施傳信 楊文平 王玉玲 張春梅 高 峰

五種單體酶配伍對肉仔雞生長性能及非淀粉多糖消化率的影響

施傳信1，2楊文平1王玉玲2張春梅2高 峰1

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院1，南京 210095)
(河南省高校生物質(zhì)降解與氣化工程中心商丘師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院2，商丘 476000)

研究在小麥基礎(chǔ)日糧中添加五種單體酶制劑(木聚糖酶、β－葡聚糖酶、纖維素酶、植酸酶和甘露聚糖酶)對1～21日齡肉仔雞生長性能和非淀粉多糖(NSP)消化率的影響。試驗將624只1日齡肉仔雞按均勻設(shè)計方法隨機(jī)分成13組，其中第13組為對照組，各處理組日糧為上述五種單體酶制劑的不同配伍添加在基礎(chǔ)日糧中組成。結(jié)果表明，五種單體酶制劑的不同配伍能不同程度提高肉仔雞生長性能和NSP的消化率。其最佳的配伍水平為:木聚糖酶450 u·kg－1、β － 葡聚糖酶47 u·kg－1、纖維素酶 333 u·kg－1、植酸酶 135 u·kg－1、甘露聚糖酶 153 u·kg－1。

酶制劑 肉仔雞 生長性能 非淀粉多糖 消化率

非淀粉多糖(Non－starch polysaccharides，NSP)在小麥、大麥、燕麥等谷物中普遍存在，是影響豬、雞等單胃動物消化吸收的主要抗?fàn)I養(yǎng)因子，通過在日糧中添加NSP酶可以較好地降解這些抗?fàn)I養(yǎng)因子，在飼料玉米價格較高的情況下，利用小麥等谷物替代玉米，具有一定的現(xiàn)實意義。研究表明，NSP酶可把NSP降解成較小的聚合體而減少其抗?fàn)I養(yǎng)性［1］。由于酶處理后的小麥樣品表面孔隙數(shù)量增多，孔徑增大，胞間層斷裂，易于消化酶的進(jìn)入［2］，從而提高了日糧養(yǎng)分消化率。飼料中添加復(fù)合酶可提高禽類增重 7% ～10%，改善飼料轉(zhuǎn)化率 4% ～7%［3］。Steenfeldt［4－5］報道木聚糖酶和 β－ 葡聚糖酶聯(lián)合使用時，其效果優(yōu)于單酶制劑，且當(dāng)木聚糖酶和β－葡聚糖酶的酶活比例為8:1時，效果最佳，原因可能是:①小麥中木聚糖和β－葡聚糖的含量比為1．9∶0．3=6．3∶1;②β－葡聚糖酶的過度反應(yīng)對木聚糖酶有反饋抑制作用，而添加量過少又會使β－葡聚糖降解不完全。由此假設(shè)在添加木聚糖酶和β－葡聚糖酶的基礎(chǔ)上進(jìn)一步添加纖維素酶、甘露聚糖酶和植酸酶等單體酶制劑有望獲得更好的效果，且它們之間具體的配伍比例還未見報道，本試驗以1～21日齡肉仔雞為試驗動物，在日糧中添加木聚糖酶、β－葡聚糖酶、纖維素酶、植酸酶、甘露聚糖酶等單體酶制劑，探索其最佳的配伍比例。

1 材料與方法

1．1 材料與儀器

1．1．1 試劑及儀器

試驗所用酶制劑均為單體酶，其中木聚糖酶;β－葡聚糖酶、纖維素酶和植酸酶:廣東溢多利公司;甘露聚糖酶:北京博士奧生物技術(shù)有限公司，酶活分別為:木聚糖酶 6 000 u·g－1、β － 葡聚糖酶 5 000 u·g－1、纖維素酶 9 000 u·g－1、植酸酶 13 000 u·g－1、甘露聚糖酶 30 000 u·g－1。

耐熱α－淀粉酶和葡糖苷淀粉酶:Novo Nordisk公司;葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、核糖和阿洛酮糖的標(biāo)準(zhǔn)品:SUPELCO公司;氣相色譜儀(GC－14B)和毛細(xì)色譜柱(DB－225):島津公司。

1．1．2 試驗日糧及試驗動物

新鮮小麥:南京麒麟鎮(zhèn)糧管所，其余飼料原料均購自南京青龍山飼料廠。AA肉仔雞:安徽和威雞場。試驗地點(diǎn):南京青龍山試驗雞場。各組基礎(chǔ)日糧成分見表1。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平

1．2 試驗設(shè)計

選擇體重基本一致的1日齡健康A(chǔ)A白羽肉仔雞624羽，采用5×12的均勻設(shè)計(見表2)，隨機(jī)分為13組，1至12組為處理組，第13組為對照組，每組4個重復(fù)，每重復(fù)12羽飼喂于一個雞籠。每個處理組均為木聚糖酶、β－葡聚糖酶、纖維素酶、植酸酶、甘露聚糖酶5種單體酶的不同水平組合，每種酶的添加量以該酶生產(chǎn)公司推薦添加量為基準(zhǔn)，根據(jù)實際日糧類型進(jìn)行微調(diào)上浮150%后，再均分為12個水平。

表2 配伍設(shè)計(u/kg)

1．3 飼養(yǎng)管理與樣品收集

試驗期21 d，用粉料飼喂，自由采食和飲水并記錄采食量。24 h光照，常規(guī)消毒免疫及保溫控制。分別于7、14、21日齡早晨空腹稱重，并于收集21日齡全天新鮮糞樣(嚴(yán)格清除雜物)，制成風(fēng)干樣品待測。

1．4 NSP 測定方法

NSP測定方法以 Theander等［6］報道的 Uppsala法為基礎(chǔ)，個別步驟根據(jù)具體試驗條件，作適當(dāng)調(diào)整。氣相色譜測定條件:載氣為氮?dú)?輔助氣體為空氣;助燃?xì)怏w為氫氣。FID檢測器溫度300℃;氣化室溫度300℃，柱溫初始溫度195℃，維持2 min后，程序升溫至235℃，235℃維持10 min。所有樣品進(jìn)樣量均為1μL。

1．5 酸不溶灰分(AIA)含量測定

樣品灰化后加入2 mol/L鹽酸煮沸，無灰濾紙過濾，熱水反復(fù)沖洗至無酸，將殘渣同濾紙一并轉(zhuǎn)移到已知重量的柑禍中，再灰化稱重。

1．6 結(jié)果計算

各種單糖含量的計算公式如下:

式中:W為待測單糖含量(g·kg－1);At為待測單糖峰面積;Wi為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量/mg;Ct為單糖換算成多糖時的轉(zhuǎn)化系數(shù)0．88或0．90;X為稀釋倍數(shù)，可溶性與不溶性非淀粉多糖稀釋倍數(shù)分別為5和30;Ai為內(nèi)標(biāo)糖的峰面積，Dt為待測單糖水解回收率;Wt為待測樣品的重量(g);Rft為待測單糖在混合標(biāo)準(zhǔn)糖溶液中的響應(yīng)系數(shù)，式中參數(shù)均為上述參數(shù)在標(biāo)樣中的對應(yīng)值。

總NSP含量為各種單糖含量的加和，NSP的表觀消化率計算公式:NSP表觀消化率=100－(飼料中AIA含量/糞中AIA含量)×(糞中NSP含量/飼料中NSP含量)×100%

1．7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

采用SPSS(16．0)軟件進(jìn)行方差分析，對差異顯著者使用LSD法進(jìn)行多重比較。所得數(shù)據(jù)結(jié)果用平均值標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同水平配伍酶制劑對肉仔雞采食量、體增重、料重比的影響

由表3可知，在1～7日齡，各試驗組比對照組采食量有下降趨勢，其中第2、3、6、8組下降極顯著(P＜0．01);對于8～14日齡，除第7組外，各試驗組采食量均有提高趨勢，其中第 1、2、3、6、8組提高極顯著(P ＜0．01);15 ～21 日齡時，第 4、5、7、9、10、12 組采食量有提高趨勢(P＞0．05)，而第2、6組采食量顯著下降(P＜0．05);從1～21日齡看，第10、12組對肉仔雞采食量有顯著的提高作用(P＜0．05)，其余各組則無顯著影響。

表3 添加配伍酶制劑對肉仔雞采食量的影響/g

表4 添加配伍酶制劑對肉仔雞體增重的影響/g

表4數(shù)據(jù)表明，生長至7日齡時，試驗組第2、3、6組體重極顯著低于對照組(P＜0．01);長至14日齡時，各試驗組體重均有提高，其中第 1、2、4、6、7、8、9、10、12組與對照組相比提高達(dá)極顯著水平(P＜0．01);21 日齡時，第 4、5、7、9、10、12 組體重極顯著高于對照組(P＜0．01)，其余各組則差異不顯著。

結(jié)果表明，1～7日齡時與對照組相比，僅第8組料重比顯著下降(P＜0．05)，而第10組則顯著增高(P＜0．05);8～14日齡時，僅第8組料重比下降顯著(P＜0．05)，而第5、10組料重比則極顯著高于對照組(P＜0．01);15～21日齡時，除第3組外各試驗組均有降低料重比趨勢，其中第7、9、10組料重比極顯著低于對照組(P＜0．01)，第5組料重比降低顯著(P ＜0．05);對1 ～21 日齡，第2、5、7、8、9、10 組料重比極顯著低于對照組(P＜0．01)，第4組也降低顯著(P ＜0．05)。

表5 添加配伍酶制劑對不同日齡肉仔雞料重比的影響

2．2 添加配伍酶制劑對21日齡肉仔雞消化NSP效率的影響

由表6可知，各試驗組對21日齡肉仔雞腸道總SNSP的消化率均有極顯著提高(P＜0．01);各SNSP組分中，各試驗組對阿拉伯糖的消化率提高極顯著(P＜0．01);對葡萄糖的消化率提高極顯著的有第2、3、8、9、11、12 組(P ＜ 0．01)。但各試驗組對半乳糖的消化率提高效果不明顯，僅第3組和第11組有提高趨勢(P ＞0．05)。

表7數(shù)據(jù)表明，21日齡時添加配伍酶制劑對肉仔雞腸道總INSP和不溶性阿拉伯糖的消化率均有極顯著提高(P ＜0．01)。除第1、6、10組外，各試驗組甘露糖的消化率均提高極顯著(P＜0．01)，葡萄糖消化率第3、5組提高達(dá)顯著水平(P＜0．05)，其余各組均達(dá)極顯著水平(P＜0．01)。

表6 添加配伍酶制劑對21日齡肉仔雞可溶性非淀粉多糖(SNSP)消化率的影響 /%

表7 添加配伍酶制劑對21日齡肉仔雞不溶性非淀粉多糖(INSP)消化率的影響 /%

3 討論

3．1 不同水平配伍酶制劑對肉仔雞采食量、體增重和料重比分的影響

研究表明，酶制劑添加到小麥日糧中可以提高禽類的采食量、體增重和料重比［7］。在小麥基礎(chǔ)日糧中添加復(fù)合酶制劑，在不同生長階段均能提高肉雞增重、改善料重比，而且酶制劑配伍及酶活性不同，對增重改善的程度也就不同。Bedford等［3］綜合14項試驗結(jié)果表明，在1～21日齡飼料中添加酶制劑可使飼料轉(zhuǎn)化率改善3．6%。劉永剛等［8］在玉米－豆粕日糧添加“八寶威”復(fù)合酶可使肉雞的增重提高10．2%(P ＜0．01)，F(xiàn)CR 降低 12%(P ＜0．01)。倪志勇等［9］在肉雞玉米－豆粕日糧中添加含淀粉酶、β－葡聚糖酶、蛋白酶、纖維素酶、木聚糖酶、果膠酶及糖化酶的復(fù)合酶制劑，結(jié)果在各個生長階段都不同程度的提高了肉仔雞增重。趙林果等［10］在小麥粉中加0．1%的復(fù)合酶制劑離體試驗證明，纖維素酶、半纖維素酶和果膠酶能協(xié)同作用于植物性飼糧的細(xì)胞壁上，從而能破壞細(xì)胞壁，使存在于細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、淀粉等大分子營養(yǎng)源能夠充分釋放出來。

本試驗結(jié)果與上述結(jié)論基本一致。酶制劑合適的配伍比例能提高肉仔雞采食量、體重和料重比，同時發(fā)現(xiàn)，添加配伍酶制劑使1～7日齡肉雞采食量和體重指標(biāo)有下降趨勢，原因可能是由于雛雞早期腸道發(fā)育不完善，對外源酶尚不適應(yīng)導(dǎo)致。而8～21日齡時，試驗組各指標(biāo)有改善趨勢，尤以8～14日齡最佳。從不同配伍組合來看，第10、12組采食量提高最為顯著(P＜0．05)，第9組體重改善最為顯著(P ＜0．01)。

關(guān)于外源酶制劑之間互作效應(yīng)的報道較少，最早Newkirk等［11］在產(chǎn)蛋雞上有類似的報道，產(chǎn)蛋雞日糧中同時添加木聚糖酶和植酸酶時，產(chǎn)蛋量大幅度提高。后來進(jìn)一步的試驗證實了木聚糖酶和植酸酶對動物生長性能有協(xié)同促進(jìn)作用。本試驗結(jié)果也證實了這些研究結(jié)果，當(dāng)五種單體酶之間添加水平比例恰當(dāng)時，能得到更好的效果。但是酶制劑之間互作的機(jī)理尚不清楚，可能的機(jī)理是:①木聚糖酶、β－葡聚糖酶和纖維素酶等外源酶制劑降解了植物細(xì)胞壁，增強(qiáng)內(nèi)源性消化酶同細(xì)胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的接觸面積;②降解日糧中的非淀粉多糖，尤其是可溶性非淀粉多糖，從而降低肉雞食糜粘度，能加快食糜在小腸中的排空速度，提高養(yǎng)分的利用效率和飼料轉(zhuǎn)化率［12－14］。

3．2 不同水平配伍酶制劑對肉仔雞總腸道中NSP消化率的影響

目前，有關(guān)雞對NSP消化率的報道尚不統(tǒng)一，原因可能是影響雞NSP消化率的因素很多，如日齡、日糧中NSP的組成及含量、NSP的溶解性以及外源酶添加水平及種類等。大部分文獻(xiàn)認(rèn)為SNSP是NSP中最主要的抗?fàn)I養(yǎng)因子，但關(guān)于SNSP消化率的報道也不多見，Carre等［15］報道，成年雞對SNSP的消化率可高達(dá)80% ～90%;雷麗等［16］報道，添加0．02%木聚糖酶時，肉仔雞總腸道中SNSP消化率可達(dá)到42．98%，彭玉麟等［17］研究發(fā)現(xiàn)添加640 FXU/kg的木聚糖酶作用16 h可使戊聚糖消化率達(dá)到47．97%。Meng等［18］體外研究發(fā)現(xiàn)在pH 5．2，溫度45℃條件下，加NSP酶可使小麥NSP消化率高達(dá)到37%，無論體內(nèi)還是體外試驗均表明，添加NSP酶制劑可以提高SNSP的消化率。

一般認(rèn)為INSP除有營養(yǎng)稀釋作用外，沒有顯著的抗?fàn)I養(yǎng)作用，但Choct和Annison等［19］報道小麥中INSP的存在會降低肉仔雞生產(chǎn)性能，Steenfeldt等［20］也報道，小麥基礎(chǔ)日糧中的INSP會顯著降低家禽的蛋白質(zhì)表觀消化率和氮校正表觀代謝能。許多學(xué)者研究表明，添加NSP酶可以提高小麥INSP的消化率。

本試驗發(fā)現(xiàn)，各試驗組21日齡時肉仔雞對各試驗組日糧中總SNSP和總INSP的消化率均有極顯著提高(P＜0．01)，說明前3周齡肉仔雞對NSP的消化主要依靠外源酶制劑的作用。對NSP各組分來說，添加配伍酶制劑無論是對可溶性或不溶性阿拉伯糖在21日齡肉仔雞腸道中消化率有較顯著的提高，而可溶性半乳糖在21日齡時消化率出現(xiàn)負(fù)值可能是由于NSP酶會將部分INSP降解成SNSP后在繼續(xù)降解成較小分子的低聚糖和單糖所致，這與Castaikh等［21］研究了NSP復(fù)合酶對大麥和黑麥的體外降解模式所得結(jié)果基本一致。

綜上所述，多種酶制劑適宜的配伍比例能更好的降解小麥細(xì)胞壁中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高養(yǎng)殖效益，其中試驗組9為最佳組，各酶配伍水平為木聚糖酶450 u·kg－1、β －葡聚糖酶47 u·kg－1、纖維素酶333 u·kg－1、植酸酶135 u·kg－1、甘露聚糖酶153 u·kg－1。

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Effects of Five Kinds of Enzyme Preparations on the Growth Performance and Digestibility of Non－Starch Polysaccharides in the Wheat－Based Diet of Broiler Chickens

Shi Chuanxin1，2Yang Wenping1Wang Yuling2Zhang Chunmei2Gao Feng1
(College of Animal Science and Tech－nology，Nanjing Agricultural University1，Nanjing 210095)
(Henan Engineering Tech－nology Research Center of Biomass Degradation and Gasification School of Life Sciences，Shangqiu Normal University2，Shangqiu 476000)

The objectives of this study were to investigate the effects of wheat－based diet supplemented with five different enzyme preparations(xylanase，β －glucanase，cellulolytic enzymes，phytase，mannase)on the digestibility of non－starch polysaccharides(NSP)and the growth performance of 1－day－old～21－day－old broiler chickens．Six hundreds and twenty four 1－day－old broiler chickens were randomly divided into 13 groups according to uniform design．The 13th group was the control．Diets in each group were based on different combinations of enzymes adding to the basal diet．The results showed that when the enzymes were added，growth performance of broilers chicken and the digestibility of NSP were improved．The best proportion was xylanase 450 u·kg－1，β － glucanase 47 u·kg－1，cellulolytic enzymes 333 u·kg－1，phytase 135 u·kg－1and mannanase 153 u·kg－1．

enzyme preparation，broiler chicken，growth performance，non －starch polysaccharides，digestibility

S831．5

A

1003－0174(2012)02－0081－06

國家自然科學(xué)基金(30300251)

2011－03－30

施傳信，男，1982年出生，講師，動物營養(yǎng)

高峰，男，1970年出生，教授，博士生導(dǎo)師，動物營養(yǎng)與消化生理