杨 欢,刘 干,周洪彬,姜殿慧,刘道春,张爱忠,姜 宁*
(1.黑龙江八一农垦大学动物科技学院,黑龙江大庆 163319;2.大连成三畜牧有限公司,辽宁大连 116000;3.山东农业广播电视学校长清区分校,山东济南 250399)
通常幼龄禽类消化器官未发育完善,体内分泌的内源消化酶含量较少,不能完全降解饲料中抗营养因子(如非淀粉多糖),导致饲料转化率降低,进而影响生产效率和机体发育。研究发现,饲料中添加外源酶制剂是一种重要辅助消化的方法,在降低抗营养成分、解除饲料中植酸的抗营养性、改善植酸磷的转化水平、增加植物矿物质和蛋白质利用率而减少氮排放量、促进动物机体免疫力和内源性酶的产生等多方面发挥作用。酶制剂研究中多以纤维素酶、植酸酶、蛋白酶和淀粉酶为主,这4 种单一酶进行不同比例搭配使用效果如何需要进一步验证。因此,本试验选用4 种酶制剂按照不同活性比例进行搭配,添加于罗斯肉鸡日粮中,探究复合酶制剂对肉鸡生长性能、血液理化指标、免疫指数及肠道内部微生物菌群方面的作用,为复合酶制剂在家禽日常养殖过程中的使用提供理论支持。
1.1 试验材料及试验设计 选择单因素全部随机方法,选取孵化后一天体质正常的罗斯肉鸡(齐齐哈尔市某肉鸡孵化厂)390 只,随机分成5 个组,每组6 个重复,每个重复13 只鸡,试验期6 周。对照组饲喂玉米-豆粕型基础日粮(参照NRC94 版和2014 罗斯肉鸡商品代营养标准配制),酶制剂I、II、III、IV 组分别在基础日粮上添加4 种不同酶活性占比的复合酶(大连成三畜牧业有限公司),添加量为0.2 g/kg,实测其主要酶组成及活性如表1 所示。设3 期日粮,基础日粮组成及营养成分见表2。
表1 复合酶制剂成分及活性 U/kg
表2 基础日粮组成及营养成分(风干基础)
1.2 饲养管理 肉鸡饲养在3 层鸡笼内,给予网平面,每2 周为1 个阶段,试验期可自由摄取食物和水。在1周龄时,通过鼻内滴注方式进行新城疫-传支二联苗免疫,在2 周和4 周龄时接种预防传染性法氏囊病疫苗,在3 周龄时进行新城疫-传支二联苗混合给水方法免疫,按照时间依次完成肉鸡免疫接种程序。
1.3 测定指标及方法
1.3.1 生长性能 每周记录投料量及剩料量,分别于试验第3 周和第6 周末逐只称重试验鸡,参照张萌萌的公式计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和耗料增重比(F/G)。
1.3.2 血液生化指标 试验期满3 周和6 周时,绝食12 h后,按组抽取3 只接近平均体重的肉鸡,翅下采血2 mL,3 500 r/min 离心10 min,将上清液吸入1.5 mL EP 管中低温保存。用南京建成生物工程研究所试剂盒检测血液生化指标总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿酸(UA)、钙(Ca)、磷(P)、血糖(GLU)等。
1.3.3 免疫器官指标 将1.3.2 中鸡采血后屠宰,活体重为停饲处理12 h 后肉鸡的宰前重。宰后,依据《家禽生产性能名词术语和度量统计方法》(NY/T823-2004)剥离取出肉鸡体内的肝脏、胸腺、脾脏和法氏囊等免疫器官进行称重。计算公式:
器官指数=(器官重量/活体重量)×100%
1.3.4 肠道菌群 鸡宰杀后,迅速收集回肠和盲肠中段的内容物,并在液氮中冷冻,并用青岛海博生物技术有限公司的专性培养基(麦康凯、MRS、BLB)检测大肠杆菌、乳酸杆菌和双歧杆菌菌落的数量。
1.4 统计分析 数据采用Excel 2007 完成预处理后,通过GraphPad Prism 8.0.2 软件进行单因素方差(One-Way ANOVA)分析,以<0.05 为差异显著的筛选条件通过Duncan's 法进行多重分析。
2.1 不同复合酶制剂对肉鸡生长性能的影响 如图1 所示,3 周龄时,酶制剂IV 组ADFI 高于其他各酶制剂组(<0.05),与对照组无显著差异;6 周龄时,酶制剂III、IV 组ADFI 高于对照组和II 组(<0.05),与I 组无显著差异。3 周龄时,酶制剂IV 组鸡的ADG 高于I、II 组(<0.05),与其余2 组无显著差异;6 周龄时,酶制剂III、IV 组的ADG 高于对照组(<0.05)。6 周龄时,酶制剂II、III 组F/G 均低于对照组(<0.05),与其余2 组无显著差异。
图1 复合酶制剂对肉鸡生长性能的影响
2.2 不同复合酶制剂对肉鸡血液生化指标的影响 3 周龄时,酶制剂IV 组血清TP 和ALB 含量高于对照组(<0.05),与其余酶制剂组无显著差异(图2);6 周龄时,III、IV 组血清ALB 含量高于其余各组(<0.05)。3 周龄时,对照组血清UA 含量高于酶制剂组IV(<0.05),与其余3 组无显著差异;6 周龄时,IV 组鸡血清UA 含量低于其余各组(<0.05),其余4组间无显著差异。3 周龄时,酶制剂IV 组血清Ca 含量均高于酶制剂II、III 组(<0.05),均与其余2 组无显著差异。3 周龄和6 周龄时,酶制剂IV 组血清P 和GLU 含量均高于其他各组(<0.05),I 组GLU 含量最低。
图2 复合酶制剂对肉鸡血液指标的影响
2.3 不同复合酶制剂对肉鸡免疫器官指数的影响 3 周龄时,摄食IV 组日粮鸡肝脏和胸腺指数只高于对照组(<0.05),且其他各组间无显著差异(图3);6 周龄时,各酶制剂组肝脏指数无显著差异,胸腺指数变化与3 周龄相同(<0.05)。3 周龄时,各酶制剂组法氏囊指数和脾脏指数差异不显著;6 周龄时,各酶制剂组鸡法氏囊指数和脾脏指数均高于对照组(<0.05)。
图3 复合酶制剂对肉鸡免疫器官指数的影响
2.4 不同复合酶制剂对肉鸡肠道菌群的影响 在回肠中,3 周龄和6 周龄时,各酶制剂组日粮鸡大肠杆菌数均低于对照组(<0.05),以酶制剂III、IV 组菌数较低(图4)。3 周龄时,对照组鸡乳酸杆菌数低于其他各组(<0.05),IV 组与III 组鸡菌数无显著差异,但高于其他3 组(<0.05);6 周龄时对照组鸡乳酸杆菌数最低(<0.05),IV 组鸡乳酸菌数最高(<0.05),其他3 组间无差别。3 周龄时,对照组鸡双歧杆菌数低于其他各组(<0.05),IV 组鸡菌数高于I 组(<0.05),与其余两酶制剂组无差别;6 周龄时对照组鸡双歧杆菌数最低(<0.05),各复合酶日粮组间无显著差异。
图4 复合酶制剂对肉鸡肠道菌群的影响
在盲肠,3 周龄和6 周龄时,各酶制剂组大肠杆菌数均低于对照组(<0.05),以酶制剂IV 组菌数最低(<0.05)。3 周龄和6 周龄时,乳酸杆菌数变化情况同回肠。3 周龄时,对照组鸡双歧杆菌数低于其他各组(<0.05),IV 组高高于其他组(<0.05),其余3组间无显著差异;6 周龄时,对照组鸡双歧杆菌数最低(<0.05),IV 组较III 组菌量升高(<0.05),但与酶制剂I、II 组间无显著差异。
3.1 不同复合酶制剂对肉鸡生长性能的影响 生长性能可以直接反映出肉鸡的营养效果和复合酶制剂的作用效果。复合酶制剂可促进肉仔鸡内源酶分泌及蛋白质、植酸和葡聚糖等成分的降解,提高饲料利用率。Amerah 等研究表明,饲喂含-淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶的复合酶可提高肉鸡生长性能。Cowieson 等研究表明,饲粮中添加淀粉酶和蛋白酶对肉鸡的增重有促进作用。Zhou 等报道,玉米-豆粕型日粮中添加酶可提高饲料转化率;添加植酸酶可以提高ADG。本试验研究表明,添加酶制剂对肉鸡ADFI 和ADG 有较好的改善,并且对肉鸡ADG 的影响可持续整个试验期,以酶制剂IV 组为最佳。说明肉鸡在幼龄期补充酶制剂可以提高生长性能,并且含有蛋白酶占比高的酶制剂对肉鸡生长性能具有积极影响,但纤维素酶、植酸酶和淀粉酶并不是占比越多越好。
3.2 不同复合酶制剂对肉鸡血液指标的影响 血液生化指标可以在一定程度上反映养分的吸收利用率,也是说明肉鸡各项机能的关键指标。TP 由ALB 和球蛋白组成,可反映生物体的蛋白质吸收以及与体液免疫的关系,它可以增强组织蛋白的沉积,从而促进组织和器官的生长。ALB 是血液胶体渗透压的核心,是血液中低水溶性成分的循环载体,后者对肝脏内部蛋白质的分解吸收发挥至关重要的作用。TP 和ALB 能够充分说明试验肉鸡体内各种蛋白质分解吸收的状况,TP 与ALB 含量升高则表明机体内蛋白质合成量增加。本研究结果表明,酶制剂IV 组血清TP 和ALB 含量高,是因为酶制剂IV 组中蛋白酶比例较高,蛋白酶能够全面促进饲料蛋白质充分酶解吸收利用,减少了后肠道微生物发酵蛋白质产氨量,这个结果与UA 结果相对应。UA 含量可以直接反映体内蛋白质合成代谢状态和蛋白质利用效率,与饲喂日粮中所含的蛋白浓度和酶活性密切相关,酶制剂IV 组的UA 含量最低,则间接显示该组鸡在利用3 大有机营养物质上与蛋白质比例有关,说明复合酶中各组酶活性占比对日粮利用尤为重要。Law 等研究结果表明,日粮中添加占比高的蛋白酶制剂可有效降低UA 含量。周传凤等试验证明,植酸酶能够消除植物性日粮中含有植酸所导致的阻断各种矿物成分吸收,增加肉鸡对于Ca、P 的利用率,具有高比例植酸酶的酶制剂IV 组可以更好地提高血清中的Ca、P 含量,本试验中血清的Ca、P 含量也证明了此效果,并与刘伟等研究结果一致。绝食代谢后GLU 主要受体内储备的脂肪和蛋白影响,体内贮备的脂肪和蛋白受肠道淀粉酶、纤维素酶和蛋白酶的作用,酶制剂IV 中的3 种酶含量均呈高活性状态,有助于提高GLU 浓度。张晓羊等的试验结果也表明加入淀粉酶可使GLU 上升。
3.3 不同复合酶制剂对肉鸡免疫器官指数的影响 机体免疫水平可以通过观察免疫器官的生长状态来判断。肝脏和脾脏作为外周免疫器官参与调控家禽的体液免疫,具有分泌特异性免疫抗体和产生淋巴细胞的功能。法氏囊可以有效促进血清抗体系统的细胞增殖,在家禽体液免疫中起到调节控制作用,被定义为中央免疫器官。而胸腺主要在细胞免疫中发挥调节作用。因此,肝脏、脾脏、法氏囊和胸腺指数可作为评价家禽免疫效能的依据。杜红方等试验结果表明,日粮中添加酶制剂的肉鸡法氏囊指数较未添加组鸡有明显提高,表明复合酶制剂可以提高肉鸡的免疫力。曲浩杰等试验结果得出,法氏囊指数的变化与饲喂淀粉酶无关,但脾脏指数与淀粉酶有关。许金根等研究结果显示,肉鸡的免疫效果与日粮中纤维素的添加量多少无关。侯振平等通过研究指出,添加蛋白酶对其肝和脾这两个脏器指标没有影响,这可能与单独添加有关。本试验结果表明,添加4 种酶制剂均可提高鸡法氏囊指数和脾脏指数,并且酶制剂IV 组对其他2 项免疫器官指数也有明显提升。说明复合酶制剂可以提高肉鸡免疫能力,其原因可能与多种酶的协同使用和复合酶中各种单酶活性有关,但具体机制仍然需要深入探究。
3.4 不同复合酶制剂对肉鸡肠道菌群的影响 肠道内有益菌与致病菌的占比不均使肉鸡常常出现结肠炎、鸡白痢等疾病。益生菌则可以阻断肠道当中病原菌进一步提升,进而确保肠道菌群的稳定,保证肠道健康发育。研究表明,纤维及其降解产物对肠道酸碱环境产生影响,进而提高有益菌数量和抑制致病菌数量来调整肠道内菌群比例。本研究结果表明,纤维素酶、淀粉酶和蛋白质酶活性高的日粮组鸡在3 周和6 周时均能减少大肠杆菌数量,促进乳酸菌和双歧杆菌的增殖,结果与Χie等和任文等研究结论相一致。因为在复合酶的影响下,可以水解饲料中抗营养的组分,产生短链脂肪酸使肠道pH 发生变化,提高了肠道内双歧杆菌数量。但卢桂强等研究表明,添加复合酶制剂对回肠和盲肠的有益菌数量无明显改善,与本研究中添加酶制剂导致的有益菌数增高的结果相反,可能因为日粮组成和酶制剂制作工艺及温度控制所导致的内部酶活性占比不同、饲养条件、个体差异等因素导致。因此,酶制剂作为饲料添加剂调控肉鸡肠道微生物的 作用机制将是下一步研究的重点。
本试验结果表明,酶制剂IV 组对鸡ADFI 和ADG有所提升,可较好改善鸡血清TP、ALB、Ca、P、GLU 和UA 含量;添加复合酶制剂可提高法氏囊指数和脾脏指数,其中复合酶制剂IV 日粮对其他2 种免疫器官指数改善效果更好;整个试验期间,各酶制剂组均减少了回肠和盲肠中大肠杆菌数量,增加了乳酸杆菌和双歧杆菌数量,以酶制剂IV 组蛋白酶1 157 U/kg、纤维素酶721 U/kg、植酸酶720 U/kg 和淀粉酶125 U/kg的酶活性组合作用效果最好。