宋平貴,石啟軍
(江蘇省車輻中等專業(yè)學(xué)校,江蘇邳州 221300)
在生物技術(shù)飼料酶添加劑中,植酸酶在飼料工業(yè)中發(fā)展最快,影響最大,其中植酸酶在家禽營(yíng)養(yǎng)中的快速發(fā)展已被認(rèn)可為無(wú)機(jī)磷酸鹽的替代品,同時(shí)在應(yīng)用研究方面的大量投資導(dǎo)致高效微生物植酸酶的戰(zhàn)略發(fā)展(李佩國(guó)等,2012)。也有越來(lái)越多的科學(xué)證據(jù)表明,植酸分子具有抗?fàn)I養(yǎng)特性,同時(shí)與釋放植酸結(jié)合的磷相比,微生物植酸酶對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用的影響一致(Santos等,2008)。但飼料在家禽消化道酶的有效性與酶特性(來(lái)源、催化活性、抗胃蛋白酶的蛋白水解作用)、基質(zhì)特征(濃度)和消化道條件(水分含量、pH、溫度和時(shí)間)有關(guān)(Ravindran,2013)。植酸鹽能與腸道內(nèi)的日糧化學(xué)成分形成不溶性、不可消化的復(fù)合物,增加內(nèi)源性氮的損失,并引起腔內(nèi)鈉的排泄,從而破壞參與腸道營(yíng)養(yǎng)吸收的鈉依賴共轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制(于旭華和馮定遠(yuǎn),2003)。有研究表明,開(kāi)發(fā)在低pH下表現(xiàn)出高活性和對(duì)胃蛋白酶有高穩(wěn)定性的新型植酸酶可能有助于在胃腸道早期有效降解植酸,從而降低其抗?fàn)I養(yǎng)作用(Selle等,2012)。與商業(yè)大腸桿菌和真菌植酸酶相比,布丘氏菌植酸酶在低腸道pH條件下具有更好的熱穩(wěn)定性、胃蛋白酶抗性和對(duì)植酸和植酸蛋白復(fù)合物的高活性(Yu等,2014)。因此,本研究旨在評(píng)估布丘氏菌植酸酶對(duì)飼喂低水平鈣磷日糧的肉雞生長(zhǎng)性能和養(yǎng)分表觀消化的影響。
1.1 試驗(yàn)日糧與動(dòng)物分組試驗(yàn)將平均初始體重為(61.56±0.66)g的1日齡肉雞隨機(jī)分為4組,每組4個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)38只。對(duì)照組飼喂正常鈣磷水平的玉米-豆粕型日糧,T1~T3組飼喂低鈣磷水平的玉米-豆粕型日糧+0、1000和1500 FIU/kg植酸酶。正常鈣磷和低水平鈣磷日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。
1.2 試驗(yàn)記錄分別在試驗(yàn)第1、22和42天早上禁食12 h后按照重復(fù)對(duì)肉雞進(jìn)行稱重,每周統(tǒng)計(jì)1次飼料用量,試驗(yàn)結(jié)束后根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算各階段的平均日增重、平均日采食量和飼料報(bào)酬。
1.3 代謝試驗(yàn)在試驗(yàn)結(jié)束前的第3天,每個(gè)重復(fù)隨機(jī)選擇8只體重接近的肉雞單獨(dú)飼養(yǎng),收集糞便樣品,并保存在-20℃。第42天從上述8只雞中選擇4只頸椎脫位處死,取自梅克爾憩室至回腸-盲腸交界處前1 cm處的食糜,-20℃保存直到分析。采用全自動(dòng)氨基酸分析儀測(cè)定樣品中氨基酸的含量,同時(shí)利用常規(guī)養(yǎng)分分析方法測(cè)定干物質(zhì)、鈣、磷和氮含量。參考Woyengo等(2010)的方法計(jì)算養(yǎng)分表觀消化及沉積率。
表1 不同鈣磷水平日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平
1.4 數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS軟件單因素方差分析模型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用Turkey法進(jìn)行多重比較,P<0.05表示差異顯著。
2.1 植酸酶對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響由表2可知,不同鈣磷水平日糧添加植酸酶對(duì)1和21 d肉雞體重、1~21 d平均日增重、各階段采食量及1~21 d和1~42 d飼料報(bào)酬的影響均無(wú)顯著差異(P>0.05)。對(duì)照組和T3組42 d肉雞的體重顯著高于T1組(P<0.05),同時(shí)T3組22~42 d以及1~42 d肉雞的平均日增重較T1組分別顯著提高8.01%和5.05%(P<0.05)。T3組22~42 d肉雞飼料報(bào)酬較其他組分別顯著提高3.3%、3.09%和3.73%(P<0.05)。
表2 植酸酶對(duì)肉雞生長(zhǎng)性能的影響
2.2 植酸酶對(duì)肉雞養(yǎng)分表觀消化和沉積率的影響由表3可知,日糧處理對(duì)干物質(zhì)和氮表觀消化率無(wú)顯著影響(P>0.05)。對(duì)照組和T3組鈣表觀消化率顯著高于T1和T2組(P<0.05),而T2和T3組磷表觀消化率顯著高于對(duì)照組和T1組(P<0.05)。T3組干物質(zhì)、氮和鈣沉積率顯著高于對(duì)照組和T1組(P<0.05),同時(shí)T3組磷沉積量最高(P<0.05)。
表3 植酸酶對(duì)肉雞養(yǎng)分表觀消化和沉積率的影響
2.3 植酸酶對(duì)肉雞回腸氨基酸表觀消化和沉積率的影響由表4可知,不同鈣磷水平日糧添加植酸酶對(duì)賴氨酸、苯丙氨酸、絲氨酸和谷氨酸回腸表觀消化率的影響均無(wú)顯著差異(P>0.05)。T1組蛋氨酸和蘇氨酸表觀消化率顯著低于T3組(P<0.05),同時(shí)T1組亮氨酸、異亮氨酸、甘氨酸和丙氨酸回腸表觀消化率均表現(xiàn)最低(P<0.05)。對(duì)照組精氨酸和脯氨酸表觀消化率顯著高于T1組(P<0.05)。
表4 植酸酶對(duì)肉雞回腸氨基酸表觀消化和沉積率的影響 %
為研究添加植酸酶對(duì)飼喂正常或鈣磷缺乏日糧肉雞生產(chǎn)性能的影響,處理組將日糧鈣磷水平分別下調(diào)了0.15%。試驗(yàn)結(jié)果顯示,對(duì)照組和1500 FTU/kg植酸酶組42 d肉雞的體重顯著高于鈣磷缺乏未添加植酸酶日糧組,同時(shí)1500 FTU/kg植酸酶組22~42 d以及1~42 d肉雞的平均日增重較0 FTU/kg植酸酶的鈣磷缺乏日糧組分別顯著提高8.01%和5.05%,同時(shí)該組22~42 d肉雞飼料報(bào)酬最高,這與Amerah等(2014)報(bào)道的結(jié)果一致。
磷以正磷酸鹽的形式被吸收,因此,單酯制劑對(duì)植酸磷的利用很大程度上取決于它們對(duì)植酸的水解能力。與對(duì)照組相比,處理組肉雞日糧的磷主要由磷酸氫鈣提供,但1000和1500 FTU/kg植酸酶組磷表觀消化率顯著高于其他兩組。在添加不同鈣水平的玉米-豆粕型日糧中,植酸酶對(duì)回腸植酸磷降解的效率在76%~88%之間(Amerah等,2014)。這樣的降解范圍并不奇怪,因?yàn)橐阎}水平會(huì)影響植酸酶降解腸道中植酸磷的能力(Selle等,2009)。此外,1500 FTU/kg植酸酶組磷沉積率最高,暗示植酸酶的添加濃度更高更有效地促進(jìn)脫磷酸作用發(fā)生在雞胃腸道內(nèi)相對(duì)限制條件下(Cowieson等,2006)。
目前,氨基酸對(duì)添加植酸酶的相關(guān)反應(yīng)機(jī)制在很大程度上是推測(cè)性的。有研究認(rèn)為,在胃腸道酸性區(qū)域中新形成的蛋白質(zhì)-植酸二元復(fù)合物可能是植酸抑制日糧中氨基酸消化率的關(guān)鍵機(jī)制(Selle等,2012)。另一種可能的作用模式是,植酸鹽可能誘導(dǎo)內(nèi)源性氨基酸流動(dòng)增加(Cowieson等,2004)。此外,植酸酶改善了植酸鹽將Na+拖入小腸的能力,這可能意味著植酸鹽通過(guò)阻礙Na+依賴的轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)和Na+,K+-ATP酶活性,從而影響腸道對(duì)日糧和內(nèi)源性氨基酸的吸收(Woyengo等,2012)。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),低鈣磷水平未添加植酸酶組蛋氨酸和蘇氨酸表觀消化率顯著低于1500 FTU/kg植酸酶組,同時(shí)該組亮氨酸、異亮氨酸、甘氨酸和丙氨酸回腸表觀消化率最低,這與Coweison等(2006)的研究結(jié)果一致。顯然,當(dāng)植酸酶影響氨基酸消化系數(shù)時(shí),它對(duì)所有氨基酸的影響程度并不相同,這可能與氨基酸和植酸之間的不同相互作用有關(guān),也可能與植酸增加內(nèi)源性化合物的損失有關(guān),如富含某些氨基酸的粘蛋白(Cowieson等,2004)。
在玉米-豆粕型低鈣磷日糧中添加植酸酶能有效提高鈣、磷的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及干物質(zhì)、氮和氨基酸的代謝率。在較高劑量(1500 FTU/kg)時(shí),對(duì)生長(zhǎng)后期肉雞的飼料報(bào)酬和氨基酸消化的效益最大。