侯振平,吴端钦,蒋桂韬,2,王满生,王郝为,刘延杰,陈宁波,戴求仲,2*
(1.中国农业科学院麻类研究所南方饲料作物种子资源与利用研究室,湖南 长沙 410205;2.湖南省畜牧兽医研究所动物营养与饲养技术研究室,湖南 长沙410131 ;3.山东济南诺能生物工程有限公司,山东 济南 250003)
近年来,畜牧行业饲料资源缺乏、成本上涨、食品安全问题频发,环境污染日益严重,酶制剂作为一种绿色、安全、无污染的添加剂体现出来的价值与作用越来越明显。目前,蛋白酶在饲料中广泛添加,对动物生产性能、养分消化率及肠道健康有着积极作用[1-2]。李宗锐[3]研究表明,在不同蛋白质饲粮中添加外源蛋白酶可以提高肉鸡内源胰蛋白酶的活性,改善肠道形态,提高蛋白质的表现消化率。然而,蛋白酶作用效果差异比较大,主要与酶制剂本身的来源、剂型、酶活、饲粮类型以及动物种属、年龄等因素有关。PT125TM蛋白酶是加拿大某公司生产的复合蛋白酶制剂,BFB是山东济南某公司生产的复合酶制剂。本试验选用21 d爱拔益加(AA)肉鸡为对象,通过在饲粮中添加PT125TM和BFB,研究其对AA肉鸡42 d屠宰性能、器官指数、肠道形态结构和养分消化率的影响,比较不同蛋白酶的应用效果,为蛋白酶在AA肉鸡饲料中的应用提供依据。
PT125TM是一种复合蛋白酶添加剂,主要含蛋白酶,购自于加拿大某公司代理商,添加量为125 g/t。BFB是国产复合酶成分为蛋白酶、淀粉酶、果胶酶、纤维素酶、木聚糖酶等,主要含角蛋白酶,由山东济南某公司提供,酶活性为50 000 U/g,添加量为100 g/t。
试验选择21 日龄健康、体重相近的爱拔益加(AA)公母混合雏360只,购自湖南某实业有限公司。将试验鸡随机分为对照组、PT125TM组和BFB组,每组6个重复,每个重复20只,公母各半,各组之间鸡的初始体重无明显差异(P>0.05),整个试验期为21 d。
试验饲粮参照NRC(1994)、中国鸡饲养标准(NY/T 33-2004) 及《中国饲料成分及营养价值表》(2014),结合《AA 肉仔鸡饲养管理手册》配制玉米-豆粕型基础饲粮(见表1),蒸汽制粒,制粒温度为80 ℃。
表1 试验基础饲粮组成和营养水平(风干基础)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis)
注:①预混料可为每千克全价日粮提供:VA12 000 IU;VD32 500 IU;VE 20 mg;VK33 mg;VB13 mg;VB28 mg;VB67 mg;VB120.03 mg;D-泛酸 20 mg;烟酸 50 mg;生物素 0.1 mg;叶酸 1.5 mg;Cu 9 mg,Zn 110 mg,Fe 100 mg,Mn 100 mg,Se 0.16 mg;I 0.6 mg。②营养水平为计算值。
Note:①The premix provides following per kg diet: VA12 000 IU;VD32 500 IU;VE 20 mg;VK33 mg;VB13 mg;VB28 mg;VB67 mg;VB120.03 mg;D-Pantothenic acid 20 mg;niacin 50 mg;biotin 0.1 mg;folic acid 1.5 mg;Cu 9 mg,Zn 110 mg,Fe 100 mg,Mn 100 mg,Se 0.16 mg;I 0.6 mg.②Nutrient levels were calculated values.
各组AA肉鸡的饲养条件完全相同。试验鸡采取地面平养,按照正常免疫程序进行免疫,舍内温度保持在22~24 ℃。采用连续光照、自然通风、自由采食和自由饮水的管理方式。定期清理打扫鸡舍卫生并消毒,每天冲洗饮水器。
1.5.1 屠宰性能及器官指数 于饲养试验第21天早晨(提前空腹12 h),从每个处理随机选取6只(每重复1只)接近该处理平均体重的肉鸡,称活重后颈静脉放血致死,按照曹赞等[4]的方法进行屠宰测定,在活重的基础上计算屠宰率、半净膛率、全净膛率、腹脂率、胸肌率、腿肌率六项屠宰性能指标及胰腺指数、脾脏指数、肝脏指数、心脏指数和肌胃指数。
1.5.2 肠道形态结构 在步骤 1.5.1剔出肠道后,立即分离十二指肠、空肠、回肠,剪取肉鸡十二指肠、空肠和回肠中段2 cm左右,用玻璃棒轻轻挑去其中内容物,并用生理盐水轻轻冲洗干净,再用滤纸吸干残余水分之后,置于10%甲醛磷酸缓冲液中固定,4 ℃保存,常规石蜡切片制作[5]。接电镜观测小肠绒毛长度、隐窝深度并计算绒毛长度/隐窝深度值。
1.5.3 饲料养分消化率 42日龄时随机从每个重复中选取公、母各一只,颈静脉放血致死,取回肠内容物,冷冻干燥,研磨,4 ℃保存。参照张丽英[6]的方法测定饲料及粪便中DM、CP、CF、EE、GE及AA含量。DM用烘箱法65 ℃测定;CP采用凯氏定氮法测定;CF用酸碱洗涤法(参照国标GB/T 6434-2006/ISO 6865:2000);EE采用乙醚浸提法测定采用乙醚浸提法测定;总能(GE)采用全自动氧弹测热仪测定;氨基酸采用高效液相色谱法(HPLC)使用Pico-Tag氨基酸分析仪(美国,Waters公司)测定。测定饲料及粪便中的酸不溶灰分作为指示剂。养分表观消化率计算公式如下:
养分表观消化率/%=100-
数据采用SPSS 21.0 统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并对差异显著者作Duncan 氏法多重比较,P<0.05为显著水平。结果采用“平均值±标准差”表示。
由表2可知,饲粮中添加不同蛋白酶对肉鸡42 d屠宰性能指标无显著影响(P>0.05)。表3结果表明,饲粮中添加酶后,肉鸡胰腺指数BFB组显著高于对照组(P<0.05),肌胃指数BFB组分别显著性高于对照组和PT125TM组(P<0.05),对其他器官指数无显著性影响(P>0.05)。
由表4可知,饲粮添加不同蛋白酶对肉鸡42 d十二指肠和空肠的形态结构无显著影响(P>0.05);回肠隐窝深度BFB组分别显著性低于对照组和PT125TM组(P<0.05)。各组组织切片见图1。
表2 不同蛋白酶对肉鸡屠宰性能的影响Table 2 Effect of different protease on the slaughter performance of broilers %
注:同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。
Note: In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference(P<0.05).The same below.
表3 不同蛋白酶对肉鸡器官指数的影响Table 3 Effect of different protease on the organ index of broilers g/kg
表4 不同蛋白酶对肉鸡肠绒毛形态结构的影响Table 4 Effect of different protease on the intestinal villi structure of broilers μm
由表5可知,不同蛋白酶对42 d肉鸡养分消化率影响差异不显著(P>0.05),除粗纤维消化率外,添加蛋白酶组养分消化率略优于对照组,BFB组养分消化率优于PT125TM组,但差异不显著(P>0.05)。
由表6可知,饲粮添加不同蛋白酶对42 d肉鸡部分氨基酸的消化率有显著性影响(P<0.05),Ile消化率BFB组显著性高于PT125TM组(P<0.05),Gly消化率BFB组分别显著性高于对照组和PT125TM组(P<0.05),TAA消化率BFB组显著性高于对照组(P<0.05)。
图1 肉鸡肠道形态结构(,×100)Fig.1 Intestinal morphology of broilers in control
项目Items对照组ControlgroupPT125TM组PT125TMgroupBFB组BFBgroup干物质代谢率DMmetabolizability/%82.37±8.2287.78±6.3487.66±5.87粗蛋白代谢率CPmetabolizability/%75.10±1.2078.09±2.1479.89±2.65粗脂肪代谢率EEmetabolizability/%78.88±4.3882.95±5.7883.78±4.73粗纤维代谢率CFmetabolizability/%55.60±6.0155.02±10.2656.98±11.59总能代谢率GEmetabolizability/%79.98±0.8580.23±0.6580.25±0.98表观代谢能AME/(MJ/kg)13.30±0.1913.40±0.3513.34±0.20
表6 不同蛋白酶对肉鸡氨基酸表观消化率的影响Table 6 Effect of different protease on the amino acid digestibility of broilers %
李宗锐[3]研究表明,添加蛋白酶对肉鸡屠宰性能及免疫器官指数无显著影响。潘珂等[7]研究发现,添加蛋白酶能显著提高42 d肉鸡腺胃的相对质量。本试验研究发现,饲粮中添加不同来源蛋白酶对42 d肉鸡屠宰性能无显著影响(P>0.05),肉鸡胰腺指数BFB组显著高于对照组(P<0.05),肌胃指数BFB组显著高于对照组和PT125TM组(P<0.05),对其他器官指数无显著影响(P>0.05),与前人研究结果基本一致。
小肠肠绒毛越高,与营养物质相对接触面积越大,越利于营养物质的吸收[8]。肠隐窝变浅则表明肠上皮细胞增值率和成熟率上升,分泌功能增强,肠道黏膜上皮绒毛吸收能力增强[8-9]。V/C 值可综合反映小肠的功能状况,V/C 值下降,表示消化吸收功能降低;V/C值上升,则表示黏膜得到改善,消化吸收功能增强,生长发育加快。蛋白酶能够增加肠道食糜黏度,从而增加消化器官的相对重量。李慧[10]研究表明,在肉鸡日粮中适量添加蛋白酶会促进内源酶分泌,利于消化器官发育;过量会抑制内源酶分泌,损害消化器官发育。周梁[1]发现,添加200 mg /kg蛋白酶显著降低肉仔鸡22~42 d 空肠和回肠的隐窝深度。本试验研究发现,饲粮添加不同蛋白酶对42 d肉鸡十二指肠和空肠的形态结构无显著影响(P>0.05),回肠隐窝深度BFB组显著低于对照组和PT125TM组(P<0.05),这与周梁[1]的研究结果稍有不同,可能是试验用的酶、试验设计及饲料原料不同所致。
研究表明,添加蛋白酶可以提高肉仔鸡干物质[11]、粗蛋白[12]、能量[13]、氮[14]、淀粉[14]和脂肪酸[15]的表观消化率和真代谢能的利用率[13]。李宗锐[3]发现,添加300 mg/kg蛋白酶比不加酶组显著提高了蛋白质的表观利用率(P<0.05),添加150 mg/kg蛋白酶肉鸡Arg表观利用率显著提高(P<0.05)。周梁等[16]研究表明,饲粮中添加200 mg/kg蛋白酶,肉鸡生长前期粗蛋白和氨基酸表观消化率显著提高(P<0.05),并发现肉仔鸡生长前期生产性能、粗蛋白和氨基酸表观消化率与蛋白酶量呈二次曲线关系。本试验研究发现,添加不同蛋白酶对42 d肉鸡DM、CP、EE、CF、GE和AME表观消化率无显著影响(P>0.05),BFB组显著提高了肉鸡Ile、Gly和TAA的表观消化率(P<0.05);PT125TM组提高了部分氨基酸的表观消化率,但与对照组相比差异不显著(P>0.05)。本研究结果与李宗锐[3]、周梁等[16]不一致,可能是试验过程中采用的酶和饲料原料不同造成的。
饲粮添加不同蛋白酶对42 d肉鸡屠宰性能无显著影响,添加BFB显著提高了肉鸡胰腺和肌胃指数,降低了回肠隐窝深度,提升了Ile、Gly和TAA的表观消化率。
[1] 周梁.外源蛋白酶(ProAct)对肉鸡生产性能及氨基酸消化率影响的研究[D]. 北京:中国农业科学院,2014.
[2] KACZMARED S A, ROGIEWICZ A, MOGIELNICKA M, et al.蛋白酶、淀粉酶和非淀粉多糖降解酶的添加对以玉米豆粕为基础日粮的肉鸡养分利用率和生长性能的影响[J].国外畜牧学-猪与禽,2015,35(10):39-44.
[3] 李宗锐.不同蛋白质水平饲粮添加蛋白酶对肉鸡生产性能和消化生理的影响[D].四川雅安:四川农业大学,2015.
[4] 曹赞,高振华,陈广信,等.代谢能和粗蛋白质水平对科宝肉鸡生产性能、屠宰性能及血清生化指标的影响[J].动物营养学报,2014,26(9):2 553-2 564.
[5] 王亚鸣.动物组织学技术[M].南昌:江西科学技术出版社,1994:17.
[6] 张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术[M].3版.北京:中国农业科技出版社,2007.
[7] 潘珂,游金明,黎观红,等.复合蛋白酶和甘露寡糖对肉鸡消化道的影响及其互作效应研究[J].江西农业大学学报,2012,34(3):567-571.
[8] 李德雪,栾维民,岳占碰.动物组织学与胚胎学[M].长春:吉林人民出版社,2003:135.
[9] 马玉龙,许梓荣.金霉素对肉鸡生长、肠道菌群和细菌酶、肠组织形态的影响[J].浙江大学学报(农业与生命科学版),2005,31(4):507-512.
[10] 李慧.蛋白酶和木聚糖酶对肉鸡生长性能,消化机能及血液指标的影响[D].陕西杨凌:西北农林科技大学,2010.
[11] 王琤韦华,瞿明仁,蒋显仁,等.Poultrygrow250TM对宁都三黄鸡消化酶活性、营养物质消化率、抗热应激、免疫机能及生产性能的影响研究[J].江西农业大学学报,2008,30(4):302-310.
[12] ANGEL C R, SAYLOR W, VIEIRA S L, et al. Effects of a monocomponent protease on performance and protein utilization in 7- to 22-day-old broiler chickens[J]. Poultry Science, 2011, 90(10): 2 281-2 286.
[13] GHAZI S, ROOKE J A, GALBRAITH H. Improvement of the nutritive value of soybean meal by protease and alpha-galactosidase treatment in broiler cockerels and broiler chicks[J]. British Poultry Science, 2003, 44(3): 410-418.
[14] SELLE P H, LIU S-y, CAI J, et al. Steam-pelleting temperatures and grain variety of finely ground,sorghum-based broiler diets.I.Influence on growth performance,relative gizzard weights,nutrient utilisation,starch and Nitrogen digestibility[J]. Animal Production Science, 2013, 53(3): 339-346.
[15] AURELIR, KLUENTER A M, FRU F, et al. Efficacy of protease supplementation on apparent ileal digestibility of nitrogen and amino acid of broiler chicken fed a diet based on 40% triticale[C]/ /Actes des 9èmes journées de la recherche avicole. Paris: Institut Technique de l'Aviculture, 2011: 384-387.
[16] 周梁,张海军,王晶,等.蛋白酶对8-21日龄肉仔鸡生长性能,氨基酸表观消化率及肠道组织形态的影响[J].动物营养学报,2014,26(5):1 362-1 369.