不同非消化性寡糖组合对锦江黄牛瘤胃内容物酶活的影响

2012-09-22钟志勇瞿明仁

饲料工业 2012年8期

钟志勇瞿明仁

(江西农业大学动物科学技术学院，江西南昌330045)

国内外大量研究表明，非消化性寡糖（nondigestible oligosaccharides,NDOs）是一种具有多种功能的营养生理活性物质（Nutricines），具有促进有益菌增殖的作用。近年来,江西农业大学动物营养实验室围绕NDOs进行了大量研究，结果发现，在体外批次培养条件下，NDOs具有促进瘤胃发酵功能的作用。那么，在体内条件下，非消化性寡糖对瘤胃内容物酶活性有何影响，目前尚未见报道。

1 材料与方法

1.1 试验动物与饲养管理

试验动物为3头体况良好，体重为(300±20)kg生长期锦江黄牛，安装永久性瘤胃瘘管,栓系圈养，每天分别在08：00和20：00以“先粗后精”顺序等量饲喂，自由饮水。其日粮精粗比为20：80，基础日粮为玉米-麦麸-稻草型日粮，精料购于江西华达牧业有限公司。基础日粮组成及营养水平见表1。

表1 基础日粮组成及营养水平

1.2 试验材料

甘露寡糖购自北京奥特奇生物制品有限公司，其有效成分含量大于90%。果寡糖购自河南天顺食品有限公司，其有效成分含量大于92%。大豆寡糖购自陕西森弗生物技术有限公司，其纯度达到98%。

1.3 试验设计

试验设计采用自身对照方法，分为3期，第1期为对照期，不添加寡糖，第2期和第3期分别为添加非消化性寡糖组合GT1和组合GT2。非消化性寡糖组合中的添加量和组合构成是根据本研究团队前期研究所确定的(见表2)。

表2 功能性寡糖组合构成(%)

根据表2和每天试验牛饲料饲喂量进行计算，各期每头试验牛每天非消化性寡糖饲喂量如下：

第1期(对照期)：饲喂基础日粮，不添加任何寡糖。

第2期(添加组合GT1)：即每日将甘露寡糖48 g+果寡糖60 g+大豆寡糖48 g和每日所需饲喂的精料混匀，于08:00和20:00各饲喂一半,连续饲喂14 d。

第3期（添加组合GT2）：即每日将甘露寡糖48 g+果寡糖72 g+大豆寡糖60 g和每日所需饲喂的精料混匀，于08:00和20:00各饲喂一半，连续饲喂14 d。

每期为14 d，过渡14 d(饲喂基础日粮)。

1.4 样品采集

在各期结束当天8:00晨饲后4 h进行瘤胃内容物样品采集，分固相和液相两个部分。采样前，先对采样器进行润洗，采用高、中、低3个点，各采集60 ml瘤胃液；另采集瘤胃固相物100 g，装入自封袋中备用。

1.5 测定项目与方法

1.5.1 总脱氢酶

按哈兹耶夫（1980）描述的方法测定。以38.5℃、pH值6.8条件下，每100 ml瘤胃液中的总脱氢酶每分钟引起测定液吸光度上升0.1的酶量定义为1个酶活单位（IU）。

1.5.2 蛋白水解酶

按缪辉南(1983)描述的方法测定，稍有修改。每100 ml瘤胃液中的蛋白水解酶在38℃条件下，每分钟催化酪蛋白水解生成1 μg酪氨酸的酶量定义为一个酶活单位（IU）。

1.5.3 纤维素酶与木聚糖酶

提取主要参考王贞贞(2007)方法进行,测定主要参照张爱忠(2005)方法进行。纤维素酶与木聚糖酶酶活用每毫升或每克样品干物质每分钟作用于底物生成的葡萄糖(木糖)的微摩尔数为一个酶活单位(IU)表示。

液相酶活[μmol/（ml·min），IU]=（C×V×1 000×V0）/(M×60 min×8 min×V1)；

固相酶活[μmol/（g·min），IU]=（C×V×1 000×V0）/M×60 min×M1×DM%×V1。

其中：C——由工作曲线得出葡萄糖或木糖浓度(mg/ml)；

V——总提取粗酶液的用量(ml)；

V0——表示反应终止后定容的体积(ml)；

V1——测定时粗酶液的用量(ml)；

M——葡萄糖（木糖）的分子量；

M1——食糜湿重(DM%表示固相干物质含量)。

1.6 数据处理

采用Excel软件处理试验数据，采用 IBM SPSS19.0中的One-way ANOVA过程对试验结果进行方差分析，用Duncan's法进行多重比较。

2 结果与分析

不同组合NDOs对瘤胃液酶活性的影响见表3。

表3 不同组合NODs对瘤胃内容物酶活的影响

由表3可知，对于固相羧甲基纤维素酶，GT1期、GT2期与对照期之间差异均不显著（P＞0.05）；与对照期相比，GT1期酶活增加5.02%，而GT2期酶活却降低19.78%。对于固相木聚糖酶，GT1期、GT2期、对照期之间差异均不显著（P＞0.05）；GT2期酶活比对照期高2.53%，比GT1期高5.45%。

对于液相中的羧甲基纤维素酶酶活，GT1期与对照期之间，酶活差异不显著（P＞0.05），而GT2期与对照期之间酶活差异极显著（P＜0.01），酶活水平GT1期最低，GT2期最高。GT1期酶活比对照期降低了3.41%，GT2期的酶活比对照期增加了36.36%。GT1期与GT2期之间酶活存在极显著差异（P＜0.01），且GT2期酶活比GT1期提高了41.18%。对于液相中的木聚糖酶酶活，两个试验期的酶活与对照期相比，差异均达到显著水平（P＜0.05），且GT2期与对照期之间差异达到极显著水平（P＜0.01），酶活水平以对照期最低，GT2期最高；与对照期相比GT2期酶活提高了175.74%，GT1期酶活提高了20.96%；GT2期与GT1期之间也存在极显著差异（P＜0.01）,且GT2期酶活比GT1期提高127.96%。

对总脱氢酶酶活而言，GT1期与对照期之间酶活差异不显著（P＞0.05），GT2期与对照期之间酶活差异极显著（P＜0.01）。与对照组相比，GT1期酶活降低4.04%、GT2组提高10.05%。GT1期与GT2期之间也存在极显著差异（P＜0.01），且GT2期酶活比GT1期高14.69%。

对于蛋白水解酶活性，对照期酶活最低，GT2期最高，但各组之间差异不显著（P＞0.05）。

3 讨论

瘤胃中营养物质的消化主要依靠瘤胃微生物生产的纤维素酶、木聚糖酶、蛋白酶和总脱氢酶，这些功能酶也是反映瘤胃微生态系统结构与功能是否优良的重要指标。研究表明,非消化性寡糖具有促进有益微生物增殖的作用,从而增加瘤胃微生物酶的活性。本研究发现，瘤胃液中羧甲基纤维素酶和木聚糖酶在添加非消化性寡糖后，其活性显著或极显著增加（P＜0.05或0.01），这可能是非消化性寡糖促进了纤维分解菌的增殖与纤维素酶的产生。总脱氢酶主要是以NAD+和NADP+为辅基的谷氨酸脱氢酶(GDH)和乳酸脱氢酶,总脱氢酶能反映微生物发酵时脱氢酶传递氢的能力,即整体微生物的活力水平。本试验结果表明，与对照期相比，添加非消化性寡糖GT2组合，极显著地提高了总脱氢酶活性（P＜0.01）；与GT1期相比，也显著地提高了总脱氢酶活性（P＜0.05）。但非消化性寡糖没有对固相中羧甲基纤维素酶和木聚糖酶等活性产生显著影响（P＞0.05），也没有对液相中蛋白水解酶产生显著影响（P＞0.05）。总体而言，研究结果表明：非消化性寡糖可能因提高了瘤胃内微生物的整体活力而有利于其生长繁殖,从而有可能引起瘤胃整体发酵功能的改善。