湯海鷗 高秀華* 姚 斌 李學(xué)軍 王曉睿

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，北京 100081;2.生物飼料開(kāi)發(fā)國(guó)家工程研究中心，北京 100081)

作為一種高效綠色添加劑，飼用酶制劑在飼料行業(yè)上的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛。飼糧中添加酶制劑能相應(yīng)提高飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，在配方制作過(guò)程中，若維持原料和營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)不變，則應(yīng)根據(jù)營(yíng)養(yǎng)改進(jìn)值的大小對(duì)酶制劑賦予一定營(yíng)養(yǎng)值才能反映實(shí)際情況［1-2］。因添加成本和行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)等原因，飼糧中酶制劑的添加量一般是酶制劑發(fā)揮作用的基礎(chǔ)添加量，但隨著酶制劑發(fā)酵產(chǎn)能的提高和應(yīng)用研究的發(fā)展，商業(yè)上常規(guī)酶制劑添加量(約0.02%)已不能完全反映酶制劑的使用效果;另外，飼糧中實(shí)際含有底物的量遠(yuǎn)高于酶制劑普通添加量所作用底物的量，因此如何更好地確定酶制劑添加量與飼糧配方能量調(diào)整之間的關(guān)系，對(duì)酶制劑在飼糧中的應(yīng)用具有重要意義［3-4］。目前，對(duì)于飼用酶制劑在飼糧中的添加量與降低飼糧能量之間關(guān)系的研究，一直以梯度試驗(yàn)為主，一般添加起始濃度較低且梯度較小，試驗(yàn)較難判斷各加酶組之間差異性以及高劑量添加酶制劑的效果［5-7］。本試驗(yàn)通過(guò)調(diào)整飼糧配方能量值設(shè)定正、負(fù)對(duì)照組，并根據(jù)飼糧配方中酶解底物的量，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)和商業(yè)應(yīng)用配制復(fù)合酶，設(shè)置常規(guī)劑量和高劑量，以生長(zhǎng)性能、腸道黏膜形態(tài)和食糜黏度為指標(biāo)，研究在降低飼糧能量的基礎(chǔ)上，2種劑量復(fù)合酶的應(yīng)用效果和作用機(jī)理，以期為復(fù)合酶在肉雞養(yǎng)殖生產(chǎn)上的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)原料

試驗(yàn)所用復(fù)合酶配方中各單酶及其活性如下:木聚糖酶，5 000 U/g;纖維素酶，600 U/g;β-甘露聚糖酶，1 000 U/g;α-半乳糖苷酶，1 000 U/g;蛋白酶，5 000 U/g。木聚糖酶、纖維素酶、β-甘露聚糖酶和α-半乳糖苷酶的活性單位統(tǒng)一定義為:在37℃、pH為5.5的條件下，每分鐘內(nèi)從過(guò)量底物中降解釋放1μmol還原糖所需的酶量定義為1個(gè)酶活性單位(U)。蛋白酶的活性單位定義參照 GB/T 23527—2009［8］。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)采用單因子完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，將320只1日齡愛(ài)拔益加(AA)肉雞隨機(jī)分為4組，每組8個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10只(公母各占1/2)。Ⅰ組為正對(duì)照組，飼喂玉米-豆粕型常規(guī)飼糧;Ⅱ組為負(fù)對(duì)照組，飼糧配方原料中增加雜粕和麥類用量，降低210 kJ/kg代謝能;Ⅲ、Ⅳ組為常規(guī)劑量加酶組和高劑量加酶組，分別在負(fù)對(duì)照組飼糧基礎(chǔ)上添加0.02%和0.20%復(fù)合酶。試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。試驗(yàn)期42 d，試驗(yàn)地點(diǎn)為中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院中試基地養(yǎng)雞場(chǎng)，采用多層籠養(yǎng)于同一雞舍內(nèi)，自由采食和飲水，24 h光照，免疫程序和欄舍消毒按常規(guī)進(jìn)行。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

1.3.1 生長(zhǎng)性能

試驗(yàn)期間記錄各重復(fù)的耗料量，觀察肉雞的健康狀況，記錄死淘率，并于第42天以重復(fù)為單位空腹稱重，計(jì)算平均日采食量、平均日增重和料重比，計(jì)算公式如下:

1.3.2 腸道形態(tài)

于試驗(yàn)第42天每組隨機(jī)選取8只雞(每重復(fù)1只)，用利剪取采血后的公雞空腸中部近l cm的腸段(卵黃蒂上下0.5 cm左右)，生理鹽水沖洗干凈，迅速放入4%甲醛固定液中固定，搖勻。4℃保存，待做組織切片。將已固定好的組織進(jìn)行修整、脫水、包埋、切片和蘇木精-伊紅(HE)染色制成切片，100倍光鏡下用顯微測(cè)微尺測(cè)定絨毛長(zhǎng)度、隱窩深度和黏膜厚度，并計(jì)算絨毛長(zhǎng)度/隱窩深度(V/C)值。

1.3.3 食糜黏度

于試驗(yàn)第42天，稱重后喂食，每個(gè)重復(fù)隨機(jī)取1只采食2 h后的公雞處死，將空腸食糜擠入樣品袋，-20℃冷凍備測(cè)。4℃解凍，精確稱取(5.00±0.01)g食糜，加10 mL蒸餾水，混合均勻，5 000 r/min離心5 min，取8 mL上清液采用奧式黏度計(jì)(Φ0.54～0.60 mm)測(cè)定食糜黏度。計(jì)算公式為:

所需時(shí)間/同體積蒸餾水通過(guò)所需時(shí)間。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

應(yīng)用Excel 2007對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件，應(yīng)用單因素方差分析(oneway ANOVA)進(jìn)行差異顯著性分析，采用LSD法進(jìn)行多重比較，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果

2.1 不同添加量復(fù)合酶對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響

由表2可知，Ⅱ組肉雞各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)明顯劣于Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ組。Ⅱ組平均日增重雖然低于Ⅰ、Ⅲ組，但與二者之間差異不顯著(P＞0.05)，Ⅱ組平均日增重顯著低于Ⅳ組(P＜0.05)。Ⅱ組平均日采食量顯著高于其他各組(P＜0.05)。Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ組料重比極顯著低于Ⅱ組(P＜0.01)，分別降低了4.76%、5.82%和6.88%，Ⅳ組料重比顯著低于Ⅰ組(P＜0.05)。各組之間死淘率差異不顯著(P＞0.05)。

2.2 不同添加量復(fù)合酶對(duì)肉雞腸道黏膜形態(tài)和食糜黏度的影響

由表3可知，Ⅰ、Ⅳ組絨毛高度分別為1 863.0和1 867.8μm，二者差異不顯著(P＞0.05)，但極顯著高于其他2組(P＜0.01)，Ⅱ組絨毛高度為1 574.8μm，比Ⅲ組降低了6.58%(P＜0.05)。Ⅱ組隱窩深度為257.8μm，極顯著高于其他3組(P＜0.01)，Ⅳ組隱窩深度為186.6μm，顯著低于Ⅰ、Ⅲ組(P＜0.05)。Ⅳ組V/C值為12.12，極顯著高于其他3組(P＜0.01)，Ⅱ組V/C值為6.48，顯著低于Ⅰ、Ⅲ組(P＜0.05)。各組之間黏膜厚度無(wú)顯著差異(P＞0.05)。各組的切片展示如圖1。

由表3可知，Ⅳ組食糜黏度為1.216，比Ⅱ組降低了8.31%(P＜0.05)，Ⅰ、Ⅲ組與其他各組之間差異不顯著(P＞0.05)。

表1 試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(air-dry basis) %

3 討論

3.1 不同添加量復(fù)合酶對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響

飼用復(fù)合酶能降解麥類及雜粕類飼料原料中存在的非淀粉多糖(NSP)類抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)，補(bǔ)充動(dòng)物內(nèi)源性消化酶的不足，從而促進(jìn)動(dòng)物對(duì)能量和蛋白質(zhì)的消化和利用，改善生長(zhǎng)性能［9-10］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與正、負(fù)對(duì)照組相比，加酶組1～42日齡肉雞平均日增重提高，且0.20%復(fù)合酶組顯著提高，料重比比負(fù)對(duì)照組也降低了6.88%。說(shuō)明加酶提高了飼料的消化率，進(jìn)而提高了平均日增重，降低了料重比。Selle等［11］應(yīng)用2種復(fù)合酶分別添加到雜粕型和小麥型飼糧中，結(jié)果表明2種復(fù)合酶分別將肉雞料重比降低了7.0%和7.1%，顯著改善了肉雞生長(zhǎng)性能。本試驗(yàn)所用復(fù)合酶配方的設(shè)計(jì)是以飼糧中抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)含量和市場(chǎng)上常規(guī)復(fù)合酶配方的組成作為參考，充分發(fā)揮不同酶制劑之間的協(xié)同作用。試驗(yàn)中復(fù)合酶添加量共2組:一組為常規(guī)劑量加酶組，以評(píng)價(jià)本復(fù)合酶配方按照市場(chǎng)上常規(guī)復(fù)合酶的使用方式添加到飼糧中的養(yǎng)殖效果，結(jié)果表明飼糧中添加0.02%復(fù)合酶對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能具有較好的改善作用。與負(fù)對(duì)照組相比，0.02%復(fù)合酶組料重比顯著降低，且與正對(duì)照組之間無(wú)顯著差異，這說(shuō)明在降低210 kJ/kg代謝能的飼糧中使用本復(fù)合酶在可達(dá)到與正對(duì)照組飼糧相同的養(yǎng)殖效應(yīng)。另一組為高劑量加酶組，以評(píng)價(jià)復(fù)合酶在常規(guī)添加量的基礎(chǔ)上是否有進(jìn)一步提高添加量的空間，結(jié)果表明，與負(fù)對(duì)照組相比，0.20%復(fù)合酶組料重比極顯著降低，與0.02%復(fù)合酶組相比料重比有降低，且平均日增重也較0.02%復(fù)合酶組有進(jìn)一步提高。說(shuō)明在提高添加量的情況下，復(fù)合酶應(yīng)用效果仍有較大的空 間。Wang 等［7］將 0、200、400、600、800 和1 000 mg/kg的復(fù)合酶添加于以小麥為基礎(chǔ)的肉雞飼糧中，結(jié)果表明復(fù)合酶的添加提高了肉雞平均日增重并降低了料重比，且高劑量添加組(800和1 000 mg/kg組)比常規(guī)劑量添加組(200 mg/kg組)有進(jìn)一步顯著提高，本試驗(yàn)結(jié)果與此一致。

表2 不同添加量復(fù)合酶對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響Table 2 Effects of different supplemental levels of complex enzyme on growth performance of broilers

表3 不同添加量復(fù)合酶對(duì)肉雞腸道黏膜形態(tài)和食糜黏度的影響Table 3 Effects of different supplemental levels of complex enzyme on small intestinal mucosa and digesta viscosity of broilers

3.2 不同添加量復(fù)合酶對(duì)肉雞腸道黏膜形態(tài)的影響

小腸是動(dòng)物消化吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要器官，小腸內(nèi)黏膜結(jié)構(gòu)的完整性是養(yǎng)分消化吸收和動(dòng)物正常生長(zhǎng)的基本保證。腸絨毛是小腸的上皮和固有層向腸腔隆起形成的指狀突起，是機(jī)體吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要部位，在空腸分布最為密集。腸絨毛越高，與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)相對(duì)接觸面積就越大，就越有利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收［12］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合酶顯著提高了肉雞小腸的絨毛高度，0.20%復(fù)合酶組甚至達(dá)到和正對(duì)照組相同的效果。腸隱窩又稱小腸腺，是絨毛基部的上皮下陷至固有層內(nèi)形成的管狀結(jié)構(gòu)，腸隱窩的大部分為增生部。隱窩基部的細(xì)胞可不斷地分化并向絨毛的端部遷移，以補(bǔ)充絨毛正常脫落的腸上皮，隱窩變淺則表明腸上皮細(xì)胞增殖率和成熟率上升，分泌功能增強(qiáng)，腸道黏膜上皮絨毛吸收能力增強(qiáng)［12-13］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，相對(duì)于負(fù)對(duì)照組，加酶組的隱窩深度顯著變淺，0.20%復(fù)合酶組甚至比正對(duì)照組更淺。這些都說(shuō)明復(fù)合酶促進(jìn)了肉雞腸道的健康，提高了肉雞對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化能力。Onderci等［14］應(yīng)用產(chǎn)α-淀粉酶的發(fā)酵培養(yǎng)物飼喂肉雞，結(jié)果表明絨毛長(zhǎng)度和隱窩深度顯著改善，生長(zhǎng)性能和飼料轉(zhuǎn)化率顯著提高。

圖1 不同添加量復(fù)合酶組的肉雞腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)Fig.1 Intestinal morphology of broilers in different supplemental levels of complex enzyme groups(100×)

V/C值可綜合反映小腸的功能狀況，V/C值下降，表示消化吸收功能降低，常伴有腹瀉;V/C值上升，則表示黏膜得到改善，消化吸收功能增強(qiáng)，生長(zhǎng)發(fā)育加快。小腸黏膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有環(huán)形皺襞、腸絨毛和小腸腺，黏膜厚度也是衡量小腸消化吸收功能的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合酶的添加顯著提高了V/C值，尤其是0.20%復(fù)合酶組V/C值極顯著高于其他3組。丁學(xué)梅等［15］研究小麥-豆粕型飼糧添加木聚糖酶對(duì)艾維茵肉雞的影響，結(jié)果表明木聚糖酶顯著提高了肉雞腸道固有層厚度，改善了肉雞的各項(xiàng)免疫指標(biāo)及微生物菌群數(shù)量。Mathlouthi等［16］在麥類飼糧中添加木聚糖酶和β-葡聚糖酶為主的復(fù)合酶飼喂肉雞，結(jié)果表明外源復(fù)合酶的添加增加了肉雞小腸絨毛尺寸和V/C值，提高了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化率和肉雞生長(zhǎng)性能。

3.3 不同添加量復(fù)合酶對(duì)肉雞食糜黏度的影響

飼糧中使用的植物性原料含有的NSP是主要抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)，其作用主要是通過(guò)提高消化道食糜黏度來(lái)實(shí)現(xiàn)，NSP具有強(qiáng)大的吸水能力，可與水分子直接作用增加溶液黏度，且隨NSP含量的增加而增加。黏度的提高降低了食糜流動(dòng)速度，使小腸中一些有害微生物增殖和厭氧發(fā)酵幾率增加，加大能量的損失，影響脂類代謝。NSP酶可把NSP分解成不會(huì)引起腸道食糜黏度顯著提高的較小聚合體從而降低其對(duì)家禽的負(fù)面影響。有報(bào)道指出，食糜黏度與動(dòng)物生長(zhǎng)性能有較強(qiáng)的相關(guān)性，所以可以把食糜黏度的變化作為衡量所用酶制劑效果的重要指標(biāo)之一［17-18］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，添加以NSP酶為主的復(fù)合酶降低了食糜黏度，尤其是0.20%復(fù)合酶組顯著降低。

4 結(jié)論

①在增加雜粕和麥類原料的用量、降低210 kJ/kg代謝能的飼糧中添加0.02%和0.20%復(fù)合酶可達(dá)到與玉米-豆粕型常規(guī)飼糧相同的生長(zhǎng)性能，且添加0.20%復(fù)合酶可進(jìn)一步提高復(fù)合酶的應(yīng)用效果。

②添加0.02%和0.20%復(fù)合酶改善了肉雞腸道黏膜形態(tài)和食糜黏度，且0.20%復(fù)合酶組比0.02%復(fù)合酶組效果更好。

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