外源消化酶在幼齡動(dòng)物中的應(yīng)用

付大波，程時(shí)軍，肖 飛，孫鋁輝，張 偉

（1.武漢新華揚(yáng)生物股份有限公司，武漢 430074；2.武漢工業(yè)學(xué)院，武漢 430023；3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，四川 雅安 625014）

單胃動(dòng)物自身能夠分泌淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等內(nèi)源性消化酶。但幼齡動(dòng)物消化機(jī)能尚未發(fā)育健全，內(nèi)源性消化酶分泌量不足，限制了其對(duì)飼料的利用。在幼齡動(dòng)物日糧中添加適量的外源性消化酶，如淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等，可彌補(bǔ)內(nèi)源酶的不足，改善動(dòng)物的消化機(jī)能，減少腸道疾病，提高健康水平，促進(jìn)畜禽早期生長(zhǎng)[1]。沈水寶等在玉米型日糧中添加消化酶，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，外源酶的添加可以促進(jìn)外源酶的分泌，并對(duì)胃腸道、肝臟及胰腺的發(fā)育有促進(jìn)作用[2]。本文就外源α-淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶對(duì)幼齡動(dòng)物的影響做簡(jiǎn)要闡述。

1 外源α-淀粉酶對(duì)幼齡動(dòng)物的影響

雛雞早期胰腺發(fā)育不成熟，胰腺消化酶合成和分泌速率滯后于飼料的消化，限制了養(yǎng)分的消化利用[3]。雛雞分泌到十二指腸中的淀粉酶很少，因此消化道中缺乏淀粉酶，阻礙了早期生長(zhǎng)[4]。仔豬21日齡前胰淀粉酶分泌量少、活力低，且斷奶會(huì)造成消化酶活性降低。因此，在飼糧中添加適量的外源α-淀粉酶可以協(xié)助消化利用淀粉，對(duì)幼齡動(dòng)物的生長(zhǎng)性能、飼料轉(zhuǎn)化率產(chǎn)生有益的影響。

在肉雞日糧中添加產(chǎn)α-淀粉酶的活大腸桿菌培養(yǎng)物，肉雞的腸道中可產(chǎn)生消化酶，從而改善了腸道形態(tài)，提高肉雞的生產(chǎn)性能及其對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率[5]。在AA肉雞日糧中添加不同劑量的外源α-淀粉酶，均提高了肉雞增重，促進(jìn)采食，且肉雞增重與添加劑量呈明顯的線(xiàn)性關(guān)系，每多添加淀粉酶 1 000 U·kg－1，每羽肉雞約多增重 10 g；此外，其還提高了21日齡肉雞前腸內(nèi)容物淀粉酶、總蛋白酶和胰蛋白酶活性[6－7]。添加外源淀粉酶提高了腸道中淀粉酶活性是外源酶和內(nèi)源酶的疊加效應(yīng)，但并非簡(jiǎn)單的疊加作用[8]?？赡苁怯捎谌占Z中養(yǎng)分類(lèi)型和含量改變導(dǎo)致胰腺合成和分泌酶的適應(yīng)性調(diào)節(jié)作用，外源酶對(duì)胰腺發(fā)育和功能的影響可能有后續(xù)效應(yīng)。高玉紅等研究表明，在飼料中添加以蛋白酶、糖化酶、α-淀粉酶、纖維素酶等為主的復(fù)合酶制劑，可以提高斷奶仔豬的生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率，其中干物質(zhì)、粗蛋白和脂肪的消化率均達(dá)到顯著水平[9]。Inborr等在小麥－大豆型日糧中添加淀粉酶、木聚糖酶和果膠酶，結(jié)果表明，豬回腸末端某些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率有所提高[10]。

不過(guò)淀粉酶的添加效果尚存爭(zhēng)議。Mahagna等試驗(yàn)表明，淀粉酶、蛋白酶等復(fù)合酶制劑對(duì)0～14日齡仔雞生長(zhǎng)性能和養(yǎng)分利用率無(wú)顯著影響；在高粱日糧中添加淀粉酶、蛋白酶，降低了小腸內(nèi)容物中淀粉酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶及胰腺糜蛋白酶活性[11]。趙建偉等證實(shí)，添加外源酶可以提高仔豬十二指腸和空腸黏膜中部分二糖酶的活性，但對(duì)仔豬生產(chǎn)性能并未有顯著改善[12]。耿丹等研究表明，在日糧中添加蛋白酶和α-淀粉酶的復(fù)合酶0.5%對(duì)胰腺淀粉酶活性變化影響不大[13]。

2 外源蛋白酶對(duì)幼齡動(dòng)物的影響

仔豬出生時(shí)胃蛋白酶很少，由于胃底腺部缺乏游離鹽酸，胃蛋白酶沒(méi)有活性，不能很好地消化蛋白質(zhì)，特別是植物性蛋白質(zhì)。早期斷奶仔豬胃pH過(guò)高影響多種消化酶（胃蛋白酶、乳糖酶等）的活性，使得飼料中各種養(yǎng)分的消化利用率降低；此時(shí)消化不良和腹瀉時(shí)有發(fā)生。豆粕是仔豬日糧的主要蛋白源，其粗蛋白含量超過(guò)40%，賴(lài)氨酸含量高。但其含有的抗?fàn)I養(yǎng)因子（抗胰蛋白酶抑制因子）降低了胰蛋白酶活性，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的消化率和利用率降低，引起體內(nèi)氨基酸代謝不平衡，造成仔豬生長(zhǎng)受阻或者停滯，添加外源蛋白酶可以提高飼料轉(zhuǎn)化率，促進(jìn)其生長(zhǎng)。

在單胃動(dòng)物飼料中添加蛋白酶主要有兩大作用，一是補(bǔ)充動(dòng)物體內(nèi)源蛋白酶的不足，幫助幼齡動(dòng)物蛋白質(zhì)的消化；二是消除抗?fàn)I養(yǎng)因子。Zanella等在玉米-豆粕型日糧中添加木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶為主的復(fù)合酶，提高了肉雞的增重，改善了飼料轉(zhuǎn)化率和回腸蛋白質(zhì)消化率[14]。耿丹等試驗(yàn)表明，在日糧中添加蛋白酶和α-淀粉酶的復(fù)合酶0.5%，肉雞胰腺蛋白酶活性降低194.7%，小腸蛋白酶活性提高41.3%，小腸淀粉酶活性提高36.7%[13]。李同洲等在35日齡斷奶仔豬的玉米-豆粕型日糧中添加蛋白酶、α-淀粉酶、果膠酶、纖維素酶等為主的復(fù)合酶制劑，可提高仔豬日增重、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率，并能顯著降低腹瀉發(fā)生率及嚴(yán)重程度，提高仔豬整齊度和健康水平，其研究還指出，蛋白酶是斷奶仔豬酶制劑配方中的首要考慮成分，其次是淀粉酶[15]。沈水寶等在玉米型日糧中添加消化酶，結(jié)果表明其改善了腸道絨毛形態(tài)，降低腸絨毛的損傷程度，對(duì)胃腸道、胰腺和肝臟的發(fā)育有一定促進(jìn)作用[2]。張耕等在斷奶榮昌豬開(kāi)口飼料中添加外源蛋白酶，發(fā)現(xiàn)外源蛋白酶能顯著改善斷奶后榮昌豬的消化不良，減輕斷奶應(yīng)激對(duì)仔豬的影響，增重效果明顯，外源蛋白酶的添加在斷奶一周內(nèi)效果最佳[16]。

郭建來(lái)等在仔豬日糧中添加酸性蛋白酶，可以提高日糧中干物質(zhì)、粗蛋白、鈣、磷的表觀消化率，但均未達(dá)到差異顯著的水平，這主要與試驗(yàn)豬日齡較大有關(guān)[17]。Douglas等在玉米－豆粕型日糧中添加以木聚糖酶、淀粉酶、蛋白酶為主的復(fù)合酶，發(fā)現(xiàn)肉雞的生長(zhǎng)性能并未得到顯著改善[18]。徐奇友等研究表明，外源蛋白酶對(duì)仔豬平均日增重、飼料增重比沒(méi)有顯著影響[19]。在仔豬日糧中添加外源性蛋白酶能提高仔豬增重，促進(jìn)仔豬采食，但是仔豬增重并不隨添加劑量的增加而增加，高劑量添加反而使仔豬的增重、胰腺及空腸內(nèi)消化酶活性下降[20]。說(shuō)明飼料中添加高劑量中性蛋白酶對(duì)斷奶仔豬消化器官分泌的內(nèi)源消化酶可能有負(fù)面影響。

3 外源脂肪酶對(duì)幼齡動(dòng)物的影響

脂肪酶的最適pH是在中性或堿性范圍內(nèi)，其主要作用位點(diǎn)在十二指腸。十二指腸前脂肪酶對(duì)飼料中的脂類(lèi)物質(zhì)不能很好的利用，使幼畜不能有效地利用食物中的脂肪，繼而導(dǎo)致幼畜對(duì)脂肪酸、能量攝入不足或引起腹瀉。張勇等研究表明，32日齡斷奶仔豬日糧中添加淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等組成的復(fù)合酶制劑0.1%，可促進(jìn)斷奶仔豬生長(zhǎng)，改善飼料利用率，降低腹瀉率，減少不同個(gè)體間體重的變異[21]。Polin等給白萊航公雞飼喂含動(dòng)物油4%的玉米型日糧，發(fā)現(xiàn)添加脂肪酶0.1%顯著改善了動(dòng)物油的吸收，脂質(zhì)吸收的改善使得干物質(zhì)的消化率也得到了改善[22]。Dierick等在體外試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，添加一定量的脂肪酶能釋放部分中鏈脂肪酸，起到類(lèi)似抗生素的作用，顯著抑制了消化道某些微生物的生長(zhǎng)[23]。外源添加脂肪酶可顯著增加蛋黃中多不飽和脂肪酸的含量，長(zhǎng)期飼喂脂肪酶對(duì)蛋黃中多不飽和脂肪酸含量有加強(qiáng)作用，對(duì)雞蛋的重量無(wú)顯著影響；但是脂肪酶的添加顯著增加了血液中紅細(xì)胞的含量，使得肝臟出血增多[24]。Marzooqi等在肉仔雞日糧中添加不同劑量的脂肪酶，結(jié)果表明，0～21日齡肉雞采食量和生長(zhǎng)性能隨脂肪酶添加量的增加而減少，對(duì)21、42日齡或 1～42日齡肉雞生長(zhǎng)性能和采食量均無(wú)影響[25]。并認(rèn)為這可能是由于脂肪酶能改善脂肪的消化，減輕脂肪對(duì)膽囊收縮素的抑制作用，使動(dòng)物產(chǎn)生飽感，采食量降低[26]。Meng等研究表明，在小麥型日糧中添加脂肪酶對(duì)肉仔雞生長(zhǎng)性能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率沒(méi)有影響[27]。

4 小 結(jié)

添加外源消化酶的效果與動(dòng)物年齡、種類(lèi)、日糧類(lèi)型、外源酶種類(lèi)添加量有關(guān)。Owsley等推測(cè)，外源酶增加了腸道進(jìn)一步分解或吸收的養(yǎng)分量，從而刺激機(jī)體消化系統(tǒng)的發(fā)育[28]。徐奇友等認(rèn)為，添加外源蛋白酶可能影響動(dòng)物消化系統(tǒng)的發(fā)育，并進(jìn)一步影響仔豬的生產(chǎn)性能[17]。在大馬哈魚(yú)日糧中添加α-淀粉酶沒(méi)有改善其生長(zhǎng)性能，但與蛋白酶、糖酶一起添加到豆粕型日糧中能催進(jìn)動(dòng)物采食，提高增重和飼料轉(zhuǎn)化效率，提示單一添加外源消化酶的效果沒(méi)有與其他消化酶復(fù)合效果好[27-28]。因此，有關(guān)外源性消化酶的最佳配比、添加方式尚需進(jìn)一步研究。

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