五种单体酶配伍对肉仔鸡生长性能及非淀粉多糖消化率的影响

施传信 杨文平 王玉玲 张春梅 高 峰

五种单体酶配伍对肉仔鸡生长性能及非淀粉多糖消化率的影响

施传信1，2杨文平1王玉玲2张春梅2高 峰1

(南京农业大学动物科技学院1，南京 210095)
(河南省高校生物质降解与气化工程中心商丘师范学院生命科学学院2，商丘 476000)

研究在小麦基础日粮中添加五种单体酶制剂(木聚糖酶、β－葡聚糖酶、纤维素酶、植酸酶和甘露聚糖酶)对1～21日龄肉仔鸡生长性能和非淀粉多糖(NSP)消化率的影响。试验将624只1日龄肉仔鸡按均匀设计方法随机分成13组，其中第13组为对照组，各处理组日粮为上述五种单体酶制剂的不同配伍添加在基础日粮中组成。结果表明，五种单体酶制剂的不同配伍能不同程度提高肉仔鸡生长性能和NSP的消化率。其最佳的配伍水平为:木聚糖酶450 u·kg－1、β － 葡聚糖酶47 u·kg－1、纤维素酶 333 u·kg－1、植酸酶 135 u·kg－1、甘露聚糖酶 153 u·kg－1。

酶制剂 肉仔鸡 生长性能 非淀粉多糖 消化率

非淀粉多糖(Non－starch polysaccharides，NSP)在小麦、大麦、燕麦等谷物中普遍存在，是影响猪、鸡等单胃动物消化吸收的主要抗营养因子，通过在日粮中添加NSP酶可以较好地降解这些抗营养因子，在饲料玉米价格较高的情况下，利用小麦等谷物替代玉米，具有一定的现实意义。研究表明，NSP酶可把NSP降解成较小的聚合体而减少其抗营养性［1］。由于酶处理后的小麦样品表面孔隙数量增多，孔径增大，胞间层断裂，易于消化酶的进入［2］，从而提高了日粮养分消化率。饲料中添加复合酶可提高禽类增重 7% ～10%，改善饲料转化率 4% ～7%［3］。Steenfeldt［4－5］报道木聚糖酶和 β－ 葡聚糖酶联合使用时，其效果优于单酶制剂，且当木聚糖酶和β－葡聚糖酶的酶活比例为8:1时，效果最佳，原因可能是:①小麦中木聚糖和β－葡聚糖的含量比为1．9∶0．3=6．3∶1;②β－葡聚糖酶的过度反应对木聚糖酶有反馈抑制作用，而添加量过少又会使β－葡聚糖降解不完全。由此假设在添加木聚糖酶和β－葡聚糖酶的基础上进一步添加纤维素酶、甘露聚糖酶和植酸酶等单体酶制剂有望获得更好的效果，且它们之间具体的配伍比例还未见报道，本试验以1～21日龄肉仔鸡为试验动物，在日粮中添加木聚糖酶、β－葡聚糖酶、纤维素酶、植酸酶、甘露聚糖酶等单体酶制剂，探索其最佳的配伍比例。

1 材料与方法

1．1 材料与仪器

1．1．1 试剂及仪器

试验所用酶制剂均为单体酶，其中木聚糖酶;β－葡聚糖酶、纤维素酶和植酸酶:广东溢多利公司;甘露聚糖酶:北京博士奥生物技术有限公司，酶活分别为:木聚糖酶 6 000 u·g－1、β － 葡聚糖酶 5 000 u·g－1、纤维素酶 9 000 u·g－1、植酸酶 13 000 u·g－1、甘露聚糖酶 30 000 u·g－1。

耐热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、核糖和阿洛酮糖的标准品:SUPELCO公司;气相色谱仪(GC－14B)和毛细色谱柱(DB－225):岛津公司。

1．1．2 试验日粮及试验动物

新鲜小麦:南京麒麟镇粮管所，其余饲料原料均购自南京青龙山饲料厂。AA肉仔鸡:安徽和威鸡场。试验地点:南京青龙山试验鸡场。各组基础日粮成分见表1。

表1 基础日粮组成及营养水平

1．2 试验设计

选择体重基本一致的1日龄健康AA白羽肉仔鸡624羽，采用5×12的均匀设计(见表2)，随机分为13组，1至12组为处理组，第13组为对照组，每组4个重复，每重复12羽饲喂于一个鸡笼。每个处理组均为木聚糖酶、β－葡聚糖酶、纤维素酶、植酸酶、甘露聚糖酶5种单体酶的不同水平组合，每种酶的添加量以该酶生产公司推荐添加量为基准，根据实际日粮类型进行微调上浮150%后，再均分为12个水平。

表2 配伍设计(u/kg)

1．3 饲养管理与样品收集

试验期21 d，用粉料饲喂，自由采食和饮水并记录采食量。24 h光照，常规消毒免疫及保温控制。分别于7、14、21日龄早晨空腹称重，并于收集21日龄全天新鲜粪样(严格清除杂物)，制成风干样品待测。

1．4 NSP 测定方法

NSP测定方法以 Theander等［6］报道的 Uppsala法为基础，个别步骤根据具体试验条件，作适当调整。气相色谱测定条件:载气为氮气;辅助气体为空气;助燃气体为氢气。FID检测器温度300℃;气化室温度300℃，柱温初始温度195℃，维持2 min后，程序升温至235℃，235℃维持10 min。所有样品进样量均为1μL。

1．5 酸不溶灰分(AIA)含量测定

样品灰化后加入2 mol/L盐酸煮沸，无灰滤纸过滤，热水反复冲洗至无酸，将残渣同滤纸一并转移到已知重量的柑祸中，再灰化称重。

1．6 结果计算

各种单糖含量的计算公式如下:

式中:W为待测单糖含量(g·kg－1);At为待测单糖峰面积;Wi为内标物质量/mg;Ct为单糖换算成多糖时的转化系数0．88或0．90;X为稀释倍数，可溶性与不溶性非淀粉多糖稀释倍数分别为5和30;Ai为内标糖的峰面积，Dt为待测单糖水解回收率;Wt为待测样品的重量(g);Rft为待测单糖在混合标准糖溶液中的响应系数，式中参数均为上述参数在标样中的对应值。

总NSP含量为各种单糖含量的加和，NSP的表观消化率计算公式:NSP表观消化率=100－(饲料中AIA含量/粪中AIA含量)×(粪中NSP含量/饲料中NSP含量)×100%

1．7 数据统计

采用SPSS(16．0)软件进行方差分析，对差异显著者使用LSD法进行多重比较。所得数据结果用平均值标准差表示。

2 结果与分析

2．1 不同水平配伍酶制剂对肉仔鸡采食量、体增重、料重比的影响

由表3可知，在1～7日龄，各试验组比对照组采食量有下降趋势，其中第2、3、6、8组下降极显著(P＜0．01);对于8～14日龄，除第7组外，各试验组采食量均有提高趋势，其中第 1、2、3、6、8组提高极显著(P ＜0．01);15 ～21 日龄时，第 4、5、7、9、10、12 组采食量有提高趋势(P＞0．05)，而第2、6组采食量显著下降(P＜0．05);从1～21日龄看，第10、12组对肉仔鸡采食量有显著的提高作用(P＜0．05)，其余各组则无显著影响。

表3 添加配伍酶制剂对肉仔鸡采食量的影响/g

表4 添加配伍酶制剂对肉仔鸡体增重的影响/g

表4数据表明，生长至7日龄时，试验组第2、3、6组体重极显著低于对照组(P＜0．01);长至14日龄时，各试验组体重均有提高，其中第 1、2、4、6、7、8、9、10、12组与对照组相比提高达极显著水平(P＜0．01);21 日龄时，第 4、5、7、9、10、12 组体重极显著高于对照组(P＜0．01)，其余各组则差异不显著。

结果表明，1～7日龄时与对照组相比，仅第8组料重比显著下降(P＜0．05)，而第10组则显著增高(P＜0．05);8～14日龄时，仅第8组料重比下降显著(P＜0．05)，而第5、10组料重比则极显著高于对照组(P＜0．01);15～21日龄时，除第3组外各试验组均有降低料重比趋势，其中第7、9、10组料重比极显著低于对照组(P＜0．01)，第5组料重比降低显著(P ＜0．05);对1 ～21 日龄，第2、5、7、8、9、10 组料重比极显著低于对照组(P＜0．01)，第4组也降低显著(P ＜0．05)。

表5 添加配伍酶制剂对不同日龄肉仔鸡料重比的影响

2．2 添加配伍酶制剂对21日龄肉仔鸡消化NSP效率的影响

由表6可知，各试验组对21日龄肉仔鸡肠道总SNSP的消化率均有极显著提高(P＜0．01);各SNSP组分中，各试验组对阿拉伯糖的消化率提高极显著(P＜0．01);对葡萄糖的消化率提高极显著的有第2、3、8、9、11、12 组(P ＜ 0．01)。但各试验组对半乳糖的消化率提高效果不明显，仅第3组和第11组有提高趋势(P ＞0．05)。

表7数据表明，21日龄时添加配伍酶制剂对肉仔鸡肠道总INSP和不溶性阿拉伯糖的消化率均有极显著提高(P ＜0．01)。除第1、6、10组外，各试验组甘露糖的消化率均提高极显著(P＜0．01)，葡萄糖消化率第3、5组提高达显著水平(P＜0．05)，其余各组均达极显著水平(P＜0．01)。

表6 添加配伍酶制剂对21日龄肉仔鸡可溶性非淀粉多糖(SNSP)消化率的影响 /%

表7 添加配伍酶制剂对21日龄肉仔鸡不溶性非淀粉多糖(INSP)消化率的影响 /%

3 讨论

3．1 不同水平配伍酶制剂对肉仔鸡采食量、体增重和料重比分的影响

研究表明，酶制剂添加到小麦日粮中可以提高禽类的采食量、体增重和料重比［7］。在小麦基础日粮中添加复合酶制剂，在不同生长阶段均能提高肉鸡增重、改善料重比，而且酶制剂配伍及酶活性不同，对增重改善的程度也就不同。Bedford等［3］综合14项试验结果表明，在1～21日龄饲料中添加酶制剂可使饲料转化率改善3．6%。刘永刚等［8］在玉米－豆粕日粮添加“八宝威”复合酶可使肉鸡的增重提高10．2%(P ＜0．01)，FCR 降低 12%(P ＜0．01)。倪志勇等［9］在肉鸡玉米－豆粕日粮中添加含淀粉酶、β－葡聚糖酶、蛋白酶、纤维素酶、木聚糖酶、果胶酶及糖化酶的复合酶制剂，结果在各个生长阶段都不同程度的提高了肉仔鸡增重。赵林果等［10］在小麦粉中加0．1%的复合酶制剂离体试验证明，纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶能协同作用于植物性饲粮的细胞壁上，从而能破坏细胞壁，使存在于细胞内的蛋白质、淀粉等大分子营养源能够充分释放出来。

本试验结果与上述结论基本一致。酶制剂合适的配伍比例能提高肉仔鸡采食量、体重和料重比，同时发现，添加配伍酶制剂使1～7日龄肉鸡采食量和体重指标有下降趋势，原因可能是由于雏鸡早期肠道发育不完善，对外源酶尚不适应导致。而8～21日龄时，试验组各指标有改善趋势，尤以8～14日龄最佳。从不同配伍组合来看，第10、12组采食量提高最为显著(P＜0．05)，第9组体重改善最为显著(P ＜0．01)。

关于外源酶制剂之间互作效应的报道较少，最早Newkirk等［11］在产蛋鸡上有类似的报道，产蛋鸡日粮中同时添加木聚糖酶和植酸酶时，产蛋量大幅度提高。后来进一步的试验证实了木聚糖酶和植酸酶对动物生长性能有协同促进作用。本试验结果也证实了这些研究结果，当五种单体酶之间添加水平比例恰当时，能得到更好的效果。但是酶制剂之间互作的机理尚不清楚，可能的机理是:①木聚糖酶、β－葡聚糖酶和纤维素酶等外源酶制剂降解了植物细胞壁，增强内源性消化酶同细胞内营养物质的接触面积;②降解日粮中的非淀粉多糖，尤其是可溶性非淀粉多糖，从而降低肉鸡食糜粘度，能加快食糜在小肠中的排空速度，提高养分的利用效率和饲料转化率［12－14］。

3．2 不同水平配伍酶制剂对肉仔鸡总肠道中NSP消化率的影响

目前，有关鸡对NSP消化率的报道尚不统一，原因可能是影响鸡NSP消化率的因素很多，如日龄、日粮中NSP的组成及含量、NSP的溶解性以及外源酶添加水平及种类等。大部分文献认为SNSP是NSP中最主要的抗营养因子，但关于SNSP消化率的报道也不多见，Carre等［15］报道，成年鸡对SNSP的消化率可高达80% ～90%;雷丽等［16］报道，添加0．02%木聚糖酶时，肉仔鸡总肠道中SNSP消化率可达到42．98%，彭玉麟等［17］研究发现添加640 FXU/kg的木聚糖酶作用16 h可使戊聚糖消化率达到47．97%。Meng等［18］体外研究发现在pH 5．2，温度45℃条件下，加NSP酶可使小麦NSP消化率高达到37%，无论体内还是体外试验均表明，添加NSP酶制剂可以提高SNSP的消化率。

一般认为INSP除有营养稀释作用外，没有显著的抗营养作用，但Choct和Annison等［19］报道小麦中INSP的存在会降低肉仔鸡生产性能，Steenfeldt等［20］也报道，小麦基础日粮中的INSP会显著降低家禽的蛋白质表观消化率和氮校正表观代谢能。许多学者研究表明，添加NSP酶可以提高小麦INSP的消化率。

本试验发现，各试验组21日龄时肉仔鸡对各试验组日粮中总SNSP和总INSP的消化率均有极显著提高(P＜0．01)，说明前3周龄肉仔鸡对NSP的消化主要依靠外源酶制剂的作用。对NSP各组分来说，添加配伍酶制剂无论是对可溶性或不溶性阿拉伯糖在21日龄肉仔鸡肠道中消化率有较显著的提高，而可溶性半乳糖在21日龄时消化率出现负值可能是由于NSP酶会将部分INSP降解成SNSP后在继续降解成较小分子的低聚糖和单糖所致，这与Castaikh等［21］研究了NSP复合酶对大麦和黑麦的体外降解模式所得结果基本一致。

综上所述，多种酶制剂适宜的配伍比例能更好的降解小麦细胞壁中的抗营养因子，提高养殖效益，其中试验组9为最佳组，各酶配伍水平为木聚糖酶450 u·kg－1、β －葡聚糖酶47 u·kg－1、纤维素酶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

国家自然科学基金(30300251)

2011－03－30

施传信，男，1982年出生，讲师，动物营养

高峰，男，1970年出生，教授，博士生导师，动物营养与消化生理