不同植酸磷水平飼糧中添加植酸酶對(duì)肉鴨生長性能和血清生化指標(biāo)的影響

劉 宏 劉國華 陳 嫻

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所,北京 100081）

家禽飼糧主要由植物性原料組成,植物性飼料中的植酸是磷的主要存儲(chǔ)形式,以植酸形式存在的磷不易被單胃動(dòng)物利用或利用率很低。已知植物性原料中有60%～80%的磷不能被家禽利用,因而需額外向飼糧中添加無機(jī)磷酸鹽,這樣既提高了飼料成本,又導(dǎo)致植物性原料中磷源的浪費(fèi)。此外,植酸作為抗?fàn)I養(yǎng)因子,具有降低飼料礦物元素以及蛋白質(zhì)、氨基酸利用率的作用[1-3],影響動(dòng)物生長,降低動(dòng)物生產(chǎn)性能。大量試驗(yàn)證明:在低非植酸磷（nonphytate phosphorus,NPP）飼糧中添加植酸酶可以提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能[4-8]。袁纓等[9]試驗(yàn)研究表明,向低非植酸磷飼糧（非植酸磷比正常組降低0.1%）添加植酸酶能提高肉鴨對(duì)總磷、鈣的利用率,顯著減少排泄物中植酸磷（phytate phosphorus,PP）、總磷和鈣的含量。賈振全等[10]研究表明在低非植酸磷（0.35%）水平下添加300 U/kg的植酸酶可使3周齡櫻桃谷肉鴨日增重、日采食量、鈣和磷的表觀存留率達(dá)到或超過正對(duì)照組（非植酸磷0.45%）水平。席峰等[11]試驗(yàn)表明,在非植酸磷不足的飼糧中添加植酸酶可使櫻桃谷肉鴨的生長性能改善,佝僂病發(fā)生率降低,并提高鈣磷利用率,減少糞磷的排出。上述文獻(xiàn)大多研究單一或不同非植酸磷水平下植酸酶的適宜添加量,而有關(guān)植酸酶在不同植酸水平下對(duì)肉鴨生長性能影響的研究尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)考察了不同植酸水平飼糧中添加植酸酶對(duì)肉鴨生長性能及血清生化指標(biāo)的影響,為植酸酶在肉鴨生產(chǎn)中的應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用植酸酶由Danisco Anim al Nutrition提供,實(shí)測酶活為11 813 U/g。其酶活性單位定義為:在37℃水浴溫度和pH 5.5的條件下,每m in從5.1mm ol/L的植酸鈉溶液中釋放出1μmol無機(jī)磷所需要的植酸酶數(shù)量。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼糧

根據(jù)飼糧植酸磷水平和植酸酶水平分為7個(gè)組,包括1個(gè)高非植酸磷（前期4.0 g/kg;后期3.4 g/kg）對(duì)照組和6個(gè)低非植酸磷（前期2.4 g/kg;后期1.8 g/kg）試驗(yàn)組。對(duì)照組飼糧植酸磷水平為2.0 g/kg,不添加植酸酶。試驗(yàn)組飼糧采用雙因子試驗(yàn)設(shè)計(jì),設(shè)2個(gè)植酸磷水平〔2.00（低）和 3.50 g/kg（高）〕和3個(gè)植酸酶水平（500、1 000和1 500 U/kg）。試驗(yàn)采用玉米-豆粕-雜粕型飼糧,制粒后飼喂,基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.3 試驗(yàn)動(dòng)物

選取健康、平均體重為（56.00±1.44）g的1日齡櫻桃谷肉鴨公雛504只,隨機(jī)分為7個(gè)組,每組設(shè)6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)12只鴨。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）Table 1 Composition and nutrient levels o f basal diets（air-d ry basis,%）

1.4 飼養(yǎng)管理

試鴨分2階段飼養(yǎng),前期為1～21日齡,后期為22～40日齡。采用層疊式籠養(yǎng),24 h光照,自由采食和飲水,10日齡時(shí)接種禽流感疫苗。試驗(yàn)期40 d。

1.5 測定指標(biāo)及方法

分別在1、21和40日齡08:00按重復(fù)空腹稱重。試驗(yàn)期間分階段準(zhǔn)確記錄各重復(fù)耗料量、動(dòng)物生長狀況及死亡數(shù),計(jì)算各組各階段的平均日采食量（ADFI）、平均日增重（ADG）及料重比（F/G）。在21、40日齡時(shí)從每個(gè)組的各個(gè)重復(fù)重抽取1只與平均體重相近的試鴨進(jìn)行心臟采血,在3 000 r/m in下離心15 min分離血清,于-20℃下保存?zhèn)溆?。采用日?600-022全自動(dòng)生化分析儀測定血清鈣、磷水平和堿性磷酸酶（AKP）活性。

1.6 統(tǒng)計(jì)方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件中One-w ay ANOVA和General Linear Model的Univariate方法進(jìn)行方差分析,對(duì)F檢驗(yàn)達(dá)顯著性水平（P＜0.05）的因子,進(jìn)行LSD法多重比較。數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 植酸磷和植酸酶水平對(duì)肉鴨生長性能的影響

2.1.1 植酸磷和植酸酶水平對(duì)1～21日齡肉鴨生長性能的影響

雙因素方差分析結(jié)果（表2）顯示,飼糧植酸磷水平顯著影響生長前期（1～21日齡）肉鴨的末均重、平均日增重和平均日采食量（P＜0.01）,高植酸磷飼糧顯著高于低植酸磷飼糧（P＜0.05）,但對(duì)料重比影響不顯著（P＞0.05）。飼糧植酸酶水平也顯著影響1～21日齡肉鴨的末均重、平均日增重和平均日采食量（P＜0.01）,并隨著植酸酶添加量的提高而顯著提高（P＜0.05）,但對(duì)料重比的影響未達(dá)顯著水平（P＞0.05）。

植酸磷和植酸酶水平對(duì)末均重、平均日增重、平均日采食量和料重比均呈現(xiàn)顯著的互作效應(yīng)（P＜0.05）。這種互作效應(yīng)表現(xiàn)為在不同植酸磷水平下添加植酸酶對(duì)生長性能的改善效果不一致。盡管高、低植酸磷水平下添加植酸酶均呈現(xiàn)明顯的劑量依賴效應(yīng),但低植酸磷水平下末均重、平均日增重和平均日采食量提高得更快。當(dāng)植酸酶添加量提高到1 500 U/kg時(shí),高、低植酸磷水平下的各生長性能指標(biāo)趨于一致（P＞0.05）。

單因素方差分析結(jié)果（表2）表明,高非植酸磷（0.40%）的對(duì)照組的肉鴨的末均重、平均日增重、平均日采食量均顯著高于低非植酸磷（0.24%）飼糧基礎(chǔ)上的各試驗(yàn)組（P＜0.05）,表明在非植酸磷低至0.24%時(shí)即使提供足量的植酸磷和植酸酶也未能達(dá)到0.40%非植酸磷飼糧的生長效果。

表2 植酸磷和植酸酶水平對(duì)1～21日齡肉鴨生長性能的影響Table 2 Ef fects of PP and phytase levels on grow th performance of ducks aged from 1 to 21 days

2.1.2 植酸磷和植酸酶水平對(duì)22～40日齡肉鴨生長性能的影響

肉鴨生長后期（22～40日齡）的生長性能也與前期有相似的變化趨勢（表3）。飼糧植酸磷和植酸酶水平顯著影響肉鴨生長后期的末均重（P＜0.01）、平均日增重（P＜0.01）、平均日采食量（P＜0.01）和料重比（P＜0.05）。高植酸磷水平下的各生長性能指標(biāo)均顯著優(yōu)于低植酸磷水平（P＜0.05）。添加植酸酶顯著改善肉鴨的各項(xiàng)生長性能（P＜0.01）,其中末均重、平均日增重和平均日采食量均呈明顯的劑量依賴效應(yīng),隨添加量的提高而增高,各組間差異顯著（P＜0.05）。料重比則以1 500 U/kg組最高,顯著高于其他劑量組（P＜0.05）,而后2組間差異不顯著（P＞0.05）。

植酸磷和植酸酶水平對(duì)末均重、平均日增重和平均日采食量存在顯著的互作效應(yīng)（P＜0.05）。肉鴨的末均重、平均日增重和平均日采食量在低植酸磷水平下隨著植酸酶添加量的提高而顯著增加（P＜0.05）,但在高植酸磷水平下將植酸酶添加量從500 U/kg提高到1 000 U/kg時(shí)有顯著提高（P＜0.05）,而從1 000 U/kg提高到1 500U/kg時(shí)則無顯著改善（P＞0.05）。

對(duì)各組生長性能數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,結(jié)果表明（表3）,在低非植酸磷（0.18%）飼糧中添加1 500 U/kg植酸酶時(shí),肉鴨平均日增重、平均日采食量、料重比接近高非植酸磷（0.34%）的對(duì)照組（P＞0.05）,但對(duì)照組的末均重仍顯著高于各試驗(yàn)組（P＜0.05）。添加1 500 U/kg植酸酶的高、低植酸磷飼糧的生長性能趨于一致,但高植酸磷飼糧略優(yōu)于低植酸磷飼糧（P＞0.05）。

表3 植酸磷和植酸酶水平對(duì)22～40日齡肉鴨生長性能的影響Tab le 3 Effects o f PP and phytase levels on grow th performance o f ducks aged from 22 to 40 days

2.2 植酸磷和植酸酶水平對(duì)肉鴨血清堿性磷酸酶活性和鈣、磷水平的影響

由表4和表5可知,植酸磷水平對(duì)肉鴨21和40日齡血清堿性磷酸酶活性、血清鈣水平均無顯著影響（P＞0.05）,但對(duì)血清磷水平影響顯著（P＜ 0.05）,其中高植酸磷飼糧血清磷水平顯著低于低植酸磷飼糧（P＜0.05）。植酸酶水平顯著影響肉鴨21和40日齡血清磷水平以及21日齡血清堿性磷酸酶活性（P＜0.01）,但對(duì)40日齡血清堿性磷酸酶活性無顯著影響（P＞0.05）。其中21、40日齡血清堿性磷酸酶活性隨植酸酶添加量的增加而降低,500與1 500 U/kg組間差異顯著（P＜0.05）;21日齡血清磷水平則隨植酸酶添加量的增加呈升高趨勢,1 500 U/kg組顯著高于其他劑量組（P＜0.05）。而40日齡血清磷水平則無規(guī)律性變化趨勢,1 000 U/kg組顯著低于500和1 500 U/kg組（P＜0.05）,后2組間差異不顯著（P＞0.05）。40日齡血清鈣水平則未受植酸酶水平的影響（P＞0.05）。

植酸磷和植酸酶水平對(duì)肉鴨21、40日齡血清磷水平存在顯著互作效應(yīng)（P＜0.05）。21日齡血清磷水平在低植酸磷飼糧中以1 000 U/kg組最低,顯著低于500和1 500 U/kg組（P＜0.05）;在高植酸磷飼糧中則隨著植酸磷添加量增加而升高,三者間差異顯著（P＜0.05）。在低植酸磷飼糧中40日齡血清磷變化趨勢與21日齡基本一致,也以1 000 U/kg組最低;但在高植酸磷飼糧中則與21日齡的變化趨勢相反,血清磷水平隨著植酸酶添加量的增高而顯著降低（P＜0.05）。

單因素方差分析結(jié)果（表4和表5）表明,高非植酸磷的對(duì)照組21日齡時(shí)血清堿性磷酸酶活性顯著低于低非植酸磷的各試驗(yàn)組（P＜0.05）,40日齡時(shí)也得到相似的結(jié)果。21日齡時(shí),對(duì)照組血清磷水平與添加1 500 U/kg植酸酶的2個(gè)試驗(yàn)組差異不顯著（P＞0.05）;40日齡時(shí),對(duì)照組血清磷水平顯著低于500 U/kg組（P＜0.05）,顯著高于1 000和1 500 U/kg組（P＜0.05）。而血清鈣水平各組間差異均不顯著（P＞0.05）。

表4 植酸磷和植酸酶水平對(duì)21日齡肉鴨血清堿性磷酸酶活性和鈣、磷水平的影響Table 4 Effects of PP and phytase levels on serum AKP activity and Ca,P levels of ducks at 21 days of age （mm ol/L）

3 討 論

已有大量報(bào)道證明了植酸酶在肉禽飼料中的應(yīng)用效果。Shir ley等[12]報(bào)道,在非植酸磷為0.19%的飼糧中添加從93.75～750.00 U/kg 4個(gè)劑量水平的植酸酶,肉雞體重和采食量隨添加量增加而線性提高。Onyango[13]在低磷飼糧中添加500和 1 000 U/kg植酸酶提高了肉仔雞增重和采食量。Orban[7]在非植酸磷為0.18%的基礎(chǔ)飼糧中添加750和1 500 U/kg的植酸酶,肉鴨采食量線性增加,但體重變化不顯著。賈振全等[10]研究表明,在低非植酸磷水平（0.35%）下添加300和500 U/kg的植酸酶可提高3周齡櫻桃谷肉鴨日增重、日采食量。席峰等[11]試驗(yàn)結(jié)果也表明,非植酸磷不足飼糧中添加植酸酶可使櫻桃谷肉鴨的生長性能改善。本試驗(yàn)也得到了與上述文獻(xiàn)報(bào)道基本一致的結(jié)果。本研究表明,低非植酸磷（前期0.24%,后期0.18%）飼糧中隨著植酸酶添加水平的提高,肉鴨日增重和平均日采食量顯著提高,后期料重比也有顯著降低。

表5 植酸磷和植酸酶水平對(duì)40日齡肉鴨血清堿性磷酸酶活性和鈣、磷水平的影響Tab le 5 Effects of PP and phytase levels on serum AKP activity and Ca,P levels o f ducks at 40 days o f age （mm ol/L）

植酸作為植酸酶作用的底物,其含量高低也對(duì)植酸酶的作用效果有顯著的影響。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)添加相同劑量的植酸酶時(shí),高植酸磷飼糧比低植酸磷飼糧表現(xiàn)出更好的生長性能,平均日增重和平均日采食量都顯著增加。顯然在非植酸磷缺乏的情況下,高植酸磷飼糧提供了更多的植酸酶作用底物,相同劑量的植酸酶作用于高植酸磷飼糧釋放出更多的非植酸磷,并降低植酸的抗?fàn)I養(yǎng)作用,改善動(dòng)物的營養(yǎng)狀況。

值得注意的是,在不同的植酸磷水平下,植酸酶的劑量反應(yīng)不同。對(duì)于低植酸磷飼糧,隨著植酸酶添加水平的提高,平均日增重和平均日采食量呈近似的線性增長趨勢,但在高植酸磷飼糧中,當(dāng)植酸酶添加劑量從1 000 U/kg增至1 500 U/kg時(shí),肉鴨前、后期平均日增重和平均日采食量的增長趨緩。當(dāng)添加量達(dá)到1 500 U/kg時(shí),高、低植酸磷組的生長性能指標(biāo)趨于一致。產(chǎn)生這一結(jié)果的原因可能主要有2個(gè)方面:一方面,植酸本身具有抑制消化酶活性的抗?fàn)I養(yǎng)作用[14],高植酸磷飼糧中的植酸能夠抑制添加的植酸酶的活性,而低植酸磷飼糧受到的影響則相對(duì)較小,因此添加效果更為明顯;另一方面,本試驗(yàn)采用的高植酸磷飼糧中添加了13.5%的米糠,而米糠中含有的大量非淀粉多糖酶會(huì)降低飼糧中養(yǎng)分消化率,從而抑制了動(dòng)物的生長,在此情況下由于添加了高劑量的植酸酶,磷可能已經(jīng)不再是生長限制因子,采用植酸替代米糠建立高植酸磷飼糧模型可能會(huì)消除這一影響。

本試驗(yàn)也研究了植酸磷和植酸酶對(duì)與磷代謝相關(guān)的血清生化指標(biāo)的影響。本試驗(yàn)結(jié)果表明,植酸磷和植酸酶水平對(duì)血清磷水平有顯著的影響,但變化趨勢不規(guī)律,可能是血清磷含量還受日節(jié)律和應(yīng)激的影響,前期隨植酸酶添加量增加而升高,后期則隨之而降低。植酸磷和植酸酶水平對(duì)血清鈣水平無顯著影響,這與徐奇友等[15]、Onyango[13]、楊維仁等[16]和廖智超[17]的報(bào)道一致。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),與血清鈣和磷水平不同,血清堿性磷酸酶活性的變化則呈現(xiàn)較強(qiáng)的規(guī)律性,21和40日齡均隨植酸酶添加量的升高而顯著降低,趨近于正常對(duì)照組,其他試驗(yàn)研究也印證了這一現(xiàn)象[17-18]。堿性磷酸酶又稱正磷酸單酯磷酸水解酶,其中由成骨細(xì)胞產(chǎn)生的骨型同工酶占到總活性的將近1/2,因此是反映骨骼代謝的重要指標(biāo)。一般認(rèn)為,較高的血清堿性磷酸酶活性與骨骼更新活躍有關(guān)。據(jù)此可以認(rèn)為,當(dāng)飼糧中缺乏可利用磷時(shí),成骨細(xì)胞活動(dòng)增強(qiáng),堿性磷酸酶的活性較高,隨著植酸酶的添加量的增加,飼糧可利用磷增加,骨磷周轉(zhuǎn)變慢,從而使血清堿性磷酸酶的活性降低。

由本試驗(yàn)結(jié)果可知,在肉鴨生長前期,在非植酸磷含量為0.24%的飼糧中添加1 500 U/kg植酸酶時(shí),其生長性能和血清堿性磷酸酶活性接近但未能達(dá)到非植酸磷含量為0.40%的對(duì)照組。由此換算的植酸酶與非植酸磷的當(dāng)量明顯大于937.5 U/g。而在肉鴨生長后期,在非植酸磷含量為0.18%的飼糧中添加1 000或1 500 U/kg植酸酶時(shí),其生長性能和堿性磷酸酶活性接近或達(dá)到非植酸磷含量為0.34%的對(duì)照組,推算其植酸酶當(dāng)量介于625.0～937.5 U/g之間。Kornegay[19]測得肉仔雞飼糧中植酸酶的平均當(dāng)量值為939 U/g。Yi等[20]測得玉米-豆粕型飼糧中植酸酶當(dāng)量為785 U/g。由此可見,即使是相同的植酸酶、動(dòng)物和飼糧類型,其磷當(dāng)量的變異仍然很大。因此可以認(rèn)為,磷當(dāng)量的概念目前還很不成熟,仍需大量的研究工作積累。

4 結(jié) 論

①在高、低植酸磷飼糧中添加植酸酶均可顯著提高肉鴨平均日增重和平均日采食量,但在低植酸磷飼糧中添加效果更為明顯。添加500和1 000 U/kg的植酸酶時(shí),高植酸磷飼糧組肉鴨的增重和平均日采食量均顯著高于低植酸磷飼糧組,但添加1 500 U/kg植酸酶時(shí),高、低植酸磷飼糧組生長性能趨于一致。

②血清堿性磷酸酶活性用來衡量肉鴨的磷營養(yǎng)狀況較為敏感,隨著飼糧植酸酶添加量的增加其活性降低。

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（編輯 菅景穎）