玉米-小麦型日粮中复合淀粉酶的添加水平对鲁烟白猪养分消化率及氮平衡的影响

2014-02-27

饲料工业 2014年20期

(青岛农业大学动物科技学院，山东青岛266109)

淀粉是谷物类饲料碳水化合物的主要来源，也是畜禽所需能量的重要来源[1]。但不同来源的淀粉因颗粒大小、支链淀粉与直链淀粉的比例不同、直链淀粉的结构不同以及所含抗营养因子不同，对消化性能的影响也存在差异[2]。为了消除这种差异需要添加酶制剂补充动物内源酶的不足和消除日粮中的抗营养因子。张婵娟等[3]报道，完全的玉米日粮因含有较少的抗营养因子，所以很少使用酶制剂，而小麦含有较多的非淀粉多糖，可以受益于酶制剂。所以本试验选择在玉米-小麦型日粮中添加不同水平的复合淀粉酶，考察不同添加水平的复合淀粉酶对玉米-小麦型日粮中养分消化率和氮平衡的影响，最终确定玉米-小麦型日粮中复合淀粉酶的最适添加量。

1 材料与方法

1.1 试验材料

复合淀粉酶由3种由不同菌种微生物发酵产生的淀粉酶按3：3：2的比例配合而成，购自潍坊苏柯汉生物酶制剂有限公司，通过分光光度法测定其酶活性分别为36 000、33 000、28 000 IU/g，酶活定义为在40℃、pH值2.5、反应10 min的条件下，每分钟催化分解1 mg淀粉为1个酶活单位。

1.2 动物与管理

选取6头体重相近[（50±1）kg]、生长良好、健康去势的鲁烟白猪，放入50 cm×150 cm规格的镀锌代谢笼中适应一周后进行试验。每天8：00和16：00定量喂料，总喂料量为体重的3%~4%，自由饮水。进行常规消毒、免疫和驱虫，猪舍每天清扫一次，保持圈舍卫生。

1.3 试验日粮及营养成分

试验日粮采用玉米、小麦作为日粮淀粉的主要来源。具体日粮组成及营养水平见表1。

1.4 试验设计和样品采集

选取6头体重相近[(50±1)kg]、健康去势的鲁烟白猪，6×6拉丁方设计，日粮中复合淀粉酶的添加量分别为0%(对照)、0.025%、0.05%、0.075%、0.10%和0.125%。

采用6×6拉丁方试验，试验分为6期，每期7 d，前5 d为预试期，于第6、7 d连续收集48 h的粪样和尿样，混合均匀，按粪样重的10%、尿样体积的10%加入10%的H2SO4固氮后于-20℃的冰箱中保存。试验结束后，将粪便于65℃烘箱中烘干，混合、粉碎处理后备用。

表1 日粮组成及营养水平

1.5 测定指标

1.5.1 日粮各常规养分消化率的测定

采用2 mol/l盐酸不溶灰分(AIA)作为内源指示剂测定日粮营养物质表观消化率。采用GB/T 6435—86[4]测定水分含量，计算干物质含量；采用GB/T 6432—94[5]测定粗蛋白质含量；采用GB/T 6438—2007[6]测定粗灰分含量。

1.5.2 氮平衡的测定

测定粪样和尿样中氮的含量。

1.6 数据处理

数据处理采用SPSS18.0软件，采用二次曲线回归分析的方法对数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 添加不同水平的淀粉酶对鲁烟白猪常规养分的影响（见表2）

表2 日粮中添加不同水平的淀粉酶对鲁烟白猪常规养分消化率的影响（%）

从表2中可以看出，与对照组相比，各试验组干物质消化率和有机物消化率相存在差异。其中添加0.025%水平组的干物质消化率、有机物消化率相比对照组差异不显著（P>0.05），可能是由于添加的复合淀粉酶太少，效果不明显；添加0.050%水平组的有机物消化率相对于对照组差异不显著（P>0.05），而干物质消化率差异显著（P<0.05），可以看出添加的复合淀粉酶开始发挥作用，提高日粮中养分消化率；大于0.050%组的干物质消化率、有机物消化率相比对照组和添加0.025%水平组差异极显著或显著（P<0.01或P<0.05），添加0.075%、0.10%、0.125%水平组的有机物质消化率和干物质消化率相对于0.050%组差异不显著（P>0.05）。这表示随着日粮中淀粉酶量的不断增加，干物质消化率、有机物消化率不断提高。从图1可以看出，随着日粮中淀粉酶的加入量增加，除了粗蛋白消化率呈现不规律的小范围浮动外，干物质、有机物消化率均呈现增加趋势，即以0.075%组为拐点，0.075%组前各组增加趋势明显，0.075%组后则增加趋势放缓而接近水平，饲料养分消化率不随饲料中复合淀粉酶含量呈线性变化。因此结果显示，复合淀粉酶的添加水平直接影响复合酶的使用效果。从饲料养分消化率的角度和饲养成本的角度共同考虑确定的复合淀粉酶的最佳添加量为0.075%。

图1 日粮中淀粉酶的添加水平不同对鲁烟白猪常规养分消化率的影响

2.2 淀粉酶的添加水平不同对鲁烟白猪氮平衡的影响（见表3）从表3中可以看出，考察氮表观消化率、氮生物学价值和蛋白质净利用率等三项指标，各试验组和对照组差异都不显著，试验组之间差异也不显著。这表明以上三项指标并不随日粮中淀粉酶添加水平的变化而发生变化。

表3 日粮中淀粉酶的添加水平不同对鲁烟白猪氮平衡的影响(%)

3 讨论

饲用酶制剂的基本功能在于补充动物内源性消化酶的不足和消除抗营养因子[7]，而本试验中添加的复合淀粉酶主要用于补充内源消化酶的不足。从复合淀粉酶不同添加水平对鲁烟白猪养分消化率的影响结果可以看出，复合淀粉酶不同添加水平对干物质消化率和有机物质消化率有正效应，并显示出试验用复合淀粉酶在该试验条件下的最佳添加量。Gracia等[8]报道日粮中添加α-淀粉酶，可以极显著地提高肉鸡对有机物、淀粉的利用率。这与本试验复合淀粉酶对养分消化率有正效应相一致。同时，蒋正宇等[9]的试验证明，外源α-淀粉酶对内源酶的活性有显著地促进作用，但添加高剂量(2 250 mg/kg)的淀粉酶组，总蛋白酶、淀粉酶的活性呈下降趋势。Rutherfurd等[10]研究发现，在肉鸡日粮中添加含有木聚糖酶、淀粉酶和β-葡聚糖的复合酶，可显著提高日粮养分消化率。说明添加有淀粉酶的复合酶也可以显著地提高养分消化率。刘庆华等[11]的研究也证明，添加淀粉酶或者含淀粉酶的复合酶都能显著地提高养分的消化率。赵京杨等[12]研究表明，在玉米-豆粕-麦麸为日粮的试验中，添加纤维素酶、酸性蛋白酶、淀粉酶等的复合酶制剂，当酶制剂添加水平为0.05%时，猪对各养分的消化率增长较小；当酶制剂添加水平为0.10%时，猪对各养分的消化率增加幅度加大；但是当酶制剂添加水平为0.15%时，猪对各养分消化率增加的幅度较小。可以看出淀粉酶及其参与的复合酶随着添加水平的升高，日粮的养分消化率也随之升高，当达到一定添加水平，增长放缓，甚至水平不变。由于酶制剂作用效果受到动物种类、日粮组成及配比、酶制剂的酶谱等因素的影响，所以关于酶制剂的作用效果报道也就往往不一致，但总体来说作用效果在一定范围内随添加水平的升高而升高，达到一定程度，增长放缓，甚至不再增长。

本试验中，日粮中淀粉酶的添加引起了日粮养分消化率的提高，但日粮养分消化率的提高与日粮中淀粉酶的添加量并不呈线性关系。二次回归分析结果表明，在本试验条件下，复合淀粉酶添加量0.075%时，养分消化率随着淀粉酶添加量增加而提高的趋势放缓，表明加入淀粉酶的比重为0.075%时已经接近养分消化率所能达到的最大值，再继续增加酶的比重养分消化率提高也不明显。

粗蛋白的消化率表现出无规律的小范围波动，并无显著影响。这与刘庆华等（2010）单独添加淀粉酶的报道一致，表明淀粉酶并没有促进内源蛋白酶消化的作用。而氮平衡并没有显著变化可能原因是试验猪采食量的提高，饲料中加入少量淀粉酶后对于饲料消化的促进作用已经不足以使机体消化系统产生提高酶分泌等补偿作用，导致粗氮平衡没有出现规律性变化。