畜牧人
標題: 植酸酶和木聚糖酶對斷奶仔豬生長性能及蛋白質利用率的影響 [打印本頁]
作者: 麥海因 時間: 2009-7-20 16:25
標題: 植酸酶和木聚糖酶對斷奶仔豬生長性能及蛋白質利用率的影響
（1山西農業大學動物科技學院，山西 太谷 030801；2湖南農業大學動物科技學院，湖南 長沙 410128）
摘 要：本試驗研究了在飼糧中添加植酸酶和木聚糖酶對斷奶仔豬生長性能及蛋白質利用率的影響。試驗采用完全隨機設計，將90頭35日齡斷奶的仔豬分為五組，每組三個重復，每個重復6頭。試驗在相同鈣水平基礎上設5個組，分別為：1）玉米-豆粕基礎日糧（正對照組，PC），2）基礎日糧－75%磷酸氫鈣（負對照組，NC），3）負對照組＋植酸酶（植酸酶組，phy），4）負對照組＋木聚糖酶（木聚糖酶組，xy），5）負對照組＋植酸酶＋木聚糖酶（植酸酶-木聚糖酶組，phy-xy）。植酸酶的添加量為750 U/kg，木聚糖酶的添加量為4 000 U/kg。結果表明：低磷飼糧添加植酸酶或木聚糖酶后，平均日增重和平均日采食量都得到了明顯改善（P<0.05），植酸酶和木聚糖酶同時添加對仔豬平均日增重的改善效果極顯著（P<0.01）。在低磷日糧組單獨添加植酸酶或同時添加植酸酶和木聚糖酶極顯著提高了蛋白質生物學價值（P<0.01）。飼糧加酶后，血清尿素氮濃度顯著降低（P<0.05），添加植酸酶或同時添加植酸酶和木聚糖酶后，血清總蛋白濃度顯著升高（P<0.05）。但添加酶對蛋白質表觀消化率無顯著影響。總之，在斷奶仔豬低P日糧中添加植酸酶或木聚糖酶都不同程度地改善了仔豬生長性能，促進了蛋白質的利用，二酶同時添加對仔豬的平均日增重有顯著的協同應。
關鍵詞：植酸酶；木聚糖酶；仔豬；生長性能；蛋白質消化率；蛋白質生物學價值
在植物性飼料中，普遍存在著兩種單胃動物難以消化利用的抗營養因子：植酸鹽和非淀粉多糖（NSP）。植酸鹽不僅結合了植物性飼料中60％～80％的磷和部分金屬元素，使其不能被單胃動物利用，而且在酸性和中性條件下具有有結合蛋白質的潛力，所形成的植酸鹽-蛋白質復合物能降低蛋白質的利用率；同時植酸鹽還能夠與胃腸道中蛋白分解酶結合形成復合物，降低了消化酶的活性。而NSP增加內源氨基酸的損失。植酸酶和木聚糖酶可以分別水解植物性飼料中的植酸鹽和非淀粉多糖，許多報道已經驗證了這一點。
目前的研究重點是：二者在改善動物生長性能以及提高營養物質利用率方面是否存在互作效應。然而這方面的研究仍十分有限，且存在較大差異。因此，深入開展這方面的研究對合理利用植酸酶和木聚糖酶意義重大。本試驗在進一步驗證玉米-豆粕日糧中添加植酸酶和木聚糖酶對改善仔豬生長性能、提高蛋白質消化率和生物學價值的同時，重點研究二酶之間的互作效應，為植酸酶和木聚糖酶的合理使用提供理論依據。
表1基礎日糧組成及營養水平(風干基礎)
Table 1Composition of basal diets and nutrient levels
(air-dry basis,%)
項目 Items
| 含量 Content
|
玉米corn
大豆粕Soybean meal
石粉Limestone
賴氨酸鹽酸鹽 L-Lys·HCl
蛋氨酸 DL-Met
磷酸氫鈣CaHPO4
食鹽 NaCl
復合多維Vitamin premix1）
預混料Premix2）
合計 Total
| 66.25
30.31
1.00
|
0.30
|
0.03
|
1.41
|
0.30
|
0.20
|
0.20
|
100.00
|
|
營養水平Nutrient levels
代謝能 ME (MJ/kg)
粗蛋白 CP
鈣 Ca
可利用磷Available P
賴氨酸Lys
蛋氨酸Met
食鹽Salt
總磷Total P
|
|
13.80
|
18.02
|
0.80
|
0.36
|
1.15
|
0.29
|
0.30
|
0.59
|
注：1）復合多維（每㎏飼料提供）The vitamin premix provides following for a kilogram of diet：VA 10 000 IU；VD 2 600 IU；VE 12.7 mg；VK 1.7 mg；VB1 1.8 mg ；VB2 7.3 mg；VB6 2 mg。
2）預混料（每㎏飼料提供）The premix provides following for a kilogram of diet：Cu 150 mg；Fe 100 mg；Zn 100 mg；Mn 40 mg；I 0.3 mg；Se 0.3 mg；洛克沙生50 mg；桿菌肽鋅40 mg。
1.3 試驗設計
試驗在飼糧鈣水平相同的基礎上共設5個處理，即第一組為正對照組，添加磷酸氫鈣使有效磷滿足，不添加植酸酶，及基礎日糧；第二組為負對照組，在基礎日糧的基礎上降低75%磷酸氫鈣；第三組為植酸酶組，在負對照組日糧中添加750U/kg植酸酶；第四組為木聚糖酶組，在負對照組日糧中添加4 000 U/kg木聚糖酶；第五組為植酸酶-木聚糖酶組，在負對照組日糧中同時添加750 U/kg植酸酶和4 000 U/kg木聚糖酶。降低磷酸氫鈣導致鈣的降低量由石粉補足。
1.4飼養方法與管理
試驗的前30天為生長試驗期，各組供試豬定時飼喂（日喂4次，分別在8：00、12：00、16：00和20：00進行），自由采食，自由飲水。第31天早晨8：00稱重后進入代謝試驗期，代謝試驗預試期5天，正試期5天。隨時觀察供試豬的食欲、精神狀況、糞便等情況。實驗期間，按常規免疫程序進行免疫，并采用多種方式進行消毒。
1.5 測定指標及方法
1.5.1平均日增重、日采食量和飼料利用率的測定
試驗期間每周清晨空腹稱體重一次。稱重前一天晚8：00時停食，次日清晨8：00時逐個稱重。并以圈為單位結算相應試驗期的耗料情況，計算平均日增重、日采食量和飼料利用率。
1.5.2蛋白質表觀消化率及生物學價值的測定
在五天的糞尿收集期中試豬置于代謝籠中單籠飼養，糞、尿的收集采用全收糞法,代謝試驗期間飼養管理與生長試驗完全相同。每天收集的糞樣稱重后按鮮重的5％加入10％硫酸固氮，然后在烘箱中于65℃下烘干48小時。3天收糞期結束后，將3天的風干糞樣混合粉碎過40目篩用于氮的測定。在糞尿收集期間用膠將塑料袋粘附于豬的后體，豬排便于塑料袋中，這樣可以有效地將糞尿分開。尿液收于收集桶中，收集桶置于代謝籠下面的漏斗處。用量筒稱量并記錄每只豬每天的全部產尿量。取尿樣時記錄每天的總量后，按原尿體積的10％取樣，并按尿樣體積的5％加入10%濃硫酸固氮，-20℃冷凍保存，最后將3天的尿液混勻備用。
日糧、糞以及尿中的氮采用凱氏定氮法分析[7]，氮含量×6.25即為粗蛋白的含量。
1.5.3血液生化指標的測定方法
在試驗結束稱重前每圈固定2頭接近平均體重的豬（一公一母），從前腔靜脈采血10ml于離心管中，傾斜放置4小時后，離心10min（約3000rpm），分離血清，分裝三份于-20℃下保存備用。用以測定血清尿素氮（PUN）和總蛋白（TP）。總蛋白的測定采用雙縮脲法；尿素氮采用二乙酰乙二肟法。
1.6數據分析處理
利用Excel對原始數據初步分析，再用SAS軟件對實驗結果進行方差分析和鄧肯氏多重比較，以P<0.01(差異極顯著), P<0.05(差異顯著)作為差異顯著性判斷標準。
2 結果與分析
2.1 植酸酶和木聚糖酶對仔豬生長性能的影響
表2飼糧添加植酸酶和木聚糖酶對仔豬生長性能的影響
Table2 Effects of supplemental dietary phytase and xylanase on performance of piglets(%)
項目
Items
| 正對照組
PC
| 負對照組
NC
| 植酸酶組
ph
| 木聚糖酶組
xy
| 植酸酶-木聚糖酶組
phy-xy
|
始重
Initial wt (kg)
| 9.10±0.97
| 9.04±0.86
| 9.05±1.02
| 9.03±0.82
| 9.08±0.94
|
末重
Final wt (kg)
| 25.68±3.76
| 23.85±4.19
| 26.31±2.53
| 25.09±2.56
| 28.14±3.35
|
平均日增重
ADG (g)
| 552.67±2.58ABac
| 493.67±2.38Bb
| 575.33±3.01ABa
| 535.33±2.62Bc
| 635.33±4.15Ad
|
平均日采食量
ADFI (g)
| 832.91±0.89a
| 765.85±2.90b
| 818.90±3.85a
| 837.05±2.87a
| 858.12±3.01a
|
飼料利用率G/F
| 0.66±0.03a
| 0.64±0.02a
| 0.70±0.04b
| 0.64±0.03a
| 0.74±0.03b
|
同一行中，肩標不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05），肩標不同大寫字母表示差異極顯著（P<0.01）下表同。
In the same, values with different lowercase superscripts mean significant difference（P<0.05）, values with different capital letter superscripts mean significant difference（P<0.01）, The same as below.
日糧添加植酸酶和木聚糖酶對斷奶仔豬平均日增重、平均日采食量及飼料報酬的影響見表2。結果表明，降低日糧有效磷水平，仔豬的平均日增重和采食量明顯降低（P<0.05）。低磷飼糧添加植酸酶或木聚糖酶后，平均日增重和平均日采食量都得到了明顯改善（P<0.05），植酸酶和木聚糖酶同時添加對仔豬平均日增重的改善效果極顯著（P<0.01）。植酸酶組以及植酸酶-木聚糖酶組仔豬的飼料利用率顯著高于正對照、負對照和木聚糖酶組（P<0.05）。
2.2植酸酶和木聚糖酶對仔豬氮消化和代謝的影響
表3飼糧添加植酸酶和木聚糖酶對仔豬氮消化和代謝的影響
Table3 Effects of supplemental dietary phytase and xylanase on digestion and metabolism of N of piglets
項目
Items
| 正對照組
PC
| 負對照組
NC
| 植酸酶組
ph
| 木聚糖酶組
xy
| 植酸酶-木聚糖酶組
phy-xy
|
蛋白質表觀消化率Apparent protein digestibility %
| 85.52±2.81
| 83.98±6.25
| 85.23±4.88
| 86.85±6.38
| 87.12±5.30
|
蛋白質生物學價值BV(%)
| 65.08±5.72Aa
| 60.25±3.87Ab
| 73.26±6.18Bb
| 68.58±4.83 ABa
| 75.62±7.09Bb
|
表3反映了飼糧添加植酸酶和木聚糖酶対仔豬蛋白質表觀消化率和蛋白質生物學價值的影響。添加酶對蛋白質表觀消化率沒有顯著影響，但對蛋白質生物學價值有顯著的改善效果（P<0.05）。在低磷日糧組單獨添加植酸酶或同時添加植酸酶和木聚糖酶極顯著提高了蛋白質生物學價值（P<0.01），單獨添加木聚糖酶使蛋白質生物學價值顯著升高（P<0.05），達到了正對照組水平。
2.3植酸酶和木聚糖酶對仔豬血清總蛋白和尿素氮含量的影響
表4飼糧添加植酸酶和木聚糖酶對仔豬血清總蛋白和尿素氮的影響
Table4 Effects of supplemental dietary phytase and xylanase on PUN and TP of piglets
項目
Items
| 正對照組
PC
| 負對照組
NC
| 植酸酶組
ph
| 木聚糖酶組
xy
| 植酸酶-木聚糖酶組
phy-xy
|
血清總蛋白Plasma total protein(g·L-1)
| 68.35±1.86ab
| 65.59±1.21a
| 72.96±1.88b
| 66.96±0.68a
| 73.08±1.30b
|
血清尿素氮Plasma urea N (mg·dL-1)
| 10.89±0.72a
| 11.88±0.87a
| 9.03±1.18b
| 9.79±0.83 b
| 9.15±1.09b
|
低磷日糧添加植酸酶和木聚糖酶對仔豬血清總蛋白和血清尿素氮的影響見表4。負對照組和木聚糖酶組仔豬血清總蛋白均顯著低于植酸酶組和植酸酶-木聚糖酶組（P<0.05）。飼糧加酶后，血清尿素氮濃度顯著降低（P<0.05）。同時添加植酸酶和木聚糖酶對血清總蛋白和尿素氮濃度沒有顯著的互作效應。
3 討論
植物性飼料中富含植酸鹽，在胃和小腸，植酸鹽與帶正電荷的礦物質、蛋白質以及內源酶形成復合物，因此降低了營養物質的消化率（Maenz,2001;Cowieson et al.2004）[8-9]。植酸酶通過水解植酸鹽，可以釋放磷以及其它礦物質和蛋白質，提高他們的消化率。
本試驗中，在低磷日糧（可利用磷降低0.22%）中添加750 U/kg植酸酶，仔豬的平均日增重、平均日采食量及飼料利用率均顯著提高，較不加植酸酶的低磷負對照組分別提高了16.5%、6.93%和9.38%。這與Cromwell et al.(1993) [10]、Kornegay et al.(1998) [11]、Shim et al.(2004) [12]的試驗結果相似。添加植酸酶使血清總蛋白顯著升高，血清尿素氮顯著降低，蛋白質生物學價值均顯著提高。仔豬生產性能的提高歸因于采食量的增加和飼糧養分利用率的改善兩大因素。
豆粕是仔豬最主要的蛋白飼料之一，大豆也像其它豆科籽實一樣含有抗營養因子，豆粕中大約含有22%非淀粉多糖，仔豬體內不含有降解非淀粉多糖的酶。因此，毫無疑問，木聚糖酶可以通過降解非淀粉多糖來提高豆粕的飼養價值。很多試驗已證實了這一點[12]。本試驗中，添加4 000 U/kg木聚糖酶，平均日增重和平均日采食量顯著提高，血清尿素氮降低，蛋白質生物學價值顯著高于負對照組。
木聚糖酶提高仔豬生長性能和蛋白質生物學價值的機理與植酸酶不同。植物性飼料中的可溶性多糖被糊粉層細胞包裹，木聚糖酶增加了糊粉層細胞壁的通透性，一些與可溶性多糖結合的營養物質，在木聚糖酶存在的情況下被釋放出來[13]；其次，阿拉伯木聚糖通過促進腸道微生物的增長，增加內源氮的損失，因而添加木聚糖酶分解阿拉伯木聚糖，降低內源氮損失[12]；非淀粉多糖提高了消化物的黏稠度，使消化物排空速度加快，導致營養物質消化不徹底，木聚糖酶可以分解非淀粉多糖[12]。
理論上講，木聚糖酶和植酸酶同時添加對營養物質的消化率的提高有協同效應。這是因為：一方面，木聚糖酶可以促進植酸酶作用的發揮。植酸鹽主要分布在糊粉層，木聚糖酶通過降解細胞壁基質，增強了植酸酶與其底物（植酸鹽）的接觸，有利于植酸酶作用于植酸鹽；同時木聚糖酶還可降低腸道消化物粘稠度，促進了營養物及其從植酸鹽釋放的磷的吸收[3-4]。另一方面，植酸酶對木聚糖酶也有促進作用。在體外條件下，植酸鹽與小麥的可溶性纖維組分相連，這樣植酸酶在降解植酸鹽的同時也釋放可溶性纖維，促進了木聚糖酶與其底物的接觸[12-13]。有許多試驗證實了植酸酶與木聚糖酶之間存在互作效應。Ravindran et al報道在低AME的小麥日糧中單獨添加植酸酶或木聚糖酶可使AME分別提高9.7%和5.3%，但同時添加則可使AME提高19.0%[4]。Selle et al報道，在肉用仔雞小麥基礎日糧中單獨添加植酸酶（600 FTU/kg）或木聚糖酶（5490 EXU/kg）體重增加分別為10.6%和15.1%，而飼料利用率分別提高了1.3%和5.7%，但同時添加時（植酸酶510 FTU/kg+木聚糖酶1976 EXU/kg，即僅相當于單獨添加的85%的植酸酶和36%木聚糖酶），體重增加了15.4%，飼料利用率提高了7.0%[3]。但也有試驗表明植酸酶與木聚糖酶之間不存在互作效應或某些方面不存在互作效應。彭玉麟等[14]報道，木聚糖酶和植酸酶對小麥日糧中植酸的表觀消化率和糞中植酸磷的排泄率有顯著的正互作效應（P＜0.05），對肉仔雞的飼料轉化率也有顯著的正互作效應，但對其他生長性能指標沒有明顯的互作影響。
本試驗中，植酸酶和木聚糖酶對平均日增重有顯著的協同效應，對其它指標均沒有表現出顯著的協同效應，只是對于飼料利用率、蛋白質生物學價值以及血清總蛋白，植酸酶和木聚糖酶同時添加效果顯著優于單獨添加木聚糖酶。與本試驗相似，Nortey et al.（2007）報道[15]，在生長豬小麥基礎日糧中，木聚糖酶和植酸酶對于提高P的消化率以及組氨酸回腸表觀消化率存在顯著的協同效應，但對于日增重、平均日采食量以及其它氨基酸均不存在顯著的協同效應。造成以上這些報道不同的原因可能有以下兩點：第一，動物年齡，大豬對酶的添加效果不及小豬，可能是由于大豬消化道末端存在更多的可以降解非淀粉多糖和植酸鹽的微生物；第二，日糧種類，玉米基礎日糧添加木聚糖酶效果不及小麥基礎日糧，因玉米中所含木聚糖較小麥少，但小麥基礎日糧添加植酸酶效果不及玉米基礎日糧，因小麥中含有較高的內源植酸酶活性[16]。
參考文獻：
收稿日期：
基金項目：國家自然科學基金（編號：30700579），山西農業大學科技創新基金項目（編號：2006006）
作者簡介：郝瑞榮（1976—），女，講師，博士，從事動物營養代謝調控研究.（電話）0354-6286 819；（電子信箱）yyxy6289909@163.com
作者: mlxpx 時間: 2010-2-3 09:48
學習了，謝謝
作者: drj 時間: 2010-6-27 20:43
路過的，看看
作者: czy89497 時間: 2010-11-6 20:01
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