張淑枝，吳振洲，栗文鈺，王麗娟*，劉仰知，喬 梁，陳玉艷，孫玉飛，王 影，楊慧杰

（1.禾豐食品股份有限公司，遼寧沈陽 110164；2.遼寧省檢驗檢測認(rèn)證中心，遼寧沈陽 110016）

酶制劑在單胃動物飼料上的應(yīng)用已經(jīng)有多年的歷史，但對于反芻動物，由于瘤胃中的微生物可以降解外源添加的酶制劑，進而限制了酶制劑在反芻動物飼料中的推廣應(yīng)用。隨著生物技術(shù)的進步，近30 年來，研究者開展了許多有關(guān)纖維素酶、淀粉酶、蛋白酶、葡聚糖酶和木聚糖酶等在反芻動物中應(yīng)用的試驗[1-5]，表明酶制劑可以在一定程度上抗瘤胃微生物降解，提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化率。

育肥肉羊通常采用放牧或者精粗料搭配使用的飼喂模式，近年來，隨著養(yǎng)殖規(guī)模的擴大，為了減少對勞動力的依賴程度和提高飼養(yǎng)效率，越來越多的養(yǎng)殖戶選擇全混合顆粒日糧（total mixed pellet ration，TMPR），即將高纖維原料與精飼料原料混合加工而成的顆粒飼料。因飼喂TMPR 顆粒飼料減少了育肥肉羊長纖維的攝入量，因此本試驗的另一個目的是評估飼喂TMPR 是否會造成瘤胃酸中毒。為了提高TMPR 的消化率和改善生長性能，本試驗選擇使用兩種復(fù)合酶制劑，采用體外發(fā)酵培養(yǎng)的方法[6]評估兩種不同復(fù)合酶制劑對肉羊TMPR 體外營養(yǎng)物質(zhì)消化率和瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響。同時，由于反芻動物個體、日糧、以及環(huán)境之間都存在巨大的差異，酶制劑應(yīng)用效果受酶的種類、性質(zhì)、底物和添加水平等多種因素的影響[7]，本研究同步開展動物飼養(yǎng)試驗以評估不同復(fù)合酶制劑對肉羊育肥效果的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 復(fù)合酶制劑

復(fù)合酶制劑I 和II 分別由商業(yè)公司提供，兩種復(fù)合酶的組成及酶活含量見表1。兩種原料均為細(xì)小粉狀，具有耐高溫屬性，在日糧制備的時候可以直接添加于混合機中予以混合加工。

表1 酶制劑的組分及含量單位：U/g

1.1.2 試驗日糧制備、組成及營養(yǎng)成分

全混合顆粒日糧由沈陽禾豐反芻動物飼料有限公司加工制造，加工參數(shù)如下：石粉、磷酸氫鈣、糊化尿素、膨潤土、食鹽、酶制劑不粉碎，玉米的粉碎粒度為2mm，豆粕、花生粕、蘋果渣、大豆皮的粉碎粒徑為4mm，苜蓿草粉的粉碎粒度為6mm；混合時間為110s；使用布瓦壓縮機進行調(diào)質(zhì)，調(diào)質(zhì)溫度為85℃左右，調(diào)質(zhì)時間30s；制粒機的壓縮比為13∶1；顆粒料的直徑和長度分別為8 和10mm。

分別取對照組、試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組代表性樣品200g，使用泰斯特FW-100 粉碎機將樣品粉碎至1mm，用于樣品的化學(xué)分析。干物質(zhì)（Dry matter，DM）使用105℃烘箱烘干3h 的方法測定；粗蛋白（Crude protein，CP）采用凱氏定氮法測定；中性洗滌纖維（Neutral detergent fiber，NDF）和酸性洗滌纖維（Acid detergent fiber，ADF）以Van Soest[8]方法為基礎(chǔ)，采用濾袋分析法。試驗基礎(chǔ)日糧配方組成及營養(yǎng)成分見表2。

表2 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)成分

1.2 試驗方法

1.2.1 添加復(fù)合酶制劑對肉羊體外發(fā)酵參數(shù)和營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響

采用兩階段消化試驗法，于2022 年10 月份在禾豐集團研發(fā)與檢測中心開展。第一階段模擬瘤胃的消化過程，混合培養(yǎng)液的配制參照Eun[6]等方法。發(fā)酵48h 后取出樣品，迅速用冷水沖洗，以終止微生物發(fā)酵反應(yīng)。收集發(fā)酵液，測定pH 值。發(fā)酵液離心（10000r/min，15min），保存于-20℃，用于揮發(fā)性脂肪酸（乙酸、丙酸、丁酸）和氨態(tài)氮的測定。揮發(fā)性脂肪酸采用氣相色譜儀進行測定，氨態(tài)氮采用苯酚-次氯酸鈉比色法[9]進行測定。

在模擬瘤胃消化過程結(jié)束之后，進行第二階段消化試驗。將濾袋逐一放入培養(yǎng)管中，加入35mL 胃蛋白酶溶液，在39℃恒溫水浴鍋中培養(yǎng)24h，每天振動兩次。

兩階段消化試驗結(jié)束后，對消化殘渣進行過濾、干燥（65℃、48 h）、稱重，檢測烘干殘渣的CP、NDF 和ADF 含量，用以計算DM、CP、NDF 和ADF 的體外消化率。

1.2.2 添加復(fù)合酶制劑對肉羊育肥效果影響

飼養(yǎng)試驗于2022 年10 月12 日至2023 年1月10 日在沈陽某育肥肉羊養(yǎng)殖場開展，選取體重(20.83±0.42)kg、50～60 日齡的120 只小尾寒羊公羊，隨機分為3 組，每組40 只，分別為對照組、試驗I 組、試驗II 組，對照組為基礎(chǔ)全混合顆粒日糧，試驗Ⅰ組、II 組分別在基礎(chǔ)日糧基礎(chǔ)上添加復(fù)合酶Ⅰ（100g/t）和復(fù)合酶Ⅱ（100g/t）。試驗分為7d 預(yù)飼期，3 組動物均飼喂對照組全混合顆粒日糧，每日飼喂2 次；預(yù)飼期結(jié)束后，晨飼前稱重作為初體重W1（kg）。正式試驗期共持續(xù)83d，記錄每組動物每天的飼料采食量，用以計算干物質(zhì)采食量（Dry matter intake，DMI）。試驗期結(jié)束晨飼前再次稱重，作為末體重W2（kg）。各組動物的平均日增重（Average daily gain，ADG）、飼料轉(zhuǎn)化率（Feed conversion ratio，F(xiàn)CR），根據(jù)所記錄的初體重、末體重和DMI 計算而得。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理

數(shù)據(jù)用Excel 軟件進行初步處理，使用IBM SPSS 22.0 軟件，采用單因素GLM 線性模型進行方差分析，使用Duncan 法進行多重比較。P≤0.05 表示差異顯著，P＞0.05 表示差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合酶對肉羊TMPR 體外瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

由表3 可知，不同處理對瘤胃pH 值均無顯著影響（P＞0.05），但與對照組相比，兩種復(fù)合酶均顯著降低了瘤胃中氨態(tài)氮濃度（P＜0.05）。與對照組相比，復(fù)合酶II 顯著提高了總揮發(fā)性脂肪酸的濃度（P ＜0.01）和丙酸的比例（P ＜0.05）。與對照組相比，復(fù)合酶I 對乙酸、丙酸、丁酸摩爾比例均無顯著影響（P＞0.05）。

表3 復(fù)合酶對肉羊TMPR 體外瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

2.2 復(fù)合酶對肉羊TMPR 體外營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響

由表4 可知，與對照組相比，復(fù)合酶II 顯著提高了DM、NDF 和ADF 體外消化率（P ＜0.01），提高幅度分別為8.72%、11.52% 和19.62%；但不同處理對CP 的消化率無顯著影響（P＞0.05）。

表4 復(fù)合酶對肉羊TMPR 體外營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響單位：%

2.3 復(fù)合酶對育肥肉羊育肥性能的影響

由表5 可知，與對照組相比，復(fù)合酶II 顯著提高了育肥期肉羊的ADG 和DMI（P＜0.05），顯著降低了FCR（P＜0.05）。

表5 復(fù)合酶對育肥肉羊育肥性能的影響

3 討論

飼糧中添加纖維素酶、木聚糖酶和β-葡聚糖酶，能夠破壞植物性原料的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)，增加瘤胃微生物與飼料的接觸面積，增強瘤胃纖維消化能力，提高日糧干物質(zhì)消化率，進而提高飼料轉(zhuǎn)化率[7]。大量研究表明，添加外源酶制劑可以提高反芻動物對干物質(zhì)和纖維物質(zhì)的消化率[10-13]，但也有研究報道酶制劑對營養(yǎng)物質(zhì)的消化率無顯著影響[14]；酶制劑提高營養(yǎng)物質(zhì)的消化率可能與酶的使用方法有關(guān)[15]。Yang[16]等報道，將酶制劑預(yù)先與精料混合的使用方法可以提高奶牛的日糧消化率和產(chǎn)奶量，而酶制劑添加于全混合日糧中馬上飼喂的方法則無效。Nsereko[17]等證實，酶制劑可以改變飼料的纖維結(jié)構(gòu)。本試驗中，在體外消化及動物采食之前，酶制劑已經(jīng)與TMPR 混合均勻充分接觸，有助于TMPR 被瘤胃微生物降解和皺胃的消化。復(fù)合酶II 顯著提高了育肥肉羊全混合顆粒日糧ADF 和NDF 的消化率，這與前人發(fā)現(xiàn)纖維素酶提高了纖維素的消化率結(jié)果相一致[1]。本試驗中的復(fù)合酶I 和II 在對DM、NDF、ADF 消化率的作用方面有一定差異，可能歸結(jié)于兩種酶制劑的不同酶譜組成和不同酶性質(zhì)，因為不同微生物或者同一微生物的不同加工工藝所產(chǎn)生的酶制劑性質(zhì)存在不同[2]。

瘤胃發(fā)酵參數(shù)是反映瘤胃健康的重要指標(biāo)，其中，瘤胃pH 值是反映反芻動物健康狀況的最重要指標(biāo)，瘤胃pH 值呈現(xiàn)動態(tài)變化模式。飼料被動物采食進入瘤胃并降解產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸，瘤胃pH 值在采食2h 后達到最低值。同時，揮發(fā)性脂肪酸不斷地被瘤胃壁吸收和動物反芻所產(chǎn)生的唾液中和，瘤胃pH 值逐漸恢復(fù)至6～7；隨著下次采食飼料，瘤胃pH 值呈現(xiàn)再次下降和逐漸升高的現(xiàn)象。對照組結(jié)果表明，本試驗的日糧設(shè)計可以維持瘤胃pH 穩(wěn)態(tài)（理想的pH 值）；復(fù)合酶II 則實現(xiàn)了本研究所提出的假設(shè)，添加復(fù)合酶能夠影響瘤胃發(fā)酵，提高纖維消化率，在不增加瘤胃酸中毒風(fēng)險的前提下，為育肥肉羊提供了較多的可利用營養(yǎng)物質(zhì)。

瘤胃氨態(tài)氮是日糧粗蛋白在瘤胃中降解的產(chǎn)物，為微生物提供氮源用于合成微生物蛋白。本試驗添加復(fù)合酶I 和II 都降低了氨態(tài)氮濃度，說明氨態(tài)氮被用于合成瘤胃微生物蛋白質(zhì)，這可能是添加復(fù)合酶制劑提高了瘤胃微生物對氮的利用能力；另一方面，可能是歸因于纖維消化率的提高，供給了更多的碳源與氮匹配以合成微生物蛋白質(zhì)。但是，本試驗中3 個日糧組的氨態(tài)氮濃度都過高，這表明日糧的能氮平衡仍有很大的改善空間?？梢赃m當(dāng)降低日糧粗蛋白水平，避免造成氮的浪費和對動物體以及環(huán)境的破壞，同時降低飼料成本。

復(fù)合酶II 顯著提高了瘤胃液中的總揮發(fā)性脂肪酸濃度，這是日糧消化率改善的另一體現(xiàn)，說明有更多的營養(yǎng)物質(zhì)被微生物發(fā)酵產(chǎn)酸，與復(fù)合酶II 提高了DM、NDF 和ADF 的消化率是相一致的。類似地，復(fù)合酶I 對TMPR 的營養(yǎng)物質(zhì)消化率沒有顯著影響，同樣總揮發(fā)性脂肪酸的濃度也未受到復(fù)合酶I 的顯著影響，但是在數(shù)值上有所改善。這說明，復(fù)合酶II 中的蛋白酶和淀粉酶有可能提高了蛋白和淀粉的溶出率，增加了瘤胃中可發(fā)酵的碳水化合物數(shù)量，從而增加了總揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)量。丙酸通常是淀粉、糖類快速降解碳水化合物的主要產(chǎn)物，本試驗觀察到復(fù)合酶II 顯著提高了揮發(fā)性脂肪酸中的丙酸比例，這說明該組日糧中有更多的淀粉被微生物用作底物進行發(fā)酵產(chǎn)酸。據(jù)此推測，復(fù)合酶II 有可能提高了淀粉的瘤胃降解率和總體的淀粉消化率。但本試驗并未測定復(fù)合酶制劑對淀粉消化率的影響，這需要在今后的試驗中進一步驗證。

復(fù)合酶II 提高了育肥肉羊的干物質(zhì)采食量，這可能是由于飼喂試驗II 日糧的肉羊具有較高的DM 和NDF、ADF 消化率，這一點可根據(jù)體外消化試驗的結(jié)果推測而得。因為高日糧營養(yǎng)物質(zhì)消化率將伴隨著較快的腸道排空速度，從而有助于促進肉羊采食量的提高。較高的采食量帶來的直接貢獻便是動物采食了更多的營養(yǎng)物質(zhì)，這可能是試驗II 組顯著改善了育肥肉羊日增重的原因所在。FCR 是衡量單位增重所需飼料采食量的指標(biāo)，F(xiàn)CR 數(shù)值越低說明飼料轉(zhuǎn)化為增重的效率越高。本試驗的結(jié)果表明，復(fù)合酶II 不僅促進育肥肉羊采食更多的飼料，而且改善了其飼料轉(zhuǎn)化效率，具有一定的經(jīng)濟利用價值。

4 結(jié)論

在本試驗中，添加100g/t 復(fù)合酶制劑，復(fù)合酶II 改善顆粒飼料體外營養(yǎng)物質(zhì)消化率和瘤胃發(fā)酵參數(shù)的效果優(yōu)于復(fù)合酶I，并在飼養(yǎng)試驗中展現(xiàn)出顯著改善肉羊日增重的效果。