玉米-豆粕型日粮添加β-甘露聚糖酶对生长猪生长性能及养分消化的影响

薛瑞婷，李 栋

（吕梁学院，山西吕梁 033000）

豆粕是目前最受欢迎的动物蛋白质原料，占全球动物蛋白饲料的近70%。豆粕蛋白质含量高，氨基酸平衡良好，纤维含量低，比其他植物蛋白源提供的能量更多（尹杰等，2019）。但豆粕中约有22.7%的碳水化合物以非淀粉多糖的形式存在，包括酸性多糖（8%～10%），阿拉伯糖（5%）、纤维素（1%～2%）和大约1.3%β-甘露聚糖（Jackson等，2004）。猪由于缺乏针对α-1-6-半乳糖和β-1-4-甘露糖的酶，因此无法消化β-甘露聚糖。已有学者对β-葡聚糖酶、α-半乳糖苷酶、木聚糖酶、果胶酶和β-甘露聚糖酶进行了研究（Ao等，2010；Wang等，2009），但生长肥育猪对这些酶产物的反应各不相同。本研究使用的β-甘露聚糖酶是通过分子定向进化得到的，该酶在广泛酸性pH范围内（2.0至7.0）具有很高的活性，在至少60℃的温度下具有热稳定性，对胃蛋白酶和胰蛋白酶具有抗性，在模拟胃条件下可行。这些性质表明，该酶可以在单胃动物胃肠道中发挥作用。因此，本研究旨在评估不同消化能日粮中添加β-甘露聚糖酶对生长猪生长性能和养分表观消化率的影响。

1 材料与方法

1.1 试验动物与分组 试验将体重接近的1152头杜×长×大分为两个试验。试验1：将576头猪随机分为4组，每组6个重复，每个重复24头猪，分别饲喂基础日粮（表1）及基础日粮+0、150、300和450 U/kg的β-甘露聚糖酶。试验2分组同试验1，试验日粮采用2（3250和3400 kcal/kg消化能）×2（0和300 U/kg β-甘露聚糖酶）因子设计。试验期间猪自由采食和饮水，室内温度控制在20～23℃。

1.2 生长性能数据记录 试验期间记录各重复的采食量，分别在试验第1、14和28天对猪只进行称重，数据用于计算平均日增重、平均日采食量和料重比。

表1 基础日粮组成及营养成分

1.3 代谢试验 两个试验日粮中均以0.3%的三氧化二铬添作为消化标记物。分别对每个处理的饲料样本进行取样、汇集和混合。在试验第13、14、27和28天从每个重复连续收集2 g的新鲜粪便样品，加入浓盐酸进行固氮后-20℃保存。饲料和粪便样品用于测定总能、粗蛋白质、干物质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、钙和磷。参考Fan和Sauer（2002）的方法计算养分表观消化率。

1.4 数据分析 试验数据均以重复为单位，试验1采用SAS软件的单因素方差分析模型，试验2采用SAS软件多因素方差分析模型，线性和二次曲线比较β-甘露聚糖酶添加水平对各指标的作用，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 日粮添加不同水平的β-甘露聚糖酶对生长猪生长性能及养分表观消化率的影响 由表2可知，随着日粮β-甘露聚糖酶添加水平的升高，15～28 d及1～28 d猪的日增重表现为显著二次曲线效应（P＜0.05），而料重比表现为显著线性和二次曲线效应（P＜0.05）。日粮β-甘露聚糖酶添加水平对各阶段猪的平均日采食量均无显著影响（P＞0.05）。

由表3可知，随着日粮β-甘露聚糖酶添加水平的升高，13～14 d和27～28 d的猪对干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维、钙和磷表观消化率有显著改善作用（P＜0.05），其中300 U/kg的β-甘露聚糖酶水平组养分表观消化率表现最佳。

2.2 不同消化能日粮添加不同水平的β-甘露聚糖酶对生长猪生长性能及养分表观消化率的影响 由表4可知，日粮补充β-甘露聚糖酶或高消化能日粮显著提高了各阶段猪的日增重，改善了料重比（P＜0.05）。

表2 日粮添加不同水平的β-甘露聚糖酶对生长猪生长性能的影响

表3 日粮添加不同水平的β-甘露聚糖酶对生长猪养分表观消化率的影响

表4 不同消化能日粮添加不同水平的β-甘露聚糖酶对生长猪生长性能的影响

表5 不同消化能添加不同水平的β-甘露聚糖对生长猪养分表观消化率的影响

由表5可知，提高日粮消化能水平或添加β-甘露聚糖酶均可显著提高干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维、磷和总能的表观消化率（P＜0.05），但日粮能量水平及β-甘露聚糖酶对猪生长性能和养分表观消化率的影响均无显著交互作用（P＞ 0.05）。

3 讨论

大多数真菌产生的β-甘露聚糖酶在pH为2.4～6.0时酶活性最高，本研究使用的酶在60℃的环境下仍然稳定，对胃蛋白酶和胰蛋白酶有抗性，并已被证明在模拟胃条件下是可行的。在试验1中，随着日粮β-甘露聚糖酶添加水平的升高，15～28 d及1～28 d的猪日增重表现为显著二次曲线效应，而料重比表现为显著线性和二次曲线效应，其中β-甘露聚糖酶的最佳添加水平为300 U/kg，与对照组日粮相比，日增重提高16.1%，饲料效率提高17.7%。其改善程度大于Pettey等（2002）报道的结果，其发现日粮补充β-甘露聚糖酶体重仅增加3.4%，饲料效率增加3.9%。此外，Ao等（2010）报道了一种酶产品对增重和饲料效率的改善分别为4.4%和6.3%，而第二种酶产品对增重和饲料效率没有改善作用。上述结果的差异可能与不同酶的纯度、添加水平、热稳定性和最适pH范围不同有关。

随着日粮β-甘露聚糖酶添加水平的升高，13～14 d和27～28 d的猪对干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维、钙和磷表观消化率有显著改善作用，其中300 U/kg的β-甘露聚糖酶组养分表观消化率表现最佳。Jackson等（2004）发现，日粮添加β-甘露聚糖酶使养分表观消化率提高3%～10%，同时β-甘露聚糖酶不仅作用于豆粕中1.3%的β-甘露聚糖，而且还可以分解聚合多糖。可溶性非淀粉多糖（如β-甘露聚糖）会增加肠道黏度，消化道黏度的增加可能通过阻碍酶-底物的结合或通过降低释放的营养物质接近黏膜表面吸收的速度来干扰消化过程（Choct等，2010）。从矿物质（如钙磷）和总能表观消化率的增加表明，β-甘露聚糖通过降低内容物黏度来提高消化率。

4 结论

在玉米-豆粕型日粮中补充β-甘露聚糖酶可以通过提高生长猪的养分表观消化率来提高生长性能。