杨文娇,宋春阳,于振洋,姜建阳
(青岛农业大学动物科技学院,山东青岛266109)
复合蛋白酶已经成为猪日粮中有益的添加剂,日粮中添加复合酶制剂可以提高生长育肥猪的生长性能,改善胴体性状和肉品质。研究表明,在仔猪日粮中添加含有蛋白酶的复合酶制剂,能够促进仔猪生长发育、提高饲料利用率;增强仔猪免疫力,降低死亡率。杨春雷(2013)认为,日粮中添加复合酶制剂可以显著提高钙、磷和总能的表观消化率,极显著降低仔猪腹泻率;对断奶仔猪的平均日增重及采食量无显著影响。叶慧(2013)认为组合型蛋白酶对仔猪生产性能和养分表观消化率相较于单一蛋白酶组能量的表观消化率提高6.08%,粗蛋白质的表观消化率提高7.53%。另外,研究表明,在日粮中添加适量的蛋白酶,能够有效补充机体消化道中内源蛋白酶,提高饲料中粗蛋白质等营养物质的消化率,进而达到提高生产性能的目的。蛋白酶的添加量是影响其作用效果的一个重要因素,适宜的添加量既可以提高饲料消化率,改善生产性能,又可以避免过量添加造成的成本及资源的浪费,因此研究蛋白酶的添加量对于生产实践具有重要意义。本试验旨在通过研究不同蛋白酶水平对鲁烟白猪生产性能、养分消化率及血液生化指标的影响,确定复合蛋白酶在最优日粮组型中的适宜添加量,为复合蛋白酶在鲁烟白猪上的科学应用提供理论依据。
1.1试验材料 复合蛋白酶由两种酸性蛋白酶(苏柯汉生物工程有限公司,SUKAPro AC,酶活力10万U/g;山东安克生物工程有限公司,酸性蛋白酶,酶活力4万 ~10万U/g)和一种中性蛋白酶(苏柯汉生物工程有限公司,SUKAPro NE PW 100,酶活力10万U/g)按3:3:2的比例混合而成。
蛋白酶活性定义为1 g固体酶粉(或1 mL液体酶),在一定温度和pH条件下,1 min内水解酪素产生1 μg酪氨酸所需要的酶量,以U/g表示。1.2 试验动物与饲养管理 本试验选用150头(26±1)kg去势健康生长的鲁烟白公猪,按体重将其随机分配到5个试验组中,即对照组;复合蛋白酶0.05%;复合蛋白酶0.075%;复合蛋白酶0.1%;复合蛋白酶0.125%,每个试验组3个重复,每个重复10头猪。
饲养管理按常规饲养管理进行,试验前对猪舍进行彻底清理和消毒,同时给猪打耳号,驱虫,并在试验期间注射疫苗,生长猪每天以圈为单位饲喂 2 次(7:00,16:00),猪自由采食和饮水,每日早晚各打扫一次圈舍,保持圈内清洁、卫生、地面干燥,每周消毒3次(多种消毒液轮换使用)。试验期为28 d。
1.3试验日粮 采用玉米-杂粕型日粮,饲料为制粒型,其配方及营养水平见表1。
表1 试验日粮组成及营养成分(风干基础)
1.4样品采集
1.4.1饲料与粪便的采集 试验期间每个重复抽取500 g饲料样品,留做饲料养分含量的测定;在试验最后一天以重复为单位,收集适量新鲜粪便,于65℃烘箱内烘干,之后再置于空气中回潮24 h,混合、粉碎后备用。
1.4.2血液的采集 称重前每个重复随机选1头猪于前腔静脉采血10 mL,3000 r/min离心10 min后分装血清,-20℃保存。
1.5测定指标
1.5.1生产性能测定指标 试验开始前和结束后,分别将已空腹12 h的猪逐个称重,以重复为单位结算饲料消耗。计算平均日总重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和耗料增重比(F/G)。
1.5.2日粮中各种养分消化率的测定 使用2 mol/L HCl不溶灰分(AIA)作内源指示剂,分别测定料样和粪样中水分含量,计算干物质、粗蛋白质、粗灰分、有机物含量;根据指示剂法计算日粮中各养分的表观消化率:
1.5.3血液生化指标的测定 血清尿素氮和总蛋白分别使用比色法和双缩脲法测定,测定仪器均为全自动生化分析仪。
1.6数据处理 试验数据使用Excel进行统计、计算,采用SPSS 20.0软件中的ANOVA进行单因子方差分析,用LSD法进行多重比较。
2.1复合蛋白酶添加量对鲁烟白猪生产性能的影响 由表2可知,在玉米-杂粕型日粮中添加复合蛋白酶能够显著降低耗料增重比 (p<0.05),其中0.1%组与对照组之间差异极显著,且0.075%和0.1%组之间差异不显著(P>0.05)。回归分析表明,复合蛋白酶添加量与鲁烟白猪的料重比之间符合二次曲线模型,其回归方程为y=0.0421x2-0.3039x+3(R2=0.8729,P < 0.05),极值点在0.075%和 0.1%组之间;但在平均日采食量和平均日增重方面,虽然添加复合蛋白酶之后都有所提高,但各组间差异不显著(P> 0.05)。
2.2复合蛋白酶添加量对鲁烟白猪养分消化率的影响 由表3可知,在玉米-杂粕型日粮中,随着复合蛋白酶添加水平的提高,干物质、有机物的消化率随之逐渐升高并趋于平稳。其中0.075%和0.1%组的养分消化率都显著高于对照组 (p<0.05或p<0.01),并且0.075%和0.1%组之间差异不显著 (P>0.05)。蛋白酶的添加量对日粮粗蛋白质消化率有显著影响(p<0.01)。
表2 复合蛋白酶添加量对鲁烟白猪生产性能的影响
表3 复合蛋白酶添加量对鲁烟白猪养分消化率的影响 %
2.3复合蛋白酶添加量对鲁烟白猪血液生化指标的影响 由表4可知,复合蛋白酶在玉米-杂粕型日粮中随着添加量的提高,对鲁烟白猪的血清生化指标有显著影响(p<0.01)。其中血清总蛋白含量各试验组均显著高于对照组(p<0.01);血清尿素氮除0.05%组外,其他各组均显著低于对照组(p<0.05或p<0.01),且0.075%和0.1%组与对照组差异极显著,0.075%组和0.1%组之间差异不显著(P>0.05),回归分析表明,复合蛋白酶添加量与鲁烟白猪的血清总蛋白和尿素氮含量之间符合二次曲线模型,其回归方程分别为y=-0.2357x2+1.8743x+66.48(R2=0.9497,P < 0.01)、y=0.0543x2-0.4057x+5.78(R2=0.8327,P < 0.01),极值点都在0.075%和0.1%组之间。
3.1复合蛋白酶添加量对鲁烟白猪生产性能的影响 对于饲用酶制剂而言,不管其对哪一种底物发挥作用,根本的目的都是要在降低饲料成本的同时尽可能的提高或保持动物的生产性能。蛋白酶作为饲料添加剂的使用为多种植物性蛋白饲料在养猪生产中的大量应用提供了有效的途径。在日粮中添加适量的蛋白酶,能够有效补充机体消化道中的内源蛋白酶,提高饲料中粗蛋白质等营养物质的消化率,进而达到提高生产性能的目的(于桂阳,2005;Yin,2001;Ghazi,1997)。 杨久仙等(2013)研究发现,断奶仔猪日粮中添加蛋白酶可显著降低耗料增重比,其中添加量为0.08%和0.12%时饲料转化率分别提高6.3%和8%。郭建来等(2007)发现仔猪日粮中添加酸性蛋白酶,日增重提高11.98%、采食量提高5.49%,料重比降低5.68%。
表4 复合蛋白酶添加量对鲁烟白猪血液生化指标的影响
本试验在玉米-杂粕型日粮中添加复合蛋白酶耗料增重比显著降低,但在平均日采食量和平均日增重方面,虽然添加复合蛋白酶之后都有所提高,但各组间差异不显著。徐奇友等(1995)研究发现,加酶日粮与对照日粮在平均日增重和饲料转化率这两项指标中差异均不显著。分析其原因,这种结果可能是由于饲料类型、蛋白酶配比、蛋白酶来源和活性的不同所引起的。
3.2复合蛋白酶添加量对鲁烟白猪养分消化率的影响 相关研究表明,蛋白酶能够提高能量、蛋白质、氨基酸等营养物质的消化率,提高饲料转化率(Selle,2010;Gracia,2009)。 在仔猪日粮中添加酸性蛋白酶,可以提高日粮中干物质、粗蛋白质、钙、磷的表观消化率,但均未达到差异显著的水平(郭建来,2007)。 杨久仙等(2013)研究发现,日粮中添加蛋白酶可以显著提高仔猪对粗蛋白质和干物质的消化率,试验组中粗蛋白质与干物质的消化率分别提高了4.8%和3.2%。Rooke等(1998)研究表明,饲喂经蛋白酶处理后的豆粕,可以显著提高断奶仔猪的生长性能和养分消化率,其原因可能是由于蛋白酶降解了豆粕中的一些特异性多肽。也有一些研究得出了不同的结论,Olukosi等(2008)研究报道,在玉米-豆粕日粮中添加蛋白酶为主的复合酶制剂未能对肉仔鸡的养分表观消化率产生显著影响。余有贵(2005)研究发现,在以玉米豆粕型日粮为基础日粮,小麦分别占谷物组成的38%和73%的试验日粮,3种不同组成的日粮中添加复合酶制剂均可显著提高其养分消化率。添加0.025%复合酶的玉米豆粕型日粮获得了最大营养物质消化率。
本试验发现在玉米-杂粕型日粮中添加复合蛋白酶能显著提高干物质、粗蛋白质、有机物的消化率(p<0.05),其中0.1%的添加量作用效果最明显,粗蛋白质消化率提高了2.78%(p<0.01);干物质和有机物分别提高了2.35%和3.96%(P < 0.05)。
3.3复合蛋白酶添加量对鲁烟白猪血液生化指标的影响 血清总蛋白的水平可以从整体上反映机体蛋白合成代谢的强弱,当血清总蛋白含量升高时,表明血清总蛋白与组织蛋白质保持的动态平衡向组织蛋白沉积方向移动,组织器官生长得到促进;另一方面,血清总蛋白还能够反映机体免疫机能的状态。血清总蛋白质含量高有利于提高动物机体免疫力和代谢水平(高玉红,2000)。
本试验中在鲁烟白猪玉米-杂粕型日粮中添加复合蛋白酶使血清总蛋白含量显著提高,其中各试验组均显著高于对照组 (p<0.01)。由此可见,蛋白酶可以提高饲料蛋白利用率,增加机体蛋白沉积,提高动物的生产性能。
尿素氮是机体内各种氨基酸降解程度的检测指标,能够准确的反映出动物体内各种氨基酸之间的平衡状况及蛋白质的代谢水平。血清尿素氮是通过动物体内鸟氨酸循环合成,是机体内蛋白质和氨基酸代谢的终产物,其含量与蛋白质及氨基酸的消化率息息相关。因此关于营养代谢的研究通常会把血清尿素氮作为动物体内蛋白质代谢水平和日粮氨基酸平衡状况较为准确的反映指标。Choct(1995)研究发现,血清尿素氮含量与机体内氮沉积率及蛋白质利用率呈显著负相关(y=-0.9)。血清尿素氮含量的降低,表明除尿素氮以外的含氮化合物的合成加快或是机体内含氮物质的分解减少,氮的沉积量增加,利用率提高;反之则表明体内蛋白质分解代谢增强,氮沉积量减少。
本试验中,添加蛋白酶的各试验组的血清尿素氮含量除0.05%以外,其他各组均显著低于对照组(p<0.05或p<0.01),其中以0.075%组效果最为理想。分析其原因,日粮中添加复合蛋白酶之后,有效补充了消化道中内源酶的不足,促进了消化道对饲料中蛋白质或氨基酸的消化吸收,从而使体内蛋白质合成代谢加强,氮沉积率提高。这与本试验中复合蛋白酶提高鲁烟白猪对粗蛋白质及氨基酸表观消化率的试验结果相符合。
随着复合蛋白酶在玉米-杂粕型日粮中添加水平的提高,鲁烟白猪的平均日增重、平均采食量都有所提高,但各组间差异不显著,耗料增重比显著降低,复合蛋白酶为0.075%时,耗料增重比最佳。随着日粮中复合蛋白酶的增加,粗蛋白质、干物质、有机物的消化率及血清总蛋白含量都显著提高;血清尿素氮含量随着蛋白酶添加水平升高而显著降低。其中添加量为0.075%时,作用效果最理想。
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