复合非淀粉多糖酶制剂对肉鸡生长性能及肠道酶活性的影响
2011-06-07程志斌苏子峰张红兵王记林廖启顺
程志斌 苏子峰 张红兵 魏 云 王记林 廖启顺
肉鸡玉米-豆粕型日粮在我国饲料工业中的应用十分广泛,但随着近几年来,玉米、豆粕等常规饲料原料价格的日益高涨(李晓珍等,2010),在实际生产中更多使用玉米-豆粕型日粮中添加麦麸、次粉、杂粕等非常规饲料原料,以降低饲料配方成本。这些非常规植物饲料原料中含有相对比例较高的非淀粉多糖(non-starch polysaccharides,NSP),如果在肉鸡日粮中大量添加,将抑制肠道消化酶活性,从而降低肉鸡生长性能(李成良等,2009)。为了消除NSP抗营养因子的影响,单一NSP酶制剂的研究和使用效果得到了广泛认可(Adeol等,2004;Senkoylu等,2004;李路胜等,2010;王鹏宇等,2010)。随着饲料和养殖企业使用的非常规饲料原料日益多样化及添加比例不断提高,将单一NSP酶制剂组合使用的复合NSP酶制剂更具优势,是未来酶制剂产品的主要发展趋势之一(冯定远等,2010)。然而,当前市售商业复合NSP酶制剂产品繁杂,使用效果差异较大(苏军等,2006;王允超等,2010;张青青等,2010)。为了探讨NSP酶制剂在肉鸡上使用效果差异的作用机理,为广大养殖户和饲料企业选用复合NSP酶制剂产品提供科学依据,本试验重点研究复合NSP酶制剂对肉鸡肠道消化酶的影响。
1 材料与方法
1.1 复合NSP酶制剂
当前市售复合NSP酶制剂产品的酶种类和酶活性差异较大,一般产品的建议添加量可以分为“低、中、高”3个剂量,以满足不同客户实际使用的需求。本试验遵循实际生产情况,选择了添加0.15、0.5、1 kg/t全价日粮的3个商业NSP酶制剂产品进行试验。为了充分说明试验结果,我们实测了3个产品中各种NSP酶的活性(见表1)。
表1 NSP酶制剂产品的酶活性实测值(U/g)
1.2 试验动物与试验设计
将200只21日龄罗斯(ROSS)肉鸡分成5个处理组:处理1组(正对照组)、处理2组(负对照组),处理3~5组在负对照组日粮基础上各添加一种复合NSP酶制剂商业产品,NSP酶制剂添加量与试验分组设计见表2。正对照组和负对照组日粮营养水平一致,负对照组选用了一定比例的非常规饲料原料。每个处理组40只肉鸡,公母各半。试验在云南农业大学试验鸡场进行,试验周期21 d,至肉鸡42日龄,统计生长性能后,每个处理组挑选10只(重复数10)屠宰,测定肠道消化酶活性。
表2 试验处理组与酶制剂添加量及酶活性计算值
1.3 试验日粮
参考农业部标准《鸡饲养标准(2004)》并结合云南省养殖实际情况配制基础日粮(见表3)。处理1组(正对照)基础日粮设计为玉米-豆粕型常规日粮;处理2组(负对照)在玉米-豆粕型日粮基础上使用了非常规饲料原料麦麸、次粉、DDGS,占全价日粮的比例9%;处理3~5组在处理2组基础上分别添加3个复合NSP酶制剂商业产品(加入预混料中)。所有试验日粮低温(65℃)加工成颗粒饲料。
1.4 饲养管理
自然光照辅以人工照明,光照时间22 h,乳头式饮水,自由采食,专人负责饲养试验并记录。
1.5 测定指标
肉鸡生长性能指标统计平均日增重、平均日采食量及饲料转化效率(料肉比)。肉鸡至42日龄,每个处理组随机抽取10只健康鸡处死。分别取十二指肠、空肠及其内容物测定主要消化酶的酶活性。样品前处理参考黄晓亮等(2009)制备。蛋白酶活性测定采用福林-酚试剂法,定义为38℃每1 min水解酪蛋白产生1 μg酪氨酸的酶量为1个酶活力单位(U)。淀粉酶活性采用碘淀粉比色法,定义为38℃每1 min水解释放1 μmol还原性碳水化合物(以一水麦芽糖计算)所需的酶量为1个酶活力单位。脂肪酶活性采用滴定法,定义38℃每1 min脂肪酶水解脂肪并中和1 μmol氢氧化钠的酶量为1个酶活力单位(缪辉南等,1983)。
表3 基础日粮组成及营养水平
1.6 统计分析
数据采用SAS统计软件进行单因素方差分析和邓肯氏多重比较,P≤0.05差异显著。
2 结果
2.1 复合NSP酶制剂对肉鸡生长性能的影响(见表4)
由表4可知,处理1组(正对照组)肉鸡的末体重显著高于(P≤0.05)处理2组(负对照组)。处理3~5组肉鸡日粮均添加了一种复合NSP酶制剂,其中处理3组肉鸡的料肉比显著优于(P≤0.05)处理1、2和5组;末体重指标,处理3和4组间无显著差异(P>0.05),但显著高于处理2和5组。
2.2 复合NSP酶制剂对肉鸡十二指肠消化酶活性的影响(见表5)
由表5结果显示,处理2组肉鸡十二指肠及其内容物的淀粉酶和蛋白酶活性显著低于(P≤0.05)处理1组。处理3组肉鸡十二指肠淀粉酶以及十二指肠内容物蛋白酶性显著高于处理1组和处理2组。总体而言,处理4组和5组之间肉鸡的十二指肠淀粉酶和蛋白酶活性差异不显著(P>0.05),但显著低于处理3组。此外,所有处理组之间,十二指肠的脂肪酶活性差异不显著。
2.3 复合NSP酶制剂对肉鸡空肠消化酶活性的影响(见表 6)
由表6结果显示,除脂肪酶外,处理2组肉鸡空肠及其内容物的淀粉酶和蛋白酶活性均显著低于(P≤0.05)处理1组。处理3组肉鸡空肠内容物的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶活性显著大于其它4个处理组(P<0.05)。处理组4肉鸡空肠蛋白酶活性与处理3组相比差异不显著(P>0.05),但显著高于处理5组。此外,所有处理组之间,空肠的脂肪酶活性差异不显著。
表4 复合NSP酶制剂对肉鸡生长性能的影响
表5 复合NSP酶制剂对肉鸡十二指肠消化酶活性的影响
表6 复合NSP酶制剂对肉鸡空肠消化酶活性的影响
3 讨论
本试验从肉鸡肠道消化酶的角度探讨复合NSP酶制剂对肉鸡生长性能的影响,因此试验日粮配方设计重点考虑以下几点:其一,日粮营养水平参考农业部标准《鸡饲养标准(2004)》,并结合云南省昆明市(高原地区)实际养殖情况配制,所有处理组营养水平一致;其二,处理1组设计为常规玉米-豆粕型日粮的正对照组,处理2组设计为在玉米-豆粕型日粮基础上添加一定比例的非常规饲料原料的负对照组,这有利于观察在处理2组基础上添加3种剂量复合NSP酶制剂的作用效果;其三,非常规饲料原料选用了麦麸、次粉、DDGS,理由是这3种通常使用的非常规饲料原料具有相对较高含量的木聚糖、葡聚糖、纤维素等NSP抗营养因子(苏军等,2006;汪勇,2008)。
大量研究显示,单一NSP酶制剂主要包括:木聚糖酶、葡聚糖酶、纤维素酶、果胶酶、甘露聚糖酶等(Adeol等,2004;Senkoylu 等,2004;苏军等,2006;冯定远等,2010;王允超等,2010;张青青等,2010)。木聚糖酶主要作用主碳链,专一降解由木糖连接而成的β-1,4糖苷键(Adeol等,2004);葡聚糖酶专一降解葡聚糖链内的 β-1,3糖苷键(Senkoylu等,2004);纤维素酶可以分为内切和外切纤维素酶2种,将纤维素分解为纤维二糖和纤维糊精(王敏辉,2009);甘露聚糖酶降解由甘露糖连接而成的β-1,4糖苷键(汪勇,2008)。果胶酶(Pectic enzyme)较复杂,通常认为可以分为3种,包括果胶酯酶(Peetinestersase)、果胶酶(Pectinase)、原果胶酶(Protopeetinase),果胶酶主要水解果胶中以α-1,4糖苷键结合的半乳糖醛(许毅等,2004;王宝维等,2009)。当前,随着饲料和养殖企业使用的非常规饲料原料日益多样及比例提高,畜禽日粮添加复合NSP酶制剂已经成为共识。
本试验按照市售复合NSP酶制剂产品一般建议添加剂量,选择了 0.15、0.5、1 kg/t的“低、中、高”剂量的3个商业产品进行试验。由于在全价配合饲料中NSP酶活性无规范的标准方法测定,为了充分说明本试验结果,我们实测了试验选择的复合NSP酶制剂产品的酶种类和酶活性(见表1),并计算各个NSP酶活性在肉鸡试验全价日粮中的理论值(见表2)。总体而言,处理4组肉鸡日粮中NSP酶制剂缺果胶酶和甘露聚糖酶;处理5组缺甘露聚糖酶;而处理3组肉鸡日粮中复合NSP酶制剂的酶种类齐全,且理论计算添入试验日粮的单一NSP酶活性高于处理4、5组(见表2)。以上结果充分证明,当前市售商品复合NSP酶制剂的酶种类和酶活性存在很大差异,显然这直接影响针对非常规饲料原料底物NSP抗营养因子的降解效果,是实际生产中不同商品复合NSP酶制剂使用效果差异的重要原因之一。结合酶活性的试验测定结果,本文进一步讨论复合NSP酶制剂对肉鸡生长性能及肠道消化酶活性的影响。
处理1组(正对照)采食正常日粮肉鸡的末体重显著高于(P≤0.05)添加了占总量9%麦麸、次粉、DDGS等非常规饲料原料的处理2组(负对照)的肉鸡。这一结果证明,由于NSP的抗营养作用,高比例的非常规饲料原料降低了肉鸡生长性能。进一步而言,也证明本试验的正、负对照组模型设计合理。在负对照组日粮基础上添加复合NSP酶制剂的处理3~5组,其中处理3组肉鸡的料肉比显著优于(P≤0.05)处理1、2和5组;末体重指标,处理3和4组间无显著差异(P>0.05),但显著大于处理2和5组。这与我们测定的处理3组日粮添加复合NSP酶制剂产品的酶种类全、酶活性高于处理组4和5组结果一致(见表2)。以上分析提示:在日粮营养水平设置相同的条件下(见表3),酶种类全、酶活性高的复合NSP酶制剂可能通过改善肉鸡对饲料的消化率,来提高肉鸡生长性能。因此,本试验进一步分析复合NSP酶制剂对肉鸡小肠消化酶活性的影响。
表5和6结果显示,由于日粮添加高比例的非常规饲料原料(麦麸、次粉、DDGS)含有相对较高的NSP,造成处理2组(负对照)肉鸡十二指肠、空肠及其内容物的淀粉酶和蛋白酶活性显著低于处理1组(正对照),这说明日粮饲料中高含量的NSP对肉鸡肠道消化酶有抑制作用,不利于肉鸡对饲料营养物质的消化吸收,虽然日粮营养水平一致,但消化率降低,造成肉鸡生长性能下降。本试验结果与Choct等(1995)报道一致。处理3组肉鸡十二指肠及空肠淀粉酶和蛋白酶活性显著大于负对照组,与正对照组相近。这充分证明,添加复合NSP酶制剂不仅针对性降解日粮中NSP,降低抗营养作用,且具有促进肉鸡消化道酶分泌、提高饲料消化率的作用。此外,处理3组肉鸡十二指肠和空肠内容物中的蛋白酶活性显著大于处理4和5组,证明NSP酶制剂促进肉鸡消化酶分泌的作用具有剂量效应。总体而言,由于当前非常规饲料原料添加比例较高,因此酶种类全、酶活性高的复合NSP酶制剂对降低饲料NSP抗营养作用,提高小肠消化酶活性,改善肉鸡生长性能,具有更佳的作用效果。
4 小结
本试验证明,酶类齐全、酶活性高的复合NSP酶制剂产品通过提高肉鸡小肠消化酶活性,具有更好促进肉鸡生长性能的效果。因此建议用户选用复合NSP酶制剂,不能单纯按产品建议添加量使用,有条件最好实测产品中的酶种类和酶活性。
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