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        非淀粉多糖復(fù)合酶對肉仔雞生產(chǎn)性能和排泄物中含氮物含量的影響

        2014-03-28 10:36:20孫春陽何科林薩仁娜張宏福仝永娟
        動物營養(yǎng)學(xué)報 2014年5期
        關(guān)鍵詞:仔雞排泄物氨氣

        孫春陽 何科林 薩仁娜 張宏福 高 杰 仝永娟

        隨著玉米價格、飼料成本的攀升及養(yǎng)殖環(huán)境的惡化,在飼料中利用小麥、大麥等谷物飼料,充分發(fā)揮飼料潛能,減少含氮物質(zhì)的排出量,對畜牧養(yǎng)殖健康、可持續(xù)發(fā)展具有積極的意義。小麥、大麥、高粱等谷物含有非淀粉多糖(non-starchpolysaccharide,NSP),主要包括阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖、果膠等。這些水溶性的NSP能提高食糜黏度[1],干擾消化酶與食糜的充分混合,減緩食糜在腸道中的流動,妨礙水解產(chǎn)物在小腸黏膜壁的轉(zhuǎn)運(yùn),從而影響動物生產(chǎn)性能[2]。NSP隨食糜進(jìn)入后腸,在微生物的作用下發(fā)酵,影響畜禽腸道形態(tài)和生長性能[3-4]。在小麥、大麥、黑麥飼糧中使用外源酶,能夠改善飼糧消化率,提高養(yǎng)分利用率[5-8],且復(fù)合酶的效果更為明顯[9-11]。小麥含總NSP 129 g/kg干物質(zhì),主要為阿拉伯木聚糖和葡聚糖;玉米含的NSP主要為纖維素[12]。使用復(fù)合木聚糖酶和纖維素酶可有效降低含葵粕、脫脂米糠飼糧的食糜黏度;含有果膠酶的復(fù)合酶適用于含豆粕的飼糧[13]。生長豬試驗(yàn)表明NSP影響氮代謝[14-15],但目前對 NSP復(fù)合酶的研究主要集中在畜禽生產(chǎn)水平的改善及代謝能值的提高,對其能否改善飼糧含氮物質(zhì)的吸收、利用,減少氮排出等方面的研究較少。因此,本試驗(yàn)分別在玉米-豆粕型飼糧和小麥-豆粕型飼糧中添加經(jīng)體外試驗(yàn)篩選明確的NSP復(fù)合酶,通過肉仔雞生產(chǎn)性能評價酶的有效性,初步探討NSP復(fù)合酶改善肉雞舍環(huán)境的效果,為擴(kuò)大可用飼料源、提高生產(chǎn)效率提供依據(jù)。

        1 材料和方法

        1.1 NSP 復(fù)合酶

        NSP復(fù)合酶組成及實(shí)測酶活性分別為:木聚糖酶(GB/T 23874—2009[16])32 500 U/g、β-葡聚糖酶(NY/T 911—2004[17])15 800 U/g、纖維素酶(NY/T 912—2004[18])5 670 U/g、果 膠 酶8 430 U/g和 β - 甘 露 聚 糖 酶 (何 科 林 等[19])54 900 U/g。

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及分組

        試驗(yàn)采用單因子完全隨機(jī)設(shè)計(jì),選取平均體重(38±2)g的1日齡愛撥益加(AA)肉仔雞公雛(北京華都肉雞公司)208只,分為4個組(每組4個重復(fù),每個重復(fù)13只雞),分別飼喂玉米-豆粕型飼糧(C組)、玉米-豆粕型飼糧+NSP復(fù)合酶(C+E組)、小麥-豆粕型飼糧(W 組)和小麥-豆粕型飼糧+NSP復(fù)合酶(W+E組)。酶譜組合為體外試驗(yàn)篩選后獲得的最適宜添加量(表1)[19]。

        表1 NSP復(fù)合酶組成、活性及添加量Table 1 Composition,activity and supplemental level of NSP complex enzyme

        1.3 試驗(yàn)飼糧

        試驗(yàn)飼糧參照《雞飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 33—2004)配制,其組成及營養(yǎng)水平見表2。

        1.4 飼養(yǎng)管理

        試驗(yàn)在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所動物營養(yǎng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室昌平基地進(jìn)行。肉仔雞3層籠養(yǎng),室溫 1~7 d 32~33℃,8~14 d 29~30℃,以后每7 d降低2℃。相對濕度60%~65%。24 h光照,自然光照輔以人工光照。自由采食和飲水。常規(guī)免疫程序。

        1.5 測定指標(biāo)和方法

        1.5.1 生產(chǎn)性能測定

        以重復(fù)為單位,分別計(jì)算試驗(yàn)第21和42天各重復(fù)肉仔雞平均體重及試驗(yàn)1~21 d、22~42 d和1~42 d平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

        1.5.2 氨氣含量測定

        從試驗(yàn)第14天開始,每7 d收集新鮮排泄物,采用發(fā)酵法[21],用大氣采集儀采集100 mL發(fā)酵氣體,氨氣測定管(日本光明理化株式會社生產(chǎn))測定氨氣含量。

        表2 試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 2 Composition and nutrient levels of experimental diets(air-dry basis) %

        1.5.3 尿酸、尿素含量測定

        從試驗(yàn)第14天開始,每7 d收集新鮮排泄物,混勻,65℃烘干,測定其中尿酸(磷鎢酸比色法)、尿素(脲酶法)含量。試劑盒購于南京建成生物工程研究所。

        1.6 數(shù)據(jù)處理

        采用SAS 9.0處理軟件進(jìn)行方差分析和Duncan氏法多重比較,數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。以 P<0.05 為顯著水平,P<0.01 為極顯著水平。

        2 結(jié)果

        2.1 NSP復(fù)合酶對肉仔雞生產(chǎn)性能的影響

        由表3可知,試驗(yàn)1~21 d,W+E組ADG顯著高于 W 組(P<0.05),提高了 13.70%,F(xiàn)/G 顯著低于 W 組(P<0.05),降低了 12.74%;C+E 組 ADG高于C組,F(xiàn)/G略低于C組,但均未達(dá)到顯著水平(P>0.05)。試驗(yàn) 22~42 d,W+E 組與 W 組 ADG無顯著差異(P>0.05),W+E組F/G顯著低于W組(P<0.05),降低了 8.18%;C+E 組與 C 組 ADG和F/G均無顯著差異(P>0.05)。試驗(yàn)1~42 d,W+E組F/G顯著低于 W 組(P<0.05),降低幅度為9.63%,而 2組間的 ADG無顯著差異(P>0.05);C+E組與C組ADG和F/G均無顯著差異(P>0.05)。

        表3 NSP復(fù)合酶對肉仔雞生產(chǎn)性能的影響Table 3 Effects of NSP complex enzyme on performance of broilers

        2.2 NSP復(fù)合酶對肉仔雞排泄物中氨氣含量的影響

        由表 4 可知,試驗(yàn)第 14、21、28、35、42 天時,C+E組和C組排泄物中氨氣含量極顯著高于W+E組和W 組(P<0.01)。第28天時,C+E組排泄物中氨氣含量低于C組,第42天時,W+E組排泄物中氨氣含量低于W組,但差異均不顯著(P>0.05)。

        表4 NSP復(fù)合酶對肉仔雞排泄物中氨氣含量的影響Table 4 Effects of NSP complex enzyme on ammonia content in excreta of broilers mg/kg

        2.3 NSP復(fù)合酶對肉仔雞排泄物中尿酸和尿素含量的影響

        由表 5和表 6可知,試驗(yàn)第 21、28、35、42天時,C+E組和C組排泄物中尿酸含量均極顯著高于W+E組和W 組(P<0.01);C+E組排泄物中尿酸含量低于C組,但統(tǒng)計(jì)上差異不顯著(P>0.05);W+E組與W 組排泄物中尿酸含量無顯著差異(P>0.05)。

        表5 NSP復(fù)合酶對肉仔雞排泄物中尿酸含量的影響Table 5 Effects of NSP complex enzyme on uric acid content in excreta of broilers mg/kg

        試驗(yàn)第14、21天時,排泄物中尿素含量變化較小,在第28天時尿素含量升高,第35天時達(dá)到最高。試驗(yàn)第28天時,C+E組和C組排泄物中尿素含量顯著高于W+E組和W組(P<0.05)。試驗(yàn)第14、35天時,C+E組排泄物中尿素含量顯著高于 C 組(P<0.05);試驗(yàn)第 14、21、28、35、42 天時,W+E組與W組排泄物中尿素含量無顯著差異(P>0.05)。

        表6 NSP復(fù)合酶對肉仔雞排泄物中尿素含量的影響Table 6 Effects of NSP complex enzyme on urea content in excreta of broilers mg/kg

        3 討論

        3.1 NSP復(fù)合酶對肉仔雞生產(chǎn)性能的影響

        一般認(rèn)為,小麥的抗?fàn)I養(yǎng)作用與NSP直接相關(guān),SNSP結(jié)合水分子后,可增加消化道內(nèi)容物的黏稠度[22],妨礙食糜與消化酶及膽鹽的混合,減緩養(yǎng)分吸收,影響生產(chǎn)性能[23-24]。小麥 NSP總量約11.5%,玉米約8.0%,其中小麥含有較多的木聚糖(8.1%vs.5.2%,干物質(zhì))和葡聚糖(0.8%vs.0),纖維素、甘露聚糖和果膠的含量二者相差無幾[20]。小麥、大麥和黑麥飼糧中添加配比適宜的NSP復(fù)合酶,能降解NSP,從而降解飼料植物細(xì)胞壁,釋放出其中的營養(yǎng)物質(zhì),消除其抗?fàn)I養(yǎng)作用[25-26]。本試驗(yàn)中,利用前期體外篩選試驗(yàn),形成NSP復(fù)合酶的最佳酶譜組合[19],分別添加于玉米-豆粕型飼糧和小麥-豆粕型飼糧,結(jié)果顯示,該復(fù)合酶能顯著降低采食小麥-豆粕型飼糧肉仔雞不同生長階段的F/G,降低幅度8%~12%,提高肉仔雞不同生長階段的ADG,提高幅度7%~12%,且在生長前期(1~21 d)達(dá)到顯著水平。由此可見,在小麥-豆粕型飼糧中添加NSP復(fù)合酶,作用效果優(yōu)于玉米-豆粕型飼糧,再次驗(yàn)證了小麥飼糧添加酶具有良好的改善肉仔雞生產(chǎn)性能的功效,與前人研究結(jié)果相一致[27-30]。

        在試驗(yàn) 22~42 d和 1~42 d,與 C組比較,W+E組ADG 分別提高6.20%和4.57%,在試驗(yàn)1~21 d、22~42 d和 1~42 d,W+E 組 F/G 分別比 C組降低 5.61%、5.16%和 5.29%,雖然統(tǒng)計(jì)上未達(dá)顯著水平,但這種改善作用明顯。說明小麥-豆粕型飼糧添加NSP復(fù)合酶可替代傳統(tǒng)的玉米-豆粕型飼糧,不影響肉仔雞的生產(chǎn)性能,同時可降低飼料成本,節(jié)約飼料資源。

        3.2 飼糧組成影響肉仔雞排泄物中含氮物質(zhì)的產(chǎn)生

        本試驗(yàn)中,C組和C+E組排泄物中氨氣、尿酸、尿素含量均高于W組和W+E組,可以看出飼糧組成影響排泄物含氮物質(zhì)的產(chǎn)量。麥類飼糧含有較多的抗?fàn)I養(yǎng)因子——SNSP,使腸道食糜黏度增加,排空速度和吸收能力下降,造成養(yǎng)分積累,為微生物生長代謝提供良好的環(huán)境,促進(jìn)厭氧微生物繁殖,引起發(fā)酵微生物數(shù)量增加和微生物區(qū)系變化[31]。研究顯示,與玉米飼糧相比,小麥、黑麥飼糧使腸道內(nèi)的菌落數(shù)量增加[32];小麥的NSP對腸道微生物產(chǎn)生了增殖效應(yīng),NSP作為微生物發(fā)酵的底物增加了微生物特別是厭氧微生物的繁殖[33]。肉雞大腸中乳酸桿菌可產(chǎn)生少量的脲酶,分解尿酸、尿素,從而減少排泄物中尿酸、尿素含量[34]。由此推測,小麥-豆粕型飼糧中未消化的養(yǎng)分較多,在排泄物中易被微生物發(fā)酵產(chǎn)酸,致pH降低,抑制了氨氣的產(chǎn)生,表現(xiàn)出W組和W+E組氨氣含量極顯著低于C組和C+E組;同時小麥-豆粕型飼糧中未消化的NSP進(jìn)入消化道后段,增加了后腸發(fā)酵,微生物自身代謝使得部分尿素氮轉(zhuǎn)化成細(xì)菌蛋白,致尿素含量降低,這一推測尚需進(jìn)一步研究。此外,也有研究認(rèn)為,與玉米相比,小麥的SNSP易造成肉雞食糜黏度加大,水分增多,影響了氨氣的揮發(fā)[35]。NSP可能影響回腸末端內(nèi)源氮排泄及大腸微生物發(fā)酵,將排出的氮轉(zhuǎn)化為微生物蛋白,從而降低肉雞排泄物中氨氣的含量[36]。

        3.3 NSP復(fù)合酶對肉仔雞排泄物中含氮物質(zhì)含量的影響

        本試驗(yàn)結(jié)果顯示,在試驗(yàn)第21、28天,C+E組排泄物中氨氣、尿酸含量均低于C組;在試驗(yàn)第21、35、42天,W+E組排泄物中氨氣含量均低于W組,表明飼糧添加NSP復(fù)合酶能降低排泄物中氨氣、尿酸含量。尿酸是家禽氮代謝的主要終產(chǎn)物,排泄物中尿酸含量是體內(nèi)蛋白質(zhì)分解和腸道微生物共同作用的結(jié)果[37]。有研究表明,小麥飼糧中添加木聚糖酶,能夠提高回腸蛋白質(zhì)利用率[38]。本試驗(yàn)在飼糧中添加NSP復(fù)合酶后,尿酸、氨氣含量降低,分析其原因可能在于NSP復(fù)合酶降解飼糧中的NSP,消除其抗?fàn)I養(yǎng)作用,降低腸道食糜黏度[39],從而提高飼糧中氮的利用率,減少氮的排出,同時通過改善腸道微生物結(jié)構(gòu),降低腸道pH,pH的輕微改變會對氨氣的揮發(fā)產(chǎn)生很大影響,酸性環(huán)境抑制NH4+向氨氣轉(zhuǎn)化[40]。

        多數(shù)的尿素系腸道微生物降解尿酸的產(chǎn)物,因此尿素含量與肉雞腸道微生物復(fù)雜的代謝活動有關(guān)[41]。研究顯示,NSP復(fù)合酶能顯著降低肉鴨血清中尿素氮含量[42]。在生長豬小麥-豆粕型飼糧中添加1 000和2 000 U/kg的木聚糖酶極顯著降低了血清尿素氮含量,與玉米-豆粕型飼糧相比顯著和極顯著降低血清尿素氮含量[43]。本試驗(yàn)測定了排泄物中尿素含量,與前人研究的血清尿素含量變化情況不一致,其中C+E組排泄物中尿素含量有所升高,可能與腸道微生物代謝分解含氮物質(zhì)有關(guān)。分析原因可能是NSP復(fù)合酶作用于NSP,產(chǎn)生可發(fā)酵的多糖,調(diào)節(jié)腸道微生物菌群發(fā)生變化,腸道微生物在利用這部分多糖的同時,也產(chǎn)生尿酸氧化酶[44],從而降解尿酸生成尿素,增加了排泄物中尿素的含量。

        4 結(jié)論

        ①小麥-豆粕型飼糧添加NSP復(fù)合酶可有效改善肉仔雞生產(chǎn)性能,降低F/G,可以替代玉米-豆粕型飼糧。

        ②玉米-豆粕型飼糧使肉仔雞排泄物中氨氣、尿素和尿酸含量均高于小麥-豆粕型飼糧,而小麥-豆粕型飼糧添加NSP復(fù)合酶使肉仔雞排泄物中氨氣含量低于小麥-豆粕型飼糧。飼糧加酶與不加酶對肉仔雞排泄物中尿素、尿酸含量無顯著影響。

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