蛋白酶对肉仔鸡生长性能、养分消化率及消化酶活性的影响

张静静，郑 旭，李 玥，朱随亮，王世琼，乔英英，刘长忠，王志祥*

（1.河南农业大学动物科技学院，河南郑州 450002；2.河南科技学院，河南新乡 453003）

在畜禽养殖生产中使用高蛋白饲粮不仅会造成氮源的浪费，而且过量的氮排放会导致环境污染。因此，如何节约饲料成本、降低环境污染成为养殖业亟待解决的问题。近年来，酶制剂在养殖业广泛使用，蛋白酶作以一种新型绿色添加剂成为研究的热点。在动物饲料中合理使用外源性蛋白酶能够促进蛋白质的分解，提高蛋白质消化率，维持肠道微生态平衡，促进肠道健康，改善动物生产性能。Angel等将饲粮蛋白质水平从22.5%降至20.5%并添加200、400、800 mg/kg蛋白酶后发现，肉仔鸡日增重显著增加，但20.5%蛋白水平组耗料增重比与22.5%蛋白水平组差异不显著。然而，李东东等研究发现，与不加蛋白酶处理的对照组相比，粗蛋白质降低2个百分点并添加150 mg/kg或300 mg/kg蛋白酶可显著降低肉仔鸡21日龄体重和日增重，显著降低耗料增重比。蛋白酶种类繁多，在不同畜禽中的应用效果差异较大。目前，在畜禽饲粮中应用的蛋白酶大多来源于微生物，关于动物性蛋白酶在生产上的科学利用尚缺乏理论支撑。因此，本试验通过降低饲粮蛋白质水平，并添加从猪的胰腺组织中提取的胰蛋白酶，研究其对肉仔鸡生长性能、屠宰性能、养分利用率、氨基酸消化率和消化酶活性的影响，为其在肉鸡饲养和饲料生产中科学利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计 选取1日龄体重接近的AA白羽肉仔鸡324只，公母各半，随机分成3组，每组6个重复，每个重复18只鸡。试验期共42 d，分为前期（1～21 d）和后期（22～42 d）。对照组饲喂基础饲粮，前期粗蛋白质（CP）23%、后期CP 20%；低蛋白组饲粮前期CP 21%、后期CP 18%；低蛋白加酶组饲粮前期CP 21%、后期CP 18%，并添加500 mg/kg胰蛋白酶。蛋白酶由上海欧耐施生物技术有限公司提供，主要是从猪胰腺组织中提取的胰蛋白酶，酶活性为30 000 U/g。饲粮组成及营养成分见表1。

表1 饲粮组成及营养成分（风干基础）

1.2 饲养管理 试验采用3层立式笼养，鸡苗进舍前对鸡舍及饮水器具进行消毒。试验期间自由采食和饮水，饲养管理和免疫按常规程序进行。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 生长性能 分别对初始体重、21日龄和42日龄肉仔鸡进行称重，试验期间以重复为单位记录每个阶段的耗料量，计算每个阶段鸡只的平均日增重、平均日采食量和耗料增重比。

1.3.2 屠宰性能 试验于第43天开始屠宰，从每个重复中挑出1只接近平均体重的鸡称活体重，然后颈部静脉放血处死，褪毛、去角质后称重，即屠体重。屠宰后分别取胸肌、腿肌、腹脂称重，计算屠宰率、半净膛率、全净膛率、胸肌率、腿肌率、腹脂率。

1.3.3 养分和氨基酸表观消化率 正试期结束后，从每个重复中挑选2只鸡单笼饲养进行代谢试验。采用全收粪法连续收集3 d，最后将每天收集的粪样以重复为单位混合，放入-20℃保存备用。饲料和粪样中的CP、粗脂肪、钙、磷含量分别参照《饲料中粗蛋白的测定 凯氏定氮法》（GB/T 6432-2018）、《饲料中粗脂肪的测定 索氏提取法》（GB/T 6433-2006）、《饲料中粗灰分的测定 干法灰化法》（GB/T 6438-2007）、《饲料中钙的测定 乙二胺四乙酸二钠络合滴定法》（GB/T 6436-2018）、《饲料中磷的测定 分光光度法》（GB/T 6437-2018）进行测定。用高效液相色谱仪参照HPLC法分别测定饲料与粪样中的氨基酸含量。

饲料中某养分表观消化率=（饲料中某养分含量－粪中某养分含量）/饲料中某养分含量×100%

氨基酸表观消化率=（饲料中氨基酸含量－粪样中氨基酸含量）/饲料中氨基酸含量×100%

1.3.4 消化酶活性 屠宰取样时，用冻存管取出十二指肠内容物放入液氮罐中，然后于-80℃保存备用。参照南京建成生物工程有限公司胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶试剂盒说明书进行测定。取出十二指肠内容物0.5 g，用4℃的生理盐水稀释比例（1:9）后在冰浴条件下匀浆，而后用4℃以3 500 r/min离心15 min，取上清液用1.5 mL已灭菌的离心管分装后于-20℃保存备用。

1.4 统计分析 试验数据经Excel 2016软件初步处理，采用SPSS 24.0软件One-Way ANOVA进行单因素方差分析，用Duncan′s法进行多重比较。<0.05表示差异显著，试验结果以平均值±标准差表示。

2 结果

2.1 蛋白酶对肉仔鸡生长性能的影响 由表2可知，与低蛋白组相比，低蛋白加酶组可提高21日龄和42日龄肉鸡的体重（<0.05），提高1～21、22～41日龄及1～42日龄的平均体重和平均日采食量（<0.05）；低蛋白加酶组21日龄和42日龄的体重及前期、后期和全期的平均体重与对照组差异均不显著，但1～21日龄的平均日采食量较对照组降低（<0.05）。

表2 蛋白酶对肉仔鸡生长性能的影响

2.2 蛋白酶对肉仔鸡屠宰性能的影响 由表3可知，与低蛋白组相比，低蛋白加酶组可提高胸肌率和腿肌率（<0.05），且与对照组的各项屠宰性能指标差异均不显著。

表3 蛋白酶对肉仔鸡屠宰性能的影响 %

2.3 蛋白酶对肉仔鸡养分表观消化率的影响 由表4可知，与低蛋白组相比，低蛋白加酶组可提高CP、粗脂肪、粗灰分、磷的表观消化率（<0.05）；低蛋白加酶组粗脂肪、粗灰分的表观消化率均高于对照组（<0.05），CP和磷的表观消化率都有提高趋势（>0.05）。

表4 蛋白酶对肉仔鸡养分表观消化率的影响 %

2.4 蛋白酶对肉仔鸡氨基酸表观消化率的影响 由表5可知，与低蛋白组相比，低蛋白加酶组可提高甘氨酸、精氨酸、苏氨酸、酪氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸的表观消化率（<0.05）；与对照组相比，低蛋白加酶组可提高精氨酸、苏氨酸、酪氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、赖氨酸的表观消化率（<0.05）。

表5 蛋白酶对肉仔鸡氨基酸表观消化率的影响 %

2.5 蛋白酶对肉仔鸡十二指肠消化酶活性的影响 由表6可知，与低蛋白组相比，低蛋白加酶组可提高十二指肠中的胰蛋白酶和淀粉酶消化酶活性（<0.05），而低蛋白加酶组胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的消化酶活性与对照组差异均不显著。

表6 蛋白酶对肉仔鸡十二指肠消化酶活性的影响

3 讨 论

3.1 蛋白酶对肉仔鸡生长性能和屠宰性能的影响 研究表明，降低饲粮蛋白水平，会降低肉鸡日增重，提高采食量和饲料利用率，整体表现为明显降低肉鸡出栏重，但可以通过添加外源蛋白酶来提高饲粮中CP利用率，从而减轻低蛋白饲粮对肉仔鸡造成的负面影响，改善其生长性能，主要表现为提高肉仔鸡的出栏重量，提高饲料利用率，改善胴体性状等。Ding等研究发现，在不同蛋白水平的饲粮中添加由地衣芽孢杆菌发酵生产的蛋白酶（酶活性1×10U/g），当饲粮蛋白质含量降低时，会导致肉鸡的体重和采食量降低，耗料增重比显著增加，但无论饲粮蛋白水平如何，补充该蛋白酶均显著改善了肉鸡1～21日龄的耗料增重比。但Walk等研究发现，饲粮添加从枯草杆菌中提取的蛋白酶不会对肉鸡的生产性能产生影响。本试验中添加猪源胰蛋白酶能够显著提高肉仔鸡的生长性能，可能是由于提高了蛋白质的消化率，从而提高动物生长性能。

屠宰性能是反映畜禽肉用性能的重要指标。目前对于添加不同来源的蛋白酶对肉鸡屠宰性能影响的研究结果不尽一致。有研究指出，添加川森曲霉发酵的蛋白酶可以显著改善肉鸡的胴体品质和胸肌率。Law等研究发现，无论饲粮蛋白水平高低，添加微生物蛋白酶（300 000 U/kg）均可显著提高肉鸡胴体品质，但对胸肌率和腹脂率没有显著影响。但Freitas等研究表明，在饲粮中添加由地衣芽孢杆菌深层发酵产生的蛋白酶（酶活性75 000 U/g）对肉仔鸡的屠宰性能影响不显著。而在低蛋白饲粮中添加芽孢杆菌产生的一种碱性蛋白酶后会降低肉鸡的腿肌率。本试验中，低蛋白饲粮添加500 mg/kg胰蛋白酶（酶活性30 000 U/g）显著提高了胸肌率和腿肌率。可能是添加蛋白酶显著提高了CP的利用率，促进蛋白质在肌肉中的沉积，从而改善屠宰性能。不同的蛋白酶作用效果不同，与饲料配方、酶制剂性质和使用剂量等都可能存在关联。因此，关于蛋白酶对肉鸡屠宰性能的影响还需要进一步研究。

3.2 蛋白酶对肉仔鸡养分和氨基酸表观消化率的影响在畜禽生产中，动物本身可产生一定量的消化酶类，从而使饲料中蛋白质的消化程度达到较高水平。但是，在其摄入的饲料中，仍会有少部分蛋白未被消化吸收，而直接随粪便排出体外。因此，通过添加外源的蛋白酶类来提高蛋白质、氨基酸等营养物质的利用率，从而降低生产成本就成为可能。蛋白酶制剂是近年来研究和开发的一种节粮、环保型饲料添加剂，其主要效果是提高饲料养分的消化利用率，节约蛋白原料用量，分解和破坏饲料中的抗营养因子，减少动物粪尿中氮、磷的排放，从源头上减轻对环境的污染。已有研究结果表明，使用蛋白酶可提高肉仔鸡蛋白质等营养物质的消化利用率，从而节约饲料资源，也可提高蛋白、脂肪和能量的消化利用效率。Selle等研究表明，由长臂木霉和枯草芽孢杆菌提取的蛋白酶能够提高蛋白质、氨基酸等营养物质的消化率，提高饲料转化率。本试验结果也发现，添加猪源胰蛋白酶显著提高了养分和大部分氨基酸的消化率。在肉鸡饲粮中添加蛋白酶能够将蛋白质分解为小分子物质（如肽和氨基酸），有助于优化通过胃肠道未消化蛋白质的消化，减少不可消化氨基酸的比例，从而有效提高肉鸡饲粮中蛋白质和氨基酸的表观消化率。而且，饲料中包含大量的抗营养因子，影响营养物质的消化吸收，额外添加酶制剂是降低豆粕中抗营养因子的一种有效方法。

3.3 蛋白酶对肉仔鸡消化酶活性的影响 消化酶的分泌受饲粮中蛋白质水平、氨基酸组成等影响。并且饲粮中含有大量的抗营养因子，通过添加酶制剂可以降解饲料中的抑制因子，促进消化道内源酶的分泌并增强其活性，从而提高营养物质的消化吸收。Inborr等认为，大多数酶由细菌和真菌发酵而来，根据其自身结构的需要，对机体内源消化酶的分泌也有促进作用，从而分解营养物质，随着机体内营养小分子的增加，进一步反馈性地刺激内源消化酶的分泌。耿丹等研究表明，在AA肉仔鸡的玉米-豆粕型饲粮中添加0.5%微生物来源的粗酶制剂（酶活性10 000 U/g）显著增强了42日龄时肉鸡小肠中的胰蛋白酶与淀粉酶活性。本试验结果表明，添加蛋白酶显著增加了十二指肠胰蛋白酶和淀粉酶活性。可能是外源蛋白酶刺激了内源消化酶的分泌，与内源酶发生协同作用从而增强其活性。

4 结论

综合分析，饲粮CP水平降低2个百分点并添加500 mg/kg（酶活性30 000 U/g）的蛋白酶能够增强肉仔鸡的消化酶活性，提高饲粮中CP及氨基酸的消化率，从而改善屠宰性能和生长性能使其达到正常蛋白水平。