复合酶制剂对哺乳期驴驹生长发育及营养物质消化代谢的影响

2024-02-05 08:07李钰琪王彩蝶肖海霞
中国饲料 2024年3期
关键词:驴驹母驴酶制剂

李 超, 陈 晖#, 李钰琪, 马 晨, 王彩蝶, 肖海霞, 孟 军

(1.新疆农业大学动物科学学院,新疆马繁育与运动生理重点实验室,肉乳用草食动物重点实验室,新疆 乌鲁木齐 830052;2.新疆维吾尔自治区畜牧总站,新疆 乌鲁木齐 830001;3.新疆畜牧科学院畜牧研究所,新疆 乌鲁木齐 830011)

酶制剂是一类具有高效催化能力的生物活性物质, 在畜禽生产中被广泛使用。 饲粮添加酶制剂,可以降低饲草料中的抗营养因子含量,提高饲草料中营养物质的消化利用率, 改善畜禽胃肠道消化机能,促进胃肠道的健康,提高畜禽的生长、生产性能(陈丹蝶等,2021)。 Park 等(2020)研究显示,在仔猪饲粮中添加复合酶制剂(4000 U/kg木聚糖酶、150 U/kg β-葡聚糖酶、3500 U/kg 蛋白酶、1000 U/kg 植酸酶和150 U/kg 淀粉酶)能够有效提高仔猪的总增重和平均日增重。 杨景焘(2015) 研究结果显示, 给伊犁马补喂α-淀粉酶后,对伊犁马体重增加有促进作用,干物质、有机物、钙和磷的消化量也有所增加。哺乳期驴驹营养特点以母乳为主要营养来源, 随着母驴泌乳期的延续,产奶量和乳中营养物质含量显著下降,仅靠母乳已无法满足驴驹的生长需求。因此,需要通过给驴驹进行早期补饲, 以弥补母乳减少导致的营养不足。 但同时幼龄动物胃肠道各类消化酶种类单一、数量少,自身酶的分泌量无法满足降解饲粮中的营养物质需要,导致补饲料的利用率降低(杨贤彬,2017)。 在饲料中添加酶制剂能够丰富幼龄动物体内酶的种类,提高内源酶的活力,促进机体的生长发育(Paul 等,2004)。 因此,本研究以2~4月龄哺乳期驴驹为研究对象, 通过外源性补喂复合酶制剂,探究其对驴驹生长发育、营养物质消化代谢的影响,为哺乳驴驹早期胃肠道机能、肠道健康及营养需要量的研究提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 复合酶制剂购自新疆天山预混合饲料厂,其中木聚糖酶15000 U/g,β-甘露聚糖酶400 U/g,β-葡聚糖酶10000 U/g, 纤维素酶2000 U/g,蛋白酶1000 U/g,淀粉酶300000 U/g。

1.2 试验地点 本研究动物试验在新疆喀什地区泽普县金胡杨牧业有限公司实施。

1.3 试验设计 试验选用出生日期 (±10 日龄)与体重相近[(45.22±7.32)kg],健康的2 月龄哺乳母驴驹10 头,随机分为2 组,每组5 头,分别为对照组和试验组,在相同的饲养管理条件下,驴驹可自由哺乳,采食粗饲料。两组驴驹均补喂精料补充料,补喂量为6.5 g/(kg BW·d)。 试验组驴驹在对照组驴驹饲喂的基础上补喂复合酶制剂, 补喂量为每头驴驹6.5 mg/(kg BW·d)。 精料补充料和复合酶制剂的实际补喂量根据试验驴驹平均体重计算,每30 d 调整一次实际补喂量,进行为期60 d的补喂试验。 在试验第0、30、60 天晨饲前对驴驹空腹进行体重和体尺测量。 于试验第55~60 天进行消化代谢试验。

1.4 饲养管理 试验前对驴圈进行彻底清扫消毒,并严格进行驱虫、消毒和免疫。 试验驴驹与母驴共同饲养。 将驴驹全天的精料补充料平均分为两等份, 分别在每日10:00 和16:00 使用驴驹专用的料兜进行补喂。 在补喂试验期间每天将每头驴驹补喂的复合酶制剂用电子天平称量好。 每天饲喂精料补充料前,按照试验场地饲养管理方式,将驴驹与母驴分开;给驴驹补喂精料补充料,试验组驴驹复合酶制剂和精料补充料共同补喂。 给驴驹提供充足饮水和玉米秸秆及优质苜蓿, 自由采食。 饲粮组成及营养水平见表1,母驴乳产量及乳中营养成分见表2。

表1 饲粮组成及营养水平(干物质基础)

表2 母驴乳产量及乳中营养成分

1.5 消化代谢试验 于试验第55 ~60 天进行消化代谢试验。 采用全收粪收尿法,预饲期2 d,正饲期5 d,共计7 d。 消化代谢试验时,驴驹单栏饲喂,每天清扫干净圈舍地面,安排人员24 h 值班,粪便随排随收,尿液在驴驹有排尿趋势时于驴驹身后使用收尿器收集。 驴驹与母驴分开饲养,每隔2 h 将母驴牵至驴驹身旁进行哺乳。记录每日每头驴驹精料补充料、 苜蓿干草和玉米秸秆的采食量和剩料量,并记录每日每头驴驹排粪量和排尿量。

1.6 数据及样品的采集

1.6.1 体重及体尺数据采集 在试验第0、30、60天早晨08:00 空腹状态下,参照《驴生产性能测定技术规范》(T/CAAA 048-2020), 测定驴驹体重、体高、体斜长、胸围和管围。

1.6.2 消化代谢相关样品采集

1.6.2.1 饲草料样品采集 在消化代谢试验期间, 每天早晨09:00 采集粗饲料样品和精料补充料样品, 同时收集每天每头驴驹的剩料量并称重记录。

1.6.2.2 粪便样品采集 采用全收粪法,连续5 d收集驴驹粪样,详细记录驴驹每天排粪量,将连续5 d 的粪样完全混匀后,再随机称取总量的10%,自然风干,保存,待测。

1.6.2.3 尿液样品采集 收集试验驴驹5 d 的尿液,并称量排尿量,取10%尿液,用10%的浓硫酸进行固氮。

1.7 指标的测定 饲草料、 粪便样品和尿样中干物质、有机物、粗蛋白质、磷、钙参考张丽英的《饲料分析及饲料检测技术》 方法测定; 能量使用OR-2014 型高智能高精度能热仪测定;NDF 和ADF 含量采用美国ANKOM 纤维分析仪进行测定。

饲粮中某营养物质表观消化率/%=100×(该营养物质的摄入量-粪中该营养物质的量)/该营养物质的摄入量;

饲粮中某营养物质代谢率/%=100×(该营养物质的摄入量-粪中该营养物质的量-尿中该营养物质的量)/该营养物质的摄入量。

1.8 数据处理 数据先用Excel 进行整理, 再使用SPSS 22.0 软件进行独立样本t 检验, 分析体重、 体尺和营养物质消化代谢数据, 试验数据用“平均值±标准差”(Mean±SD)表示,以P<0.05 作为差异显著性的判断标准。

2 结果

2.1 补喂酶制剂对2 ~4 月龄哺乳驴驹生长发育的影响 由表3 可知,给驴驹补喂酶制剂后,驴驹的体重、体尺无显著性变化,试验组驴驹体斜长和管围总增长较对照组分别提高了26.02%和2.17%(P>0.05)。

表3 补喂酶制剂对2 ~4 月龄哺乳驴驹生长发育的影响

2.2 补喂酶制剂对4 月龄哺乳驴驴驹营养物质表观消化率的影响 由表4 可知, 驴驹对日粮中各营养物质的表观消化率无显著性差异(P>0.05),试验组驴驹干物质、有机物、酸性洗涤纤维、钙、磷和能量的采食量分别比对照组提高了2.99%、3.14%、6.67%、2.07%、1.11%和2.81%(P>0.05)。

表4 补喂酶制剂对4 月龄哺乳驴驴驹营养物质表观消化率的影响

2.3 补喂酶制剂对4 月龄哺乳驴驹能量、氮、钙、磷代谢的影响 由表5 可知, 在驴驹营养物质代谢方面, 给驴驹补喂酶制剂后, 试验组驴驹摄入能、粪能、沉积能、摄入氮、粪氮、沉积氮、氮代谢率、摄入钙、粪钙、沉积钙、钙代谢率、摄入磷、沉积磷和磷代谢率分别比对照组提高了2.81%、13.03%、4.46%、1.65%、10.09%、21.49%、19.54%、2.07%、3.47% 、4.59% 、2.32% 、1.11% 、39.06% 和40.77%,尿能、尿氮、尿钙、粪磷和尿磷分别比对照组降低了78.10%、20.19%、33.33%、4.35%和9.81%,均无显著性差异(P>0.05)。

表5 补喂酶制剂对4 月龄哺乳驴驹能量、氮、钙、磷代谢的影响

3 讨论

3.1 复合酶制剂对驴驹体重、体尺的影响 幼龄阶段是驴驹生长最快的时期, 多种因素影响驴驹的生长发育,如品种、年龄、生理阶段、饲粮的营养水平和饲养管理等(刁其玉等,2017)。随着母驴泌乳量的下降, 会逐渐给驴驹饲喂粗饲料和精料补充料,但哺乳期驴驹胃肠道发育还不够完善,消化酶种类单一、分泌量低。 此外,大肠微生物种类和数量不足,对饲料的消化利用率低,无法有效利用饲粮中全部的营养物质(侯文通,2019)。而在饲粮中添加外源性酶制剂, 不但能在一定程度上促进内源酶的分泌, 还能够消除饲粮中抗营养因子的不利作用, 促进家畜的生长发育 (Silvestre 等,2022)。Owusu 等(2010)在仔猪饲粮中添加不同含量的木聚糖酶与β-葡聚糖酶的复合酶制剂,能够显著促进仔猪体重增加, 并显著降低试验期间仔猪的料重比。时发亿等(2019)研究表明,在犊牛饲粮中添加木聚糖酶、β-葡聚糖酶、β-甘露聚糖酶、纤维素酶、 果胶酶和蛋白酶, 能提高犊牛的免疫力、日增重、体高以及体斜长。以上研究显示,酶制剂对单胃动物或反刍动物均有显著改善体重增长的效果。其主要原因是纤维素酶、木聚糖酶和葡聚糖酶等消化酶降低了饲粮中的抗营养因子, 并降解了饲粮中不易消化的纤维等物质, 从而提高了营养物质的消化利用率, 同时能够改善动物胃肠道的机能,促进营养物质的转化率,这是促进体重增加的关键(单昊书等,2019;史林鑫等,2019)。在本研究中,给哺乳驴驹补喂复合酶制剂后,体重和体尺虽没有达到显著变化, 但对体斜长和管围的增长有促进的作用。结合马属动物相关研究结果,母驴的泌乳规律在整个泌乳期呈先升高再降低的趋势,驴驹2 ~4 月龄是母驴泌乳的高峰期,母乳仍是此阶段驴驹主要营养物质的来源,因此,补饲料的作用可能没有体现出来。此外,本研究中各指标均无显著性差异,与Owusu 等(2010)和时发亿等(2019)研究结果不一致,一方面可能是不同动物不同生理阶段的差异, 另一方面是饲粮组成的差异。 外源性酶制剂所含酶的种类和含量不同,其发挥的作用亦不同。 本研究中复合酶制剂的主要成分是木聚糖酶15000 U/g,β-甘露聚糖酶400 U/g,β-葡聚糖酶10000 U/g, 纤维素酶2000 U/g、蛋白酶1000 U/g 和淀粉酶300000 U/g,补喂量为0.3 g 左右;而时发亿等(2019)给犊牛补喂酶制剂其主要成分为木聚糖酶12000 U/g,β-葡聚糖酶1500 U/g,β-甘露聚糖酶300 U/g,纤维素酶800 U/g,果胶酶1000 U/g,蛋白酶3500 U/g,补喂量为0.8 g。在粗饲料摄入量增加的情况下,酶制剂补喂量低是影响驴驹饲粮转化率的关键, 从而导致体重、体尺无显著性增加。

3.2 复合酶制剂对驴驹营养物质表观消化率的影响 哺乳期驴驹生长迅速,从母乳和饲草中汲取的营养物质很难满足其正常生长的需要,因此需要补喂精料补充料来为其提供营养物质。营养物质的消化利用,受动物、饲粮和环境等多方面的影响。在相同的饲粮组成和饲养管理条件下,饲粮营养物质的消化利用可能会因为动物自身消化酶种类和数量的不同以及微生物消化能力的高低而产生差异。因此,通过给动物补喂外源性复合酶制剂,使其体内消化酶水平可以促进对饲料中营养物质的消化吸收。 周永明等(2020)研究表明,在仔猪的饲粮中添加酶制剂可以提高其对饲粮纤维和磷的等消化率。 Togtokhbayar 等(2017)研究发现,在蒙古羊饲粮中添加外源纤维素酶和木聚糖酶制剂后,羊的干物质采食量有显著提高。 郑博予等(2022)发现,纤维素酶、 木聚糖酶和β-葡聚糖酶能够显著提高奶牛干物质采食量和干物质、有机物、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的消化率。 以上研究表明,纤维素酶、木聚糖酶和植酸酶能够有效提高饲粮的消化率,其主要原因可能是纤维素酶、木聚糖酶和植酸酶等能够破坏植物细胞壁,水解饲粮中的纤维物质,释放被细胞壁包裹的养分,从而提高饲粮的消化率(王红梅等,2017)。本研究中,驴驹补喂酶制剂后, 对于其营养物质消化率无显著性影响,但其干物质、有机物、粗蛋白质、酸性洗涤纤维、钙、磷和能量的采食量有增加的趋势。这与上述研究结果相似, 补喂酶制剂能够促进干物质的采食量,但也存在差异,本试验中,驴驹补喂酶制剂对其营养物质消化率无显著性影响。 给驴驹补喂酶制剂后,驴驹营养物质的采食量上升,可能是因为添加外源性酶制剂可以促进释放还原糖,提高日粮的适口性所致(徐磊等,2016),但营养物质消化率无显著性差异,可能是由于动物种类的不同,补喂的酶制剂中纤维素酶、木聚糖酶等能够促进饲粮消化利用的酶含量不足,对于驴驹来说,虽然采食量有所增加,但补喂的酶制剂含量以及自身分泌的消化酶不足以明显促进其对饲粮的消化利用, 从而导致干物质、有机物等消化率无显著性增加。 这与上述驴驹体重和体尺的变化结果一致,驴驹对日粮的消化率无显著性差异,从而导致对其自身体重和体尺的增加亦无显著影响。

3.3 复合酶制剂对驴驹养分代谢的影响 动物机体对饲料氮的沉积不足,会导致自身合成蛋白质的能力下降,机体内蛋白质含量不足会引发畜禽食欲下降,导致生长滞后。因此,均衡的蛋白质摄入以及较好的氮沉积率是满足畜禽健康生长发育的关键。钙和磷是机体中不可缺少的两种矿物元素,对生长发育起着至关重要的作用,过量或不足都会影响动物的健康(焦子珍,2021;唐彩琰等,2021)。 王向荣等(2010)在断奶仔猪饲粮中添加半乳糖苷酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、果胶酶、蛋白酶和淀粉酶,发现可以提高断奶仔猪能量代谢率。 陈程等(2018)发现,在鸡的饲粮中添加复合非淀粉多糖酶能够提高日粮中各养分的代谢率。 杨春雷等(2013)研究表明,在仔猪饲粮中添加木聚糖酶、β-葡聚糖酶、植酸酶、纤维素酶、果胶酶和蛋白酶后,显著提高了其对饲粮的代谢能力。 赵峰等(2019)研究发现,给黄羽肉鸡补喂木聚糖酶和β-甘露聚糖酶能显著促进钙和磷的代谢。以上研究表明,动物补喂酶制剂后,能够提高对饲粮的吸收利用率, 是因为纤维素酶、葡聚糖酶和植酸酶等,能把饲粮尤其是粗饲料的纤维和非淀粉多糖等不易消化的大分子物质降解为机体易吸收的小分子物质(关莹等,2021)。 在本试验条件下,补喂酶制剂一定程度上提高了驴驹的摄入氮、沉积氮和氮代谢。 哺乳期驴驹胃肠道内消化酶的种类主要以乳糖酶为主,缺乏蛋白酶,其对植物性蛋白质饲料的消化效果不理想,会导致驴驹对饲料中粗蛋白质的吸收率降低。本试验中哺乳期驴驹沉积氮和氮代谢的升高,可能与复合酶制剂中添加了蛋白酶有关,蛋白酶可以促进驴驹消化器官的发育以及自身内源酶的分泌,将蛋白质分解为氨基酸被肠道吸收, 从而提高了饲料中氮的代谢率(Pan等,2016;Meinlschmidt 等,2016;龙国徽,2015)。 同时, 补喂酶制剂在一定程度上促进了钙的代谢,这与赵峰等(2019)研究结果一致,但磷为负代谢,分析可能是粗饲料中植酸含量较高的原因。 Plumstead 等(2007)指出,植物饲料中植酸含量较高,畜禽体内缺乏植酸酶,当动物采食植酸含量较高的饲草料时,植酸会与机体内磷结合形成不溶解且不易吸收的植酸盐。 在本试验中,驴驹体内植酸酶含量较低,添加的复合酶制剂也不含植酸酶,导致植酸和体内磷结合,形成不易吸收的植酸磷,从而影响了驴驹对磷的吸收,这可能是驴驹磷产生负代谢的原因之一,故在今后的试验中,应尝试在复合酶制剂中加入植酸酶,以观察其对哺乳期驴驹磷代谢的影响。 哺乳期驴驹的能量主要来源于母乳和饲草料,饲草料中容易被消化的能量物质如脂肪、蛋白质、葡萄糖、淀粉经消化后被小肠吸收,不容易被消化的纤维素、半纤维素和木质素等粗纤维进入驴驹盲肠和结肠中经微生物发酵产生挥发性脂肪酸供能(赵芳等,2016)。但本试验中驴驹处于哺乳期,盲肠和结肠发育尚不完全, 肠道内微生物区系不完善,将纤维素、半纤维素和木质素等粗纤维发酵成挥发性脂肪酸的能力较弱,驴驹无法较好的利用饲草料中粗纤维的能量,且本试验所使用的纤维素酶含量和陈程等(2018)研究相比,纤维素酶补喂量较少,这可能是驴驹能量代谢率低的主要原因。

4 小结

综上所述,在本研究条件下,给驴驹补喂酶制剂促进了驴驹体斜长和管围的增长, 营养物质的采食量和代谢率有升高的趋势, 但均未达到显著的效果。

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