■張 巍 嚴(yán)念東 郭萬(wàn)正 李紹章黃少文楊雪海 申 杰 周 櫻
(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所動(dòng)物胚胎工程及分子育種湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北武漢 430064;2.武漢新華揚(yáng)生物股份有限公司,湖北武漢 430070)
畜禽養(yǎng)殖業(yè)集約化和規(guī)模化的快速發(fā)展,使飼料資源緊缺、環(huán)境污染等問題日益突出,運(yùn)用添加合成氨基酸來(lái)降低動(dòng)物日糧中蛋白質(zhì)水平、添加植酸酶降低動(dòng)物日糧中磷酸氫鈣的質(zhì)量百分含量是目前節(jié)約資源、減輕畜禽氮、磷污染的一個(gè)實(shí)用方法。
研究表明,添加合成氨基酸對(duì)蛋白質(zhì)的降低并不是無(wú)限的,過(guò)渡降低日糧蛋白含量,動(dòng)物的生長(zhǎng)性能會(huì)因氨基酸的需要得不到滿足而受到影響,提高日糧中氨基酸的利用率,在滿足氨基酸需要的前提下降低日糧蛋白水平才有可能有較好的效果[1]。
植酸酶可以釋放植物飼料中與植酸結(jié)合的多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),包括磷、蛋白質(zhì)絡(luò)合物、微量元素螯合物等,提高動(dòng)物對(duì)植物飼料的利用率,減少飼料中礦物質(zhì)磷的添加以及磷的排放。
本試驗(yàn)按照氨基酸平衡理論設(shè)計(jì)艾維茵肉雞低蛋白日糧,分別添加植酸酶和蛋白酶來(lái)降低肉雞日糧中蛋白質(zhì)和有效磷水平,以肉雞生長(zhǎng)性能、脛骨性能、血液生化指標(biāo)以及氮、磷的排放為參考指標(biāo),探討了植酸酶和蛋白酶在肉雞低蛋白、低磷日糧中的應(yīng)用效果,旨在為肉雞環(huán)保日糧的設(shè)計(jì)提供參考。
選用健康無(wú)殘、體重?zé)o差異的艾維茵肉雞(18 d)96只,隨機(jī)分為3個(gè)處理組,每個(gè)處理4個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)8只。分為對(duì)照組(基礎(chǔ)日糧1)、處理1組(基礎(chǔ)日糧2+200 g/kg植酸酶)、處理2組(基礎(chǔ)日糧3+200 g/kg植酸酶+200 g/kg蛋白酶),有效磷水平分別設(shè)定為 0.35%、0.30%、0.25%,粗蛋白水平分別設(shè)定為18%、16.5%、16.5%。
試驗(yàn)日糧根據(jù)配方中各原料賴氨酸、蛋氨酸的含量及其消化率(中國(guó)飼料成分及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值表2009第20版)[2]計(jì)算原料中賴氨酸、蛋氨酸的可消化氨基酸含量,另補(bǔ)充純品賴氨酸、蛋氨酸,保持3個(gè)試驗(yàn)日糧賴氨酸和含硫氨基酸水平一致。日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。
表1 試驗(yàn)日糧組成與營(yíng)養(yǎng)水平
試驗(yàn)動(dòng)物分組后預(yù)飼3 d,開始正式試驗(yàn),正試期為21 d。自由采食,充足飲水。整個(gè)試驗(yàn)期舍溫為23~25℃,濕度50%~60%。其他空氣環(huán)境條件均符合禽舍環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。
1.3.1 生長(zhǎng)性能指標(biāo)
在試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)進(jìn)行個(gè)體稱重;按重復(fù)計(jì)算飼料采食量;計(jì)算各階段平均日增重、平均日采食量、料肉比。
記錄每個(gè)處理的雞只死淘數(shù),結(jié)束時(shí)計(jì)算死淘率。
1.3.2 血液生化指標(biāo)
試驗(yàn)結(jié)束前停食12 h,每個(gè)重復(fù)組隨機(jī)抽取2只肉雞進(jìn)行頸靜脈采血,靜置15 min后,用LD5-2A型離心機(jī)(北京醫(yī)用離心機(jī)廠)離心10 min(3 000 r/min),保留上層血清冷藏,分別測(cè)定總蛋白質(zhì)含量(化學(xué)比色法)、堿性磷酸酶活性(酶法)、血清鈣含量(試劑盒)、血清磷含量(紫外比色法)。
1.3.3 脛骨中鈣、磷含量的測(cè)定
左脛骨剔除筋腱后,晾干后放入乙醇∶苯混合液(2∶1)中浸泡96 h脫脂,撈出晾干揮發(fā)混合液后,放105℃烘箱中烘干至恒重,稱得脫脂骨重,于馬弗爐中碳化灰化至恒重,計(jì)算灰分、鈣、磷含量。鈣采用原子吸收法測(cè)定,磷采用釩鉬酸銨顯色法測(cè)定。
1.3.4 消化代謝率
試驗(yàn)結(jié)束后,采用胃蛋白酶+胰酶兩步體外消化法,測(cè)定試驗(yàn)日糧中粗蛋白、磷的消化率,計(jì)算氮、磷的排放。
用SPSS13.0進(jìn)行單因素方差分析,并進(jìn)行Duncan's法檢驗(yàn)。
表2 不同處理組肉雞生長(zhǎng)性能
3個(gè)試驗(yàn)組肉雞日采食量無(wú)顯著差異(P>0.05),平均日增重、料肉比存在極顯著差異(P<0.01)。與對(duì)照組相比,植酸酶處理組(處理1組)日增重下降了17.19%,料肉比增加了17.98%。植酸酶和蛋白酶處理組(處理2組),日增重、料肉比與對(duì)照組比較無(wú)顯著差異(P>0.05),但是生產(chǎn)性能有下降趨勢(shì),料肉比增加了4.6%。
加酶試驗(yàn)組比較,添加蛋白酶和植酸酶組合試驗(yàn)組(處理2組)生產(chǎn)性能明顯優(yōu)于植酸酶組(處理1組)(P<0.01),即植酸酶與蛋白酶能協(xié)同提高肉雞的生產(chǎn)性能。
3個(gè)試驗(yàn)組肉雞血清總蛋白含量、堿性磷酸酶酶活、血清鈣含量、血清磷含量存在差異。與對(duì)照組相比,植酸酶處理組(處理1組)總蛋白含量、血清鈣濃度分別下降 10.57%(P<0.01)、16.93%(P<0.01),堿性磷酸酶酶活增加了26.24%(P<0.01),血清磷含量無(wú)顯著差異(P>0.05)。植酸酶和蛋白酶組合處理組(處理2組)與對(duì)照組相比,堿性磷酸酶酶活、血清鈣、血清磷含量分別下降了29%、17.72%、6.22%,差異極顯著(P<0.01)。
表3 不同處理組肉雞血液生化指標(biāo)
表4 不同處理組肉雞脛骨鈣、磷含量
3個(gè)試驗(yàn)組肉雞脛骨中鈣、磷含量差異極顯著(P<0.01),植酸酶和蛋白酶組合組(處理2組)>對(duì)照組>植酸酶組(處理1組)。
氮、磷排放結(jié)果見表5、表6,加酶處理后氮、磷的排放都出現(xiàn)下降,氮排放量分別降低24.62%、45.68%,磷的排放分別降低23.94%、44.79%。
表5 不同處理組磷排放量
表6 不同處理組氮排放量
植酸酶在水解植酸時(shí),可以將與其絡(luò)合的大量鎂、鋅、錳等礦物元素因植酸分子的水解釋放出來(lái),也可以斷裂蛋白質(zhì)與植酸之間的鍵,將蛋白質(zhì)釋放出來(lái),從而提高家禽對(duì)礦物質(zhì)的利用率和蛋白質(zhì)的消化率。國(guó)內(nèi)外大量研究表明[3-9],植酸酶能提高肉雞的生長(zhǎng)性能,在大雞階段可以完全取代磷酸氫鈣,料重比改善幅度約為3%~5%。
在肉雞生產(chǎn)實(shí)踐中,植酸酶的應(yīng)用效果受日糧中植酸的含量、無(wú)機(jī)磷的水平、日糧中鈣磷比、植酸酶來(lái)源及添加量等多種因素的影響。本試驗(yàn)采用玉米-豆粕-魚粉型試驗(yàn)日糧,鈣磷比例為2.5~3.6∶1,植酸酶添加量為500 U/kg,結(jié)果表現(xiàn)為植酸酶和蛋白酶在改善肉雞生產(chǎn)性能上有協(xié)同作用,植酸酶+蛋白酶替代60%的磷酸氫鈣、日糧蛋白水平下降8.36%,生產(chǎn)性能有下降趨勢(shì),但差異不顯著。而單一添加植酸酶,替代30%的磷酸氫鈣、日糧蛋白水平下降7.24%,肉雞生產(chǎn)性能出現(xiàn)明顯下降。
血清總蛋白質(zhì)含量可反映機(jī)體蛋白合成情況。本試驗(yàn)中,與對(duì)照組相比,兩個(gè)加酶處理組日糧粗蛋白含量分別約降低了1.3%和1.5%,處理1組總蛋白含量差異顯著,處理2組總蛋白含量與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異,說(shuō)明蛋白酶提高了日糧中蛋白質(zhì)的合成利用效率。
植酸酶對(duì)血液生化指標(biāo)影響的報(bào)道不一[10-12],堿性磷酸酶(ALP)與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān),日糧處于較低營(yíng)養(yǎng)水平時(shí),ALP活性較高。與對(duì)照組相比,處理1、2組ALP活性差異極顯著,處理2組活性最低,有可能是這種日糧處理水平剛好滿足動(dòng)物代謝的相對(duì)平衡狀態(tài)。
血清中鈣、磷的含量與動(dòng)物日糧中鈣、磷的營(yíng)養(yǎng)水平緊密相關(guān)。處理2組血清鈣、磷含量最低,而此處理組生長(zhǎng)性能較好,這有可能是由于鈣、磷用于合成骨骼,并由不同處理組骨骼鈣、磷含量分析結(jié)果證實(shí),處理2組即植酸酶和蛋白酶處理組脛骨中鈣、磷含量最高。
一般來(lái)說(shuō),脛骨灰分和礦物質(zhì)元素含量的增加往往意味著動(dòng)物對(duì)日糧礦物質(zhì)元素利用率的提高。日糧中添加植酸酶后,在釋放無(wú)機(jī)磷的同時(shí),也應(yīng)該釋放所有與植酸結(jié)合的鈣、鋅、鎂等礦物質(zhì)元素;但現(xiàn)有的研究結(jié)果并不一致,尚無(wú)定論[13-17]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,植酸酶和蛋白酶處理組(處理2組)明顯提高了日糧中鈣、磷的利用率。
離體消化試驗(yàn)是最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)方法,應(yīng)用比較成熟。本試驗(yàn)采用胃蛋白酶+胰酶兩步體外消化法對(duì)試驗(yàn)日糧進(jìn)行了分析,植酸酶和蛋白酶處理組(處理2組)明顯提高了總磷、粗蛋白體外消化率,與大多研究結(jié)果一致[18-22],氮、磷排放明顯降低。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,植酸酶和蛋白酶在肉雞低蛋白日糧中有較好的協(xié)同作用,明顯降低了肉雞氮、磷的排放。