不同復合酶制劑對生長豬生長性能與營養(yǎng)物質表觀消化率的影響

■王 苑 陳寶江 于會民 王吉峰 任 冰

（1.中國農業(yè)科學院飼料研究所生物飼料開發(fā)國家工程研究中心，北京100081；2.河北農業(yè)大學動物科技學院，河北保定071000）

酶制劑作為一種安全高效飼料添加劑，一直是全世界畜牧行業(yè)的研究熱點。在畜禽飼料中添加酶制劑主要有兩個目的：一是彌補畜禽本身內源性消化酶分泌不足，促進營養(yǎng)物質的消化吸收，如蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等；二是補充外源性消化酶，用于消化動物自身不能消化的物質，或降解飼料原料中的抗營養(yǎng)因子或有害物質等，這類酶主要包括纖維素酶、半纖維素酶、植酸酶、果膠酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、以及α-半乳糖苷酶等。

根據酶制劑的組成可分為單一酶制劑和復合酶制劑，其中，單一酶制劑中含有能夠特定催化一種底物的酶，而復合酶制劑中則含有催化不同底物的多種酶。相比于單一酶制劑僅對特定的底物有催化作用，復合酶是可以水解多種不同底物，在復雜飼糧中可發(fā)揮各種酶的針對性和高效性，充分水解飼糧中的抗營養(yǎng)因子。從應用效果來看，多種酶科學搭配可以實現組合效應，其在生產實踐中的應用越來越廣泛[1-2]。

生長豬雖然消化系統發(fā)育比斷奶仔豬相對完善，但該生理階段機體快速生長，對蛋白質和碳水化合物的需求旺盛，因此應當加強蛋白酶等內源性消化酶的添加以保證營養(yǎng)物質的消化吸收效率。此外常見的玉米-豆粕型日糧中，存在纖維素、半纖維素、果膠等非淀粉多糖(NSP)以及α-半乳糖苷、植酸等多種抗營養(yǎng)因子，而生長豬體內又缺乏分解這些物質的內源酶[3]，這些抗營養(yǎng)因子可以減少營養(yǎng)物質的水解作用，增加小腸內容物的量，刺激小腸蠕動反射，增加腸道內飼料運轉速度，從而對營養(yǎng)物質的利用和充分吸收產生負面影響[4]。所以生產實踐中常會添加以木聚糖酶和纖維素酶為主的NSP多糖酶、α-半乳糖苷酶、植酸酶、甘露聚糖酶等酶類，轉化和消除這類抗營養(yǎng)因子，從而克制這些不良效應。

本試驗旨在以生長豬為試驗動物，探討由甘露聚糖酶、α-半乳糖苷酶、植酸酶、酸性蛋白酶、糖化酶、纖維素酶和木聚糖酶等不同組合的3種復合酶制劑對其生長性能和營養(yǎng)物質表觀消化率的影響，為復合酶制劑配制與推廣應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

復合酶制劑包括復合酶A、復合酶B和復合酶C，主要活性成分為甘露聚糖酶、α-半乳糖苷酶、植酸酶、纖維素酶、酸性蛋白酶、糖化酶和木聚糖酶，不同復合酶制劑具體設計方案見表1。

表1 不同復合酶制劑配方組成

1.2 試驗動物及分組

選用日齡相差不超過4 d、品種相同的杜×長×大生長育肥豬160頭，平均體重約23.50 kg，按照遺傳背景相同、體重相近、性別比例一致的原則隨機分為4個處理，每處理設4個重復，每重復10頭仔豬，各處理組之間起始體重差異不顯著（P＞0.05）。試驗期30 d。

1.3 試驗日糧和處理設計

參照NRC（1998）[5]豬營養(yǎng)需要標準并結合生產實踐配制基礎日糧，具體原料組成及營養(yǎng)水平見表2。

日糧1：即基礎日糧；日糧2：在調整基礎日糧中磷添加水平（磷酸氫鈣添加量減少50%，同時調整石粉添加量以保持日糧鈣水平不變）的基礎上添加1 000 mg/kg復合酶A；日糧3：在調整基礎日糧中磷添加水平(磷酸氫鈣添加量減少50%，同時調整石粉添加量以保持日糧鈣水平不變)的基礎上添加1 000 mg/kg復合酶B；日糧4：在調整基礎日糧中磷添加水平(磷酸氫鈣添加量減少50%，同時調整石粉添加量以保持日糧鈣水平不變)的基礎上添加1 000 mg/kg復合酶C。

表2 不同試驗日糧飼料配方組成及營養(yǎng)水平

試驗共分4個處理，即對照組、處理1組、處理2組和處理3組，分別對應飼喂以上4種日糧，具體試驗處理和日糧設計見表3。

表3 試驗處理設計方案

1.4 飼養(yǎng)管理

試驗在封閉式仔豬舍內進行，網上高床飼養(yǎng)；試驗期內提供適宜溫濕度；自由采食和飲水。免疫消毒程序按豬場常規(guī)方法進行。試驗全程由專人負責，嚴格按照試驗要求進行管理。飼養(yǎng)管理參照本品種豬的飼養(yǎng)管理規(guī)程進行。

1.5 試驗數據和樣品收集

①體重、采食量數據采集：在試驗開始和第30 d以個體為單位對所有試驗豬進行空腹稱重，詳細記錄體重；試驗過程中以重復為單位詳細記錄采食量；試驗過程中詳細記錄試驗豬只腹瀉、淘汰和死亡情況，發(fā)生死亡或淘汰試驗豬時及時截料并稱重，并予以詳細記錄。

② 糞便樣品采集：在每個試驗階段結束前3 d，即第28～30 d，早晚從每重復中均勻采集糞樣各約200 g混合，連續(xù)3 d收集糞便，以窩為單位充分混勻，樣品置于-20℃冰箱冷凍保存，以備測定粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維、能量、鈣和磷的表觀消化率。

1.6 檢測指標

生長性能指標：平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和料重比（F/G）；

營養(yǎng)物質消化率：粗蛋白質、粗脂肪、能量、鈣和磷表觀消化率。

1.7 數據處理和統計分析方法

采用SPSS 16.0統計軟件的ANOVA模塊進行數據處理和統計分析，試驗結果數據以“平均值±標準差”表示。

2 試驗結果

2.1 不同復合酶制劑對生長豬生長性能的影響(見表4)

從絕對增重來看，復合酶A組、復合酶B組和復合酶C組較對照組分別提高了1.52、1.80 kg和2.19 kg，從中可以看出，隨著甘露聚糖酶、半乳糖苷酶和植酸酶添加水平的提高，增重得到進一步提高。

從平均日增重來看，與對照組相比較，復合酶A組、復合酶B組和復合酶C組分別提高了10.69%、12.59%和15.31%，但差異均不顯著（P＞0.05）。隨著甘露聚糖酶、α-半乳糖苷酶和植酸酶添加水平的提高，平均日增重有提高的趨勢，但差異不顯著（P＞0.05）。

表4 不同復合酶制劑對生長豬生長性能的影響

從平均日采食量來看，與對照組相比較，酶制劑添加組略有提高，復合酶A組、復合酶B組和復合酶C組分別提高了2.65%、8.30%和5.47%，但差異均不顯著（P＞0.05）。

從料重比來看，復合酶A組、復合酶B組和復合酶C組較對照組有降低趨勢（P＞0.05），分別降低了6.86%、3.28%和7.78%，以復合酶C組最低。

2.2 不同復合酶制劑對營養(yǎng)物質表觀消化率的影響（見表5）

表5 不同復合酶制劑對營養(yǎng)物質表觀消化率的影響(%)

在基礎日糧中添加復合酶A、復合酶B和復合酶C后，顯著提高了能量的表觀消化率（P＜0.05），較對照組分別提高了4.46%、5.46%和5.30%，但復合酶A組、復合酶B組和復合酶C組之間無顯著差異(P＞0.05)。

就粗蛋白質表觀消化率而言，3個復合酶處理組均顯著高于對照組（P＜0.05），較對照組提高了7.35%～8.57%，3個復合酶處理組之間無顯著差異(P＞0.05)。

就粗纖維表觀消化率而言，復合酶A組較對照組提高了6.75%，但差異不顯著（P＞0.05）；復合酶B組和復合酶C組較對照組分別提高了15.00%和11.51%，均顯著高于對照組（P＜0.05）；但3個復合酶處理組之間無顯著性差異（P＞0.05）。

就鈣的表觀消化率而言，3個復合酶處理組均顯著高于對照組(P＜0.05)，較對照組分別提高了6.26%、6.41%和4.93%，3個復合酶處理組之間無顯著差異(P＞0.05)。

就磷的表觀消化率而言，復合酶A組、復合酶B組和復合酶C組均顯著高于對照組（P＜0.05），較對照組分別提高了14.91%、15.09%和15.97%，3個復合酶處理組之間無顯著差異(P＞0.05)，以復合酶C組最高。

3 討論

生長肥育豬消化系統發(fā)育相對成熟、消化能力比斷奶仔豬強，很多人認為此階段的豬，酶分泌能力強，外源性酶制劑發(fā)揮不了相應效果。但部分試驗表明，生長肥育豬日糧中添加酶制劑能促進生長，提高飼料轉化率，提高飼料粗蛋白質、粗脂肪及粗纖維的表觀消化率[6-7]。

本試驗選用常規(guī)的玉米-豆粕型日糧，根據K.E.Bach Knudsen[8]的報道，玉米、豆粕等植物性飼料的細胞壁由阿拉伯木聚糖、纖維素、果膠等非淀粉多糖（NSP）和蛋白質、礦物質等交織在一起組成，具有非常復雜的化學結構。其中玉米含有0.9%的可溶性和6%的不可溶性非淀粉多糖（含42 g/kg的木聚糖），大豆含有6%可溶性和18%～21%的不可溶性非淀粉多糖（含17 g/kg的木聚糖）。此外，豆粕及雜粕類飼料中α-半乳糖苷糖類含量相對較高，簡單的加工方法難以將其分解，且豬自身不能分泌消化該類物質的酶，只有通過微生物發(fā)酵后才能利用，而該發(fā)酵過程中產生的揮發(fā)性脂肪酸和各種氣體均能使動物腸胃脹氣、腹痛、腹瀉、惡心和厭食等；同時，這些低聚糖還能刺激腸道蠕動、提高飼料通過消化道的速度、減少食糜在消化道停留的時間，從而影響營養(yǎng)物質的消化和吸收[9-10]。因此添加酶制劑，消除這些抗營養(yǎng)因子對動物的影響十分必要。本試驗的復合酶A、B、C組均分別添加了低、中、高3個劑量α-半乳糖苷酶、植酸酶以及甘露聚糖酶，以及相同劑量的木聚糖酶、纖維素酶、酸性蛋白酶和糖化酶的復合酶。

B.G.Kim(2004)[11]的試驗報道在生長豬日糧中添加高、低劑量的2種復合酶（復合酶A：β-葡聚糖酶150 U/g、木聚糖酶4 000 U/g、α-淀粉酶1 000 U/g、果膠酶25 U/g以及蛋白酶500 U/g；復合酶B：β-葡聚糖酶1 000 U/g、木聚糖酶1 200 U/g、α-淀粉酶25 U/g）對25 kg左右的生長豬的平均日增重、平均日采食量以及飼料轉化效率均沒有顯著影響。本試驗的生長性能與他們得到結論一致。而Y.H.Shim(2004)[12]的報道表明，Natuphos(植酸酶)和Endo-Power(β-葡聚糖酶、α-半乳糖苷酶、半乳甘露糖苷酶、木聚糖酶)的復合酶制劑添加在斷奶仔豬日糧中，可以顯著改善仔豬的生長性能和營養(yǎng)物質消化率。導致這些試驗結果不同的原因可能是由于豬的不同生長階段的生理特點。計成等[13]對斷奶仔豬消化道幾種酶活性變化的研究表明,斷奶應激可導致仔豬消化道中各種酶活性下降,從而短時間內影響仔豬的消化能力。添加外源性復合酶能彌補仔豬這一特殊生理階段的缺陷,從而改變消化道內酶的組成,調節(jié)消化、代謝功能,幫助消化吸收各種營養(yǎng)物質,起到促進生長的作用。此外，復合酶制劑組成上的差異也是造成不同試驗間差異的主要因素。

磷是生長豬必需的常量礦物質營養(yǎng)元素之一，豬飼料中的磷元素可以分為無機磷和有機磷兩類，其中有機磷以植酸磷形式存在[14]。豬是單胃動物，其消化道中缺乏植酸酶，因此對飼料原料中的植酸磷利用率低，在日糧配方中添加無機磷是保證豬對磷營養(yǎng)需要的常規(guī)方法。然而，豬自身無法充分利用飼料中的植酸磷，隨糞便大量排出體外并富積造成環(huán)境污染[15]。有很多先前的研究報道，在豬日糧中添加植酸酶可以顯著改善飼料原料中的植酸磷的利用效率，減少無機磷的添加量[16-18]。本試驗3個復合酶制劑組均減少50%的磷酸氫鈣添加量，同時添加復合酶（含植酸酶），結果表明減少了無機磷的使用量，并沒有影響豬的生長性能。3個復合酶組的能量、粗蛋白質、鈣和磷的表觀消化率均顯著高于對照組。α-半乳糖苷酶可有效降解飼料中存在的α-半乳糖苷等抗營養(yǎng)因子，降低食糜黏度，減少幼齡動物腹瀉發(fā)病率；可摧毀植物細胞壁結構，促進細胞內營養(yǎng)物質釋放，提高利用效率；甘露聚糖酶可以降解飼料中的甘露聚糖，使得食糜在消化道內不易形成凝膠狀,降低消化道內容物的黏性,從而改善畜禽對營養(yǎng)物質的消化吸收,最終影響畜禽生長和飼料利用率。許多試驗研究表明,單胃動物日糧中添加植酸酶不但可以顯著改善飼料植酸磷的利用，從而減少飼料中無機磷的添加量[19-20]，而且還破壞植物飼料中植酸與礦物質元素、氨基酸（或蛋白質）甚至淀粉的結合，從而有效改善動物體對這些養(yǎng)分的利用率，提高動物的生長性能[21-22]。本試驗復合酶制劑組間沒有顯著差異的主要原因可能是日糧選用的是玉米-豆粕型日糧，相比于小麥、雜粕等原料為主的日糧而言抗營養(yǎng)因子含量較低，因此低劑量的復合酶制劑就可以消除抗營養(yǎng)因子對生長豬的影響。

4 結論

在本試驗條件下，在基礎日糧中添加復合酶制劑后，加酶組的采食量、增重速度和料重比雖然在數值上有所改善，但沒有顯著影響生長豬的生長性能；但添加復合酶后，飼料中能量、粗蛋白質、鈣和磷等營養(yǎng)物質的表觀消化率顯著提升，促進了其吸收利用；隨著甘露聚糖酶、α-半乳糖苷酶和植酸酶添加水平的提高，平均日增重、飼料轉化效率有改善趨勢，磷的表觀消化率有提高趨勢。高劑量的復合酶B組和復合酶C組的粗纖維表觀消化率顯著高于對照組，而低劑量的復合酶A組的粗纖維表觀消化率差異不顯著。由此可見，復合酶的添加量對營養(yǎng)物質的表觀消化率有影響。綜上所述，在基礎日糧中添加復合酶制劑可促進營養(yǎng)物質消化吸收；復合酶制劑作為安全高效飼料添加劑，對于促進飼料資源高效利用、減少營養(yǎng)素環(huán)境排放，促進畜禽健康養(yǎng)殖意義重大，特別是我國飼料資源極其短缺，推廣應用尤為迫切，前景極其廣闊。