張現(xiàn)玲 梁陳沖 于會(huì)民 陳寶江 李軍國(guó) 李學(xué)軍 楊祿良 湯海鷗,
(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所,北京100081;2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué),河北保定071000;3.北京挑戰(zhàn)生物技術(shù)有限公司,北京100081)
植酸酶是一種新型綠色環(huán)保飼料添加劑,隨著發(fā)酵工程技術(shù)的發(fā)展以及人們環(huán)保意識(shí)的提高,植酸酶在生產(chǎn)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。研究表明,在低磷日糧中添加植酸酶能提高植酸及鹽的水解率,改善日糧中植物性磷的利用率,并減少糞氮、磷的排泄[1-2],而且植酸酶還能提高鈣、蛋白質(zhì)、氨基酸以及微量元素的消化率[3-4]。植酸酶作為一種酶制劑,對(duì)溫度非常敏感,酶通常在干燥的狀態(tài)下較穩(wěn)定,能保留較高的酶活,但在飼料加工的制粒工藝中有一個(gè)短暫的高溫過(guò)程,在此過(guò)程中植酸酶活性損失在所難免,因而限制了植酸酶在顆粒料中的應(yīng)用。耐高溫植酸酶通過(guò)特殊表達(dá)系統(tǒng)表達(dá),使酶蛋白分子得到高度的糖基化修飾,耐熱性提高的同時(shí)在儲(chǔ)存、使用過(guò)程中具有良好的穩(wěn)定性。
本研究在低磷日糧中添加耐熱植酸酶及普通植酸酶,探討其對(duì)肉仔雞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率及脛骨灰分含量的影響,對(duì)耐熱植酸酶產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
普通植酸酶產(chǎn)品,活性含量為5 000 U/g,從市場(chǎng)上購(gòu)買;耐熱植酸酶產(chǎn)品,活性含量為3 000 U/g,由北京挑戰(zhàn)生物技術(shù)有限公司提供。
選用4 800只1日齡AA肉仔雞隨機(jī)分為6個(gè)處理,每個(gè)處理設(shè)5個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)160只肉仔雞,性別比例一致,各處理組之間起始體重差異均不顯著(P>0.05),1日齡平均體重39.71 g。試驗(yàn)分兩期進(jìn)行,1~3周和4~6周。
參照NRC(1994)肉仔雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和AA肉仔雞的推薦標(biāo)準(zhǔn)飼養(yǎng)管理手冊(cè)配制基礎(chǔ)日糧,由北京華都肉雞公司飼料廠加工制粒,其原料組成和營(yíng)養(yǎng)水平見表1。試驗(yàn)共包括6種日糧,分別飼喂6個(gè)處理,見表2。
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平
試驗(yàn)由專人負(fù)責(zé)指導(dǎo)和飼養(yǎng)管理,按照試驗(yàn)要求嚴(yán)格進(jìn)行;其飼養(yǎng)管理參照AA肉仔雞的飼養(yǎng)管理手冊(cè)進(jìn)行,按照常規(guī)免疫程序進(jìn)行免疫接種;自由采食和飲水。
分別在21日齡和42日齡時(shí),每處理挑取12只雞進(jìn)行屠宰,分離左側(cè)脛骨,冷凍保存以備測(cè)定其脛骨灰分、鈣和磷含量。
采用內(nèi)源指示劑法測(cè)定各養(yǎng)分的消化率。分別在19~21日齡和40~42日齡連續(xù)3 d,均勻采糞樣各約200 g混合,以重復(fù)為單位充分混勻,樣品置于-20℃冰箱冷凍保存。試驗(yàn)結(jié)束后,糞樣全部解凍,65℃烘干,空氣中回潮24 h,最后同日糧樣品一樣粉碎至40目。按四分法取樣,分別測(cè)定糞樣和日糧樣品中的養(yǎng)分和鹽酸不溶灰分(AIA)的含量。粗蛋白、粗灰分、鈣和磷的測(cè)定方法均參照《飼料分析及飼料檢測(cè)技術(shù)》[5]。
粗蛋白含量采用凱氏定氮法測(cè)定;粗脂肪含量采用索氏抽提法測(cè)定;鈣含量采用高錳酸鉀滴定法測(cè)定;總磷含量采用釩鉬黃比色法測(cè)定;酸不溶解灰分含量的測(cè)定采用4N鹽酸消煮法。
某養(yǎng)分消化率(%)=[1-(b×c)/(a×d)]×100。
式中:a——飼料中某養(yǎng)分含量;
b——糞樣中某養(yǎng)分含量;
c——飼料中酸不溶灰分含量;
d——糞樣中酸不溶灰分含量。
表2 各處理組日糧設(shè)計(jì)
采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件ANOVA模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
從表3中可以看出,在19~21日齡階段,粗蛋白表觀消化率,處理組1和處理組2較對(duì)照組有降低趨勢(shì)(P>0.05),處理組2高于處理組1,差異不顯著(P>0.05);處理組3、4和5與對(duì)照組相比基本沒(méi)有變化,與處理組1相比有提高趨勢(shì)(P>0.05)。4個(gè)植酸酶添加組中以處理組2的粗蛋白表觀消化率最低。在40~42日齡階段,表現(xiàn)出相似變化規(guī)律。
整個(gè)試驗(yàn)周期,鈣的表觀消化率,與處理組1相比較,處理組2、3、4和5表現(xiàn)出提高趨勢(shì),各處理組之間均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。
磷的表觀消化率,在19~21日齡階段,處理組1較對(duì)照組下降,差異不顯著(P>0.05);處理組2、3、4和5均顯著高于處理組1和對(duì)照組(P<0.05);其中處理組3、4和5較處理組2均有提高趨勢(shì),以處理組5最高,均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。在40~42日糧階段,變化規(guī)律基本相似。
表3 不同植酸酶處理對(duì)肉仔雞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響(%)
由表4可知,在21日齡,脛骨灰分含量,處理組1顯著低于對(duì)照組(P<0.05),4個(gè)植酸酶添加組與對(duì)照組相比均無(wú)顯著性差異(P>0.05),但顯著高于處理組1(P<0.05),4個(gè)植酸酶添加組之間無(wú)顯著性差異(P>0.05)。
表4 不同植酸酶對(duì)肉仔雞脛骨灰分、鈣和磷含量的影響(%)
脛骨磷含量,處理組1顯著低于對(duì)照組(P<0.05),處理組2與對(duì)照組相比基本沒(méi)有差異;處理組2、3、4和5均顯著高于處理組1(P<0.05),處理組3、4、5顯著高于處理組2與對(duì)照組(P<0.05)。
在42日齡,脛骨灰分含量,與對(duì)照組相比較,處理組1顯著降低(P<0.05),處理組2呈降低趨勢(shì)(P>0.05),處理組3、4和5呈提高趨勢(shì)(P>0.05);與處理組1相比較,處理組2呈提高趨勢(shì)(P>0.05),處理組3、4和5顯著提高(P<0.05),4個(gè)植酸酶添加組之間均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。
脛骨磷含量,與對(duì)照組相比較,處理組1顯著降低(P<0.05),處理組2基本沒(méi)有差異,處理組3、4、5得到提高,其中處理組5顯著提高(P<0.05),且顯著高于處理組2(P<0.05);4個(gè)植酸酶添加組均顯著高于處理組1(P<0.05)。
在21日齡和42日齡,脛骨鈣含量,與對(duì)照組相比較,處理組1呈降低趨勢(shì)(P>0.05),4個(gè)植酸酶添加組與其相比均無(wú)顯著性差異(P>0.05)。
植酸酶能使日糧中的養(yǎng)分從與植酸的結(jié)合狀態(tài)中釋放出來(lái),添加植酸酶可明顯提高蛋白質(zhì)和氨基酸在小腸中的消化率(張克英等,2001)[6]。陳文等(2006)報(bào)道,日糧中添加植酸酶可以改善蛋白質(zhì)的生物學(xué)利用率[7]。徐奇友等(2000)試驗(yàn)表明,植酸酶水解植酸磷提高了磷的利用率,滿足了肉仔雞對(duì)磷的營(yíng)養(yǎng)需要[8]。謝新東等(2002)研究報(bào)道,添加植酸酶能顯著提高飼料中P的表觀利用率,并隨植酸酶添加量增加而提高,當(dāng)添加量為500 U/kg時(shí),飼料中P的表觀利用率達(dá)59.3%,比低磷組提高36.95%,比無(wú)機(jī)磷組提高19.32%[9]。Johnston等(2004)的研究結(jié)果表明,用植酸酶替代部分無(wú)機(jī)磷后,鈣、磷、粗蛋白質(zhì)、氨基酸及淀粉的回腸表觀消化率提高[10]。王麗娟等(2002)研究了玉米-豆粕型日糧中添加植酸酶對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用的影響,結(jié)果表明,植酸酶可顯著提高日糧粗灰分、粗蛋白、鈣、總磷和銅的表觀利用率[11]。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)降低基礎(chǔ)日糧中磷添加水平時(shí),降低了磷的表觀消化率;在此基礎(chǔ)上添加500~2 000 U/kg普通植酸酶或250~500 U/kg耐熱植酸酶,顯著提高了磷的表觀消化率(P<0.05),其中以250~500 U/kg耐熱植酸酶與處理組3效果理想,說(shuō)明同等制粒溫度下,耐熱植酸酶的應(yīng)用效果優(yōu)于普通植酸酶。
鈣、磷是家禽體內(nèi)重要的礦物元素,鈣在參與骨骼形成、維持體內(nèi)酸堿平衡和正常心率等方面具有重要的作用,磷也能參與骨骼的形成,此外對(duì)維持體內(nèi)酸堿平衡、碳水化合物和脂肪代謝方面也有一定的影響。研究表明,骨骼中的灰分與鈣、磷之間存在著一定的相關(guān)性。骨灰分含量被廣泛用來(lái)作為評(píng)估磷需要量的標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)閷?duì)于磷缺乏日糧,該指標(biāo)比生長(zhǎng)率更為敏感[12]。咼于明等(1995)對(duì)5周齡艾維茵肉仔雞的研究發(fā)現(xiàn),隨日糧鈣、磷營(yíng)養(yǎng)水平的降低,肉仔雞脛骨灰分及鈣、磷含量極顯著下降[13]。李文立等(2004)報(bào)道,脛骨灰分與脛骨鈣、磷之間呈強(qiáng)直線正相關(guān),脛骨鈣、磷之間呈強(qiáng)直線相關(guān)[14]。王慶云等(2008)研究不同無(wú)機(jī)磷水平日糧中添加植酸酶對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能及骨骼的影響,12.3 g/kg和8.2 g/kg磷酸氫鈣組肉雞脛骨灰分及脛骨中鈣、磷含量均高于對(duì)照組[15]。
本試驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)降低基礎(chǔ)日糧中磷添加水平時(shí),顯著降低了脛骨灰分和磷的含量(P<0.05),同時(shí)鈣含量呈降低趨勢(shì)(P>0.05);在此基礎(chǔ)上添加500~2 000 U/kg普通植酸酶或250~500 U/kg耐熱植酸酶,脛骨灰分和鈣磷的含量恢復(fù)或超出對(duì)照組水平,與前人報(bào)道結(jié)果一致,說(shuō)明日糧中添加植酸酶提高了脛骨中灰分及鈣、磷含量。
當(dāng)降低基礎(chǔ)日糧中磷添加水平時(shí),降低了磷的表觀消化率與脛骨灰分和磷的含量;在此基礎(chǔ)上添加植酸酶,可以提高磷的表觀消化率,脛骨灰分和鈣磷的含量恢復(fù)或超出對(duì)照組水平,其中以250~500 U/kg耐熱植酸酶與2 000 U/kg普通植酸酶效果理想,降低磷添加水平或添加不同來(lái)源植酸酶對(duì)粗蛋白質(zhì)和鈣的表觀消化率基本沒(méi)有影響,充分表明耐熱植酸酶不僅沒(méi)有影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率,而且較普通植酸酶有更好的應(yīng)用效果。
[1]Cromwell G L,Coffey R D,Monegue H J,et al.Efficacy of lowactivity,microbial phytase in improving the bioavailability of phos?phorus in corn-soybean meal diets for pigs[J].Journal of animal science,1995,73(2):449-456.
[2]Yi Z,Kornegay E T,Ravindran V,et al.Effectiveness of Natu?phos phytase in improving the bioavailabilities of phosphorus and other nutrients in soybean meal-based semipurified diets for young pigs[J].Journal of Animal Science,1996,74(7):1601-1611.
[3]Kornegay E T,Radcliffe J S,Zhang Z.Influence of phytase and di?et composition on phosphorus and amino acid digestibilities,and phosphorus and nitrogen excretion in swine[C].1998.
[4]楊金海,張恒業(yè).在玉米-豆粕型日糧中添加植酸酶對(duì)生長(zhǎng)豬性能和糞中磷含量的影響[J].鄭州牧業(yè)工程高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào),2001,21(003):170-171.
[5]楊勝.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)[M].北京:北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1993.
[6]張克英,陳代文,余冰,等.飼糧中添加植酸酶對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能及蛋白質(zhì),氨基酸和磷利用率的影響[J].動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2001,13(3):19-24.
[7]陳文,陳代文.低能飼糧添加植酸酶對(duì)仔豬養(yǎng)分利用率,血清理化指標(biāo)及生長(zhǎng)性能的影響[J].中國(guó)畜牧雜志,2006,42(17):24-27.
[8]徐奇友,金明玉,孫玉紅,等.植酸酶對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能及鈣、磷利用率影響的研究[J].動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2000(1):26-31.
[9]謝新東,馮玉蘭,董志巖,等.植酸酶對(duì)肉仔雞(公雞)生長(zhǎng)性能和鈣、磷、鋅利用率的影響[J].福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2002(1):45-47.
[10]Johnston S L,Williams S B,Southern L L,et al.Effect of phy?tase addition and dietary calcium and phosphorus levels on plas?ma metabolites and ileal and total-tract nutrient digestibility in pigs[J].Journal of animal science,2004,82(3):705-714.
[11]王麗娟,單安山,宋金彩.植酸酶和纖維素酶對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用的影響[J].動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2002(1):45-50.
[12]Dhandu A S,Angel R.Broiler nonphytin phosphorus require?ment in the finisher and withdrawal phases of a commercial fourphase feeding system[J].Poultry science,2003,82(8):1257-1265.
[13]咼于明,邵憲萍.生長(zhǎng)后期日糧鈣,磷水平對(duì)肉仔雞生產(chǎn)性能及脛骨礦化度的影響[J].中國(guó)飼料,1995(13):10-11.
[14]李文立,王寶維,劉光磊,等.飼糧鈣磷水平對(duì)五龍鵝血液及脛骨鈣磷含量的影響[J].中國(guó)家禽,2004,26(6):17-19.
[15]王慶云,楊維仁,楊在賓,等.日糧中添加無(wú)機(jī)磷和植酸酶對(duì)肉雞骨骼及生長(zhǎng)性能的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2008,36(8):13-19.