低能日粮中添加β-甘露聚糖酶对肉仔鸡生长性能及养分表观消化率的影响

赵 娜 ,韩苗苗,龚利敏,杨文军,夏 添,吴 卉,张丽英

(中国农业大学,动物营养学国家重点实验室,农业部饲料安全与生物学效价重点实验室,北京 100193)

低能日粮中添加β-甘露聚糖酶对肉仔鸡生长性能及养分表观消化率的影响

赵 娜 ,韩苗苗,龚利敏,杨文军,夏 添,吴 卉,张丽英*

(中国农业大学,动物营养学国家重点实验室,农业部饲料安全与生物学效价重点实验室,北京 100193)

本试验旨在研究低能日粮中添加β-甘露聚糖酶对肉仔鸡生长性能及养分表观消化率的影响.选用648只1日龄AA肉仔鸡公雏,随机分为6个处理,每个处理6个重复,每个重复18只鸡.试验期42 d,分0~21 d和22~42 d 2个阶段饲养.试验基础日粮为玉米-豆粕型.6个处理组分别饲喂高能日粮(前期代谢能:12.55 MJ/kg;后期代谢能:12.97 MJ/kg)、低能日粮(前期和后期日粮的代谢能分别比高能日粮降低0.42 MJ/kg)以及在低能日粮基础上分别添加β-甘露聚糖酶300、400、500、1 000 mg/kg的日粮.结果表明:与低能组相比,添加β-甘露聚糖酶500、1 000 mg/kg处理组肉仔鸡22~42 d和0~42 d日增重显著提高(P<0.05),耗料增重比显著降低(P<0.05),且随添加量增加呈线性和二次变化(P<0.05);添加β-甘露聚糖酶500、1 000 mg/kg肉仔鸡饲料中干物质、粗蛋白质和总能的消化率与高能组无显著差异(P>0.05),且随着酶添加量的增加,饲料中粗蛋白质消化率呈线性增加趋势(P=0.04).以试验全期平均日增重和耗料增重比为效应指标,采用单斜率折线模型分析,获得肉仔鸡日粮中β-甘露聚糖酶最佳添加量分别为529.5 mg/kg和503.2 mg/kg.综合生长性能和养分消化的结果,肉仔鸡日粮中β-甘露聚糖酶最佳推荐用量为500 mg/kg.

β-甘露聚糖酶;低能日粮;生长性能;养分消化率;肉仔鸡

豆粕是蛋白饲料的主要来源,其中约23%的碳水化合物属于非淀粉多糖.非淀粉多糖含8%~10%酸性多糖、5%阿拉伯半乳聚糖、1%~2%纤维素和1.3% β-甘露聚糖[1].其中,β-甘露聚糖是一种可溶性的非淀粉多糖,是半乳糖和葡萄糖连接到β-甘露聚糖骨架链上的甘露糖复合体[1-4].β-甘露聚糖能够增加食糜黏度,使得食糜流动性减弱,对养分的消化吸收造成干扰,降低肠黏膜对水分的吸收,致使黏膜表面水层厚度增加[5].β-甘露聚糖表面带负电荷,在溶液中易与带相反电荷的养分物质等结合,影响养分吸收[6].此外,β-甘露聚糖与胆盐结合可降低胆盐活性,导致脂类吸收减少[7].由于单胃动物体内不能分泌或产生足量的酶来水解可溶性的非淀粉多糖,因此只能通过微生物发酵来消化.随着酶制剂研究的不断发展,外源性添加酶制剂,如β-甘露聚糖酶、α-淀粉酶、果胶酶以及纤维素酶等,能够水解非淀粉多糖,提高豆粕的利用效率,同时缓解了非淀粉多糖的抗营养作用[8-9].β-甘露聚糖酶是一类能够水解甘露聚糖和异甘露聚糖中β-1,4-D-糖苷键的水解酶,属于半纤维素水解酶类[10],能够将甘露聚糖降解成甘露寡糖,缓解和消除其抗营养作用[11],提高养分利用率,改善机体免疫力[12],提高动物生产性能,减少养殖业对环境的污染.因此,本试验在低能和高能水平条件下,研究玉米-豆粕日粮中添加β-甘露聚糖酶对肉仔鸡生长性能和养分消化率的影响,确定酶最适宜添加剂量,为其合理使用提供理论依据.

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验用β-甘露聚糖酶(西梯酶)由韩国CTCBIO((株)西梯西生物)公司生产,产品中有效成分β-甘露聚糖酶活性≥800 U/g.

1.2 试验日粮 试验采用玉米-豆粕型基础日粮,其日粮组成及营养成分见表1,高能日粮营养水平参考NRC(1994)配合而成,低能日粮是在高能日粮基础上代谢能降低0.42 MJ/kg(100 kcal/kg).配合日粮时,β-甘露聚糖酶用石粉逐级稀释,混匀后与其他原料混合.

1.3 试验动物与设计 试验选用648只1日龄体重为(43.63 ±1.05)g AA商品代肉仔鸡公雏,随机分为6个处理,每个处理6个重复,每个重复18只鸡.试验分0~21 d和22~42 d 2个阶段.6个处理日粮分别饲喂高能日粮(前期代谢能:12.55 MJ/kg;后期代谢能:12.97 MJ/kg),低能日粮(前期和后期的日粮代谢能分别低于高能日粮0.42 MJ/kg)以及在低能日粮基础上添加β-甘露聚糖酶300、400、500、1 000 mg/kg.

1.4 饲养管理 试验鸡采用3层笼养,自由采食、饮水,24 h光照,试验第1周温度为34~35℃,每周下降2℃,最终温度控制在20~26℃,相对湿度为45%~55%.按照肉仔鸡常规免疫程序和饲养管理,每日观察鸡群健康与精神状况.

1.5 测定指标及方法

1.5.1 生长性能 试验开始时,称量肉仔鸡的初始体重,于21 d和42 d早上空腹称重并记录耗料量.计算0~21、22~42、0~42 d平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)及耗料增重比(F/G).

表1 基础日粮组成及营养成分

1.5.2 养分消化率 采用指示剂法测定营养物质消化率.于试验第35天起,饲喂添加0.25%三氧化二铬的日粮,4 d预饲期结束,于39~42 d收集粪样,并将其混匀,65℃烘干至恒重,称重,粉碎至40目,分别测定日粮与粪中水分、铬、粗蛋白和总能.日粮与粪样中的干物质和粗蛋白分别按照GB/T 6435-2014和GB/T 6432-1994方法测定.根据ISO9831∶1998测定日粮和粪中总能,所用仪器为氧弹式测热仪(Parr 6400,美国).另外,根据GB/T 13088-2006方法测定铬含量,所用仪器为原子吸收光谱仪(HITACHI Z-2000,日本).

干物质、粗蛋白和总能的消化率:养分消化率=100% -(饲料中铬的浓度(%)X粪中营养物质浓度(%或MJ/kg)/(粪中铬的浓度(%)X饲料中营养物质浓度(%或MJ/kg).

1.6 统计分析 试验数据采用SAS8.0统计软件分别进行One-Way ANOVA单因素方差分析、Duncan′s多重比较.P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著.β-甘露聚糖酶的最佳有效添加量采用单斜率折线模型分析(当x≤R时,y = L+U*(R-x);当x>R时,y = L).

2 结 果

2.1 日粮中添加β-甘露聚糖酶对肉仔鸡生长性能的影响 由表2可知,在0~21 d,各处理组间的ADG、ADFI和F/G无显著差异(P>0.05).在22~42 d和0~42 d,与低能日粮组比较,饲喂添加β-甘露聚糖酶500、1 000 mg/kg日粮的肉仔鸡,其ADG显著增加(P<0.05),F/G显著降低(P≤0.05)且均与添加量呈线性和二次变化(P<0.05).而添加β-甘露聚糖酶500、1 000 mg/kg处理组肉仔鸡的ADFI和F/G与高能组差异均不显著(P>0.05).

2.2 日粮中添加β-甘露聚糖酶对肉仔鸡养分消化率的影响 由表3可知,与高能组比,低能组及添加β-甘露聚糖酶300、400 mg/kg处理组的肉仔鸡,其干物质、粗蛋白质和总能的消化率显著降低(P<0.05),而500、1 000 mg/kg处理组与300、400 mg/kg处理组无显著差异(P>0.05).同时,随着β-甘露聚糖酶添加量的增加,肉仔鸡粗蛋白质消化率呈线性增加趋势(P=0.04).

2.3 最适推荐量 由图1和图2可知,以0~42 d ADG和F/G为效应指标时,单斜率折线模型分析所得肉仔鸡日粮中β-甘露聚糖酶最佳有效添加量分别为529.5 mg/kg和503.2 mg/kg.

3 讨 论

3.1 日粮中添加不同水平β-甘露聚糖酶对肉仔鸡生长性能的影响 日粮中添加β-甘露聚糖酶对肉仔鸡的生长性能影响的研究结果不一.李丽等[13]研究表明,在玉米-豆粕型日粮中添加β-甘露聚糖酶600 mg/kg可显著提高肉仔鸡的ADG并降低F/G,这与梅宁安等[14]研究结果一致.而Zou等[15]研究表明,在玉米-豆粕日粮中添加β-甘露聚糖酶对肉仔鸡ADFI无显著影响,但显著提高了22~42 d和0~42 d 的ADG,且日粮添加β-甘露聚糖酶250、500 mg/kg时显著提高了22~42 d和0~42 d的 F/G.本试验结果表明,在低能日粮中添加β-甘露聚糖酶500、1 000 mg/kg可以显著提高0~42 d肉仔鸡ADG、降低F/G,是由于当长时间添加β-甘露聚糖酶且添加量高于500 mg/kg时,通过该酶降解具有抗营养作用的甘露聚糖,增加食糜的流动性,促进消化酶与营养物质接触,加快机体对养分的吸收和利用,从而提高了肉鸡ADG、降低F/G.

表2 日粮中添加β-甘露聚糖酶对肉仔鸡生长性能的影响

表3 日粮中添加β-甘露聚糖酶对肉仔鸡营养物质表观消化率的影响 %

图1 试验全期日增重与低能日粮中β-甘露聚糖酶添加量的单斜率折线图

图2 试验全期耗料增重比与低能日粮中β-甘露聚糖酶添加量的单斜率折线图

低能日粮中添加β-甘露聚糖酶对肉鸡生长性能的影响接近正常能量日粮不添加β-甘露聚糖酶的水平,此2种基础日粮的能量水平相差约0.42 MJ/kg,因此添加 β-甘露聚糖酶可以节约日粮代谢能水平,这与前人研究结果相吻合[16-17].Ferreira等[16]发现,饲喂低于正常日粮代谢能0.42 MJ/kg的日粮会降低肉仔鸡增重,增加饲料转化效率,降低表观氮校正代谢能,在低能日粮中添加β-甘露聚糖酶500 mg/kg时,可增加表观氮校正代谢能,降低氮排放.Jackson[17]报道,添加β-甘露聚糖酶可补充肉鸡日粮代谢能0.60 MJ/kg,猪日粮代谢能0.42 MJ/kg.因此,在饲喂低能日粮时,添加β-甘露聚糖酶能够达到或超过正常能量水平的生长性能,从而节约能量、提高能量利用率[12-13].

根据试验全期ADG、F/G与日粮中β-甘露聚糖酶添加量的单斜率折线模型发现,分析所得肉仔鸡日粮中β-甘露聚糖酶最佳有效添加量分别为529.5 mg/kg和503.2 mg/kg,过多添加并不能带来更多的促进作用.

3.2 日粮中添加不同水平β-甘露聚糖酶对肉仔鸡养分消化率的影响 本试验中,与高能日粮组比较,低能日粮组及其添加β-甘露聚糖酶300、400 mg/kg处理组的肉仔鸡,其干物质、粗蛋白质和总能的消化率均显著降低,然而与500、1 000 mg/kg处理组无显著差异,由此说明饲喂低能日粮会造成肉鸡养分消化率的降低,在低能日粮中添加低剂量的β-甘露聚糖酶并不能弥补由于能量不足带来的消化率降低,然而在低能日粮中添加高于500 mg/kg的β-甘露聚糖酶时,能够达到高能日粮能量水平相当的养分消化率.Williams等[18]发现,饲喂低于正常代谢能0.55 MJ/kg日粮时,肉仔鸡增重会显著降低;但在低能日粮中添加β-甘露聚糖酶,则会明显改善其生长性能.师昆景等[19]研究结果表明,在能量降低0.21 MJ/kg的玉米-豆粕型日粮中添加500 U/kg甘露聚糖酶,饲料干物质、能量消化率较低能量组显著提高.

4 结 论

在本试验条件下,肉仔鸡低能日粮中添加β-甘露聚糖酶可提高饲料养分消化率,改善肉仔鸡生长性能.在日粮代谢能降低0.42 MJ/kg情况下,添加β-甘露聚糖酶500、1 000 mg/kg,肉仔鸡的生长性能和养分消化率可与饲喂正常能量水平(前期代谢能,12.55 MJ/kg;后期代谢能,12.97 MJ/kg)日粮的肉仔鸡相当.综合生长性能和养分消化的结果,肉仔鸡日粮中β-甘露聚糖酶(西梯酶)最佳推荐用量为500 mg/kg.

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Effects of β- mannanase on Growth Performance and Apparent Nutrient Digestibility of Broilers Fed with Low Energy Diets

ZHAO Na, HAN Miao‐miao, GONG Li‐min, YANG Wen‐jun, XIA Tian, WU Hui, ZHANG Li‐ying*
((Ministry of Agriculture Feed Efficay and Safety Evaluation Center, State Key Laboratory of Animal Nutrition, China Agricultural University, Beijing 100193, China)

An experiment was designed to study the effects of β‐mannanase (CTCzyme) on growth performance and nutrient digestibility in broiler chickens fed with low energy corn soybean meal diets. A total of 648, one‐day‐old, male Arbor Acres broiler chicks were purchased and randomly allocated to six treatments with six replicates of eighteen chicks each. The experiment lasted 42 days which divided into starting phase (0~21 d) and finishing phase (22~42 d). The trial basal diet was corn‐soybean meal diet. The chickens were fed with high energy diets (metabolizable energy (ME)12.55 MJ/kg (starter) and 12.97 MJ/kg (finisher)), low energy control diets (ME12.13 MJ/kg (starter) and 12.55 MJ/kg (finisher)), and low energy control diets supplemented β ‐mannanase 300, 400, 500 and 1 000 mg/kg, respectively. The results indicated that during 22~42 d and 0~42 d, the average daily gain (ADG) and feed conversion ratio (F/G) significantly (P<0.05) and linearly(P<0.05) improved and decreased in chickens fed with diets supplemented β ‐mannanase 500 and 1 000 mg/kg in low energy diets, compared with low energy control diet group. Compared with high energy diet group, digestibility of dry matter, crude protein and gross energy had no significant differences in birds fed with β ‐mannanase 500 and 1 000 mg/kg in low energy diets (P>0.05). Moreover, digestibility of crude protein was linearly (P=0.04) increased with the increasing dosage of β‐mannanase. The appropriate addition amount of β ‐mannanase was 529.5 and 503.2 mg/kg, based on single‐slope polyline model of ADG and F/G during all period, respectively. Integrating the growth performance and nutrient digestibility, the optimum dosage of β‐mannanase in broiler corn‐soybean meal diets was 500 mg/kg.

β‐Mannanase; Low Energy diet; Growth performance; Nutrient digestibility; Broiler

S831.5

A

10.19556/j.0258-7033.2017-11-061

2017-05-31;

2017-06-30

赵娜 (1983-),女,北京人,硕士研究生,主要从事饲料质量安全检测与评价,E-mail: 1004151583@qq.com

* 通讯作者:张丽英,教授,E-mail: zhangliying01@sina.com