■ 罗平成 李秧发 周响艳,2 夏旻灏 左建军 曹庆云 叶 慧 冯定远*
(1.华南农业大学动物科学学院,广东广州510642;2.东莞泛亚太生物科技有限公司,广东东莞523808)
随着畜牧行业的产业水平不断提高,饲料酶制剂的开发应用成为行业进一步发展的动力源泉。20世纪80年代的一系列研究表明,体外来源的酶制剂的添加并不会导致体内酶分泌及生理生化方面的负面影响,更能促进动物消化吸收。20世纪90年代后,由于相关技术以及应用研究的迅猛发展,酶制剂在配合饲料中发挥的作用越来越大。
非淀粉多糖(NSP)是植物组织中除淀粉以外所有碳水化合物的总称,可分为:纤维素、半纤维素、果胶三类。非淀粉多糖,例如木聚糖,不能被非反刍动物自身的消化酶系统消化利用,其中有一些还具有抗营养作用,例如:β-葡聚糖、甘露聚糖、阿拉伯木聚糖等。
非淀粉多糖酶可以将对应的非淀粉多糖水解为小分子的低聚糖、寡糖或者单糖。一方面可以将其转化成非反刍动物能够利用的单糖等营养成分,另一方面可以水解破坏其结构,削减其抗营养作用,从而提高饲料效率。
本研究旨在探究三种复合非淀粉多糖酶的体内外性能及其对黄羽肉鸡生产性能的影响。
本研究所用的三种含非淀粉多糖酶复合酶均来源于东莞泛亚太生物技术有限公司,复合酶1、复合酶2、复合酶3的组成比例见表1。
本研究所用饲料配方及营养标准见表2和表3。
表1 试验用酶活力(U/g)
表2 饲料配方(%)
体内消化代谢试验分3次进行,每次分别使用小鸡(1~21日龄)、中鸡(22~42日龄)、大鸡(43~60日龄)阶段日粮配方。每次试验选取快大型黄羽肉鸡种公鸡45只,随机分为正、负对照组和分别添加三种复合酶制剂的3个试验组(以负对照日粮为基础,分别添加复合酶1、复合酶2、复合酶3),共5组,每组3个重复,每个重复3只鸡。
表3 营养指标(%)
体外消化试验分3次进行,每次分别使用小鸡(1~21日龄)、中鸡(22~42日龄)、大鸡(43~60日龄)阶段日粮配方。每次试验不同组选取日粮分别为:正对照日粮、负对照日粮、分别添加3种不同复合酶制剂日粮(以负对照日粮为基础分别添加复合酶1、复合酶2、复合酶3),共计5组。
生产性能评估试验采用单因子随机区组试验设计,选用900只快大型黄羽肉鸡(公母对半),集中育雏至11日龄后,随机分为正对照组(使用正对照日粮)、负对照组(使用负对照日粮)以及分别添加3种复合酶制剂的3个试验组(以各阶段负对照日粮为基础,分别添加复合酶1、复合酶2、复合酶3),共计5组,每组6个重复,每个重复30只鸡,各重复初始体重统计检验差异不显著。试验期为60 d,分为试验前期(1~21日龄)、试验中期(22~42日龄)、试验后期(43~60日龄),每个阶段使用对应的基础日粮配方。按照试验肉鸡场的常规饲养管理程序进行免疫和管理。鸡只自由采食和饮水。
体外模拟嗉囊消化:准确称取5.000 0 g样品于试管中。样品粉碎且过60目筛。加入0.1 mol/l的HCl 10 ml,用HCl或NaOH调节pH值至4.6,加入需要添加的酶。震荡试管,使样品充分混匀。样品在试管中混匀后,把试管放入水浴锅,41℃水浴21 min。
体外模拟胃消化:在上述步骤完成后,在试管中加入2.5 ml胃蛋白酶溶液(20 mg/ml,0.5 mol/l HCl配制),用HCl或NaOH调节pH值至2.8,充分震荡摇匀。试管放入水浴锅,41℃水浴76 min。
体外模拟小肠消化:在上述步骤完成后,在试管中加入2.5 ml胰酶溶液(40 mg/ml,pH值6.2的醋酸钠缓冲液配制)加入1 mol/l NaHCO3调节pH值6.2。把样品转入透析袋中,试管用10 ml醋酸钠缓冲液冲洗,一并转入透析袋中。用细绳扎紧透析袋,放入500 ml的锥形瓶中,锥形瓶瓶中装入200 ml的缓冲液。把锥形瓶放入41℃水浴3 h,每小时更换一次透析液。更换的透析液用瓶子收集好。
体外消化后样品处理:转移透析袋中的样品于离心管中,5 000 r/min离心20 min,去除上清液。残渣105℃烘干、恒重用于粗蛋白质和能量的测定。
体内消化代谢试验:采用强饲-缝肛法进行试验。缝肛后,预试期为5 d,饲喂常规饲料,预试期结束后的早上8∶00把料槽清理干净,禁食48 h,自由饮水。禁食结束后,内源对照组继续禁食,其余组在早上8∶00,每组分别强饲对照日粮和试验日粮50 g。各组均自由饮水,在瓶盖上拧上积粪瓶。次日8∶00收集一次粪便,采样后第3 d再收集一次,用塑料瓶装好,每100 g粪样喷洒2 ml 10%盐酸,每次搜集完成后于4℃冰箱保存样品。完成搜集的粪便在105℃烘干至恒重。
概略养分分析指标:饲料和粪样的测定指标有总能、粗蛋白质和粗纤维消化率及其表观消化率。总能用长沙仪器厂生产的WGR-1G微电脑煤质测定处理仪测定;粗蛋白质含量采用凯氏微量定氮法(FOSS 2300 KJELTEC ANALYZER UNIT自动定氮仪)测定;粗纤维含量采用滤袋法(Ankom 220型纤维分析仪)测定。
能量摄入量(MJ)=强饲料量(kg)×强饲料能值(MJ/kg)
能量排出量(MJ)=排泄物量(kg)×排泄物能值(MJ/kg)
能量代谢率(%)=(能量摄入量-能量排出量)/强饲料量×100
干物质表观消化率(%)=[强饲干物质(kg)-粪便排泄干物质量(kg)]/强饲干物质(kg)×100
粗蛋白表观代谢率(%)=(食入粗蛋白质量-排泄物粗蛋质白量)/食入粗蛋白质量×100
粗纤维表观利用率(%)=(食入粗纤维量-排泄物粗纤维量)/食入粗纤维量×100
干物质体外消化率(%)=(饲料干物质量-消化后残渣干物质)/饲料干物质量×100
能量体外消化率(%)=(饲料总能量-消化后残渣总能量)/饲料总能量×100
粗蛋白体外消化率(%)=(饲料粗蛋白质量-消化后残渣粗蛋白质量)/饲料粗蛋白质量×100
体重及日增重:分别于1日龄、21日龄、42日龄、60日龄早晨8∶00空腹称重,计算各生长阶段的日增重。
料重比:21日龄、42日龄、60日龄计算采食量,计算F/G。
试验采用“平均数±标准误”表示,用SPSS11.5 For Windows软件进行数据分析,各指标差异显著性分析用one-way进行分析,用LSD法进行多重比较。
不同阶段黄羽肉鸡体外消化结果见表4、表5、表6。
表4 小鸡阶段不同酶配比对体外消化率的影响(%)
由表4可知,在小鸡料体外消化试验中正、负对照组的干物质消化率和能量消化率显著低于试验组1、2(分别添加复合酶1和复合酶2,下同)(P<0.05),极显著低于试验组3(添加复合酶3,下同)(P<0.01),试验组3干物质消化率和能量消化率显著高于其他试验组(P<0.05),其它各试验组间差异不显著。试验组3的粗蛋白质消化率也显著高于正、负对照组和其它各试验组(P<0.05)。
表5 中鸡料阶段不同酶配比对体外消化率的影响(%)
表6 大鸡料阶段不同酶配比对体外消化率的影响(%)
中鸡料体外消化试验结果见表5。试验组2的干物质消化率和负对照组差异不显著,其它各试验组的干物质消化率和正、负对照组相比均呈现显著差异(P<0.05)。各试验组的能量消化率显著高于正、负对照组(P<0.05),试验组3能量消化率最高,但各试验组间差异不显著。试验组1粗蛋白质消化率显著高于其余各组(P<0.05),其余各组间差异不显著(P>0.05)。
大鸡料体外消化试验结果见表6。试验组2、3的干物质消化率显著高于正、负对照组和试验组1(P<0.05),其它各组间差异不显著。各试验组和对照组间的能量和粗蛋白质的消化率均差异不显著。
不同阶段鸡料营养物质体内消化结果见表7、表8、表9。
表7 小鸡日粮体内概略养分消化率(%)
由表7可知,对于小鸡阶段日粮,正、负对照组的干物质表观消化率和能量代谢率显著低于试验组2和试验组3(P<0.05),但正对照组和试验组1差异不显著,正对照组和负对照组的能量代谢率显著低于试验组2和试验组3,各试验组间差异不显著(P>0.05)。各组间的粗蛋白质表观代谢率和粗纤维表观利用率差异均不显著(P>0.05)。
表8 中鸡日粮体内概略养分消化率(%)
表9 大鸡日粮体内概略养分消化率(%)
由表8可知,对于中鸡阶段的日粮,正、负对照组的干物质表观消化率显著低于试验组2和试验组3(P<0.05),其它各试验组间差异不显著,正对照组和负对照组的能量代谢率显著低于试验组2和试验组3,试验组间差异不显著(P>0.05)。各组间的粗蛋白质表观代谢率和粗纤维表观利用率差异均不显著(P>0.05)。
由表9可知,对于大鸡阶段的日粮,正、负对照组的干物质表观消化率和能量代谢率显著低于试验组2和试验组 3(P<0.05),各试验组间差异不显著(P>0.05)。各组间粗蛋白质表观代谢率和粗纤维表观利用率差异均不显著(P>0.05)。
各日龄段的生产性能试验结果见表10、表11、表12、表13。
表10 11~21日龄各组生产性能
表11 22~42日龄各组生产性能
表12 43~60日龄的生产性能
表13 1~60日龄的生产性能
由表10可知,各处理组在11日龄(即试验初始)体重基本一致,差异不显著(P>0.05)。21日龄的平均体重,负对照组最低,试验组相比于负对照组和正对照组都有所提高,但差异不显著。11~21日龄阶段,试验组2的平均体重比负对照组提高了3.83%,平均日采食量正对照组最低,试验组2最高,各组间差异不显著(P>0.05),平均日增重各组间差异不显著(P>0.05),其中试验组1、2、3分别比负对照组提高了3.33%、6.13%和3.63%。料重比以正对照组最低,负对照组最高,其中试验组1、2、3分别比负对照组降低了1.84%、3.23%和2.30%。
由表11可知,42日龄平均体重,试验组3最高,正对照组次之,负对照组最低,其中试验组1、2、3分别比负对照组提高了1.12%、1.12%和2.03%,但差异都不显著(P>0.05)。22~42日龄的平均日采食量,各组间差异都不显著(P>0.05),其中负对照组最高,正对照组最低。平均日增重各组间差异不显著(P>0.05),其中试验组3最高,负对照组最低。料重比各组间差异都不显著(P>0.05),其中负对照组最高,正对照组最低,各试验组比负对照组都有所降低,但差异不显著。
从表12可知,60日龄的平均体重,正对照组最高,其次是试验组2,试验组3最低,但各组间差异都不显著(P>0.05);43~60日龄的平均日采食量,负对照组最高,试验组3最低;平均日增重,正对照组最高,试验组1和试验组3比负对照组稍有提高,但差异不显著(P>0.05)。
由表13可知,60日龄的平均体重试验组2最高,其次为正对照组,试验组3最低,但各组间差异都不显著(P>0.05)。1~60日龄平均日采食量负对照组最高,其次是试验组2,正对照组最低。料重比负对照组最高,正对照组最低,各试验组与负对照组正对照组差异都不显著(P>0.05)。
国内外许多研究都表明,复合酶能提高营养物质消化率。袁旭鹏(2008)试验结果表明∶①小麦型日粮中添加NSP酶制剂可提高干物质、粗蛋白质、粗脂肪和能量的表观消化率,试验C组的效果最好;②添加NSP酶制剂提高了赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸和总必需氨基酸的回肠表观消化率,但对其它氨基酸的回肠表观消化率的影响不明显。Diebold等(2004)研究表明,小麦基础日粮中添加木聚糖酶能极显著提高日粮粗蛋白质、总能和有机物质的回肠表观消化率。Hew等(1998)的试验中,木聚糖酶可以使肉鸡小麦型饲粮中各种氨基酸的表观消化率平均由70%提高到78%,使回肠氨基酸表观消化率平均由78%提高到85%。王前光(2006)研究表明,酶制剂的添加有提高能量的回肠表观消化率的趋势(P=0.10),欧蒂酶、木聚糖酶的添加能显著提高粗蛋白质的回肠表观消化率(P<0.05),E1 组差异不显著(P>0.05)。Omogbenigun 等(2004)报道,小麦日粮中酶制剂的添加能够极显著改善断奶仔猪日粮粗蛋白质和能量的回肠表观消化率(P<0.01)。
Veldman等(1994)报道,木聚糖酶能提高小麦日粮AME、蛋白质和淀粉消化率。胡忠泽(1999)在生长猪的玉米-豆粕型日粮中添加含木聚糖酶、葡聚糖酶、纤维素酶为主的复合酶,可使日增重和饲料转化率分别提高8.29%和8.89%,粗纤维、粗蛋白质和干物质的表观消化率分别提高36.76%、17.23%和9.75%。
复合酶对提高动物生产性能、改善动物日粮中养分的利用率已经得到人们的广泛认同。但是复合酶中含有多种NSP酶还有外源性蛋白酶及淀粉酶。各种酶在复合酶的添加量达到一个什么比例最合适以及根据不同日粮选择不同的复合酶制剂的研究还比较少。本试验研究了3种不同配比的复合酶,结果发现复合酶2在改善肉鸡生产性能上要好于复合酶1和复合酶3。复合酶2的葡聚糖酶要远高于复合酶1和复合酶3。
李成良等(2009)研究表明,在4~6周龄和全期时,非淀粉多糖酶和抗生物素有所提高采食量和日增重、降低料肉比的趋势,但是都没有达到显著水平(P>0.05),这与本试验结果一致。Osei等(2000)在含小麦麸17%的肉鸡日粮中添加0.1%和0.2%的复合酶制剂,42日龄体重较对照组分别提高了1.9%和5.8%。饲料消耗率降低了10%~15%。韩正康(2006)试验表明,在饲料大麦基础日粮下添加适量的粗酶制剂可以不同程度的提高雄雏鸡(7~21日龄)、肉仔鸡(1~42日龄)、生长鹅(7~60日龄)及肉鸭(1~42日龄)的增重和饲料利用率。王修启等(2002)试验评定添加0.12%木聚糖酶对鸡AME值和养分消化率的影响。结果显示,木聚糖酶使鸡的AME(干物质基础)分别提高7.07%(P<0.05)和 6.53%(P<0.01);干物质消化率分别提高7.10%(P<0.05)和7.67%(P<0.01),有机物消化率分别提高6.07%(P<0.05)和7.23%(P<0.01)。
习海波等(2006)研究表明,添加适量复合酶制剂可改善肉鸡低能量日粮的料肉比。本试验中,在低能量水平日粮中添加复合酶可不同程度提高黄羽肉鸡在11~21日龄和22~42日龄的平均体重和平均采食量,其中与负对照组和正对照组相比,复合酶2组提高的程度较大,但差异不显著(P>0.05);3个加酶组的料肉比比负对照组降低了约2%,和上述报告相一致。李永义等(2000)研究表明:添加复合酶能提高肉鸡的增重,降低料肉比,提高经济效益。但日增重和料肉比都不显著,和本次试验研究结果一致。
①通过体外消化试验表明,添加复合酶组的干物质表观消化率、粗蛋白质表观代谢率和能量代谢率都有显著的提高。
②在降低消化能的黄羽肉鸡日粮中添加不同配比的复合酶制剂有提高黄羽肉鸡平均日增重、料肉比的趋势。添加复合酶2的试验组2表现最佳。