酶解豆粕替代普通豆粕对28日龄断奶仔猪生产性能、腹泻指数影响研究

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　　酶解豆粕替代普通豆粕对28日龄断奶仔猪生产性能、腹泻指数影响研究

　　吕刚 张克英

　　(四川农业大学动物营养研究所 四川雅安 625014)

　　摘要：本试验采用单因子设计，选用28±2日龄，体重约7.5kgDLY断奶仔猪25头，猪只称重，按性别、基因型、体重一致的原则随机分组，共5个处理，即普通豆粕组、国产商品发酵豆粕组、进口商品发酵豆粕组、酶解豆粕烘干组、酶解豆粕直接湿喂组，每个处理5个重复，每个重复1头猪。饲养结果表明：对照普通豆粕组仔猪的生产性能指标中日增重(ADG)最好，全期日增重(207.14g/d)相对于国产发酵豆粕、进口发酵豆粕、试验酶解豆粕烘干饲喂、试验酶解豆粕湿喂提高幅度分别为：73.95%(P<0.05)、18.86%(P>0.05)、56.82%(P<0.05)、7.8%(P>0.05);而全期采食量(ADFI)相对于国产发酵豆粕、进口发酵豆粕、试验酶解豆粕烘干饲喂、试验酶解豆粕湿喂提高幅度分别为：77.69%(P<0.05)、29.52%(P>0.05)、34.38%(P>0.05)、40.98%(P<0.05)。而全期料肉比(F/G)则以试验酶解豆粕湿喂最低(1.61)，相对于一般豆粕、国产发酵豆粕、进口发酵豆粕、试验酶解豆粕烘干饲喂分别降低了：24.02%(P<0.05)、25.12%(P<0.05)、16.58%、39.01%(P<0.05)。腹泻指数仍然以酶解豆粕湿喂最低0.272，其次是酶解豆粕烘干饲喂处理0.489，但是各处理之间差异不显著。
　　关键词：酶解豆粕 断奶仔猪 生产性能 腹泻指数
　　我国饲料工业经过近15年来的发展，配合饲料产量从1978年的60万吨上升到2004年的9300万吨，经历了长足的发展。但快速发展的同时，资源的短缺就成为一个突出的矛盾，其中尤其以蛋白质源的短缺最为严重。据中国饲料工业协会预计到2010年，对蛋白源的需求将达到0.60亿吨，缺口0.38亿吨，到2020年需求将达到0.72亿吨，缺口将达到0.48亿吨。2010年、2020年的缺口都将超过需求的60%。缓解矛盾的策略之一就是针对现有蛋白源，提高其利用率。豆粕或大豆相关产品(膨化全脂大豆)作为我国应用最广泛的蛋白源。相对于其他植物性蛋白源，以其蛋白含量高，氨基酸平衡(除TSAA含量较低)，必需氨基酸占总氨基酸的比例高，赖氨酸含量高而一直被营养学家、饲料学家所推崇。相对于鱼粉，除价格便宜外，还不容易被掺假等优势。但是，豆粕(大豆)中因为存在抗营养因子，特别是热不敏感抗营养因子(比如NSP、大豆抗原蛋白)限制了其在高档料中的应用(比如在断奶仔猪料、水生动物料)。目前趋向于应用生物技术来解决抗营养因问题，主要包括微生物发酵、体外酶解豆粕(大豆)等手段。本试验试图采用蛋白酶水解豆粕作为断奶仔猪的主要蛋白源，研究酶解豆粕对21日龄断奶仔猪生产性能及腹泻指数的影响，从而为扩大豆粕在高档料中的应用提供技术、理论支持。
　　1.材料与方法
　　1.1 豆粕性状描述
　　豆粕原料系美国转基因大豆预压浸提而得，粗蛋白46.1%;颜色浅黄色;味道有烤大豆香味，没有酸败、霉变、焦化等异味;质地均匀流动性好，呈不规则碎片状，不含过量杂质。
　　1.2 各处理豆粕指标测定
　　1) 粗蛋白、水分，方法参照：杨胜,1999，主编《饲料分析及饲料质量检测技术》;
　　2)氨基氮：甲醛法(参黄晓钰，刘邻渭 主编，2002《食品化学综合实验》);
　　3)三氯乙酸N溶(TCA)指数：TCA溶解氮/总氮;
　　4)还原糖含量(参黄晓钰，刘邻渭 主编，2002《食品化学综合实验》)。
　　1.3 酶解参数
　　酶解豆粕的适宜参数由本实验室确定，为每克豆粕中添加纤维素酶80U、果胶酶160U、甘露聚糖酶40U，反应6h,温度控制在50℃;再加中性蛋白酶500U，反应4h，温度控制在50℃。酶解豆粕反应体系中料水比为1：8。其中各种酶活定义如下：果胶酶为1g酶粉在50℃、pH5.3的条件下，1h分解果胶产生1mg半乳糖醛酸为100个酶活单位。纤维素酶为1g酶粉在45℃、pH4.8的条件下，1h分解羧甲基纤维素钠产生0.1mg葡萄糖为1个酶活单位。甘露聚糖酶为1g酶粉在50℃、pH5.3的条件下，1s分解总甘露聚糖产生1mmol还原糖(折算为甘露糖)为1个酶活力单位。中性蛋白酶活力：在测定条件下，每分钟水解酪蛋白释放的三氯乙酸可溶物，在280nm时吸光度与1微克的酪氨酸吸光度相当时，所需要的酶量为一个酶活力单位，U/g。
　　1.4 动物试验设计
　　本试验采用单因子试验设计(见下表1)，选择25头28±2日龄，体重约7.5kgDLY断奶仔猪，猪只称重，按性别、基因型、体重一致的原则随机分组，共5个处理,每个处理5个重复，每个重复1头猪，共计25头猪。
　　表1 试验设计

处理	重复数	各重复头数	备注
一	5	1	未酶解豆粕
二	5	1	国产商品发酵豆粕
三	5	1	进口商品发酵豆粕
四	5	1	酶解豆粕-烘干
五	5	1	酶解豆粕-湿喂

　　注：国产商品发酵豆粕由国内某公司提供，其生产是采用接种微生物发酵的方法生产;进口发酵豆粕由其生产是采用接种微生物发酵豆粕一定时间后再加入一定量的酶酶解生产而得;酶解豆粕烘干是指在65℃烘箱中慢速烘成风干样品，并测定其中水分含量;酶解豆粕-湿喂是指将生产的酶解豆粕(料水比1：8)直接混合其它的原料配成全价饲料。
　　1.5 试验日粮
　　参照NRC(1994)对5-10、10-20千克断奶仔猪的营养需要进行配制，除消化能、粗蛋白低于标准(考虑到酶解豆粕有一定量还原糖提供能量，同时酶解产物消化率较高的缘故)，其余指标接近或者超过标准。采用玉米-豆粕型日粮。酶解豆粕湿喂、酶解豆粕烘干、普通豆粕共用基础日粮配方。具体指标见下表2。
　　表2 试验日粮配方组成及营养成分含量

项目	处理二			处理一、四、五		处理三
组成成分	比例	指标		比例	指标	比例	指标
玉米	0.6678	DE	14.345	0.596	14.341	0.663	14.339
豆粕（酶解）	0.205	CP	20.278	0.25	20.293	0.205	20.206
乳清粉	0.05	总Ca	0.818	0.05	0.811	0.05	0.813
鱼粉	0.05	总P	0.654	0.05	0.655	0.055	0.656
豆油	0	有效P	0.432	0.028	0.445	0	0.453
CaCO3	0.009	Lys	1.323	0.007	1.326	0.007	1.326
CaHPO3	0.0055	TSAA	0.671	0.007	0.672	0.0068	0.672
Lys.HCl	0.0023	Met	0.381	0.0025	0.410	0.0024	0.389
Met	0	Trp	0.819	0.0008	0.819	0.00045	0.838
胆碱	0.001	Thr	0.238	0.001	0.247	0.001	0.217
食盐	0.002	Ileu	0.887	0	0.768	0.002	0.879
甜味剂	0.0002			0.0002		0.0002
金霉素	0.0002			0.0002		0.0002
中华多维	0.004			0.004		0.004
微量元素	0.003			0.003		0.003
配合料	1			1		1

　　注：中华多维中含:VA38,000,000IU、VD3 3772000IU、VE73,00IU、VK37,330mg、VB1 110,000mg、VB2 30,000mg、VB6 10,000mg、VB12 100mg、生物素200mg、叶酸5，000mg、烟酸50，000mg，以脱脂米糠作为载体。2：试粮微量元素含量:Fe100mg/kg, Cu20 mg/kg, Zn80 mg/kg, Mn40 mg/kg, I 0.3 mg/kg ,Se0.3 mg/kg。
　　1.6 饲养管理
　　A.适应期2天，即分组进行正式试验期21天。分组后饲以相应的试验日粮。每笼1头仔猪，自由饮水，室内温度控制在22-28℃;每天定时饲喂(8:00、12：00、16：00和20：00)，每次饲喂以饲槽中略有余料为宜。
　　B.其它饲养管理按照常规进行，猪只发生病态，在不影响试验的前提下按照常规处理。
　　C.酶解豆粕湿喂：豆粕酶解后直接与其它饲料混合，全价饲料最终料/水=1：2。
　　1.7 考察指标
　　1)生产性能指标
　　A 日增重(ADG)分别在试验开始和结束时称量仔猪空腹重，并计算试验期平均日增重。
　　B 采食量(ADFI) 试验期间准确测定和记录每天猪采食量，并计算试验期平均日采食。
　　C 料重比(F/G) 根据增重和采食量计算料重比。
　　2)腹泻指数 每天仔细观察记录粪便性状，以最高分作为当天的腹泻指数，评分见下表
　　表3 腹泻评分标准

腹泻程度	粪便外观	腹泻评分
正常	成形或粒状	0
轻度	软粪，能成形	1
中度	稠状，不成形，粪水无分离现象	2
严重	液状，不成形，粪水有分离现象	3

　　1.8 数据处理
　　首先用Excel进行初步计算，再用SPSS11.0进行单因素方差分析。
　　2 结果与分析
　　2.1 各处理豆粕相关指标测定结果
　　表4各处理豆粕相关指标测定结果

测定指标\处理	普通豆粕	国产发酵豆粕	进口发酵豆粕	酶解豆粕烘干	酶解豆粕湿喂
粗蛋白（%）	46.1	50.98	53.04	45.56	45.80
TCA指数（%）	4.75	13.84	15.39	30.05	32.56
氨基氮含量（%）	0.75	4.38	3.05	3.84	5.45
还原糖含量（%）	5.8	6.4	7.2	4.5	7.4

　　由表4可知，国产发酵豆粕、进口发酵豆粕TCA指数较低，分别为13.84%、15.39%，而氨基氮含量分别为4.38%、3.05%，还原糖为6.4%、7.2%，各项指标国产发酵豆粕、进口商品发酵豆粕比较接近。试验酶解豆粕TCA指数分别达到30.05%、32.56%，氨基氮含量为3.84%、5.45%，酶解豆粕直接65℃烘干损失了相当部分的氨基氮，同时还原糖也有相当部分的损失，从7.4%降低为4.5%，降低幅度较大。试验酶解豆粕(湿喂)TCA指数相对商品发酵豆粕有较大幅度的提高，相对于国产、进口提高幅度分别达到135%、111.57%。
　　2.2 动物生产性能结果bc
　　表5 动物生产性能结果

处理	豆粕对照组	国产发酵豆粕	进口发酵豆粕	酶解豆粕烘干	酶解豆粕湿喂
初重（kg）	7.46±0.57	7.61±0.85	7.78±0.69	7.62±0.69	7.57±0.59
1周末重（kg）	8.67±0.60	7.95±0.68	8.51±0.71	7.81±1.15	8.65±0.88
2周末重（kg）	10.04±1.28	8.50±1.05	9.84±0.81	9.00±1.15	9.34±1.05
3周末重（kg）	11.81±1.65	10.11±0.58	11.46±1.28	10.40±1.68	11.61±1.26
1周ADG（g）	173.21±57.55a	48.21±97.48 bc	103.57±45.74 abc	26.79±90.42 c	153.57±46.8 bc
2周ADG（g）	194.64±59.3 a	77.86±38.22 b	189.27±54.20 a	169.29±55.76 a	99.29±28.96 b
3周ADG（g）	253.57±52.0 ab	231.07±43.88 c	232.14±46.60 c	200.36±57.96 c	323.93±54.81a
全期ADG（g）	207.14±53.77 a	119.05±27.63b	175.00±50.11 ab	132.14±55.45b	192.26±37.16 ab
1周ADFI（g）	300.88±18.46 a	207.43±39.14b	214.63±31.88b	207.64±50.80 b	248.65±59.09 ab
2周ADFI（g）	368.20±88.38 a	257.01±58.95 ab	302.13±88.81 ab	285.86±72.60 ab	209.14±55.87b
3周ADFI（g）	623.24±94.1 a	232.44±86.7b	480.78±85.41 ab	468.40±90.85 ab	457.75±73.82 ab
全期ADFI（g）	430.77±69.54 a	242.29±55.71b	332.51±57.53 ab	320.63±56.65 ab	305.18±35.64b
全期F/G	2.12±0.37a	2.15±0.53a	1.93±0.38b	2.64±0.80a	1.61±0.19b
腹泻指数	0.635±0.31	0.957±0.64	0.652±0.68	0.489±0.21	0.272±0.247
第1周负增重	0	2	0	1	0

　　注：SPSS11.0中Duncan多重比较。同行肩注不同大写字母示差异极显著(P<0.01);不同小写字母示差异显著(P<0.05)。
　　由表5可知，对照普通豆粕组仔猪的生产性能指标中日增重(ADG)最好，全期日增重(207.14g/d)相对于国产发酵豆粕、进口发酵豆粕、试验酶解豆粕烘干饲喂、试验酶解豆粕湿喂提高幅度分别为：73.95%(P<0.05)、18.86%(P>0.05)、56.82%(P<0.05)、7.8%(P>0.05);而全期采食量(ADFI)相对于国产发酵豆粕、进口发酵豆粕、试验酶解豆粕烘干饲喂、试验酶解豆粕湿喂提高幅度分别为：77.69%(P<0.05)、29.52%(P>0.05)、34.38%(P>0.05)、40.98%(P<0.05)。而全期料肉比(F/G)则以试验酶解豆粕湿喂最低1.61，相对于一般豆粕、国产发酵豆粕、进口发酵豆粕、试验酶解豆粕烘干饲喂分别降低了：24.02%(P<0.05)、25.12%(P<0.05)、16.58%、39.01%(P<0.05)。腹泻指数仍然以酶解豆粕湿喂最低0.272，其次是酶解豆粕烘干饲喂处理0.489，但是各处理之间差异不显著。值得注意的是第二周ADG以酶解豆粕湿喂较低，仅为99.29g/d，显著(P<0.05)的低于一般豆粕、进口发酵豆粕、试验酶解豆粕烘干饲喂处理，这可能与第二周酶解豆粕的生产有关。而在第三周则以酶解豆粕湿喂日增重最大，达到323.93g/d，相对于豆粕对照组提高达25.75%(P>0.05)，同时显著(P<0.05)的高于其他国产发酵豆粕、进口发酵豆粕、试验酶解豆粕烘干饲喂。
　　3 讨论
　　豆粕中抗营养因子可以分为热敏感类和热不敏感类。前者包括胰蛋白酶抑制剂(TI)、血球凝聚素、脲酶、致甲状腺肿物、抗维生素因子(脂肪氧化酶)等。后者包括非淀粉多糖(NSP)、大豆抗原蛋白、皂甙、低聚糖、植酸几种。针对大豆(豆粕)中的抗营养因子含量及对动物的营养生理效应，很多学者进行了相关研究，并且提出很多解决办法，比如，热处理(Johnson等,1980;Pertes,1981;Schemidt,1987)、氨化法(张建云等，2001)、亚硫酸钠处理(Mendel,1986)、酶解(Sissoms,1976;Miller,1984a;Li等,1991;Hessing等,1996)。但是目前关于抗营养因子问题趋向于用生物技术的方法来解决。其中最为大家关注的是微生物发酵、体外酶解两种方法，几乎所有大豆或豆粕中的抗营养因子都可以通过体外加酶的办法得到解决。
　　在动物饲料中使用酶制剂已有多年的历史，不过采用体外酶处理饲料或者饲料原料是近些年的事。而且大部分酶解研究主要集中于对豆粕或大豆的研究，其中包括荣建华等(2001)用蛋白酶水解大豆，饲喂酶解的大豆多肽能够显著增加小鼠免疫器官的重量，增强机体非特异性免疫功能;潘翠玲等(2002)给早期断奶仔猪饲喂经过胃蛋白酶水解的酶解物，可以克服断奶应激引起的精神差、食欲下降和腹泻等不良现象。而且能够显著提高早期断奶仔猪血清的胰岛素和瘦素的水平和十二指肠内容物胰蛋白酶的总活性。Rooke和Hessing(1996)用酸性蛋白酶处理豆粕，21天断奶仔猪试验，结果表明，断奶后7d，ADG极显著的提高(P<0.01)，日增重从对照组的95克/天提高到155克/天。
　　本研究发现用纤维素酶、果胶酶、甘露聚糖酶、蛋白酶组成的复合酶系采用分步水解的办法，对28日龄断奶仔猪饲养试验结果表明：直接湿喂对ADG、ADFI没有改善，相反相对一般豆粕处理似乎有降低ADFI的趋势，这可能与以下因素有关：中性蛋白酶是内切酶，水解豆粕后产生相当的苦味肽有关;酶解豆粕在全价饲料中的比例过高，从而导致全价饲料中完整蛋白质比例较低，影响饲粮中蛋白的消化吸收和动物体组织中蛋白质的沉积，因为业已研究表明完整蛋白质比例影响肉鸡(Colnago,1991;同时也可能与饲养方式有关，因为试验中酶解豆粕中的水分含量很高，与其他原料混合后采冰箱冷冻，冷冻过程中饲料可能出现变质等现象。但是FCR得到较大程度的提高，降低了料肉比，说明酶解提高了豆粕的消化率。酶解豆粕直接65℃烘干可能会发生较大程度的褐变反应，导致还原糖量的减少，同时酶解生成的大量游离氨基氮也会发生反应，其中影响最大的是赖氨酸等碱性氨基酸，从而相反可能会降低动物的生产性能。
　　4 结论
　　酶解豆粕直接湿喂能够一定程度上改善料肉比，但是对ADG、ADFI没有影响，有降低ADFI的趋势;而酶解豆粕烘干饲喂降低了断奶仔猪的生产性能。
　　参考文献
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　　荣建华.2001.大豆多肽及其生物活性的研究 .湖北武汉：华中农业大学硕士论文 .
　　吴非.2003.外源蛋白酶失活大豆胰蛋白酶抑制剂的研究.东北农业大学博士论文.
　　肖玲.2001.加工工艺参数对豆粕营养价值影响的研究.陕西杨陵：西北农林科技大学硕士论文.
　　韩正康等.猪的消化生理[M].1977，108一120.
　　侯永生,黄俊纯,杨忠原等.1994.偏重压硫酸钠生豆粕胰蛋白酶抑制因子的研究.畜牧兽医学报，25(6):497-506.
　　潘翠玲.2002.添喂蛋白酶解物对早期断奶仔猪消化生理及免疫功能的影响.南京农业大学硕士论文.
　　Sisson J.W.,Thurston S.M.1984.Survival of dietary antigens in the digestive tract of calves intolent to soybean products.Research in Veterinary Science,37:242-246.
　　Hessing M.,van Laarhoven,H.,Rooke,J.A.and Morgan,A.1996.Quality of soyabean meals(SBM) and effect of microbial enzymes in degrading soya antinutritional compounds(ANC).In :2nd Interna -yional soyabean Processing and Utilization Conference Bangkok,Thailand,PP.8-13.
　　Marsman GJP,Gruppen H,Van Der Poel AFB.1997.The effect of thermal processing and enzyme treatm -ent of soybean meal on growth performance,ileal nutrient digestibilities,and chyme charachteristi -cs in broiler chick.Poultry Scince,76:864-872.
　　作者简介：吕刚，四川农业大学动物营养研究所，在念博士生，四川广安人
　　导师：张克英，四川农业大学动物营养所，博导、教授

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不知酶解豆粕和发酵豆粕是不是一个东西