日粮添加不同水平普鲁兰酶对临武鸭生长性能、养分利用率和器官指数的影响
2018-12-29侯振平蒋桂韬戴求仲
■林 谦 李 闯 张 旭 侯振平 蒋桂韬* 戴求仲,
(1.中国农业科学院麻类研究所,湖南长沙410205;2.湖南省畜牧兽医研究所动物营养与饲养技术研究室,湖南长沙410131)
淀粉是谷类饲粮糖类物质的主要成分,占到畜禽所需能量来源的40%以上,占畜禽生产成本的50%以上[1]。而淀粉分子根据其结构特点可以分为支链淀粉和直链淀粉两类[2]。直链淀粉由葡萄糖分子以α-D-l,4糖苷键连接而成的链状多糖分子;而支链淀粉则是每隔多个葡萄糖单位就出现一个分支,分支内如直链淀粉一样葡萄糖分子仍以α-D-l,4糖苷键相连,但分支点处葡萄糖分子则以α-D-l,6糖苷键相连,支链淀粉整体结构呈树枝状[3-4]。刘利晓等[5]报道畜禽日粮合适的直支链淀粉比有利于改善动物的生产性能,而目前畜禽饲料以玉米-豆粕型日粮为主,其中支链淀粉占总淀粉含量的75%~85%,直支链淀粉比并不均衡,这就造成了日粮的浪费。为了充分发挥日粮的能量供给与营养潜力,有必要通过一定手段来调控日粮的直支链淀粉比,以达到最优水平。普鲁兰酶是一类淀粉脱支酶,能专一性切割普鲁兰多糖、支链淀粉以及一些含有支链的糊精中α-1,6-糖苷键,形成直链淀粉等[6]。目前,普鲁兰酶多用于食品、加工行业,能够调节淀粉材料的直支链淀粉比[7],但在饲料领域还未见有相关研究应用报道。因此,本试验以雌性临武鸭为试验动物,分别饲喂5种不同普鲁兰酶水平日粮,主要目的在于探讨日粮不同普鲁兰酶水平对3~28日龄试鸭生长性能、养分表观利用率和主要器官指数的影响,以期为普鲁兰酶在饲料工业中的应用以及临武鸭的养殖生产实践提供科学的理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
酶制剂为固体普鲁兰酶制剂,酶活≥2 000 IU/g。
1.2 试验动物与设计
试验采用单因子随机试验设计,选择体重接近的健康3日龄雌性临武鸭480只,随机分成6个处理,处理Ⅰ为饲喂基础日粮的对照组,处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和处理Ⅵ则分别在基础日粮基础上添加100、150、200、250 g/t和300 g/t酶制剂,每处理设5个重复,每个重复16羽鸭,各处理间试鸭初始体重无显著差异(P>0.05),试验全期为25 d。
1.3 试验日粮及营养水平
基础日粮参照地方标准《DB43/T 869—2014临武鸭营养需要》[8]中临武鸭生长前期营养需要,选用玉米、豆粕、次粉等原料配制,各组日粮营养水平保持一致,基础日粮组成及营养水平见表1。试验日粮由湖南省畜牧兽医研究所饲料厂生产。
表1 试验基础日粮组成和营养水平(风干基础)
1.4 饲养管理
试验在湖南省畜牧兽医研究所试验鸭场进行,试鸭采用网上平养,自由饮水和采食,并按常规免疫,24 h光照;舍内自然通风,定期打扫卫生和消毒,保持正常温度,相对湿度为(60±5)%。
1.5 测定指标与方法
1.5.1 生长性能指标
分别于试鸭3日龄和28日龄晨(08:00)对试鸭进行空腹称重。试验期间准确记录各重复耗料量,试验结束时称剩料重,并计算初重、末重、平均日增重、平均日采食量和料重比。
1.5.2 养分表观利用率
采用酸不溶灰分法(AIA)进行养分表观利用率及表观代谢能分析试验。试验流程及方法按照戴求仲等[9]的报道进行。试鸭日粮和排泄物中能量采用全自动氧弹量热仪测定,干物质、粗脂肪、粗蛋白质、粗纤维、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量则参照张丽英主编的《饲料分析与饲料质量检测技术》[10]进行检测;AIA含量则参照国家标准GB/T 23742—2009的方法进行检测。养分表观利用率和表观代谢能计算公式如下:养分表观利用率(%)=100-日粮中AIA含量×排泄物中养分含量×100/(排泄物中AIA含量×日粮中养分含量);表观代谢能(AME,MJ/kg)=(日粮能量水平×排泄物中AIA水平-排泄物中能量水平)/(日粮干物质水平×排泄物中AIA水平-排泄物中干物质水平)。
1.5.3 器官指数
于饲养试验28日龄晨,每个重复挑选接近平均体重的试验鸭1羽,称活体重后屠宰,分别取其内脏器官心脏、肝脏、脾脏、腺胃、肌胃、法氏囊、胰腺及肠道称重,并测量肠道长度,随后按以下公式计算内脏器官指数:器官指数(g/kg)=器官重/活体重,肠道长度指数(cm/kg)=肠道总长度/活体重。
1.6 数据处理与统计分析
试验数据采用Excel 2007软件进行初步处理后,采用SPSS 19.0统计软件进行单因素方差分析(oneway ANOVA),若组间差异显著,则采用Duncan's法进行多重比较,显著水平为P<0.05。试验结果以“平均值±标准差”表示。
2 试验结果与分析
2.1 日粮不同普鲁兰酶水平对临武鸭生长性能的影响(见表2)
表2 日粮不同普鲁兰酶水平对临武鸭生长性能的影响
由表2可知,日粮不同普鲁兰酶添加水平对3~28日龄临武鸭生长性能各指标均无显著影响(P>0.05)。不过添加100 g/t和150 g/t普鲁兰酶的2个试验处理试鸭平均日增重较对照处理Ⅰ分别高出2.15%和0.87%。另外,试验除日粮250 g/t普鲁兰酶添加水平处理的试鸭料重比高于对照处理Ⅰ外,其它4个普鲁兰酶添加水平处理的料重比低于或与对照处理Ⅰ持平。故从生长性能结果角度考虑,3~28日龄雌性临武鸭玉米-豆粕型日粮中普鲁兰酶添加水平以100~200 g/t为宜。
2.2 日粮不同普鲁兰酶水平对临武鸭养分表观利用率的影响(见表3)
由表3可知,日粮添加不同水平普鲁兰酶对临武鸭干物质、粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、中性洗涤纤维及酸性洗涤纤维的表观利用率均无显著性影响(P>0.05)。不过日粮添加了普鲁兰酶的试验处理试鸭粗蛋白质表观利用率均高于对照处理Ⅰ,且处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和处理Ⅵ试鸭粗蛋白质表观利用率分别比对照处理Ⅰ提高了8.58%、8.81%、12.47%、14.84%和14.31%。日粮添加100 g/t普鲁兰酶的处理Ⅱ试鸭的表观代谢能最高,分别较对照处理Ⅰ和处理Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ提高了0.24%(P>0.05)、8.09%(P>0.05)、17.59%(P<0.05)、6.45%(P>0.05)、26.62%(P<0.05)。
表3 日粮不同普鲁兰酶水平对临武鸭养分表观利用率的影响
2.3 日粮不同普鲁兰酶水平对临武鸭器官指数的影响(见表4)
由表4可知,日粮中添加不同水平的普鲁兰酶对28日龄临武鸭的脾脏、法氏囊、胰腺、肝脏、心脏、腺胃、肠道指数及肠道长度指数均无显著影响(P>0.05)。而处理Ⅳ试鸭的肌胃指数最高,分别较处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅵ提高了28.07%(P<0.05)、23.04%(P<0.05)、24.10%(P<0.05)、23.15%(P<0.05)和 19.21%(P>0.05)。
3 讨论
3.1 日粮不同普鲁兰酶水平对临武鸭生长性能的影响
表4 日粮不同普鲁兰酶水平对临武鸭器官指数的影响
普鲁兰酶是一种重要的淀粉脱支酶类,其结构与淀粉水解酶类似,能催化水解如支链淀粉、普鲁兰糖以及糖原等中的α-1,6糖苷键[11]。目前,普鲁兰酶多用于食品、加工行业,能够调节淀粉材料的直支链淀粉比[7],但在饲料领域还未见有相关研究应用报道。而有多项报道指出畜禽日粮淀粉直支链淀粉比对动物的生长性能有重要影响,合适的日粮淀粉直支链淀粉比能改善畜禽的生长性能[1-2,12]。本试验中,虽然日粮不同普鲁兰酶添加水平对3~28日龄临武鸭生长性能各指标均无显著影响,但添加100 g/t和150 g/t普鲁兰酶的2个试验处理试鸭平均日增重较未添加普鲁兰酶的对照处理Ⅰ分别高出2.15%和0.87%,另外,处理Ⅱ、Ⅳ和处理Ⅵ试鸭的料重比均低于未添加普鲁兰酶的对照处理Ⅰ,说明3~28日龄雌性临武鸭玉米-豆粕型日粮中添加普鲁兰酶水平在100~200 g/t时有改善试鸭生长性能的效果。究其原因,一方面可能是日粮添加100~200 g/t普鲁兰酶能够正好将日粮的淀粉直支链淀粉比调节到适宜生长的水平,另一方面,可能是普鲁兰酶的添加提高了日粮中抗性淀粉的水平所致。而抗性淀粉是一类不能被健康动物小肠吸收,但可能被后肠的微生物发酵利用的淀粉或淀粉降解物的总称[13],具有益生作用,能改善动物生长性能[11]。Ozturk等[14]研究发现普鲁兰酶脱支玉米淀粉后,使得抗性淀粉的含量显著上升,这说明本试验在临武鸭玉米-豆粕型日粮中添加普鲁兰酶后也可能增加了日粮中抗性淀粉的水平,从而改善试鸭的生长性能。
3.2 日粮不同普鲁兰酶水平对临武鸭养分表观利用率的影响
日粮养分利用率的高低直接影响着家禽的生长速度和生产性能[15],而戴求仲等[1]报道给肉鸡分别饲喂直支链淀粉比为0.11、0.23、0.35、0.47的试验日粮,结果发现日粮各氨基酸的代谢率除苏氨酸、蛋氨酸和赖氨酸直支链淀粉比0.23日粮组略低于直支链淀粉比0.11的日粮组外,其他各氨基酸代谢率均以直支链淀粉比0.23日粮组最高;日粮表观代谢能值也以直支链淀粉比0.23日粮组最高,达到15.20 MJ/kg,显著高于其他各组。这些都说明适宜的日粮淀粉直支链淀粉比可提高家禽对养分的利用率。而普鲁兰酶作为一种可以调节淀粉材料直支链淀粉比的酶制剂,添加于家禽日粮可能亦具有改善家禽养分利用率的潜能。本研究结果则显示日粮添加100 g/t普鲁兰酶的处理Ⅱ试鸭的表观代谢能最高,且日粮添加了普鲁兰酶的试验处理试鸭粗蛋白质表观利用率均高于对照处理Ⅰ,这些都说明普鲁兰酶的添加有利于改善试鸭的养分利用率。传统认为淀粉在动物消化道内能被完全消化,并水解为葡萄糖吸收,而葡萄糖和氨基酸是消化道代谢的主要能量来源。故本试验中,在日粮内添加适宜水平的普鲁兰酶能改善养分利用率的原因可能还是因为日粮普鲁兰酶的添加改变了淀粉的直支链淀粉比,进而可能改变消化道中葡萄糖的供给状态,并节省消化道内氨基酸用于氧化供能,最终影响蛋白质和能量的代谢[1,16]。
3.3 日粮不同普鲁兰酶水平对临武鸭主要器官指数的影响
器官指数可以一定程度地反映动物器官发育是否正常、代谢是否旺盛、功能是否完善等情况,并在一定水平上反映动物机体的健康状况[17]。本试验中,日粮添加不同水平普鲁兰酶对28日龄临武鸭的脾脏、法氏囊、胰腺、肝脏、心脏、腺胃、肠道指数及肠道长度指数均无显著影响,这在一定程度上说明日粮添加普鲁兰酶不会影响试鸭的脏器发育及功能。而日粮添加200 g/t普鲁兰酶的处理Ⅳ试鸭肌胃指数最高,且显著高于对照处理Ⅰ和处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ。肌胃是禽类特有的消化器官之一,有发达的肌肉壁,内壁覆有一层硬的角质膜,内腔含有一些小砂粒,用于磨碎食物。本试验结果说明日粮添加200 g/t普鲁兰酶对试鸭肌胃的生长发育具有一定的促进作用,但其机理还有待进一步研究确定。
4 结论
综合表明,以生长性能、养分表观利用率和器官指数为评价标准,在本试验条件下,3~28日龄临武鸭日粮普鲁兰酶添加水平在100~200 g/t为宜。