复合酶制剂对蛋鸡生产性能、蛋品质、肠道健康微生物及养分利用率的影响*
2017-12-15周雪梅杨在宾姜淑贞刘宁黄晓辉张丽丽
周雪梅 ,杨在宾 **,姜淑贞 ,刘宁 ,黄晓辉 ,张丽丽
(1.山东农业大学动物科技学院,山东 泰安 271018;2.山东和美华集团,山东 济南 250000)
复合酶制剂对蛋鸡生产性能、蛋品质、肠道健康微生物及养分利用率的影响*
周雪梅1,杨在宾1**,姜淑贞1,刘宁1,黄晓辉2,张丽丽2
(1.山东农业大学动物科技学院,山东 泰安 271018;2.山东和美华集团,山东 济南 250000)
本试验旨在研究不同复合酶制剂对蛋鸡生产性能、蛋品质、肠道健康等的影响。本实验采用单因素试验设计,选取648只60周龄海兰褐蛋鸡,随机分成4个处理,每个处理6个重复,每个重复27只鸡。试验鸡分别饲喂:基础日粮,在基础日粮基础上添加3种不同复合酶2 mg/kg。预试期2周,收集基础数据正试期为6周。以重复为单位测定生产性能、蛋品质、鸡蛋成分和肠道微生物。同时,选用体重基本一致(1.85±0.43kg),60周龄产蛋鸡60只,随机分成5个处理,每个处理6个重复,每重复2只。试验日粮处理1~4同生产试验,处理5测定内源物质,全收粪尿法测定日粮的养分利用率。研究结果表明:日粮添加复合酶制剂没有改进60周龄产蛋鸡的进食量、产蛋量、料蛋比、产蛋率、蛋重和破蛋率(P>0.05);不影响蛋形指数、蛋白高度、哈氏单位、蛋黄颜色、蛋黄比重、蛋壳厚度、蛋壳强度、蛋壳比重(P>0.05);不影响鸡蛋成分和日粮养分利用率(P>0.05)。没有改变盲肠乳酸菌数量(P>0.05),降低了盲肠大肠杆菌数量(P<0.01),与对照组相比,使用复合酶制剂可以使蛋鸡盲肠大肠杆菌数量降低了10.70%。产蛋后期日粮添加复合酶制剂不能改善蛋鸡生产性能、蛋品质、鸡蛋成分和日粮养分代谢率,可以改善肠道健康。
复合酶制剂;产蛋鸡;生产性能;蛋品质;肠道微生物;鸡蛋营养成分;养分利用率
复合酶制剂是指由催化水解不同底物的多种酶混合而成的酶制剂[1],是由多种酶按一定比例配合而成的一类生物制品,具有特殊的功能。消化酶分为蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶、肽酶、麦芽糖酶、乳糖酶、蔗糖酶等,可以补充内源酶的不足,并且激活内源酶的分泌,提高家禽饲料养分的消化吸收[2]。非消化酶主要包括NSP酶和植酸酶,其中NSP酶包括半纤维素酶、纤维素酶和果胶酶,半纤维素酶又包括阿拉伯木聚糖酶、B-葡聚糖酶、甘露聚糖酶等[1]。在蛋鸡日粮中添加一定比例的酶制剂能使可溶性非淀粉多糖(NSP)如纤维素、半纤维素、果胶等分解成可利用的多糖类[2],并能有效破坏细胞壁中非水溶性屏障性抗营养因子,进而有利于细胞内营养物质的释放,同时有效缓解水溶性NSP导致的食糜粘度过大,从而提高饲料利用率,降低粪便粘度,肠道内有害微生物的繁殖及降低排泄物中有机物的含量,具有一定的经济效益和环保效益[3-5]。张伟(2016)[6]报道在高产蛋鸡日粮中添加酶制剂可以提高产蛋鸡的生产性能。Bedford等[7]指出在肉鸡小麦日粮中添加木聚糖酶可以改善肉仔鸡的增重和饲料转化率,降低小肠食糜粘性。研究表明,复合酶制剂不仅可以促进有益菌的增殖,还可以减少有害菌的增殖,从而提高肉鸡的健康水平[8,9]。但不同复合酶制剂对蛋鸡的相关研究不多。本试验旨在研究不同复合酶制剂对蛋鸡生产性能、蛋品质、养分利用率、肠道健康及鸡蛋营养成分的影响,从而证明复合酶制剂在蛋鸡上的应用功效,指导蛋鸡生产。
1 材料与方法
1.1 试验材料 复合酶:E1:以蛋白酶为主,辅之以淀粉酶、木聚糖酶、纤维素酶;E2:以淀粉酶为主,辅之以蛋白酶、木聚糖酶、纤维素酶;E3:以木聚糖酶、纤维素酶为主,辅之以淀粉酶、蛋白酶。
1.2 生产试验 本试验采用单因素试验设计,选取648只60周龄的健康海兰褐蛋鸡,随机分成4个处理组,每个处理组6个重复,每个重复27只鸡。预试期2周,收集基础数据,正试期为6周,饲喂四个处理组。日粮:对照组,饲喂基础日粮;3个试验组分别为基础日粮基础上添加3种不同复合酶,添加量为2mg/kg。试验鸡采用舍内笼养,自由采食和饮水。光照16h/d,地面光照强度为15Lx,温度21~27℃,按正常程序防疫和鸡舍消毒。试验基础日粮营养水平参照NRC(1994)蛋鸡标准配制。
生产性能测定:正式试验期间,以重复为单位,每天记录采食量、蛋数、蛋重、破损蛋数。计算试验蛋鸡在每周的平均蛋重、平均产蛋率、破蛋率和料蛋比。
蛋品质指标测定:正式试验的第0天、第42天,每个重复取20枚鸡蛋,其中10枚用于测定鸡蛋的蛋壳厚度、蛋黄色泽、蛋形指数、总蛋重、蛋黄重等,其余10枚用于测定鸡蛋全蛋中的粗蛋白、粗脂肪和干物质含量。
蛋壳厚度:用螺旋测微仪测量蛋的钝端、中端和锐端三处的蛋壳厚度,取其平均值作为蛋壳厚度。
蛋黄颜色:用罗氏比色扇测定。
蛋形指数:用游标卡尺分别测量鸡蛋的纵径和横径,计算纵径/横径的比值。
蛋黄含量(%)=蛋黄重/总蛋重×100%。
蛋白含量(%)=蛋白重/总蛋重×100%。
粗蛋白:半微量凯氏定氮法。
粗脂肪:索氏抽提法。
干物质:直接干燥法。
盲肠内容物菌群的测定:饲养试验结束(42d),每个处理屠宰6只,取样测定盲肠微生物。盲肠内容物菌群的测定计算公式:每克肠道内容物菌落数=㏒10菌落数×稀释倍数×每次稀释取样毫升数/接种用样品毫升数/样品克数。
2 代谢试验
选用体重基本一致 (1.85±0.43kg)、60周龄产蛋鸡60只,随机分成5个处理,每个处理6个重复,每重复2只。试验日粮处理1~4(同生产试验);处理5:内源空白对照,用于计算养分真实代谢率。单笼饲养,自由饮水,半自由采食。
试验采用不锈钢收粪板全收粪、尿。试验分预试期和正试期,预试期7d,试验鸡只饲喂试验日粮(内源组饲喂基础日粮),使鸡只适应试验笼和日粮;正试期3d,准确记录进食量、排粪尿量(每个重复2只鸡的排泄物混合),收集72h的排泄物(内源组空腹1d,收集48h的排泄物)。
采取饲料样品计算干物质(DM)采食量并进行化学分析。收集每个重复2只鸡72h(内源组48h)的排泄物并混匀称重,-20℃冷冻保存,用于化学分析。每个饲料和排泄物样品取两个平行,进行干物质(DM)、有机物质(OM)、粗蛋白质(CP)、粗灰分(CA)和总能(GE)的测定。测定方法采用国际标准方法(AOAC)。所有样品分析在山东农业大学动物营养研究室进行。
3 数据处理
数据采用SAS9.0软件进行统计学处理。采用Duncan法多重比较,P<0.05者为差异显著。
DM、OM、CP和 GE 的表观消化率(AD)和真实消化率(TD)用下式计算:
AD(%)=[(A1-A2)/A1]×100。
TD(%)=[(A1-A2+A3)/A1]×100。
式中:
A1=营养成分(DM、OM、CP,mg)和总能(kcal)进食量;
A2=相应营养成分(DM、OM、CP,mg)和总能(kcal)排泄物中排出量;
A3=相应营养成分(DM、OM、CP,mg)和总能(kcal)内源排泄物中排出量。
表观代谢能(AME)和真实代谢能(TME)(干物质基础)用下式计算:
AME(kcal/kg)=(A4-A5)/A7。
TME(kcal/kg)=(A4-A5+A6)/A7。
式中:
A4=每只鸡食入的总能(kcal);
A5=每只鸡排泄物中的总能(kcal);
A6=每只鸡内源排泄物中的总能(kcal);
A7=每只鸡干物质的进食量(kg)。
4 结果与分析
4.1 生产性能比较分析 试验全期,所有处理试验鸡无死亡。不同复合酶制剂日粮对生产性能的影响见表1。分析结果表明:从统计上,进食量、产蛋量、料蛋比、产蛋率、蛋重和破蛋率均没有显著差异(P>0.05)。但是从数值上,产蛋量和蛋重有所增加,料蛋比、进食量和破蛋率有所降低,因此,添加复合酶总体上应该有改善蛋鸡产蛋性能,提高饲料效率的趋势。
表1 复合酶制剂对蛋鸡生产性能的影响
4.2 蛋品质比较分析 不同复合酶日粮对蛋鸡蛋品质的影响见表2。分析结果表明:蛋形指数、蛋白高度、哈氏单位、蛋黄颜色、蛋黄比重、蛋壳厚度、蛋壳强度、蛋壳比重的在统计上都未见显著变化(P>0.05),从数值上分析,各项指标都有所改善,特别是蛋白高度、哈氏单位、蛋黄颜色和蛋黄比重改善幅度较大。
表2 复合酶制剂对蛋鸡蛋品质的影响
4.3 蛋鸡盲肠微生物比较分析 日粮添加不同复合酶对蛋鸡肠道微生物的影响见表3。分析结果表明:与对照组相比,日粮添加复合酶降低了蛋鸡盲肠大肠杆菌数量(P<0.01),尤其是复合酶制剂2和复合酶制剂3,乳酸菌处理间无差异 (P>0.05)。从数值上分析(图1),与对照组相比,添加复合酶可以使蛋鸡盲肠大肠杆菌数量降低10.70%,乳酸菌数量提高8.93%。因此,添加复合酶可以提高肠道有益菌群数量,减少有害菌群数量,可以改善蛋鸡肠道健康。
表3 复合酶制剂对蛋鸡盲肠微生物的影响
图1 复合酶制剂对蛋鸡盲肠微生物的影响
4.4 鸡蛋营养成分比较分析 日粮添加不同复合酶制剂对鸡蛋营养物质沉积的影响见表4。分析结果表明:各种成分在统计分析上都不显著(P>0.05),从数值上看各项指标都有所改善,与对照组相比,添加饲料复合酶制剂使鸡蛋粗脂肪提高了7.0%。
表4 复合酶制剂对鸡蛋成分的影响
4.5 蛋鸡养分利用率比较分析 日粮添加复合酶后,蛋鸡日粮中各种营养物质代谢率测定结果见表5、表6。分析结果表明:无论是表观代谢率,还是真实代谢率,各种养分(DM、OM、CP、EE、GE)利用率均未出现差异显著(P>0.05),从在数值上,与对照组相比,日粮DM、OM、CP、EE和GE的表观代谢率分别提高了1.59%、0.96%、2.14%、0.54%和1.09%;真实代谢率分别提高了1.55%、0.97%、2.09%、0.55%和 1.08%。
表5 复合酶制剂对蛋鸡表观代谢率的影响
表6 复合酶制剂对蛋鸡真实代谢率的影响
5 讨论
5.1 复合酶制剂对蛋鸡生产性能和蛋品质的影响 饲料酶制剂主要是降解类的酶制剂,把抗营养物质(非淀粉多糖和植酸盐)或营养物质(蛋白质和淀粉)降解为无抗营养特性的成分或容易吸收的营养成分[10]。蛋白酶和淀粉酶主要是补充体内消化酶,将大分子化合物水解为小分子化合物或其基本组成单位,直接为体内提供可吸收的营养[10]。木聚糖酶和纤维素酶以降解单一组分抗营养因子或毒物为目的。纤维素酶的作用机制可以促进动物消化吸收[1]。饲料中加酶后消化道中酶种类增加,浓度提高,必然会增大酶促反应速度,促进饲料消化[11]。
目前,有关酶制剂对于家禽影响的研究,大部分结论表明其能提高家禽的生产性能。张伟[6]研究表明复合酶的添加可以提高平均每只蛋鸡的产蛋性能,增加蛋重。孙旺斌[12]报道在蛋鸡玉米-豆粕基础日粮中添加0.4%的酶制剂可显著提高产蛋率、降低料蛋比。Bustany[13]等研究表明,在肉鸡日粮中添加酶提高了鸡的活体重、采食量和饲料转化率。本试验结果与上述文献报道的一致,以蛋白酶为主的酶制剂降低了采食量、料重比和破蛋率,改善了蛋鸡的生产性能,提高了养分利用率。
常用植物性饲料原料中NSP的含量较高,而饲料酶制剂中的木聚糖酶和纤维素酶作用细胞壁,使原来被细胞壁包裹的蛋白质、钙、磷等释放出来,更易被蛋鸡吸收,最终表现为蛋重增加,破蛋率降低[4]。微生物源性的蛋白酶在适宜的温度和pH条件下,能够不同程度地水解大豆中的蛋白酶抑制因子和凝集素,使其失活,从而使日粮中植物性蛋白的消化率明显提高,从而提高了蛋鸡的生产性能[4,12]。家禽有为能而食的特点,采食量的降低可能是由于添加酶制剂后提高了日粮代谢能的缘故[13]。
王景成等[14]研究结果表明木聚糖酶和植酸酶的添加对蛋黄重与蛋黄色泽均差异显著。闫秋良[4]研究表明蛋鸡日粮中添加复合酶制剂对鸡蛋品质无显著影响,与白素君[15]、牛淑玲[16]的报道结果一致。据牛淑玲[17]报道,在蛋鸡日粮中添加复合酶制剂或者单一酶,对提高蛋壳厚度、改善蛋壳品质均有一定的促进作用。本试验结果与上述文献报道的一致,各项指标都有所改善,特别是蛋白高度、哈氏单位、蛋黄颜色和蛋黄比重改善幅度较大。蛋壳的质量主要由蛋壳的钙沉积量决定,酶制剂使细胞内容物中的钙释放出来,同时降低了鸡消化道的粘性,增加了营养物质的扩散,促进了食物在消化道的流动,有利于钙的吸收和沉积作用,使蛋壳强度提高[4]。酶制剂提高了日粮色素的沉积和能量的消化而使蛋黄颜色较好;蛋白高度是鸡蛋的新鲜程度的表现,其受日粮蛋白等营养成分的组成极其含量的影响,加酶有效降低抗营养因子的作用,促进营养成分的消化吸收,因此加酶组有提高蛋白高度的趋势。鸡蛋脂肪中磷脂质含量较高,而磷脂主要集中在蛋黄中。磷脂质的主要成分为卵磷脂和脑磷脂,卵磷脂为人体许多组织细胞不可缺少的组分,具有降低胆固醇、降低血钙、软化血管、防治脂肪肝,调节代谢、健脑补脑、增强体能、提高记忆力等功效[17,18]。酶制剂的添加使饲料中营养成分得到更好的释放与吸收,蛋鸡吸收更多营养的同时将营养物质运送到鸡蛋上,使得鸡蛋的营养物质积累的增多[19]。本试验中,饲料酶制剂的添加使鸡蛋的水分减少,粗蛋白和粗脂肪得到了提高。这可能是由于复合酶可利用各种酶的协同作用,降解饲料中各种底物,最大限度地提高饲料中蛋白质、淀粉和能量等营养物质的利用率[2]。
5.2 复合酶制剂对蛋鸡养分利用率、盲肠微生物的影响 日粮在单胃动物肠道前段不被消化,进入小肠后段,为后段厌氧有害微生物增殖、发酵提供碳源。细菌数量的增多使宿主和细菌之间的营养竞争加剧,并使动物腹泻率增加,从而影响动物生长和健康。肠内细菌数量增多刺激了肠道,增加肠道粘膜层厚度,损害微绒毛,进而减少养分吸收[20-21]。
Brenes等[22]报道在中等营养水平的小麦基础日粮中添加以木聚糖为主的酶制剂,可以降低微生物的数量60%。非淀粉多糖酶通过调控动物胃肠道的微生态环境,抑制有害菌对肠壁的粘附,促进有益菌的生长繁殖,维持正常的消化道环境[5]。本试验结果与上述文献报道的一致,以木聚糖酶和纤维素酶为主的酶制剂显著降低了盲肠大肠杆菌的数量,乳酸菌的数量有提高的趋势。有研究表明,NSP酶的加入可降解回肠SNSP,从而阻断SNSP进入小肠后段,减少可供微生物增殖发酵的营养物质,从而减少微生物的数量,提高回肠养分吸收利用率;另外,一部分NSP被降解成寡糖直接进入盲肠,盲肠中寄生的细菌将寡糖发酵成单糖被动物机体消化吸收[23]。
6 结论
在产蛋后期日粮中添加复合酶制剂没有改善蛋鸡生产性能、蛋品质、鸡蛋成分和日粮养分代谢率(P>0.05)。但不影响乳酸菌数量增加趋势(P>0.05),可以降低盲肠大肠杆菌数量(P<0.01),与对照组相比,蛋鸡盲肠大肠杆菌数量降低了10.70%。
[1]达富兰.饲用酶制剂及其应用探讨[J].青海畜牧兽医杂志,2015,45(6):51-53.
[2]石天虹,井庆川,刘雪兰,等.饲料酶制剂在蛋鸡上的应用[J].家禽科学,2014(5):22-26.
[3]Brennan C S,Blake D E,Ellis P R,et al.Effects of guar galactomannan on wheat bread microstructure and on the in vitro and in vivo digestibility of starch in bread.[J].Journal of Cereal Science.1996,24(2):151-160.
[4]闫秋良,牛竹叶,刘福柱,等.复合酶制剂在蛋鸡杂粕日粮中的应用效果[J].西北农林科技大学学报自然科学版,2006,34(3):37-41.
[5]白林彬,吕新年,解玉怀,等.常用饲用复合酶制剂及其作用机理[J].山东畜牧兽医,2016(10):61-63.
[6]张伟,张庆丽,周樱.高产蛋鸡日粮中添加酶制剂对产蛋性能的影响[J].饲料工业,2012,33(4):37-42.
[7]Bedford M R,Classen H L,CampbellG L.The Effect of Pelleting,Salt,and Pentosanase on the Viscosity of Intestinal Contents and the Performance of Broilers Fed Rye[J].Poultry Science.1991,70(7):1571-1577.
[8]Choct M,Hughes R J,Wang J,et al.Increased small intestinal fermentation is partly responsible for the anti‐nutritive activity of non:tarch polysaccharides in chickens[J].British Poultry Science.1996,37(3):444-455.
[9]周利芬,毛盛勇,朱伟云.厌氧真菌粗酶制剂对肉鸡肠道微生物及食糜黏度的影响[A].酶制剂在饲料工业中的应用[C].2005.
[10]冯定远,左建军.酶制剂的相关概念及饲料酶制剂的划代[J].饲料研究,2012(1):3-6.
[11]孙旺斌,毕台飞.酶制剂对海兰褐蛋鸡生产性能的影响[J].畜牧与饲料科学,2010,31(8):11-12.
[12]Bustany Z A.The effect of pelleting an enzymesupplemented barley-based broiler diet[J].Animal Feed Science&Technology.1996,8(3):283-288.
[13]沈士铭.消除谷物中戊聚糖的抗营养作用[J].国外畜牧学:猪与禽,1996(4):8-10.
[14]王景成,杨维仁,杨在宾,等.不同类型日粮添加酶制剂对蛋品质和蛋鸭生产性能的影响[J].中国粮油学报,2009,24(1):90-93.
[15]白素君.复合酶制剂对高龄蛋鸡生产性能的影响[J].甘肃畜牧兽医,1995(1):7-8.
[16]牛淑玲,刘静波,陈成功,等.酶制剂对尼克蛋鸡生产性能及蛋品质的影响[J].黑龙江畜牧兽医,1995(2):6-7.
[17]王思珍,曹颖霞,李华,等.笼养鸡和散养鸡蛋产品理化成分的比较分析[J].中国兽医学报,2003,23(4):388-390.
[18]左瑞华,胡恒龙,雷翠萍,等.六安市售品种鸡蛋与土鸡蛋营养成分的比较分析 [J].皖西学院学报,2007,23(5):90-92.
[19]朱飞.草鸡蛋和洋鸡蛋蛋白质与脂肪含量的比较[J].现代商贸工业,2013(2):192-193.
[20]Tervil?-Wilo A,Parkkonen T,Morgan A,et al.In Vitro Digestion ofWheatMicrostructurewith Xylanase and Cellulase from Trichoderma reesei[J].Journal of Cereal Science.1996,24(3):215-225.
[21]尹红轩,李伟,张光辉,等.低磷饲粮添加植酸酶对肉仔鸡生长性能及消化率的影响[J].安徽农业科学,2009,37(6):2506-2507.
[22]Brenes A,Slominski B A,Marquardt R R,et al.Effect of enzyme addition on the digestibilities of cell wall polysaccharides and oligosaccharides from whole,dehulled,and ethanol-extracted white lupins in chickens.[J].Poultry Science.2003,82(11):1716-1725.
[23]刘勃.小麦及酶制剂在蛋鸡和肉鸡日粮中的应用研究[D].长沙:湖南农业大学,2013.
S816.79
B
1673-1085(2017)11-0007-06
2017-10-04
公益性行业(农业)科研专项:饲用植物活性组分替代抗生素产品(201403047)。
周雪梅(1990-),女,研究生,研究方向:动物营养与饲料科学,E-mail:1292001462@qq.com。
**通讯作者:杨在宾(1961-),男,教授,博士生导师,研究方向:动物营养与饲料科学,E-mail:yzb204@163.com。