鐘志勇 瞿明仁

(江西農(nóng)業(yè)大學動物科學技術學院，江西南昌330045)

國內(nèi)外大量研究表明，非消化性寡糖（nondigestible oligosaccharides,NDOs）是一種具有多種功能的營養(yǎng)生理活性物質(zhì)（Nutricines），具有促進有益菌增殖的作用。近年來,江西農(nóng)業(yè)大學動物營養(yǎng)實驗室圍繞NDOs進行了大量研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在體外批次培養(yǎng)條件下，NDOs具有促進瘤胃發(fā)酵功能的作用。那么，在體內(nèi)條件下，非消化性寡糖對瘤胃內(nèi)容物酶活性有何影響，目前尚未見報道。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與飼養(yǎng)管理

試驗動物為3頭體況良好，體重為(300±20)kg生長期錦江黃牛，安裝永久性瘤胃瘺管,栓系圈養(yǎng)，每天分別在08：00和20：00以“先粗后精”順序等量飼喂，自由飲水。其日糧精粗比為20：80，基礎日糧為玉米-麥麩-稻草型日糧，精料購于江西華達牧業(yè)有限公司?；A日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎日糧組成及營養(yǎng)水平

1.2 試驗材料

甘露寡糖購自北京奧特奇生物制品有限公司，其有效成分含量大于90%。果寡糖購自河南天順食品有限公司，其有效成分含量大于92%。大豆寡糖購自陜西森弗生物技術有限公司，其純度達到98%。

1.3 試驗設計

試驗設計采用自身對照方法，分為3期，第1期為對照期，不添加寡糖，第2期和第3期分別為添加非消化性寡糖組合GT1和組合GT2。非消化性寡糖組合中的添加量和組合構(gòu)成是根據(jù)本研究團隊前期研究所確定的(見表2)。

表2 功能性寡糖組合構(gòu)成(%)

根據(jù)表2和每天試驗牛飼料飼喂量進行計算，各期每頭試驗牛每天非消化性寡糖飼喂量如下：

第1期(對照期)：飼喂基礎日糧，不添加任何寡糖。

第2期(添加組合GT1)：即每日將甘露寡糖48 g+果寡糖60 g+大豆寡糖48 g和每日所需飼喂的精料混勻，于08:00和20:00各飼喂一半,連續(xù)飼喂14 d。

第3期（添加組合GT2）：即每日將甘露寡糖48 g+果寡糖72 g+大豆寡糖60 g和每日所需飼喂的精料混勻，于08:00和20:00各飼喂一半，連續(xù)飼喂14 d。

每期為14 d，過渡14 d(飼喂基礎日糧)。

1.4 樣品采集

在各期結(jié)束當天8:00晨飼后4 h進行瘤胃內(nèi)容物樣品采集，分固相和液相兩個部分。采樣前，先對采樣器進行潤洗，采用高、中、低3個點，各采集60 ml瘤胃液；另采集瘤胃固相物100 g，裝入自封袋中備用。

1.5 測定項目與方法

1.5.1 總脫氫酶

按哈茲耶夫（1980）描述的方法測定。以38.5℃、pH值6.8條件下，每100 ml瘤胃液中的總脫氫酶每分鐘引起測定液吸光度上升0.1的酶量定義為1個酶活單位（IU）。

1.5.2 蛋白水解酶

按繆輝南(1983)描述的方法測定，稍有修改。每100 ml瘤胃液中的蛋白水解酶在38℃條件下，每分鐘催化酪蛋白水解生成1 μg酪氨酸的酶量定義為一個酶活單位（IU）。

1.5.3 纖維素酶與木聚糖酶

提取主要參考王貞貞(2007)方法進行,測定主要參照張愛忠(2005)方法進行。纖維素酶與木聚糖酶酶活用每毫升或每克樣品干物質(zhì)每分鐘作用于底物生成的葡萄糖(木糖)的微摩爾數(shù)為一個酶活單位(IU)表示。

液相酶活[μmol/（ml·min），IU]=（C×V×1 000×V0）/(M×60 min×8 min×V1)；

固相酶活[μmol/（g·min），IU]=（C×V×1 000×V0）/M×60 min×M1×DM%×V1。

其中：C——由工作曲線得出葡萄糖或木糖濃度(mg/ml)；

V——總提取粗酶液的用量(ml)；

V0——表示反應終止后定容的體積(ml)；

V1——測定時粗酶液的用量(ml)；

M——葡萄糖（木糖）的分子量；

M1——食糜濕重(DM%表示固相干物質(zhì)含量)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

采用Excel軟件處理試驗數(shù)據(jù)，采用 IBM SPSS19.0中的One-way ANOVA過程對試驗結(jié)果進行方差分析，用Duncan's法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

不同組合NDOs對瘤胃液酶活性的影響見表3。

表3 不同組合NODs對瘤胃內(nèi)容物酶活的影響

由表3可知，對于固相羧甲基纖維素酶，GT1期、GT2期與對照期之間差異均不顯著（P＞0.05）；與對照期相比，GT1期酶活增加5.02%，而GT2期酶活卻降低19.78%。對于固相木聚糖酶，GT1期、GT2期、對照期之間差異均不顯著（P＞0.05）；GT2期酶活比對照期高2.53%，比GT1期高5.45%。

對于液相中的羧甲基纖維素酶酶活，GT1期與對照期之間，酶活差異不顯著（P＞0.05），而GT2期與對照期之間酶活差異極顯著（P＜0.01），酶活水平GT1期最低，GT2期最高。GT1期酶活比對照期降低了3.41%，GT2期的酶活比對照期增加了36.36%。GT1期與GT2期之間酶活存在極顯著差異（P＜0.01），且GT2期酶活比GT1期提高了41.18%。對于液相中的木聚糖酶酶活，兩個試驗期的酶活與對照期相比，差異均達到顯著水平（P＜0.05），且GT2期與對照期之間差異達到極顯著水平（P＜0.01），酶活水平以對照期最低，GT2期最高；與對照期相比GT2期酶活提高了175.74%，GT1期酶活提高了20.96%；GT2期與GT1期之間也存在極顯著差異（P＜0.01）,且GT2期酶活比GT1期提高127.96%。

對總脫氫酶酶活而言，GT1期與對照期之間酶活差異不顯著（P＞0.05），GT2期與對照期之間酶活差異極顯著（P＜0.01）。與對照組相比，GT1期酶活降低4.04%、GT2組提高10.05%。GT1期與GT2期之間也存在極顯著差異（P＜0.01），且GT2期酶活比GT1期高14.69%。

對于蛋白水解酶活性，對照期酶活最低，GT2期最高，但各組之間差異不顯著（P＞0.05）。

3 討論

瘤胃中營養(yǎng)物質(zhì)的消化主要依靠瘤胃微生物生產(chǎn)的纖維素酶、木聚糖酶、蛋白酶和總脫氫酶，這些功能酶也是反映瘤胃微生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能是否優(yōu)良的重要指標。研究表明,非消化性寡糖具有促進有益微生物增殖的作用,從而增加瘤胃微生物酶的活性。本研究發(fā)現(xiàn)，瘤胃液中羧甲基纖維素酶和木聚糖酶在添加非消化性寡糖后，其活性顯著或極顯著增加（P＜0.05或0.01），這可能是非消化性寡糖促進了纖維分解菌的增殖與纖維素酶的產(chǎn)生。總脫氫酶主要是以NAD+和NADP+為輔基的谷氨酸脫氫酶(GDH)和乳酸脫氫酶,總脫氫酶能反映微生物發(fā)酵時脫氫酶傳遞氫的能力,即整體微生物的活力水平。本試驗結(jié)果表明，與對照期相比，添加非消化性寡糖GT2組合，極顯著地提高了總脫氫酶活性（P＜0.01）；與GT1期相比，也顯著地提高了總脫氫酶活性（P＜0.05）。但非消化性寡糖沒有對固相中羧甲基纖維素酶和木聚糖酶等活性產(chǎn)生顯著影響（P＞0.05），也沒有對液相中蛋白水解酶產(chǎn)生顯著影響（P＞0.05）?？傮w而言，研究結(jié)果表明：非消化性寡糖可能因提高了瘤胃內(nèi)微生物的整體活力而有利于其生長繁殖,從而有可能引起瘤胃整體發(fā)酵功能的改善。

4 結(jié)論

添加非消化性寡糖能提高錦江黃牛瘤胃液中纖維素酶、木聚糖酶和總脫氫酶活性，未見提高瘤胃液中蛋白酶活性。以GT2（0.8%甘露寡糖+1.2%果寡糖+1.0%大豆寡糖）效果較好。

[1]哈茲耶夫,鄭洪元譯.土壤酶活性[M].北京：科學出版社,1980.

[2]繆輝南.酶法分析手冊[M].上海:上?？茖W技術出版社,1983.

[3]王貞貞.不同氮源日糧對綿羊瘤胃纖維降解菌群及纖維降解的影響[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學,2007.

[4]張愛忠.酵母培養(yǎng)物對內(nèi)蒙古白絨山羊瘤胃發(fā)酵及其它生理功能調(diào)控作用的研究[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學,2005.

[5]凌寶明,瞿明仁,盧德勛,等.利用體外法研究功能性寡糖對生長綿羊瘤胃發(fā)酵特性的影響[J].動物營養(yǎng)學報,2007(2):129-134.

[6]劉春龍,李忠秋,孫海霞.絲蘭皂甙對綿羊瘤胃酶活及日糧養(yǎng)分48 h降解率的影響[J].西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版),2006(4):28-31,38.