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        復合酶制劑對幾種糟渣類原料養(yǎng)分利用率和代謝能的影響

        2017-12-16 02:13:56王向榮蔣桂韜吳端欽戴求仲
        動物營養(yǎng)學報 2017年12期
        關(guān)鍵詞:代謝能酶制劑醬油

        張 旭 黃 璇 李 闖 王向榮 蔣桂韜 吳端欽 戴求仲*

        (1.中國農(nóng)業(yè)科學院麻類研究所,長沙 410205;2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所,長沙 410131;3.湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心,長沙 410128)

        復合酶制劑對幾種糟渣類原料養(yǎng)分利用率和代謝能的影響

        張 旭1,2,3黃 璇2李 闖2王向榮2蔣桂韜2吳端欽1戴求仲1,2,3*

        (1.中國農(nóng)業(yè)科學院麻類研究所,長沙 410205;2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所,長沙 410131;3.湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心,長沙 410128)

        本試驗旨在研究臨武鴨對幾種糟渣類原料(白酒糟、啤酒糟、2種醬油渣、靈芝菌糠、柑橘渣和甘蔗糖渣)的養(yǎng)分利用率和代謝能,及添加復合酶制劑(蛋白酶、纖維素酶和木聚糖酶)對幾種糟渣類原料養(yǎng)分利用率和代謝能的影響。試驗選用48只體重2.0 kg左右的健康成年臨武鴨公鴨,隨機分為8組,每組6個重復,每重復1只鴨。采用絕食強飼-全收糞法進行代謝試驗,將待測原料與無氮飼糧按1∶2的重量比混合配成試驗原料,每種原料均設(shè)對照組和添加復合酶制劑組(試驗原料中添加250 mg/kg的復合酶制劑),對照組和添加復合酶制劑組的試驗分2個批次進行,測定添加復合酶制劑對臨武鴨幾種糟渣類原料養(yǎng)分利用率和代謝能。結(jié)果表明:臨武鴨對幾種糟渣類原料的干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)和粗纖維(CF)表觀利用率分別為30.73%~51.08%、17.65%~75.62%、10.85%~91.19%和10.84%~67.05%,表觀代謝能(AME)和真代謝能(TME)分別為4.58~15.20 MJ/kg和5.57~17.17 MJ/kg。添加復合酶制劑后臨武鴨對幾種糟渣類原料的DM、CP、EE和CF的有效營養(yǎng)改進值(ENIV)分別為6.46~41.37 g/kg、0.33~13.23 g/kg、0.09~9.73 g/kg和0.70~7.84 g/kg,TME提高了0.13~1.68 MJ/kg。由此可見,添加復合酶制劑能夠一定程度地提高臨武鴨對糟渣類原料的養(yǎng)分利用率和代謝能。

        糟渣;復合酶制劑;養(yǎng)分利用率;代謝能;臨武鴨

        農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的廢棄物和食品工業(yè)的下腳料等稱之為糟渣。我國糟渣類飼料資源豐富,來源廣泛且數(shù)量巨大。我國白酒糟和啤酒糟的產(chǎn)量每年均有數(shù)千萬噸,白酒糟是釀造白酒后剩余的固體殘渣,粗蛋白質(zhì)(CP)和粗纖維(CF)含量均較高;啤酒糟是啤酒生產(chǎn)中的副產(chǎn)物,CP含量在25%以上,CF含量也較高。醬油渣是釀造醬油后的固體殘渣,剛生產(chǎn)出的醬油渣含水量約為70%,為高鹽稀態(tài)醬油,經(jīng)過脫鹽、干燥、壓片后制成低鹽固態(tài)醬油渣,經(jīng)過抽油后的醬油渣粗脂肪(EE)含量約為8%,未抽油的EE含量可達30%。醬油渣中含有豐富的蛋白質(zhì),是很好的動物蛋白質(zhì)飼料原料,同時還含有豐富的異黃酮,對畜禽具有一定的營養(yǎng)作用。菌糠、柑橘渣和甘蔗糖渣為食品加工業(yè)的副產(chǎn)品,EE含量低,CF含量高,可以作為飼用粗飼料。飼料資源匱乏、飼料成本上漲是目前束縛養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的主要問題之一,將糟渣類飼料資源用于畜牧業(yè)生產(chǎn),替代玉米、豆粕等常規(guī)飼料,可以降低飼養(yǎng)成本,緩解飼料供應(yīng)不足,減少資源浪費,降低對環(huán)境的污染。一些糟渣類原料中的CF含量較高,家禽對其養(yǎng)分和能量的利用率不高,可以適量添加飼用酶制劑降解其中的纖維,提高家禽對糟渣類原料的利用率。王彥茹等[1]用啤酒糟配制麻鴨飼糧,結(jié)果表明,適宜啤酒糟添加水平可以促進麻鴨胃腸道發(fā)育。有研究者用柑橘渣配制雞、豬和反芻動物飼糧,表明在適當添加范圍內(nèi)對動物無不良影響,且有助于維持反芻動物瘤胃內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,降低酸中毒的風險,對肉品質(zhì)還有一定的改善作用[2]。由于甘蔗渣中木質(zhì)素含量較高,甘蔗渣多用于配制反芻動物飼糧,在單胃動物飼糧上應(yīng)用較少,但將甘蔗渣用微生物發(fā)酵處理后可以提高其營養(yǎng)價值[3]。

        本研究以臨武鴨為試驗動物,通過代謝試驗的方法測定幾種糟渣類原料的鴨代謝能及肉麻鴨對幾種糟渣類原料養(yǎng)分的利用率,并研究由蛋白酶、纖維素酶和木聚糖酶組成的復合酶制劑對幾種糟渣類原料養(yǎng)分利用率和代謝能的影響,旨在為幾種糟渣類原料在肉鴨飼糧中的使用和配方制定提供參考和依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1 試驗材料

        1.1.1 試驗原料

        從湖南、山東、廣西等地采集了7種原料,原料來源和描述見表1,將所采集的原料用固體粉碎機(60~200目)粉碎,過40目篩(450 μm),保存于廣口瓶和封口袋中備用。將20 g原料和40 g無氮飼糧混合制成對照組試驗原料,在對照組試驗原料中添加250 mg/kg的復合酶制成添加復合酶制劑組試驗原料。無氮飼糧由48%的玉米淀粉、48%的蔗糖以及4%的磷酸氫鈣、微量元素和維生素預混料組成。

        表1 原料來源和描述

        1.1.2 復合酶制劑

        試驗用復合酶制劑主要成分為蛋白酶(6 000 U/g,采用SB/T 10317—1999方法測定)、纖維素酶(1 000 U/g,采用GB/T 23881—2009方法測定)和木聚糖酶(12 000 U/g,采用GB/T 23874—2009方法測定)。

        1.2 試驗設(shè)計

        選用體重(2.0±0.2) kg、采食正常、無怪癖、強飼后無異常反應(yīng)的健康成年臨武鴨公鴨作為試驗鴨,在代謝籠內(nèi)個體飼養(yǎng),共48只,隨機分為8組,每組6個重復,每重復1只鴨。每種原料進行對照組和添加復合酶制劑組2組試驗,代謝試驗共進行了2個批次。每批次試驗結(jié)束后試驗鴨進入10~14 d的體況恢復期,期間飼喂全價料至體重恢復至(2.0±0.2) kg。進行添加復合酶制劑組試驗前,在試驗鴨的預飼飼料中添加與試驗原料相同劑量的復合酶制劑進行預飼1周,使試驗鴨適應(yīng)復合酶制劑。試驗在湖南省畜牧獸醫(yī)研究所水禽試驗場的家禽代謝實驗室進行,自然光照,自由飲水。

        1.3 測定指標與方法

        1.3.1 養(yǎng)分含量和總能的測定

        干物質(zhì)(DM)、CP、EE、CF、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、粗灰分(Ash)、鈣(Ca)和總磷(TP)的含量采用文獻[4]中方法進行測定。采用全自動氧彈式量熱儀(湖南開元儀器有限公司)測定總能(GE)。

        1.3.2 養(yǎng)分和能量利用率的測定

        采用全收糞法進行測定,試驗分預試期、正試期(禁食排空、強飼、糞尿排泄物收集)2個階段進行。預試期1周,期間飼喂全價料,正試期開始前一頓飼喂試驗原料,禁食48 h,期間自由飲水并通過飲水每只鴨每日補充葡萄糖50 g,禁食結(jié)束后進行強飼,以不嘔吐為度,通過強飼器對試驗鴨每只強飼60 g試驗原料,內(nèi)源組強飼60 g無氮飼糧。強飼后立即在代謝籠下方放上集糞盤,及時按個體記錄強飼時間,收集排泄物48 h。根據(jù)鮮糞重量和含水量酌情加入1~10 mL 10 % HCl用于固氮和3~5滴甲苯用于防腐,攪拌均勻,立即保存于4 ℃冰箱。全部收集完成后轉(zhuǎn)入60~65 ℃烘箱中鼓風干燥至恒重,置室內(nèi)回潮24 h后稱重,粉碎過40目篩制成風干樣品保存于封口袋中備測。糞樣的總能及DM、CP、EE、CF、Ash、Ca和TP含量的測定方法同1.3.1。養(yǎng)分和能量利用率,以及加酶后的營養(yǎng)改進值(ENIV)[5]計算公式如下。

        養(yǎng)分表觀利用率(%)=[(養(yǎng)分攝入量-
        養(yǎng)分排泄量)/養(yǎng)分攝入量]×100;
        養(yǎng)分真利用率(%)=[(養(yǎng)分攝入量-養(yǎng)分
        排泄量+內(nèi)源養(yǎng)分量)/養(yǎng)分攝入量]×100;
        表觀(真)可利用養(yǎng)分(g/kg)=養(yǎng)分表觀
        (真)利用率×飼料中該養(yǎng)分含量×1 000;
        ENIV(g/kg)=添加酶原料的真可利用養(yǎng)分-
        加酶前真可利用養(yǎng)分;
        表觀代謝能(AME,MJ/kg)=(食入總能-
        排泄物總能)/食入風干物質(zhì)量;
        真代謝能(TME,MJ/kg)=(食入總能-
        排泄物總能+內(nèi)源能)/食入風干物質(zhì)量;
        能量表觀利用率(%)=(AME/
        原料總能)×100;
        能量真利用率(%)=(TME/
        原料總能)×100;
        代謝能的ENIV(MJ/kg)=添加酶原料TME-
        不添加酶原料TME。

        1.4 數(shù)據(jù)處理

        采用Excel 2003軟件對數(shù)據(jù)進行初步處理,采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件作獨立樣本t檢驗,顯著水平為P<0.05。試驗結(jié)果以“平均值±標準差”表示。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 幾種糟渣類原料的養(yǎng)分含量和總能

        幾種糟渣類原料的養(yǎng)分含量和總能詳見表1。

        表1 幾種糟渣類原料的養(yǎng)分含量和總能

        2.2 復合酶制劑對幾種糟渣類原料的養(yǎng)分利用率的影響

        幾種糟渣類原料中未添加復合酶制劑和添加復合酶制劑后的養(yǎng)分利用率詳見表2。臨武鴨對幾種糟渣類原料的DM、CP、EE和CF表觀利用率分別為30.73%~51.08%、17.65%~75.62%、10.85%~91.19%和10.84%~67.05%,AME和TME分別為4.58~15.20 MJ/kg和5.57~17.17 MJ/kg。添加復合酶后,幾種糟渣類原料的DM、CP、EE和CF的表觀利用率和真利用率均有一定程度的提高。幾種糟渣類原料的CP表觀利用率提高了1.01%~15.44%,EE表觀利用率提高了0.64%~15.44%,CF表觀利用率提高了2.33%~34.17%。臨武鴨對幾種糟渣類原料的DM、CP、EE和CF的ENIV分別為6.46~41.37 g/kg、0.33~13.23 g/kg、0.09~9.73 g/kg和0.70~7.84 g/kg。

        表2 復合酶制劑對幾種糟渣類原料養(yǎng)分利用率的影響

        “-”表示不添加復合酶制劑,“+”表示添加復合酶制劑。同行同一指標數(shù)據(jù)肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下表同。

        “-”indicates no compound enzyme preparation addition, and “+” indicates compound enzyme preparation addition. In the same row, values in the same index with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01). The same as below.

        2.3 復合酶制劑對幾種糟渣類原料AME和TME的影響

        復合酶制劑對幾種糟渣類原料AME和TME的影響詳見表3,添加復合酶制劑后幾種糟渣類原料的AME和TME均有所提高,TME提高了0.13~1.68 MJ/kg。

        3 討 論

        3.1 糟渣類原料的飼用價值

        糟渣作為食品工業(yè)的加工副產(chǎn)品,來源廣泛,價格低廉,便于飼養(yǎng)者就地取材,地方品種的麻鴨生長速度較慢,耐粗飼,可適當添加糟渣類原料作為粗飼料與精料搭配飼喂肉麻鴨。酒糟的營養(yǎng)成分含量因加工原料不同而變異較大。白酒糟中含有15%的CP,可為鴨提供生長所需的蛋白質(zhì)和氨基酸,在飼糧中添加一定比例的白酒糟可以降低飼料成本而不影響鴨的生產(chǎn)性能,何勝強等[6]在飼糧中添加3%的白酒糟,肉鴨增重成本最低;方圓等[7]在生長期三穗鴨飼糧中添加10%的發(fā)酵白酒糟對生產(chǎn)性能無顯著影響。啤酒糟的CP含量約是白酒糟的2倍,EE含量約是白酒糟的3倍,CF含量約為白酒糟的1/2,但NDF含量高于白酒糟。啤酒糟中含有30%的CP,7%的EE,在麻鴨飼糧中啤酒糟的添加水平最高可達45%,比較適宜的添加水平為15.00%~18.94%[1]。飼糧CF的含量對家禽羽毛生長有重要作用[8],適量添加啤酒糟可以增加飼糧CF含量,對鴨羽毛生長和防止啄羽現(xiàn)象發(fā)生有一定益處[9],還能夠一定程度的促進家禽的胃腸道發(fā)育[10],對肌胃、十二指腸、回腸和盲腸的促進作用較大[1]。

        醬油渣是我國特有的一種糟渣類原料,其CP含量在20%左右,由于釀造醬油的原料不同,醬油渣的營養(yǎng)成分變異較大,消化利用率差異也較大。通常以大豆為原料生產(chǎn)醬油的醬油渣EE含量較高,而以豆粕和面粉為原料生產(chǎn)的醬油渣EE含量較低,本研究中的2個醬油渣原料EE含量差異很大,就是由于原料不同產(chǎn)生的,二者的養(yǎng)分利用率差異也較大。孫建鋼等[11]用干醬油渣飼喂育肥豬,獲得了較好的生長性能和經(jīng)濟效益。

        食用菌糠是栽培食用菌后的廢棄培養(yǎng)基,由于食用菌的生物固氮作用,合成了有機氮和菌體蛋白,使菌糠中的蛋白質(zhì)和氨基酸含量都有所增加[12],本試驗所采用的靈芝菌糠的CP含量較其他菌糠高,這和制作菌糠所用原料有關(guān),也和菌糠中殘留的菌絲、孢子等有關(guān)。另外,食用菌在生長過程中菌絲體會分泌大量的胞內(nèi)酶和胞外酶,酶可以分解菌糠中的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,從而使菌糠的CF含量降低,更利于消化吸收[13]。已有一些研究者將菌糠用來飼喂動物[14],李進杰等[15]發(fā)現(xiàn)飼喂菌糠可以減少肉兔的腹瀉率,提高抗病力。

        柑橘渣中含有豐富的鐵、錳、鋅等礦物質(zhì)元素,及豐富的維生素和類黃酮等功能性成分[16-17],柑橘渣的CF含量較高,在單胃動物飼糧中添加過多會降低家禽的采食量和生產(chǎn)性能。甘蔗渣的CP含量低,CF含量高[18],本試驗所用甘蔗渣經(jīng)過了微生物發(fā)酵處理,CP含量大約是普通甘蔗渣的5倍,CF含量大幅下降,有利于動物的消化和利用。

        3.2 復合酶制劑對糟渣類原料養(yǎng)分利用率和代謝能的影響

        幾種糟渣類原料中啤酒糟和醬油渣的代謝能較高,啤酒糟的鴨代謝能與次粉接近,以豆粕和面粉為原料生產(chǎn)的醬油渣的鴨代謝能與菜籽粕接近,以大豆為原料生產(chǎn)的醬油渣的鴨代謝能略高于玉米、稻米和小麥,略低于玉米蛋白粉[19]。幾種糟渣類原料中靈芝菌糠的代謝能最低,其次是甘蔗糖渣,此2種原料纖維類物質(zhì)含量高,鴨較難消化利用。添加酶制劑后,幾種糟渣類原料的代謝能都有一定提高,以豆粕和面粉為原料生產(chǎn)的醬油渣的提高幅度最大,其次是柑橘渣,其余幾種原料代謝能的ENIV值較接近。

        幾種糟渣類原料中以豆粕和面粉為原料生產(chǎn)的醬油渣1的CP的ENIV值最高,其次是靈芝菌糠和以大豆為原料生產(chǎn)的醬油渣2,另外幾種原料的CP的ENIV值均較低??梢酝茢鄰秃厦钢苿┠軌虼龠M肉鴨對醬油渣和菌糠中CP的吸收和利用,而對白酒糟、啤酒糟和柑橘渣的CP利用作用甚微。

        醬油渣1的EE的ENIV值最高,其次是啤酒糟、醬油渣2和靈芝菌糠,另外幾種原料的EE的ENIV值均較低。醬油渣、啤酒糟和靈芝菌糠的EE含量均在7%以上,而其他幾種原料的EE含量均低于3%,可見,EE含量較高的原料,復合酶制劑對其EE利用的改善程度也較高,而復合酶制劑中沒有脂肪酶,脂肪利用率得到改善的原因可能是由于非淀粉多糖酶作用于原料,使原料中多糖結(jié)構(gòu)發(fā)生降解,原料黏度下降,脂類物質(zhì)與消化液接觸面積變大,乳化更充分,因而更易被動物吸收利用。靈芝菌糠的CF的ENIV值最高,其次是柑橘渣和白酒糟,復合酶中的非淀粉多糖酶對菌糠的作用效果最明顯,其原因可能與菌糠的加工工藝有關(guān),食用菌培養(yǎng)基通常要經(jīng)過高溫高壓蒸汽滅菌,這使得菌糠中的纖維類物質(zhì)機構(gòu)變得松散,更易于復合酶制劑發(fā)揮作用,因而使纖維的利用得到改善。

        4 結(jié) 論

        糟渣類原料CF含量較高,可適當添加用來配制肉麻鴨飼糧,添加復合酶制劑能夠提高肉鴨對糟渣類原料的養(yǎng)分利用率和代謝能。

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        EffectsofCompoundEnzymePreparationonNutrientUtilizationRateandMetabolizeEnergyofSeveralResidueTypeIngredients

        ZHANG Xu1,2,3HUANG Xuan2LI Chuang2WANG Xiangrong2JIANG Guitao2WU Duanqin1DAI Qiuzhong1,2,3*

        (1.InstituteofBastFiberCrops,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Changsha410205,China; 2.HunanInstituteofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,Changsha410131,China; 3.HunanCollaborativeInnovationCenterofAnimalProductionSafety,Changsha410128,China)

        The aim of this study was to determine nutrient utilization and metabolize energy of several residue type ingredients (distiller’s grains, brewer’s grains, two kinds of soy sauce residues,Ganodermalucidumbran, citrus dregs and sugar cane residues) ofLinwuducks, and compound enzyme preparation (protease, cellulose and xylanase) addition on nutrient utilization and metabolize energy of several residue type ingredients. Forty-eight healthy adult maleLinwuducks with body weight about 2.0 kg were randomly divided into 8 groups and 6 replicates in each group and 1 duck in each replicate. Metabolic tests were carried out by hunger strike-gavage method. The test diets were mixed by test ingredient and nitrogen-free diet according to the ratio of 1∶2, two groups tests for each ingredient were divided into control group and supplemented with compound enzyme preparation group (supplemented with 250 mg/kg compound enzyme preparation in test ingredient). Two batch metabolic tests were carried out. The nutrient utilization rate and metabolic energy of seven residue type ingredients supplemented with compound enzyme preparation forLinwuducks were determined. The results show that the apparent utilization rates of dry matter (DM), crude protein (CP), ether extract (EE) and crude fiber (CF) of several residue type ingredients were 30.73% to 51.08%, 17.65% to 75.62%, 10.85% to 91.19% and 10.84% to 67.05% forLinwuducks, respectively, the apparent metabolic energy (AME) and true metabolic energy (TME) were 4.58 to 15.20 MJ/kg and 5.57 to 17.17 MJ/kg, respectively. Adding with compound enzyme preparation, the effective nutrients improvement value (ENIV) of DM, CP, EE and CF were 6.46 to 41.37 g/kg, 0.33 to 13.23 g/kg, 0.09 to 9.73 g/kg and 0.70 to 7.84 g/kg, respectively, and the TME improved by 0.13 to 1.68 MJ/kg. The results indicate that residue type ingredients supplemented with compound enzyme preparation can improve nutrient utilization rates and metabolize energy ofLinwuducks.[ChineseJournalofAnimalNutrition,2017,29(12):4433-4439]

        residues; compound enzyme preparation; nutrient utilization rate; metabolizable energy;Linwuducks

        10.3969/j.issn.1006-267x.2017.12.023

        S834

        A

        1006-267X(2017)12-4433-07

        2017-06-05

        國家水禽產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項資金資助(CARS-43-39)

        張 旭(1979—),女,黑龍江齊齊哈爾人,副研究員,碩士,主要從事飼料資源開發(fā)和飼料營養(yǎng)價值評定研究工作。E-mail: zhx.f2002@163.com

        *通信作者:戴求仲,研究員,博士生導師,E-mail: daiqiuzhong@163.com

        *Corresponding author, professor, E-mail: daiqiuzhong@163.com

        (責任編輯 武海龍)

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