酶制劑對羔羊消化玉米蛋白粉能力的影響

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　　酶制劑對羔羊消化玉米蛋白粉能力的影響

　　劉善庭 ，王永軍，田秀娥

　　(西北農林科技大學，陜西 楊凌 712100)

　　摘 要：試驗采用單因子隨機分組設計，將20只4日齡健康無病、體重相近的灘羊公羔隨機分為A、B、C、D 4個處理，每個處理5個重復。處理A，對照組，飼喂玉米蛋白粉;處理B，玉米蛋白粉+中性蛋白酶5 000 U/kg;處理C，玉米蛋白粉+α-淀粉酶4 000 U/kg;處理D，玉米蛋白粉+脂肪酶4 000 U/kg。采用全收糞法進行消化代謝試驗，分析測定灘羊羔羊對玉米蛋白粉中干物質、有機物、粗蛋白質、粗脂肪及無氮浸出物的表觀消化率。試驗從羔羊4日齡開始，至17日齡結束，共13天，其中4~13日齡為預飼期，13~17日齡為正試期。試驗結果表明：添加酶制劑可不同程度的提高羔羊對日糧干物質、有機物、粗蛋白質、粗脂肪和無氮浸出物的表觀消化率，其中干物質表觀消化率比對照組分別提高了2.20、0.35和0.78個百分點;有機物表觀消化率比對照組分別提高了2.61、0.79和1.11個百分點;蛋白酶組粗蛋白表觀消化率比對照組、淀粉酶組和脂肪酶組分別提高了3.74、4.96和4.44個百分點(P<0.05);淀粉酶組無氮浸出物表觀消化率比對照組、蛋白酶組和脂肪酶組分別提高了6.04、5.12和5.18個百分點(P<0.05);脂肪酶組粗脂肪表觀消化率比對照組、蛋白酶組和淀粉酶組分別提高了2.57、3.84和4.55個百分點(P<0.05)。
　　關鍵詞：酶制劑;羔羊;玉米蛋白粉;養分表觀消化率
　　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
　　現代化養羊生產中要求實行羔羊早期斷奶。羔羊早期斷奶技術是高效養羊生產的重要環節。對羔羊而言，早期斷奶可使羔羊盡早適應固體飼料，可以縮短羔羊生產周期，提高羔羊的生產效益。早期斷奶，不僅能大大降低了母羊的飼養成本，而且有助于母羊提前進行生理和體況恢復，將有助于在母羊群中實行高效高頻繁殖。實現羔羊早期斷奶具有重大意義。但實現早期斷奶，首先要解決代乳料問題。初生羔羊的胃腸道內基本上不存在微生物，出生后2日齡內皺胃黏膜內凝乳酶增加，6周齡時開始下降。出生后1周，胃蛋白酶數量上的變化與凝乳酶相近，以后5周內有上升趨勢(Walker，1959)[1]。羔羊小腸內容物胰蛋白酶和糜蛋白酶活性在1～30日齡內變化不大，2月齡后顯著增加，原因可能是羔羊在1月齡內以吃奶為主，采食量較低，蛋白質主要來源于羊乳，隨日齡增加和飼料采食量的增加，羔羊消化器官和消化腺功能不斷完善，其分泌功能不斷增強(張英杰等，2005)[2]。出生羔羊腸道內乳糖酶的活性很高，但其他酶如蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性都很低，這些酶的活性一般要在2周齡以上才逐步增高。由于以上消化特點，傳統的代乳料和早期補飼料中幾乎都含有乳源物質如脫脂奶、乳蛋白濃縮物和乳清粉，且羔羊對其蛋白質和糖類有高的消化率。乳源物質雖然滿足了適口性、營養性和可消化性的基本要求，但是近年來由于乳制品的價格持續上漲，用乳源物質配制代乳料和早期補飼料成本太高，難以在生產中推廣應用，所以近年來國內外對選擇與使用價格低廉的植物性飼料替代乳源物質配制代乳料和早期補飼料的可行性、飼料原料加工方法、使用效果等方面開展了一定研究，并取得了一定進展。然而，植物性飼料所含的抗胰蛋白酶及過敏原影響他們在羔羊后消化道的消化，而且羔羊胃腸道內又缺少相應的酶，往往造成羔羊腹瀉，消化能力下降等。因此，對羔羊補充內源性消化酶，研究酶制劑對羔羊消化代乳料和早期補飼料能力的影響，對科學配制羔羊代乳料和早期補飼料、提高養羊業的經濟效益具有重要意義。
　　飼用酶制劑的開發和應用是生物技術在動物營養和飼料工業中應用最為成功的例子，作為“天然”或“綠色”飼料添加劑(汪儆，1997)[3]，它在提高動物生產性能和飼料利用效率，開發新的飼料資源，生產無毒、無殘留、天然的畜產品以及環境保護等方面逐漸顯示出了巨大的潛力。本試驗用玉米蛋白粉作為試驗日糧，在其中添加不同種類的酶制劑，通過羔羊對各種營養成分消化率的測定和分析，確定在玉米蛋白粉中添加不同酶制劑的使用效果，為科學、全面的配制羔羊代乳料提供基礎依據。
　　1材料與方法
　　1.1試驗設計
　　本試驗采用隨機分組設計，將20只4日齡、出生體重相近、健康、同質性較好的灘羊公羔隨機分為4組，每組5只。試驗從羔羊4日齡開始，至17日齡結束，共13天，其中4~13日齡為預飼期，13~17日齡為正試期。
　　1.2酶制劑
　　本試驗所用酶制劑為市售分析純，皆為固體粉末狀。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試驗日糧
　　各試驗組日糧及酶制劑添加量見表1，日糧營養成分見表2。
　　表1各試驗組日糧及酶制劑添加量
　　Table 1 Adding contents of the enzyme in trail diets U/kg

試驗組編號	日糧	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日糧	—	—
C	玉米蛋白粉	—	4 000U/kg日糧	—
D	玉米蛋白粉	—	—	4 000U/kg日糧

　　表2日糧養分含量(風干樣基礎)
　　Table 2 Nutrient content of the trail diets %

組別 Group	干物質 DM	有機物 OM	粗蛋白 CP	粗脂肪 EE	無氮浸出物 NFE	鈣 Ca	磷 P
玉米蛋白粉	90.61	89.49	49.73	13.28	23.93	0.07	0.09

　　1.4試驗羔羊的人工哺乳及管理
　　羊舍為避風、向陽、通風良好的半開放棚。試驗前用強力消毒靈溶液對羊舍地面，墻壁，羊欄等進行徹底消毒。
　　試驗羊只從4日齡開始進行預飼。預飼期隔離羔羊并用奶瓶補飼試驗日糧。將試驗日糧用60℃左右的溫開水邊沖邊攪拌，與水按照1：5的比例配制。用溫度計測量水溫，當水溫降到35~40℃時，加入精確稱量的酶制劑，以免溫度影響酶制劑的活性，攪拌均勻后飼喂試驗羔羊。飼喂完畢后用已消毒的毛巾擦拭羔羊嘴部。飼喂后將奶瓶、奶嘴、攪拌棒及毛巾等用沸水煮30~60min。4日齡每日補飼1次，隨著羔羊日齡的增長逐漸延長隔離時間，并逐漸增加每日補飼次數，至10日齡完全隔離以排空母乳。在10~12日齡的預飼隔離期，將自制的收糞袋套于羔羊尾部，觀察記錄羔羊的采食量以及排糞規律，從而確定羔羊的日飼喂次數、飼喂量及收糞的分界點。
　　13~17日齡為正試期。每日6:00、10:30、15:00、19:00、22:30定時給羔羊飼喂試驗日糧，準確記錄每只羔羊的實際采食量。飼喂時按預飼期所測定的羔羊采食量(每日飼料干物質的采食量為羔羊體重的2%左右)，平均分成5份，每次飼喂一份。在4天的正試期間，詳細記錄羊舍溫度及羔羊的健康狀況。
　　1.5糞樣的采集與分析方法
　　本試驗采用全收糞法收集糞樣。正試期開始的當天早晨8:00羔羊空腹時準確稱量羔羊體重并記錄，將自制的收糞袋套于羔羊尾部收集糞樣，以后每天早晨8:00從收糞袋中收取糞樣，對收取的鮮糞樣進行準確稱重并記錄，直至試驗結束。在羔羊17日齡早晨8:00取收糞袋且在未飼喂前再次準確稱量羔羊體重并記錄。
　　將鮮糞放入瓷盤中于105℃下烘15min，然后快速降溫到65℃下烘烤12h。將四天所收集糞樣混和均勻，用研缽研碎并盡可能將糞中的羊毛去除、制樣，以備測定干物質、粗蛋白、粗脂肪等概略養分含量及其表觀消化率。
　　飼料中主要養分測定均采用常規飼料分析法(張麗英，2003)[4]。
　　1.6數據處理與分析
　　用 SPSS軟件進行數據統計分析，結果以“平均值±標準差”表示 ，用 DUNCAN’S進行數據的多重比較。
　　2實驗結果
　　酶制劑對羔羊消化玉米蛋白粉能力的影響如表3所示，B、C和D 三組干物質的表觀消化率略高于A組(P>0.05)，分別比A組提高了2.20、0.35和0.78個百分點，四組間差異不顯著(P>0.05);B、C和D三組有機物的表觀消化率分別比A組提高了2.61、0.79和1.11個百分點，A、C和D三組間差異不顯著(P>0.05)，B、C和D三組間差異不顯著(P>0.05)，但B組顯著高于A組(P<0.05);B組粗蛋白的表觀消化率比A、C和D三組分別提高了3.74、4.96和4.44個百分點，差異均顯著(P<0.05)，A、C和D三組間差異不顯著(P>0.05);C組無氮浸出物的表觀消化率比A、B和D組分別提高了6.04、5.12和5.18個百分點，差異均顯著(P<0.05)，A、B和D三組間差異不顯著(P>0.05);D組粗脂肪的表觀消化率比A、B和C三組分別提高了2.57、3.84和4.55個百分點，差異均顯著(P<0.05)，A、B和C三組間差異不顯著(P>0.05)。
　　表 3 酶制劑對玉米蛋白粉主要養分表觀消化率的影響
　　Table 3 Effects of enzyme on apparent nutrient availability of corn gluten meal %

組別 Group	干物質 DM	有機物 OM	粗蛋白 CP	粗脂肪 EE	無氮浸出物 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：同列數據后標無相同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。
　　Note: Data with no same letters in the same column represent significant differences (P<0.05).
　　上述情況表明：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質的表觀消化率，但效果不顯著(P>0.05)，對有機物的表觀消化率也有不同程度的提高，其中只有B組比對照組A組顯著提高(P<0.05)，C和D組與對照組A三組間差異不顯著;添加蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶可分別提高日糧中粗蛋白、粗脂肪和無氮浸出物的表觀消化率中，差異均顯著(P<0.05)。
　　3討論
　　消化酶對飼料在羔羊小腸內的消化起著十分重要的作用，飼料營養成分在小腸內消化率的高低受消化酶活性的影響(張英杰等，2005)[2]。消化酶類是蛋白質，它們具有許多極性基團，在不同的pH中，這些基團的解離狀態不同，只有在酶蛋白處于一定解離狀態時，酶才能與底物結合，發揮其催化作用。因此pH 改變時，可引起消化酶的活性改變。研究表明，家畜體內大多數酶的最適pH接近中性，其活性隨pH 的變化而變化(Siddons，1986)[5]。羔羊小腸不同部位內容物pH不同，但其中空腸的pH (稍大于7，呈弱堿性) 與各類消化酶作用的最佳pH 比較接近，而空腸是營養物質消化吸收的主要場所(張英杰等，2005)[2]。由于初生羔羊的胃腸道內基本上不存在微生物，其消化方式與單胃動物相似，以化學性消化為主，因此在早期斷奶羔羊代乳料中添加酶制劑可以提高羔羊的消化能力。
　　在羔羊上應用酶制劑最早的報道始于20世紀60年代，當時使用的酶制劑添加物中包括淀粉酶、纖維素酶及蛋白酶，但是沒有改變飼喂粉碎玉米或苜蓿干草的肥育羔羊的飼料轉化效率或平均日增重。其原因可能是當時酶制劑的生產加工技術以及儲存添加方法不成熟，或者是因為肥育羔羊消化器官和消化腺功能發育已相對比較完善，添加酶制劑效果不明顯。司玉萍(2004)[6]報道，在8月齡西藏羔羊日糧中添加適量復合酶制劑，有益于羔羊生長發育和抗病能力，改善羔羊胃腸道內環境從而有助于其對營養物質的消化吸收，適合動物快速生長的微生態環境，對羔羊生長發育及增重具有促進作用。但在早期斷奶羔羊代乳料中加入酶制劑的研究目前尚未見報道。
　　Mahagna等(1995)[7]報道，在日糧中添加外源酶可提高內源酶活。由本實驗結果可知，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對飼糧的消化率，尤其是各種酶均可顯著提高其對應養分的消化率。說明早期斷奶羔羊內源消化酶不足，不能充分利用植物性飼料，日糧中添加淀粉酶和蛋白酶等消化酶可起到補充其內源消化酶的不足的作用，使其消化道內的酶活性增加，從而提高其消化能力，改善其對養分的消化利用效率。
　　4結論
　　由本試驗的結果可知，用玉米蛋白粉飼喂早期斷奶羔羊時，添加蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶均可提高其干物質和有機物的表觀消化率;在各試驗組的粗蛋白、粗脂肪和無氮浸出物的表觀消化率中，添加了相應酶制劑的組比其他組均可顯著提高養分的表觀消化率(P<0.05)。說明在玉米蛋白粉中添加酶制劑能夠提高羔羊的消化能力，且效果顯著。
　　參考文獻：
　　[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] 張英杰,劉月琴,孫洪新等.羔羊小腸 pH及主要消化酶發育規律的研究[J].畜牧獸醫學報,2005,36(2):149-152.
　　[3] 汪儆.飼料毒物與抗營養因子研究進展[M].西安：西北大學出版社,1997.
　　[4] 張麗英.飼料分析及飼料質量檢測技術(第2版)[M]. 北京：中國農業大學出版社,2003.
　　[5] Siddons R C.Carbohydrase activities in bovine digestive tract[J].Biochemical,1986,108：839-844.
　　[6] 司玉萍.添加不同劑量復合酶制劑對羔羊增重效果的影響[J].黑龍江畜牧獸醫,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：劉善庭 性別：男 籍貫：安徽亳州 出生年月：1983年1月 在讀碩士研究生，專業為動物營養與飼料科學。研究方向為畜禽營養調控。

michaelhe

很好的資料，謝謝LZ的慷慨分享