复合非淀粉多糖酶对海兰褐蛋鸡生产性能及营养物质代谢率的影响

陈 程，肖 非，韩 坤，聂存喜，梁 静，张文举

(1.石河子大学动物科技学院，新疆石河子 832000；2.新疆泰昆集团昌吉饲料有限责任公司，新疆昌吉 831100)

0 引 言

【研究意义】饲料中玉米，豆粕，棉籽粕等常用植物性饲料原料细胞壁中非淀粉多糖含量均较高，在动物消化道内形成黏性物质导致动物肠道食糜流通速率下降，食糜不能和家禽消化道中各种内源性消化酶充分接触，从而导致动物所需要的营养素不能得到充分的释放，从而造成饲料利用率降低[1,2]。【前人研究进展】研究表明，动物日粮中添加非淀粉多糖酶，能够降解动物肠道食糜中的非淀粉多糖为多糖，并能够降低动物胃肠道中的食糜黏性，增加食糜在肠道中流通速度，从而提高动物对饲料中营养物质的消化利用率[1,2]。【本研究切入点】非淀粉多糖酶种类众多，由于动物种类，饲料组成及非淀粉多糖酶类型的差异，不同种类非淀粉多糖酶对蛋鸡的饲养效果也不尽一致[3-8]。非淀粉多糖酶在家禽日粮中，多用于肉仔鸡日粮中，并取得了良好的生产效果，在蛋鸡日粮添加非淀粉多糖酶报道较少。研究复合非淀粉多糖酶制剂在蛋鸡中的使用效果，评估不同类型的复合非淀粉多糖酶制剂对蛋鸡生长性能和养分代谢率的影响。【拟解决的关键问题】比较两种不同复合非淀粉多糖酶制剂对产蛋期蛋鸡生产性能和营养物质代谢率的影响，筛选出效果最佳酶制剂，在蛋鸡生产中推广应用。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验选用体重和产蛋率相近的23周龄健康海兰褐壳蛋鸡1 600只。随机分为4组，每组4个重复，每个重复16只鸡。

1.2 方 法

1.2.1 试验设计

采用单因子完全随机试验设计。试验处理组分别为正对照组、负对照组，非淀粉多糖酶1组和非淀粉多糖酶2组(500 g/t)。饲料中添加非淀粉多糖酶1组成为：纤维素酶 600 U/g，木聚糖酶 12 000 U/g，甘露聚糖酶 1 000 U/g；非淀粉多糖酶2组成为：纤维素酶 1 200 U/g，木聚糖酶 24 000 U/g，甘露聚糖酶 2 000 U/g。饲料中复合非淀粉多糖酶添加量为500 g/t。

试验料经1周时间过渡完全，同时数据记录从换料前3 d开始。整个试验期共52 d，饲养预试期10 d正式期42 d。试验的最后一周开始进行代谢试验，预饲期为3 d，正式期3 d。

1.2.2 动物饲养管理及蛋鸡日粮

试验在封闭式鸡舍内进行，饲养方式为3层笼养A字架，每笼4只。按鸡场正常免疫程序进行，喂干粉料，自由采食，通过乳头式饮水器自由饮水，每天16 h光照，每天下午固定时间捡蛋一次，分组称重做好记录。舍内通风换气良好，1 d清粪一次。

基础日粮参照中国鸡饲养标准(NY-T332004)家禽营养需要和2012版海兰褐商品代蛋鸡生产性能标准手册中推荐的褐壳产蛋鸡日粮营养水平配制，基础日粮组成及营养水平。因蛋鸡基础日粮配方中所含玉米副产品及棉粕比例较高，因此，其中含有的非淀粉多糖中木聚糖、纤维素和甘露聚糖含量最高[9-11]，厂家提供含有木聚糖酶、纤维素酶和甘露聚糖酶的复合非淀粉多糖酶制剂。表1

表1 基础日粮组成和营养水平(风干基础)
Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (air dry basis)

项目Items正对照组Positive control group负对照组Negative control group原料 Ingredients含量 Content含量 Content玉米 Corn60.0060.00豆粕 Sobean meal8.608.80棉粕 Cottonseed meal8.008.00喷浆玉米麸 Corn bran (spray corn liquid)5.005.00玉米蛋白粉 Corn gluten meal4.004.00玉米酒精糟 DDGS2.002.00磷酸氢钙 CaHPO40.860.86细石粉 CaCO38.648.64豆油 Sobean oil0.800.60苏氨酸 L-Thr0.140.14食盐 NaCl0.300.30赖氨酸 L-Lys·HCl0.400.40固蛋 DL-Met0.150.15氯化胆碱 Choline chloride0.100.10维生素预混料 Vitamin premix0.500.50微量元素预混料 Trace mineral premix0.500.50总计 Total100.00100.00代谢能 ME2 9502 850粗蛋白 CP17.0017.00总赖氨酸 T-Lys1.201.20可消化赖氨酸 D-Lys1.001.00可消化蛋氨酸 D-Lys0.480.48可消化蛋+胱 D-M+C0.760.76可消化苏氨酸 D-Thr0.650.65可消化色氨酸 D-Thr0.120.12钙 Ca0.750.75有效磷 AP0.300.30

注：(1)维生素微量元素预混料为每千克全价料提供 Provided per kg of premix：Fe(as ferrous sulfate) 30 mg，Cu (as copper sulfate) 5 mg，Zn (as zinc sulfate) 60 mg，Mn 30 mg，I 0.45 mg, Se 0.19 mg， 维生素A VA12 500 IU，维生素D3VD33 000 IU，维生素E VE30 mg，维生素K VK10 mg，硫胺素 thiamine 2.5 mg， 核黄素 riboflavin 7.2 mg，烟酸 nicotinic acid 50 mg，D-泛酸D-pantothenic acid 15 mg，维生素B12VB120.02 mg，生物素 biotin 0.15 mg

(2)代谢能根据原料组成计算所得，其余为实测值。 ME is calculated value. Other nutrient levels are measured values

1.2.3 测定指标

1.2.3.1 木聚糖酶、纤维素酶和甘露聚糖酶酶活

试验开始前对复合非淀粉多糖酶制剂酶活进行检测。木聚糖酶和纤维素酶酶活检测分别依据GB/T 23874-2009《饲料添加剂木聚糖酶活力的测定》和NY/T 912-2004《饲料添加剂纤维素酶活力的测定》进行检测。甘露聚糖酶活性检测目前尚无国家标准，采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法测定水解后的甘露糖。按照木聚糖酶活性单位的定义：在pH=5.5、37℃条件下，1 min从浓度5 mg/mL的木聚糖溶液中降解释放1 μmoL还原糖所需要的酶量。纤维素酶活性单位的定义：在pH=5.5、37℃条件下，1 min浓度4 mg/mL的羧甲基纤维素钠溶液中降解1 μmoL还原糖所需要的酶量。甘露聚糖酶活性单位的定义：在pH=5.5、37℃条件下，1 min从浓度3 mg/mL甘露聚糖(Sigma G0753)溶液中降解1 μmoL还原糖所需要的酶量。

1.2.3.2 生产性能

试验开始前，统计好鸡舍每个试验处理/重复的准确鸡只数，做好记录。饲养试验期间每天定时记录每个试验处理/重复的产蛋枚数、耗料、总蛋重，计算平均蛋重。每周统计料蛋比、产蛋率和平均蛋重。

1.2.3.3 养分表观代谢率

采用外源指示剂二氧化钛(TiO2)测定养分表观代谢率。预饲期5 d正试期3 d。从预饲期开始饲喂含0.4% TiO2的日粮，第6 d开始收粪。在试验鸡个体笼下放置粪盘，每天收集3次排泄物收集3 d，挑拣出粪盘中的毛皮屑、杂物和饲料。每天的排泄物混匀，以只为单位将收集的粪样立即置于-20℃下保存。代谢试验结束后混匀3 d收集的排泄物65℃烘箱干燥至恒重，称重记录作为风干粪重。粉碎过40目筛进行各项指标测定。粗蛋白表观代谢率、粗纤维表观代谢率、和能量表观代谢率测定公式如下：

1.3 数据处理

数据采用Excel 2010进行初步的整理，采用SPSS 17.0软件进行单因素(One- Way ANOVA)方差分析，采用Duncan多重比较法，差异性判断方法为P<0.05时差异显著，P>0.05时差异不显著。

2 结果与分析

2.1 复合木聚糖酶、纤维素酶和甘露聚糖酶组成、活性和添加量

研究表明，纤维素酶活低于标识酶活，木聚糖酶酶活与甘露聚糖酶酶活均高于标识酶活。因此，饲料中添加复合非淀粉多糖酶酶活以实际添加量为准。按照饲料中非淀粉酶添加量为500 g/t计，非淀粉多糖酶1组实际添加量为纤维素酶活7.7×104U/t，木聚糖酶活1.1×107U/t，甘露聚糖酶活1.6×106U/t；，非淀粉多糖酶2组实际添加量为纤维素酶活1.5×105U/t，木聚糖酶活2.2×107U/t，甘露聚糖酶活3.2×106U/t。表2

表2 复合非淀粉多糖酶组成、活性和添加量
Table 2 Composition, activity and dosage of compound NSP enzyme preparation

项目Item实测酶活Measured activity(U/g)标识酶活Labeling activity(U/g)复合木聚糖酶和纤维素酶Compound xylanase and cellulose 1复合木聚糖酶和纤维素酶Compound xylanase and cellulose 2纤维素酶活 Cellulase activity155800300600木聚糖酶活 Xylanase activity23 26912 00024 00012 000甘露聚糖酶活 Mannosan activity3 2213 0006 00012 000

2.2 非淀粉多糖酶对蛋鸡生产性能的影响

研究表明，非淀粉多糖酶处理组1与负对照组相比采食量下降1.9%，但差异不显著(P=0.12)；非淀粉多糖酶处理组1和2与负对照组相比产蛋率有提高趋势，产蛋率分别增加3.6 %和11.4%(P=0.052)；非淀粉多糖酶处理组1、2与负对照组相比料蛋比有降低趋势，料蛋比分别降低0.08、0.23(P=0.065，P=0.076)，但差异不显著；非淀粉多糖酶处理组1、2与正对照组相比，料蛋比分别增加0.13、0.10，差异不显著。在玉米-豆粕-杂粕型日粮中添加非淀粉多糖酶，与负对照组相比能够降低海兰褐蛋鸡采食量和料蛋比，提高产蛋率，对于蛋重没有影响。其中非淀粉多糖酶处理组2效果最好，与负对照组相比产蛋率提高11.4%，料蛋比降低0.13。表3

表3 非淀粉多糖酶下蛋鸡生产性能变化
Table 3 The effect of the NSP enzyme on the growth performance of laying hens

项目Item正对照组Positive Control group负对照组Negative Control groupNSP酶1NSP enzyme 1NSP酶2NSP enzyme 2采食量 Feed intake (g/d)95.00±3.56100.75±1.2698.75±4.54104.50±1.29产蛋率 Laying rate (%)86.28±2.3778.75±5.5181.63±3.6987.78±3.21蛋重 Egg weight (g/d)53.75±0.6853.17±0.6753.50±0.2653.90±0.71料蛋比 Feed egg ratio (%)2.11±0.102.34±0.172.26±0.102.21±0.07

2.3 非淀粉多糖酶对蛋鸡养分代谢率的影响

研究表明，负对照组干物质代谢率和粗蛋白代谢率均低于非淀粉多糖酶1和2组，NSP酶1组干物质代谢率最高，但差异均不显著(P>0.05)。非淀粉多糖酶2组能量代谢率和粗脂肪代谢率均高于其余各组，但差异均不显著(P>0.05)。非淀粉多糖酶2组与负对照组相比，具有提高各营养物质养分表观代谢率的趋势，但差异不显著；非淀粉多糖酶2组与正对照组相比，具有提高粗蛋白代谢率、能量代谢率和粗脂肪代谢的趋势，但差异不显著。表4

表4 非淀粉多糖酶下蛋鸡营养物质代谢率变化
Table 4 The effect of the NSP enzyme on the growth performance of laying hens.

项目Item正对照组Positive Control group负对照组Negative Control groupNSP酶1NSP enzyme 1NSP酶2NSP enzyme 3干物质 Dry matter (%)76.79±2.2971.67±2.9877.45±1.6775.78±5.29粗蛋白 Crude protein (%)42.15±2.3742.98±1.1944.09±3.3346.37±1.14能量 Energry (%)70.26±1.5473.41±2.3072.42±1.9175.45±0.26粗脂肪 Crude fat (%)73.08±2.5772.48±1.5868.92±1.6975.05±2.57粗纤维 Crude fiber (%)11.32±0.6512.33±1.3210.42±1.0410.54±0.58

3 讨 论

试验开始前对所用非淀粉多糖酶酶活进行检测，以国家和农业部标准为检测标准，检测结果表明非淀粉多糖酶酶活与标识酶活有较大差异，可能与贮存、运输中酶活损失及当前酶活检测无统一标准有关。动物日粮中的植物细胞壁结构中富含的非可溶性淀粉会在动物消化道中形成的黏性食糜，食糜粘性增加降低食糜流通速率，降低消化液与底物混合速度，从而影响动物对养分的消化吸收。同时，非淀粉多糖阻碍日粮中营养物质(如淀粉、蛋白等)消化，降低动物消化道中淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶活性，刺激消化性器官代偿性增大。动物营养物质消化不良还会促进肠道内有害菌过度繁殖，损坏肠道黏膜正常形态[1]。研究表明，家禽日粮中添加非淀粉多糖酶能够降解细胞壁中的非淀粉多糖，降低动物消化道中食糜黏度，从而提高动物的能量和蛋白消化利用率，最终降低动物采食量和料重比[2, 17]。

家禽日粮中添加非淀粉多糖酶能够提高动物生产性能，但由于非淀粉多糖酶使用效果与动物种类，日粮类型，非淀粉多糖酶组成是否与日粮中底物相一致等多种原因相关，因此，造成不同试验结果不一致的情况。非淀粉多糖酶在蛋鸡不同日粮中使用效果差异较大，在玉米-豆粕型日粮中使用非淀粉多糖酶对提高蛋鸡生产性能效果不显著[5-7，19]。程志斌等[19]在玉米-豆粕型蛋鸡日粮中添加非淀粉多糖酶与植酸酶，能够提高产蛋鸡生产性能，但差异不显著。Jalal等[7]报道以玉米-豆粕型日粮为基础，在负对照组基础上添加复合非淀粉多糖酶和蛋白酶并未提高蛋鸡生产性能。Geraldo等[5]报道以玉米-豆粕型日粮为基础，在负对照组基础上添加复合非淀粉多糖酶和植酸酶也并未提高蛋鸡生产性能。Gunawardana等[6]报道以玉米-豆粕型日粮为基础，分别选择海兰褐和海兰白品系蛋鸡在负对照组基础上添加复合非淀粉多糖酶和蛋白酶，但并未提高蛋鸡生产性能。Slominski[1]推断玉米豆粕型日粮中非淀粉多糖来源于玉米和豆粕，利于动物吸收利用；这些来源的非淀粉多糖在动物肠道中形成的黏性食糜不足以影响动物肠道健康，其中的纤维素、果胶、阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖和半乳糖甘聚糖等多糖以及低聚糖能够为动物提供能量。因此，非淀粉多糖酶在玉米-豆粕型日粮中提高蛋鸡生产性能效果不显著。

试验中蛋鸡日粮以玉米-豆粕-杂粕型日粮为基础，日粮中玉米副产品和棉粕含量较高，从而非淀粉多糖中木聚糖和纤维素含量较高[9, 10]。正对照组饲喂正常能量水平(12.35 MJ/kg)的基础日粮；试验组饲喂以负对照组为基础(能量水平11.72 MJ/kg)分别添加2种不同复合非淀粉多糖酶的日粮。研究表明，日粮中所添加非淀粉多糖酶需要与其底物，即日粮组成中的抗营养因子-非淀粉多糖组分相对应才能最大发挥其降解作用。如以小麦、大麦和裸麦为基础日粮中添加木聚糖酶的改善作用优于以玉米-豆粕型肉鸡基础日粮[12, 13]；以玉米-豆粕型肉鸡基础日粮中添加葡聚糖酶和甘露聚糖酶能够特异性降解豆粕中的豆皮所富含的葡聚糖和甘露聚糖，从而改善肉鸡生产性能[14-16]。试验中蛋鸡日粮配方中所含玉米副产品和棉粕富含木聚糖、纤维素和甘露聚糖。因此，试验中非淀粉多糖酶酶制剂选取木聚糖酶、纤维素酶和甘露聚糖酶进行复配，试验结果表明，玉米-豆粕-杂粕型日粮中添加非淀粉多糖酶能够提高蛋鸡产蛋率，降低采食量和料蛋比，从而提高蛋鸡生产性能，但对蛋重无影响。

目前，非淀粉多糖酶多用于小麦型日粮或玉米杂粕型日粮。Galik等[4]报道在小麦-大麦为基础的日粮中添加非淀粉多糖酶能够增加母鸡体重和蛋重。张伟等[20]报道，在小麦-大麦为基础的日粮中单独或联合添加植酸酶和复合酶40周龄后可以增加蛋重，但差异不显著。张依量等[21]报道添加复合非淀粉多糖酶能够显著降低农大矮小型蛋鸡耗料量和料蛋比。这些研究与试验结果一致。

Slominski等[1]报道在体外试验中，非淀粉多糖酶能够提高亚麻籽的能量和脂肪代谢率。Jia等[8]报道在以亚麻籽为油脂来源的蛋鸡日粮中，添加非淀粉多糖酶能够显著增加蛋壳厚度和蛋重，并能够显著提高鸡蛋中ω-3脂肪酸的含量。Meng等[22]报道蛋鸡全脂油菜籽日粮中添加非淀粉多糖酶能够显著提高代谢能利用和回肠脂肪消化率。试验中非淀粉多糖酶2组与负对照组相比，有提高粗脂肪代谢率和能量代谢率的趋势，但差异不显著。蛋鸡日粮中相关报道表明，添加非淀粉多糖酶能够替代日粮中部分代谢能量，从而降低日粮成本，改善蛋鸡生产性能。赵敏等[18]以体外试验计算出非淀粉多糖酶对蛋鸡玉米-杂粕型(以花生粕为主)的日粮能量调控效应顺序为木聚糖酶、β-葡聚糖酶、果胶酶和纤维素酶，可替代能量当量为106～130 kcal。Francesch等[3]研究报道，在日粮中分别降低65 kJ/kg，1.5%粗蛋白和85 kJ/kg，1.5%粗蛋白后添加NSP复合酶制剂，与负对照组相比，鸡只平均日采食量和饲料转化效率显著性增加，与正常组相比无显著性差异。以上研究表明，非淀粉多糖酶能够降解其对应的多糖底物为单糖，从而替代动物日粮中部分能量，达到提高动物生产性能的作用。

试验添加的复合非淀粉多糖酶制剂主要针对该玉米-豆粕-杂粕型日粮所复配，针对蛋鸡日粮中含有的非淀粉多糖类抗营养因子选择木聚糖酶、纤维素酶和甘露聚糖酶，所以复合酶1、复合酶2对玉米-豆粕-杂粕型日粮营养的消化吸收都具有积极作用，其中非淀粉多糖酶制剂2中木聚糖酶、纤维素酶和甘露聚糖酶活性均高于非淀粉多糖酶制剂1，所以非淀粉多糖酶制剂2对蛋鸡日粮的应用效果优于非淀粉多糖酶制剂1。

4 结 论

在玉米-豆粕-杂粕型日粮中添加非淀粉多糖酶，其中非淀粉多糖酶处理组2(非淀粉多糖酶2组实际添加量为纤维素酶活1.5×105U/t，木聚糖酶活2.2×107U/t，甘露聚糖酶活3.2×106U/t)效果最好，与负对照组相比产蛋率提高11.4%，料蛋比降低0.13。非淀粉多糖酶2组与负对照组相比，具有提高各营养物质养分表观代谢率的趋势，但差异不显著；因此，在蛋鸡玉米-豆粕-杂粕型日粮中添加非淀粉多糖酶，能够替代一部分油脂(628 KJ/kg能量)水平，并且不影响蛋鸡生产性能。