杜金娥,董志岷,王 貴
(河套學(xué)院,內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015000)
玉米和豆粕是畜禽日糧中常用的谷物類(lèi)原料。谷物類(lèi)飼料原料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)估主要取決于其抗?fàn)I養(yǎng)因子的種類(lèi)和含量,如非淀粉多糖(Kocher 等,2003)。有研究報(bào)道,玉米中的非淀粉多糖含量為9%,而豆粕中非淀粉多糖的含量達(dá)29%(Mahagna 等,1995)。此外,植物性原料中所含有的磷通常是以植酸磷的形式存在,單胃動(dòng)物自身不能利用植酸磷。植酸酶、木聚糖酶、淀粉酶和纖維素酶是畜禽日糧中常用的幾種酶,它們可以對(duì)非淀粉多糖和植酸起到酶解作用,提高養(yǎng)分消化利用率和動(dòng)物的生長(zhǎng)性能。蛋白酶和淀粉酶可以提高蛋白和淀粉的消化利用率。有研究報(bào)道,日糧添加酶制劑可以提高蛋雞生產(chǎn)性能,提高雞蛋重量,改善料蛋比(Scheideler 等,2005 ;Mathlouthi 等,2003),但這些相關(guān)研究并未考慮選用的酶酶活力問(wèn)題。同時(shí),多種酶結(jié)合使用比單一使用更能發(fā)揮酶的作用。Kannan 等(2008)、Liebert 等(2005)評(píng)估了外源性酶對(duì)蛋雞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用的影響。日糧組成會(huì)影響胰腺相關(guān)酶的分泌,外源添加酶制劑可以調(diào)控胰腺相關(guān)酶的分泌(Pinheiro 等,2004)。但目前關(guān)于外源性和內(nèi)源性酶的交互作用研究還不深,Ritz 等(1995)發(fā)現(xiàn),外源添加淀粉酶和內(nèi)源性淀粉酶對(duì)公雞胰腺淀粉酶的分泌無(wú)顯著交互效應(yīng),而Jiang 等(2008)的研究結(jié)果顯示,外源性添加淀粉酶降低了胰腺淀粉酶活力及基因mRNA 表達(dá)水平。由于肉雞和蛋雞有很大差異,不能將在肉雞上的研究結(jié)果應(yīng)用到蛋雞實(shí)際生產(chǎn)中。本試驗(yàn)在玉米- 豆粕型日糧中添加復(fù)合酶制劑(植酸酶、淀粉酶、木聚糖酶和纖維酶),研究其對(duì)產(chǎn)蛋后期蛋雞生產(chǎn)性能、養(yǎng)分消化率、腸道內(nèi)容物消化酶活力及相關(guān)基因表達(dá)的影響,旨在為酶制劑的應(yīng)用提供更多的理論數(shù)據(jù)。
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)選擇健康、產(chǎn)蛋性能一致的56 周齡海蘭褐殼蛋雞360 只,隨機(jī)分為兩組,每組5 個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)36 只。對(duì)照組飼喂玉米- 豆粕型基礎(chǔ)日糧,試驗(yàn)組在基礎(chǔ)日糧中添加0.1% 復(fù)合酶制劑(5000 IU/g 植酸酶、2000 IU 木聚糖酶、500 IU 淀粉酶和2000 IU 纖維素酶,購(gòu)自北京昕大洋生物有限公司),基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。試驗(yàn)進(jìn)行10 周。植酸酶活力為1 μmol 植酸酶單位時(shí)間在5.5 pH,37℃釋放1 μmol 無(wú)機(jī)磷,其他酶活力的評(píng)估與植酸酶類(lèi)似。蛋雞采用單雞單籠飼養(yǎng),每個(gè)籠子裝一個(gè)飲水器,試驗(yàn)期間溫度控制在25℃左右,相對(duì)濕度為65% ~70%,每天光照16 h。試驗(yàn)期間每天收集蛋雞的產(chǎn)蛋個(gè)數(shù),稱(chēng)量蛋重,每周統(tǒng)計(jì)1 次飼料用量,試驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算試驗(yàn)期間蛋雞的平均日采食量、產(chǎn)蛋率、蛋重和料蛋比。
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(以風(fēng)干物質(zhì)計(jì))
1.2 養(yǎng)分消化率 在試驗(yàn)結(jié)束前72 h,每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選擇3 只蛋雞進(jìn)行代謝試驗(yàn),連續(xù)收集蛋雞3 d 的糞便,加入5 mL 鹽酸進(jìn)行固氮,-20℃保存。在分析糞中養(yǎng)分前,將糞樣在65℃烘箱中烘48 h。所有養(yǎng)分的表觀(guān)消化系數(shù)參考Adeola 等(2008)的方法。
1.3 消化酶活力和基因表達(dá) 在試驗(yàn)結(jié)束當(dāng)天,每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選擇6 只蛋雞進(jìn)行屠宰,分離十二指腸、空腸和胰腺,用無(wú)菌EP 管收集十二指腸和空腸內(nèi)容物,-80℃保存。在冰上用0.1% 的生理鹽水對(duì)十二指腸和空腸內(nèi)容物進(jìn)行稀釋?zhuān)?℃12000 r/min 離心15 min。參考Jiang 等(2008)的研究結(jié)果設(shè)計(jì)胰蛋白酶和淀粉酶基因引物,采用熒光定量PCR 法分析基因的相對(duì)表達(dá)量,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)和熔解曲線(xiàn),采用2-ΔΔCt法,以β-actin基因作為內(nèi)參計(jì)算各基因的相對(duì)表達(dá)量,將對(duì)照組基因相對(duì)表達(dá)量歸一化。十二指腸、空腸內(nèi)容物及胰腺淀粉酶、胰蛋白酶、蛋白酶和脂肪酶的活力采用ELISA 法進(jìn)行測(cè)定,試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程有限公司。
1.4 結(jié)果分析 所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)在EXCEL 里做平均值處理,結(jié)果代入SPSS 分析軟件,采用單因素方差分析,用T 檢驗(yàn)分析對(duì)照組和試驗(yàn)組的差異,P <0.05 表示對(duì)照組和試驗(yàn)組差異顯著,0.05 <P<0.1 表示對(duì)照組和試驗(yàn)組具有差異顯著的趨勢(shì),P >0.05 表示對(duì)照組和試驗(yàn)組差異不顯著。
2.1 酶制劑對(duì)蛋雞生長(zhǎng)性能的影響 酶制劑對(duì)蛋雞產(chǎn)蛋率、蛋重、采食量和料蛋比的結(jié)果見(jiàn)表2。對(duì)照組與酶制劑組對(duì)蛋雞產(chǎn)蛋率、蛋重、平均蛋重、平均日采食量和料蛋比的影響均無(wú)顯著差異(P >0.05)。酶制劑組較對(duì)照組對(duì)蛋雞產(chǎn)蛋率和平均蛋重有提高,而蛋重和平均日采食量降低,但均無(wú)顯著差異(P >0.05)。
表2 酶制劑對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能的影響
2.2 酶制劑對(duì)蛋雞養(yǎng)分表觀(guān)消化的影響 酶制劑對(duì)蛋雞干物質(zhì)、粗脂肪、代謝能、鈣、磷和粗脂肪的表觀(guān)消化系數(shù)的影響見(jiàn)表3。酶制劑組較對(duì)照組提高了蛋雞干物質(zhì)、代謝能、鈣的表觀(guān)消化系數(shù),但均無(wú)顯著差異(P >0.05)。與對(duì)照組相比,酶制劑組顯著提高了粗脂肪的表觀(guān)消化系數(shù)(P<0.05)。
表3 酶制劑對(duì)蛋雞養(yǎng)分表觀(guān)消化消化系數(shù)的影響
2.3 酶制劑對(duì)蛋雞養(yǎng)分表觀(guān)消化的影響 酶制劑對(duì)蛋雞十二指腸和空腸內(nèi)容物及胰腺消化酶活力的影響見(jiàn)表4。由結(jié)果可知,對(duì)照組與酶制劑組對(duì)十二指腸內(nèi)容物淀粉酶、胰蛋白酶和蛋白酶活力的影響均無(wú)顯著差異(P >0.05),但酶制劑組較對(duì)照組有提高十二指腸內(nèi)容物脂肪酶活力的趨勢(shì)(P=0.09)。日糧添加酶制劑對(duì)空腸內(nèi)容物淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶活力無(wú)顯著影響(P >0.05),但顯著提高了空腸內(nèi)容物蛋白酶的活力(P<0.05)。對(duì)照組與酶制劑組對(duì)胰腺淀粉酶、胰蛋白酶、蛋白酶和脂肪酶活力的影響均無(wú)顯著差異(P >0.05)。
表4 酶制劑對(duì)蛋雞腸道內(nèi)容物和胰腺消化酶活力的影響 U/g
2.4 酶制劑對(duì)蛋雞胰腺淀粉酶和胰蛋白基因mRNA 相對(duì)表達(dá)的影響 由表5 可知,酶制劑組較對(duì)照組有降低胰腺胰蛋白酶基因mRNA 相對(duì)表達(dá)量的趨勢(shì)(P=0.08),但兩組對(duì)淀粉酶mRNA相對(duì)表達(dá)量的影響無(wú)顯著差異(P >0.05)。基因的相對(duì)表達(dá)量,將對(duì)照組基因相對(duì)表達(dá)量歸一化。
表5 酶制劑對(duì)蛋雞胰腺淀粉酶和胰蛋白酶基因mRNA 相對(duì)表達(dá)的影響
3.1 日糧添加復(fù)合酶制劑對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能和養(yǎng)分消化率的影響 本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),外源添加復(fù)合酶制劑對(duì)蛋雞產(chǎn)蛋率、蛋重、平均蛋重、平均日采食量和料蛋比的影響均無(wú)顯著差異,這與Hahn(2010)的研究結(jié)果一致,其發(fā)現(xiàn)日糧添加植酸酶、纖維素酶、淀粉酶和酸性蛋白酶對(duì)產(chǎn)蛋后期蛋雞生產(chǎn)性能無(wú)顯著影響。Cowieson 和Adeola(2005)研究發(fā)現(xiàn),在適宜代謝能和鈣磷水平日糧中添加植酸酶、木聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶復(fù)合物可以顯著提高肉雞的生長(zhǎng)性能。結(jié)果差異可能與肉雞和蛋雞體型、日齡消化道發(fā)育和消化能力都存在差異有關(guān)。日糧磷水平足夠時(shí)(34 ~39 周齡2 g/kg或50 ~64 周齡1.5 g/kg),植酸酶的效果不明顯(Scheideler 等,2005)。因此,本試驗(yàn)中有效磷含量達(dá)0.45%,這也是復(fù)合酶對(duì)蛋雞生產(chǎn)性能無(wú)顯著影響的原因。日糧添加酶制劑較對(duì)蛋雞干物質(zhì)、代謝能、鈣的表觀(guān)消化系數(shù)均無(wú)顯著影響,但與對(duì)照組相比,酶制劑組顯著提高粗脂肪的表觀(guān)消化系數(shù),這與Um 和Paik(1999)的研究結(jié)果一致,其發(fā)現(xiàn)日糧添加植酸酶可以提高蛋雞脂肪的沉積,因?yàn)橹菜崦缚梢蕴岣吲c植酸相結(jié)合的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的生物利用率(Bedlford,2000)。
3.2 日糧添加復(fù)合酶制劑對(duì)蛋雞十二指腸、空腸內(nèi)容物和胰腺消化酶活力及相關(guān)基因表達(dá)的影響 玉米- 豆粕型日糧添加酶制劑對(duì)十二指腸內(nèi)容物淀粉酶、胰蛋白酶和蛋白酶活力的影響均無(wú)顯著影響,但顯著提高空腸內(nèi)容物蛋白酶的活力。十二指腸和空腸內(nèi)容物中酶的活力可以反映家禽腸道的消化能力,因?yàn)榇蟛糠值矸勖浮⒁鹊鞍酌负椭久阜置谑窃谑改c或空腸中(Osman,1982)。本試驗(yàn)中,酶制劑提高了空腸蛋白酶的活力,與外源添加的酶制劑與機(jī)體內(nèi)源酶發(fā)生疊加效應(yīng)有關(guān)(Ritz 等,1995),而十二指腸內(nèi)容物脂肪酶的提高與復(fù)合酶中植酸酶對(duì)日糧中植酸的降解有關(guān)(Liu 等,2010)。這些變化提示,外源添加復(fù)合酶制劑可能通過(guò)不同機(jī)制影響腸道的不同區(qū)域,進(jìn)而影響消化酶活性。然而,消化酶的活力在腸道中存在可變性,特別是在空腸中。胰腺分泌的消化酶對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化具有重要作用。胰腺中消化酶的活力可以反映組織中內(nèi)源性酶的水平和儲(chǔ)存量。Mahagna 等(1995)發(fā)現(xiàn),在高梁型日糧中添加蛋白酶和淀粉酶降低了肉雞胰腺糜蛋白酶活力。Jiang 等(2008)研究也發(fā)現(xiàn),外源添加淀粉酶會(huì)降低胰腺淀粉酶的活力。但本試驗(yàn)結(jié)果與上述研究存在差異,具體原因有待進(jìn)一步研究。酶制劑組較對(duì)照組有降低胰腺胰蛋白酶基因mRNA 相對(duì)表達(dá)量的趨勢(shì),這與Jiang 等(2008)報(bào)道的結(jié)果類(lèi)似。
玉米- 豆粕型日糧添加植酸酶、淀粉酶、纖維酶和木聚糖酶復(fù)合物對(duì)產(chǎn)蛋后期蛋雞生產(chǎn)性能無(wú)顯著影響,但復(fù)合酶制劑可以提高粗脂肪的表觀(guān)消化率及空腸和十二指腸內(nèi)容物蛋白酶和脂肪酶的活力。