纤维素酶对杜×鲁烟白生长猪生产性能的影响

2013-02-20远德龙姜建阳韩先杰宋春阳刘雪萍

饲料工业 2013年14期

■远德龙姜建阳韩先杰宋春阳刘雪萍

（1.青岛农业大学动物科技学院，山东青岛 266109；2.山东省莱州市畜牧局，山东莱州 261400）

由于猪无内源纤维素酶，猪对日粮中粗纤维的利用十分有限，日粮中的粗纤维不仅本身消化率低，而且影响对其他营养物质的吸收利用。但具有能提供部分能量、调节肠道生态环境等正面营养作用，而且粗纤维原料来源丰富、成本较低，所以其利用前景非常广阔。因此，针对日粮中粗纤维的副作用，人们采用外源纤维素酶制剂水解细胞壁的纤维素晶体结构，摧毁细胞壁，释放细胞内容物(蛋白质、淀粉、脂肪等养分)，从而提高营养物质的消化率。研究表明，在粗纤维日粮中添加纤维素酶对生长猪的饲喂效果十分显著。王敏奇等（2003）在以早籼稻为能量饲料的基础饲粮中添加含β-葡聚糖酶、木聚糖酶和纤维素酶的复合酶制剂，可以显著提高生长猪的日增重以及饲料转化效率。任继平等（2006）在含6%的鲁梅克斯K-1猪草粉日粮中添加0.15%的纤维素酶,也能提高生长猪前2周的日增重(P＜0.05)和日粮中干物质、有机物、总能和酸性洗涤纤维的消化率（P＜0.05）。许梓荣等（2001）在以“长嘉”二元生长猪为试验对象的研究结果亦表明，在早籼稻饲粮中添加2 kg/t GXC(木聚糖酶、β-葡聚糖酶、纤维素酶)可显著提高生长猪日增重（P＜0.05），降低料重比（P＜0.05）。国内外大量研究也表明，在生长猪大麦、次粉等非常规日粮中应用纤维素酶都取得了良好的效果(Thacker等，1988；Inborr等，1993；胡忠泽等，1999；王敏奇，2001；许梓荣等，2002；李祥等，2006)。研究不同单酶间的关系及其机理是高效使用酶制剂的前提。生产和销售纤维素酶的企业有很多，酶制剂间的相互关系复杂，如何对众多的纤维素酶产品进行筛选、组合，为不同品种、不同生长阶段的猪选择经济有效的纤维素酶则显得十分必要。本试验旨在根据酶的体外消化来研究不同纤维素酶配合使用对饲料养分消化率的影响，进而通过饲养试验确定最佳纤维素酶组合在杜×鲁烟白生长猪的5.8%ADF的高纤维日粮中的适宜添加量。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验酶

试验选取来自3个厂家生产的纤维素酶，3种纤维素酶中1种纤维素酶来源于细菌发酵菌种，2种来源于真菌发酵菌种。3种酶分别设定为A酶、B酶、C酶，利用羧甲基纤维素(还原糖法)酶活力(CMCA-DNS)测定方法测得的3种纤维素酶的酶活分别为12.7、0.6、3.8万U/g。

胃蛋白酶(AR)由1220West Thomdale Ave.Itasca，IL60143生产，其活性为1∶3 000。

胰蛋白酶(AR)由上海蓝季科技发展有限公司生产，其活性为1∶250。

体外消化法筛选不同纤维素酶的最佳配合比例试验所用饲料样配方见表1。

表1 底物饲料配方及营养水平（风干基础）

1.1.2 试验饲粮

试验日粮配方采用5.8%ADF的高纤维水平日粮，试验日粮组成及主要营养水平同表1。

1.2 试验设计

1.2.1 组合酶的筛选

将3种酶分别进行两两组合，即A和B、B和C、A和C 3种组合。每种组合设5个组，即Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组、Ⅴ组，每组设0∶100、25∶75、50∶50、75∶25、100∶0共5个比例。通过胃蛋白酶-胰蛋白酶两步消化法测定不同纤维素酶组合对底物饲料干物质、粗蛋白、粗纤维的消化率，从中选出最优组合及其最佳比例，然后再以最优酶组合的最佳比例（设为D酶）和第3种酶进行同样既定比例的两两组合，最终筛选出3种酶的最佳添加比例，为饲养试验提供参考依据。

1.2.2 试验动物与分组

试验选择健康去势、初始体重（25±1.5）kg的杜×鲁烟白生长猪120头，公、母各半。随机分为5个处理(设为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 5组)，每个处理6个重复，每个重复(圈)4头猪。将纤维素组合酶添加水平分别设定为0%、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%。高床饲养、自由采食、自由饮水，试验时间为30 d。试验前对猪舍进行消毒，按猪场程序进行免疫，驱虫。

1.3 测定指标和方法

饲养试验开始前使试验猪群空腹12 h以头为单位空腹称重，按随机区组设计的原则进行分组。第14 d称重一次,试验结束后再次称重，并结算饲料消耗。计算平均日增重(Average daily gain，ADG)、平均日采食量（Average daily feed intake，ADFI）、料重比（Ratio of feed to gain，F/G）。

平均日增重(ADG)：在试验开始和结束当天，早晨8:00以头为单位空腹称重(称重前禁食12 h)，根据试验开始体重和结束体重计算试验猪群的平均日增重。

日采食量（ADFI）：每天称量各圈所投料量和余料量，计算各重复（圈）试验猪的平均日采食量。

料重比（F/G）：以重复为单位，根据猪的采食量和增重计算耗料增重比。

1.4 数据统计

试验数据采用Excel进行统计、计算，采用SPSS18.0统计软件中的ANOVA进行单因子方差分析和LSD多重比较。

2 结果

2.1 体外消化试验结果

体外消化试验结果表明，两两组合试验中，当A酶∶B酶为50∶50时，饲料的干物质、粗蛋白和粗纤维的消化率以及还原糖产量为各试验组最高，将其设为D酶再与C酶配合试验；D酶（A酶∶B酶为50∶50）、C酶及其组合对饲料样养分消化率的影响随D酶（A酶∶B酶为50∶50）比例的增加而提高，当D酶（A酶∶B酶为50∶50）比例为75%时，干物质、粗蛋白和粗纤维的消化率达到各组最高，且此时还原糖的产量也达到最高，且高于D酶（A酶∶B酶为50∶50）。因此当D酶(A酶∶B酶为50∶50)∶C酶为75∶25时，配合酶对饲料样养分消化率的影响效果达到最佳水平。所以，该试验所选取的3种酶的最佳配合比例为：A酶∶B酶∶C酶为3∶3∶2。

2.2 饲养试验结果

纤维素酶组合不同添加水平对杜×鲁烟白生长猪生产性能的影响见表2。

表2 纤维素酶组合不同添加水平对杜×鲁烟白生长猪生产性能的影响

由表2结果可知，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组与Ⅰ组（对照组）相比，杜×鲁烟白生长猪的日增重均获得明显提高，其中Ⅳ、Ⅴ两组极显著高于对照组（P＜0.01），显著高于Ⅱ、Ⅲ组（P＜0.05），但Ⅳ、Ⅴ两组之间相比差异不显著。与对照组相比，Ⅳ、Ⅴ两组的日增重分别提高了4.12%和3.82%。各试验组采食量并没有明显变化（P＞0.05）。料重比方面，试验组明显下降，同样地，Ⅳ、Ⅴ两组与对照组和Ⅱ、Ⅲ组之间相比差异显著（P＜0.05）。但Ⅳ、Ⅴ两组之间差异不显著（P＞0.05）。与对照组相比，Ⅳ、Ⅴ两组的料重比分别降低了6.57%和7.27%。腹泻频率方面，纤维素酶组合能够降低各试验组的腹泻频率，但与对照组相比差异不显著（P＞0.05）。

3 讨论

由体外消化试验可以看出，配合酶的作用效果一般都好于各自单酶，可能是酶系中内切葡聚糖酶和外切葡聚糖酶功能类似所致。内切葡聚糖酶随机切割纤维素多糖链内部的无定型区，产生不同长度的寡糖和新链的末端。外切葡聚糖酶作用于还原性和非还原性的纤维素多糖链的末端，释放葡萄糖或纤维二糖。β-葡萄糖苷酶水解纤维二糖产生两分子的葡萄糖。本试验所选取的3种酶依据其对底物饲料样养分消化率的影响效果而最终确定3种酶的最佳配合比例为3∶3∶2。

本饲养试验条件下，添加纤维素酶组合可补充杜×鲁烟白生长猪对高纤维日粮粗纤维的消化功能，提高猪对粗纤维和其他养分的消化吸收能力，从而使猪生长速度加快，平均日增重明显提高，降低了料重比和腹泻频率。

李德发等（2001）在平均体重为19 kg的生长猪小麦麸日粮中添加纤维素酶的试验中也发现，在试验期0～2周，平均日采食量、平均日增重分别提高5%(P＞0.05)、6.2%(P＞0.05)；3～4周平均日增重提高了8.1%（P＞0.05），料重比降低6%（P＞0.05）。任继平等（2006）研究鲁梅克斯K-1猪草粉日粮中添加纤维素酶对生长猪生长性能的影响时发现，纤维素酶能显著提高生长猪的养分消化率和采食量。杨叶东等（2000）在15 kg左右的皮大长白杂交生长猪日粮中添加0.1%纤维素酶制剂，试验结果表明，日增重比对照组提高15.64%，差异极显著（P＜0.01）。此外，王敏奇等（2003）报道，在35 kg生长猪的早籼稻型日粮中添加0.2%的复合酶制剂，结果表明，复合酶制剂能显著提高生长肥育猪的日增重，降低料重比，添加纤维素酶补充猪内源酶，提高了猪对谷物的消化吸收能力，从而使猪生长速度加快，平均日增重明显提高。本试验结果表明，5.8%ADF（酸性洗涤纤维）水平日粮中，纤维素酶组合在杜×鲁烟白生长猪的适宜添加量为0.15%。