酶制剂对羔羊消化玉米蛋白粉能力的影响

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　　酶制剂对羔羊消化玉米蛋白粉能力的影响

　　刘善庭 ，王永军，田秀娥

　　(西北农林科技大学，陕西 杨凌 712100)

　　摘 要：试验采用单因子随机分组设计，将20只4日龄健康无病、体重相近的滩羊公羔随机分为A、B、C、D 4个处理，每个处理5个重复。处理A，对照组，饲喂玉米蛋白粉;处理B，玉米蛋白粉+中性蛋白酶5 000 U/kg;处理C，玉米蛋白粉+α-淀粉酶4 000 U/kg;处理D，玉米蛋白粉+脂肪酶4 000 U/kg。采用全收粪法进行消化代谢试验，分析测定滩羊羔羊对玉米蛋白粉中干物质、有机物、粗蛋白质、粗脂肪及无氮浸出物的表观消化率。试验从羔羊4日龄开始，至17日龄结束，共13天，其中4~13日龄为预饲期，13~17日龄为正试期。试验结果表明：添加酶制剂可不同程度的提高羔羊对日粮干物质、有机物、粗蛋白质、粗脂肪和无氮浸出物的表观消化率，其中干物质表观消化率比对照组分别提高了2.20、0.35和0.78个百分点;有机物表观消化率比对照组分别提高了2.61、0.79和1.11个百分点;蛋白酶组粗蛋白表观消化率比对照组、淀粉酶组和脂肪酶组分别提高了3.74、4.96和4.44个百分点(P<0.05);淀粉酶组无氮浸出物表观消化率比对照组、蛋白酶组和脂肪酶组分别提高了6.04、5.12和5.18个百分点(P<0.05);脂肪酶组粗脂肪表观消化率比对照组、蛋白酶组和淀粉酶组分别提高了2.57、3.84和4.55个百分点(P<0.05)。
　　关键词：酶制剂;羔羊;玉米蛋白粉;养分表观消化率
　　Effects of Enzyme on Digestibility of Corn Gluten Meal in Tan Sheep Lambs
　　(Liu Shan-ting，Wang Yong-jun，Tian Xiu-e )
　　(Northwest A&F University,Yangling,Shaanxi ,712100)
　　Abstract：An one-factorial trial was conducted according to the random grouping to determine the effect of enzyme on growth performance and digestibility of the tan sheep lambs. Twenty 4-day-old healthy male lambs with close weight were allotted randomly to 4 treatments and 5 replicates per treatment. Group A, control group, which was fed corn gluten meal; Group B, corn gluten meal + neutral proteinase 5 000U/kg; Group C, corn gluten meal +α-amylase 4 000U/kg; Group D, corn gluten meal + lipase 4 000U/kg; During the period of 4～17 days, 4～13 days were preparative period, 13～17 days were trial period. The apparent availability of the dry matter, organic matter, crude protein, crude fat and nitrogen-free extract in trial diet were analysed during 13～17 days of the tan sheep lambs’ age. The results showed:
　　The dry matter, organic matter, crude protein, crude fat and nitrogen-free extract’s apparent availability of trial diet were increased incoordinately by adding enzyme. Group added Neutral proteinase, group added α-amylase and group added lipase were increased 2.20, 0.35 and 0.78 percents than control group in apparent availability of dry matter; and were increased 2.61, 0.79 and 1.11 percents than control group in apparent availability of organic matter; Group added Neutral proteinase was increased 3.74, 4.96 and 4.44 percents respectively than control group, group added α-amylase and group added lipase in apparent availability of crude protein (P<0.05); group added α-amylase was increased 6.04, 5.12 and 5.18 percents respectively than control group, group added Neutral proteinase and group added lipase in availability of nitrogen-free extract (P<0.05); group added lipase was increased 2.57, 3.84 and 4.55 percents respectively than control group, group added Neutral proteinase and group added α-amylase in apparent availability of crude fat (P<0.05).
　　Keywords: Enzyme; Lambs; Corn Gluten Meal; Nutrient Availability
　　现代化养羊生产中要求实行羔羊早期断奶。羔羊早期断奶技术是高效养羊生产的重要环节。对羔羊而言，早期断奶可使羔羊尽早适应固体饲料，可以缩短羔羊生产周期，提高羔羊的生产效益。早期断奶，不仅能大大降低了母羊的饲养成本，而且有助于母羊提前进行生理和体况恢复，将有助于在母羊群中实行高效高频繁殖。实现羔羊早期断奶具有重大意义。但实现早期断奶，首先要解决代乳料问题。初生羔羊的胃肠道内基本上不存在微生物，出生后2日龄内皱胃黏膜内凝乳酶增加，6周龄时开始下降。出生后1周，胃蛋白酶数量上的变化与凝乳酶相近，以后5周内有上升趋势(Walker，1959)[1]。羔羊小肠内容物胰蛋白酶和糜蛋白酶活性在1～30日龄内变化不大，2月龄后显著增加，原因可能是羔羊在1月龄内以吃奶为主，采食量较低，蛋白质主要来源于羊乳，随日龄增加和饲料采食量的增加，羔羊消化器官和消化腺功能不断完善，其分泌功能不断增强(张英杰等，2005)[2]。出生羔羊肠道内乳糖酶的活性很高，但其他酶如蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性都很低，这些酶的活性一般要在2周龄以上才逐步增高。由于以上消化特点，传统的代乳料和早期补饲料中几乎都含有乳源物质如脱脂奶、乳蛋白浓缩物和乳清粉，且羔羊对其蛋白质和糖类有高的消化率。乳源物质虽然满足了适口性、营养性和可消化性的基本要求，但是近年来由于乳制品的价格持续上涨，用乳源物质配制代乳料和早期补饲料成本太高，难以在生产中推广应用，所以近年来国内外对选择与使用价格低廉的植物性饲料替代乳源物质配制代乳料和早期补饲料的可行性、饲料原料加工方法、使用效果等方面开展了一定研究，并取得了一定进展。然而，植物性饲料所含的抗胰蛋白酶及过敏原影响他们在羔羊后消化道的消化，而且羔羊胃肠道内又缺少相应的酶，往往造成羔羊腹泻，消化能力下降等。因此，对羔羊补充内源性消化酶，研究酶制剂对羔羊消化代乳料和早期补饲料能力的影响，对科学配制羔羊代乳料和早期补饲料、提高养羊业的经济效益具有重要意义。
　　饲用酶制剂的开发和应用是生物技术在动物营养和饲料工业中应用最为成功的例子，作为“天然”或“绿色”饲料添加剂(汪儆，1997)[3]，它在提高动物生产性能和饲料利用效率，开发新的饲料资源，生产无毒、无残留、天然的畜产品以及环境保护等方面逐渐显示出了巨大的潜力。本试验用玉米蛋白粉作为试验日粮，在其中添加不同种类的酶制剂，通过羔羊对各种营养成分消化率的测定和分析，确定在玉米蛋白粉中添加不同酶制剂的使用效果，为科学、全面的配制羔羊代乳料提供基础依据。
　　1材料与方法
　　1.1试验设计
　　本试验采用随机分组设计，将20只4日龄、出生体重相近、健康、同质性较好的滩羊公羔随机分为4组，每组5只。试验从羔羊4日龄开始，至17日龄结束，共13天，其中4~13日龄为预饲期，13~17日龄为正试期。
　　1.2酶制剂
　　本试验所用酶制剂为市售分析纯，皆为固体粉末状。其活力如下：中性蛋白酶(50 000 U/g)，α-淀粉酶(23 000 U/g)，脂肪酶(8 000 U/g)。
　　1.3试验日粮
　　各试验组日粮及酶制剂添加量见表1，日粮营养成分见表2。
　　表1各试验组日粮及酶制剂添加量
　　Table 1 Adding contents of the enzyme in trail diets U/kg

试验组编号	日粮	中性蛋白酶	α-淀粉酶	脂肪酶
A	玉米蛋白粉	—	—	—
B	玉米蛋白粉	5 000U/kg日粮	—	—
C	玉米蛋白粉	—	4 000U/kg日粮	—
D	玉米蛋白粉	—	—	4 000U/kg日粮

　　表2日粮养分含量(风干样基础)
　　Table 2 Nutrient content of the trail diets %

组别 Group	干物质 DM	有机物 OM	粗蛋白 CP	粗脂肪 EE	无氮浸出物 NFE	钙 Ca	磷 P
玉米蛋白粉	90.61	89.49	49.73	13.28	23.93	0.07	0.09

　　1.4试验羔羊的人工哺乳及管理
　　羊舍为避风、向阳、通风良好的半开放棚。试验前用强力消毒灵溶液对羊舍地面，墙壁，羊栏等进行彻底消毒。
　　试验羊只从4日龄开始进行预饲。预饲期隔离羔羊并用奶瓶补饲试验日粮。将试验日粮用60℃左右的温开水边冲边搅拌，与水按照1：5的比例配制。用温度计测量水温，当水温降到35~40℃时，加入精确称量的酶制剂，以免温度影响酶制剂的活性，搅拌均匀后饲喂试验羔羊。饲喂完毕后用已消毒的毛巾擦拭羔羊嘴部。饲喂后将奶瓶、奶嘴、搅拌棒及毛巾等用沸水煮30~60min。4日龄每日补饲1次，随着羔羊日龄的增长逐渐延长隔离时间，并逐渐增加每日补饲次数，至10日龄完全隔离以排空母乳。在10~12日龄的预饲隔离期，将自制的收粪袋套于羔羊尾部，观察记录羔羊的采食量以及排粪规律，从而确定羔羊的日饲喂次数、饲喂量及收粪的分界点。
　　13~17日龄为正试期。每日6:00、10:30、15:00、19:00、22:30定时给羔羊饲喂试验日粮，准确记录每只羔羊的实际采食量。饲喂时按预饲期所测定的羔羊采食量(每日饲料干物质的采食量为羔羊体重的2%左右)，平均分成5份，每次饲喂一份。在4天的正试期间，详细记录羊舍温度及羔羊的健康状况。
　　1.5粪样的采集与分析方法
　　本试验采用全收粪法收集粪样。正试期开始的当天早晨8:00羔羊空腹时准确称量羔羊体重并记录，将自制的收粪袋套于羔羊尾部收集粪样，以后每天早晨8:00从收粪袋中收取粪样，对收取的鲜粪样进行准确称重并记录，直至试验结束。在羔羊17日龄早晨8:00取收粪袋且在未饲喂前再次准确称量羔羊体重并记录。
　　将鲜粪放入瓷盘中于105℃下烘15min，然后快速降温到65℃下烘烤12h。将四天所收集粪样混和均匀，用研钵研碎并尽可能将粪中的羊毛去除、制样，以备测定干物质、粗蛋白、粗脂肪等概略养分含量及其表观消化率。
　　饲料中主要养分测定均采用常规饲料分析法(张丽英，2003)[4]。
　　1.6数据处理与分析
　　用 SPSS软件进行数据统计分析，结果以“平均值±标准差”表示 ，用 DUNCAN’S进行数据的多重比较。
　　2实验结果
　　酶制剂对羔羊消化玉米蛋白粉能力的影响如表3所示，B、C和D 三组干物质的表观消化率略高于A组(P>0.05)，分别比A组提高了2.20、0.35和0.78个百分点，四组间差异不显著(P>0.05);B、C和D三组有机物的表观消化率分别比A组提高了2.61、0.79和1.11个百分点，A、C和D三组间差异不显著(P>0.05)，B、C和D三组间差异不显著(P>0.05)，但B组显著高于A组(P<0.05);B组粗蛋白的表观消化率比A、C和D三组分别提高了3.74、4.96和4.44个百分点，差异均显著(P<0.05)，A、C和D三组间差异不显著(P>0.05);C组无氮浸出物的表观消化率比A、B和D组分别提高了6.04、5.12和5.18个百分点，差异均显著(P<0.05)，A、B和D三组间差异不显著(P>0.05);D组粗脂肪的表观消化率比A、B和C三组分别提高了2.57、3.84和4.55个百分点，差异均显著(P<0.05)，A、B和C三组间差异不显著(P>0.05)。
　　表 3 酶制剂对玉米蛋白粉主要养分表观消化率的影响
　　Table 3 Effects of enzyme on apparent nutrient availability of corn gluten meal %

组别 Group	干物质 DM	有机物 OM	粗蛋白 CP	粗脂肪 EE	无氮浸出物 NFE
A	89.54±0.61 a	90.01±0.64 a	92.99±1.29 a	91.59±0.56 a	83.15±0.45 a
B	91.74±1.09 a	92.62±1.17 b	96.73±1.47 b	90.32±0.49 a	84.07±3.04 a
C	89.89±1.59 a	90.80±1.58 ab	91.77±1.57 a	89.61±1.00 a	89.19±2.60 b
D	90.32±1.41 a	91.12±1.34 ab	92.29±2.08 a	94.16±2.24 b	84.01±2.42 a

　　注：同列数据后标无相同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
　　Note: Data with no same letters in the same column represent significant differences (P<0.05).
　　上述情况表明：在玉米蛋白粉中添加蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，可不同程度的提高其干物质的表观消化率，但效果不显著(P>0.05)，对有机物的表观消化率也有不同程度的提高，其中只有B组比对照组A组显著提高(P<0.05)，C和D组与对照组A三组间差异不显著;添加蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶可分别提高日粮中粗蛋白、粗脂肪和无氮浸出物的表观消化率中，差异均显著(P<0.05)。
　　3讨论
　　消化酶对饲料在羔羊小肠内的消化起着十分重要的作用，饲料营养成分在小肠内消化率的高低受消化酶活性的影响(张英杰等，2005)[2]。消化酶类是蛋白质，它们具有许多极性基团，在不同的pH中，这些基团的解离状态不同，只有在酶蛋白处于一定解离状态时，酶才能与底物结合，发挥其催化作用。因此pH 改变时，可引起消化酶的活性改变。研究表明，家畜体内大多数酶的最适pH接近中性，其活性随pH 的变化而变化(Siddons，1986)[5]。羔羊小肠不同部位内容物pH不同，但其中空肠的pH (稍大于7，呈弱碱性) 与各类消化酶作用的最佳pH 比较接近，而空肠是营养物质消化吸收的主要场所(张英杰等，2005)[2]。由于初生羔羊的胃肠道内基本上不存在微生物，其消化方式与单胃动物相似，以化学性消化为主，因此在早期断奶羔羊代乳料中添加酶制剂可以提高羔羊的消化能力。
　　在羔羊上应用酶制剂最早的报道始于20世纪60年代，当时使用的酶制剂添加物中包括淀粉酶、纤维素酶及蛋白酶，但是没有改变饲喂粉碎玉米或苜蓿干草的肥育羔羊的饲料转化效率或平均日增重。其原因可能是当时酶制剂的生产加工技术以及储存添加方法不成熟，或者是因为肥育羔羊消化器官和消化腺功能发育已相对比较完善，添加酶制剂效果不明显。司玉萍(2004)[6]报道，在8月龄西藏羔羊日粮中添加适量复合酶制剂，有益于羔羊生长发育和抗病能力，改善羔羊胃肠道内环境从而有助于其对营养物质的消化吸收，适合动物快速生长的微生态环境，对羔羊生长发育及增重具有促进作用。但在早期断奶羔羊代乳料中加入酶制剂的研究目前尚未见报道。
　　Mahagna等(1995)[7]报道，在日粮中添加外源酶可提高内源酶活。由本实验结果可知，在玉米蛋白粉中添加蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶均能提高羔羊对饲粮的消化率，尤其是各种酶均可显著提高其对应养分的消化率。说明早期断奶羔羊内源消化酶不足，不能充分利用植物性饲料，日粮中添加淀粉酶和蛋白酶等消化酶可起到补充其内源消化酶的不足的作用，使其消化道内的酶活性增加，从而提高其消化能力，改善其对养分的消化利用效率。
　　4结论
　　由本试验的结果可知，用玉米蛋白粉饲喂早期断奶羔羊时，添加蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶均可提高其干物质和有机物的表观消化率;在各试验组的粗蛋白、粗脂肪和无氮浸出物的表观消化率中，添加了相应酶制剂的组比其他组均可显著提高养分的表观消化率(P<0.05)。说明在玉米蛋白粉中添加酶制剂能够提高羔羊的消化能力，且效果显著。
　　参考文献：
　　[1] D M Walker. The development of the digestive system of the young animal Iv.Proteolytic enyme in the young lamb[J]. J A gr.Sci., 1959,53:381.
　　[2] 张英杰,刘月琴,孙洪新等.羔羊小肠 pH及主要消化酶发育规律的研究[J].畜牧兽医学报,2005,36(2):149-152.
　　[3] 汪儆.饲料毒物与抗营养因子研究进展[M].西安：西北大学出版社,1997.
　　[4] 张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术(第2版)[M]. 北京：中国农业大学出版社,2003.
　　[5] Siddons R C.Carbohydrase activities in bovine digestive tract[J].Biochemical,1986,108：839-844.
　　[6] 司玉萍.添加不同剂量复合酶制剂对羔羊增重效果的影响[J].黑龙江畜牧兽医,2004,10:34.
　　[7] Mahagna,M.,Said,N.Nir,Land Nitsan,Z.The development of digestibility of some nutrients and of energy utilization in young broiler chickens[C],World Poultry Science Association Proceedings 10th European Symposium on Poultry Nutrition.1995:250-251.
　　作者：刘善庭 性别：男 籍贯：安徽亳州 出生年月：1983年1月 在读硕士研究生，专业为动物营养与饲料科学。研究方向为畜禽营养调控。

michaelhe

很好的资料，谢谢LZ的慷慨分享