谷物及其副產(chǎn)品中添加非淀粉多糖酶對肉鴨能量利用的影響

張 旭 黃生敏 蔣桂韜 林 謙 胡 艷 李昊幫 戴求仲*

(1.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所動物營養(yǎng)與飼養(yǎng)技術(shù)研究室，長沙 410131;2.岳陽市第四中學(xué)，岳陽 414000;3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長沙 410128)

我國是世界上肉鴨生產(chǎn)和消費(fèi)的第一大國，近年來肉鴨產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，然而與其產(chǎn)業(yè)發(fā)展不相適應(yīng)的是我國缺乏對肉鴨營養(yǎng)、飼料配制及營養(yǎng)需要量的系統(tǒng)研究，鴨代謝能和養(yǎng)分利用率等數(shù)據(jù)缺乏，生產(chǎn)中有時不得不參照雞的數(shù)據(jù)。然而，雞和鴨的消化生理有較大不同［1］，對飼料的能量利用亦有明顯差異［2］，將雞的數(shù)據(jù)用于鴨的生產(chǎn)遠(yuǎn)不夠準(zhǔn)確，因而需要對飼料原料的鴨代謝能數(shù)據(jù)進(jìn)行研究和補(bǔ)充。谷物及其副產(chǎn)品是肉鴨飼料的主要原料，其中均含有一定量的非淀粉多糖(non-starch polysaccharides，NSP)，NSP 是存在于飼料中的主要抗?fàn)I養(yǎng)因子，會在鴨腸道內(nèi)產(chǎn)生黏性物質(zhì)，降低食糜的消化速度，抑制消化酶活性，妨礙營養(yǎng)物質(zhì)的吸收，降低飼料的有效能。NSP酶能夠降解可溶性NSP，提高飼料有效能和能量代謝率［3］。本研究以肉麻鴨為試驗動物，通過代謝試驗的方法測定谷物及其副產(chǎn)品的鴨代謝能，建立谷物及其副產(chǎn)品的代謝能預(yù)測模型，并分析谷物及其副產(chǎn)品加酶后能量的有效營養(yǎng)改進(jìn)值(effective nutrients improvement value，ENIV)［4］，系統(tǒng)評價添加NSP酶對肉鴨能量利用的影響，為NSP酶在肉鴨飼料中的使用和配方制定提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗原料

于2011年1月至2011年3月期間，從吉林、江蘇、湖南等省共采集14種谷物及其副產(chǎn)品，詳見表1。將14種飼料原料用固體粉碎機(jī)粉碎，過40目篩，保存于廣口瓶和封口袋中。試驗中所用的淀粉為市售玉米淀粉。

1.1.2 酶制劑

試驗用酶制劑為復(fù)合NSP酶，主要成分為纖維素酶(1 000 U/g)和木聚糖酶(12 000 U/g)。

表1 谷物及其副產(chǎn)品的來源及描述Table 1 Sources and description of cereal and its by-products

1.2 試驗動物與分組

選用體重2.0 kg左右、采食正常、無怪癖、強(qiáng)飼后無異常反應(yīng)的56只健康成年肉用公麻鴨作為試驗鴨，在代謝籠內(nèi)個體飼養(yǎng)，隨機(jī)分為7組，每組8個重復(fù)，每個重復(fù)1只鴨。每組強(qiáng)飼1種原料，同一原料進(jìn)行加酶和不加酶2組試驗，每批次測定3種原料，總共進(jìn)行了5個批次。試驗在湖南省畜牧獸醫(yī)研究所水禽試驗場的家禽代謝實驗室進(jìn)行，自然光照，自由飲水。

1.3 測定指標(biāo)與方法

試驗分預(yù)試期、正試期(禁食排空、強(qiáng)飼、糞尿排泄物收集)及體況恢復(fù)期3個階段進(jìn)行。通過手術(shù)將排泄物收集瓶分別于排泄腔口外圍處縫合一個無底瓶蓋，以便收集糞尿，手術(shù)后試驗鴨恢復(fù)5 d。預(yù)試期1周，加酶組試驗進(jìn)行前使用加酶飼料對試驗鴨預(yù)飼，禁食48 h，期間自由飲水并通過飲水為每只鴨每日補(bǔ)充葡萄糖50 g，禁食結(jié)束后進(jìn)行強(qiáng)飼，通過強(qiáng)飼器對每只鴨強(qiáng)飼60 g飼料原料，加酶組在飼料中按150 mg/kg添加NSP酶，低容重、粗纖維含量高的飼料強(qiáng)飼50 g，并以淀粉補(bǔ)足至60 g，內(nèi)源組不進(jìn)行強(qiáng)飼，每日補(bǔ)充葡萄糖50 g，及時按個體記錄強(qiáng)飼時間，收集排泄物48 h。每100 g鮮糞加10 mL 10%HCl和3～5滴甲苯攪拌均勻，立即保存于-4℃冰箱。全部收集完成后轉(zhuǎn)入60～65℃烘箱中鼓風(fēng)干燥至恒重，置室內(nèi)回潮24 h后稱重，粉碎過40目篩制成風(fēng)干樣品保存于封口袋中備測。每批試驗正試期結(jié)束后，體況恢復(fù)7 d。采用全自動氧彈式量熱儀(WZR-1T-B，長沙奔特儀器有限公司)測定樣品能值。能量各指標(biāo)計算公式如下:

表觀代謝能(AME，MJ/kg)=(食入總能-排泄物總能)/食入風(fēng)干物質(zhì)量;

真代謝能(TME，MJ/kg)=(食入總能-排泄物總能+內(nèi)源能)/食入風(fēng)干物質(zhì)量;能量表觀代謝率(%)=(AME/原料總能)×100;

能量真代謝率(%)=(TME/原料總能)×100;

代謝能的ENIV(MJ/kg)=加酶后TME-加酶前TME。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗結(jié)果以“平均值 ±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件中線性回歸分析程序的逐步法求導(dǎo)出預(yù)測有效能的多元回歸方程，采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件作獨(dú)立樣本t檢驗，顯著水平為P＜0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 NSP酶對谷物及其副產(chǎn)品AME和能量表觀代謝率的影響

由表2可知，添加NSP酶后麥麩和燕麥麩的AME和能量表觀代謝率有較好的提升，分別提高了8.74%和17.91%(P＞0.05)，白酒糟、次粉、玉米干酒糟及其可溶物(DDGS)和玉米的AME也有較大提高，分別提高了9.08%、6.18%、4.05%和2.96%(P＞0.05)，次面粉、大麥、小麥、稻谷和米糠粕也獲得了一定的提高，分別提高了2.86%、2.31%、1.94%、1.84%和 1.91%(P ＞0.05)，米糠、碎米和玉米糖渣的提高幅度較小，分別提高了1.02%、0.73%和0.82%(P ＞0.05)。

添加NSP酶可以使飼料原料釋放出額外的有效營養(yǎng)成分，使谷物及其副產(chǎn)品的代謝能增加了0.10～0.76 MJ/kg，代謝能的ENIV為正。白酒糟和燕麥麩的代謝能增加了0.76和0.72 MJ/kg，次粉、燕麥麩、玉米DDGS和玉米的代謝能分別增加了0.65、0.57、0.47 和 0.40 MJ/kg，次面粉、大麥、小麥和稻谷分別增加了 0.38、0.28、0.24和0.22 MJ/kg，米糠粕、米糠、碎米和玉米糖渣分別增加了 0.14、0.13、0.10 和 0.10 MJ/kg。

表2 非淀粉多糖酶對谷物及其副產(chǎn)品的表觀代謝能和能量表觀代謝率的影響Table 2 Effects of non-starch polysaccharide enzymes on AME and apparent energy metabolizability in cereals and their by-products

2.2 NSP酶對谷物及其副產(chǎn)品TME和能量真代謝率的影響

由表3可知，添加NSP酶后麥麩和燕麥麩的TME和能量真代謝率有較好的提升，分別提高了7.78%和12.62%(P＞0.05)，白酒糟、次粉、玉米DDGS和玉米的TME也有較大提高，分別提高了8.07%、5.67%、3.66% 和 3.30%(P ＞0.05)，次面粉、大麥、小麥、稻谷和米糠粕也獲得了一定的提高，分別提高了2.61%、2.09%、1.79%、1.69%和1.26%(P＞0.05)，米糠、碎米和玉米糖渣的提高幅度較小，分別提高了0.96%、0.69%和0.75%(P＞0.05)。

表3 非淀粉多糖酶對谷物及其副產(chǎn)品的TME和能量真代謝率的影響Table 3 Effects of non-starch polysaccharide enzymes on TME and true energy metabolizability in cereals and their by-products

2.3 谷物及其副產(chǎn)品代謝能預(yù)測方程的建立

為了根據(jù)谷物及加工副產(chǎn)品的概略養(yǎng)分快速估測其有效能值，選用谷物及加工副產(chǎn)品中干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)、粗纖維(CF)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)等概略養(yǎng)分含量為自變量，分別以AME和TME為因變量，采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件中線性回歸分析程序逐步回歸分析，剔除不顯著相關(guān)指標(biāo)，求導(dǎo)出多元回歸方程，在P＜0.05水平下，建立代謝能的預(yù)測回歸方程。

將谷物及其副產(chǎn)品的養(yǎng)分含量與AME和TME進(jìn)行回歸分析得到:

AME=12.406+0.214CP-0.154NDF(R2=0.737，RSD=0.92);

TME=13.477+0.213CP-0.152NDF(R2=0.737，RSD=0.92)。

AME和TME均與CP含量顯著正相關(guān)(P＜0.05)，與NDF含量顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)。

3 討論

3.1 谷物及其副產(chǎn)品的鴨代謝能

在國內(nèi)外的飼料數(shù)據(jù)庫中，鴨代謝能的數(shù)據(jù)較少。本試驗測得玉米DDGS、稻谷、米糠、小麥、大麥和麥麩的鴨代謝能均較中國飼料數(shù)據(jù)庫中相應(yīng)原料的雞代謝能高，這與黃世儀等［5］和宋代軍［6］研究得出的鴨代謝能顯著高于雞代謝能的結(jié)果相一致。與Adeola［7］給出的鴨用飼料能值相比較，本試驗中玉米(本結(jié)中所述原料均為不加酶原料)的AME和TME分別為13.56和14.53 MJ/kg，較文獻(xiàn)［7］的13.01和13.85 MJ/kg略高;本試驗中大麥的AME和TME分別為12.16和13.41 MJ/kg，較文獻(xiàn)［7］的10.96和12.43 MJ/kg高一些;本試驗中碎米的AME和TME分別為13.73和14.76 MJ/kg，較文獻(xiàn)［7］中稻米的 14.31和15.65 MJ/kg略低;本試驗中小麥的AME和TME分別為 12.69和 13.71 MJ/kg，較文獻(xiàn)［7］的13.64和14.48 MJ/kg低一些;麥麩的 AME和TME分別為8.34和 9.37 MJ/kg，較文獻(xiàn)［7］的9.79和11.67 MJ/kg略低。與候水生等［8］對北京鴨的研究結(jié)果相比較，本試驗中各原料的TME與AME的差值(0.97～1.33)較文獻(xiàn)［8］的TME與AME的差值(1.59～2.57)小，此差異可能是由試驗鴨品種、體重、溫度等因素的影響［9］造成了鴨代謝糞能和內(nèi)源尿能不同引起的，小麥、大麥、稻谷和麥麩的AME與其結(jié)果接近，玉米和次粉的AME(13.56和10.58 MJ/kg)低于文獻(xiàn)［8］的14.33和10.85 MJ/kg，米糠和酒糟的AME(12.92和8.35 MJ/kg)較文獻(xiàn)［8］的9.09和7.06 MJ/kg的結(jié)果高。與文獻(xiàn)中結(jié)果的差異可能是由于所采用的原料中蛋白質(zhì)、粗纖維等養(yǎng)分含量不同引起的，試驗鴨品種的差異也是影響代謝能的一個重要因素。中國飼料數(shù)據(jù)庫中鴨用飼料代謝能采用的是文獻(xiàn)［7］的數(shù)據(jù)，直接套用在我國地方鴨種上不夠準(zhǔn)確，目前關(guān)于我國地方鴨種的飼料原料代謝能數(shù)據(jù)較少，本研究的結(jié)果對我國肉麻鴨的生產(chǎn)和研究具有一定參考價值。

3.2 NSP酶對谷物及其副產(chǎn)品能量利用的增效作用

ENIV系統(tǒng)理論和加酶飼糧ENIV體系在分析和評價原料營養(yǎng)價值及酶制劑的作用效果等方面的作用和意義被越來越多的科研機(jī)構(gòu)和研究者認(rèn)可。ENIV代表了可被酶制劑釋放的潛在營養(yǎng)和能量。谷物及其副產(chǎn)品中添加NSP酶的研究鮮見報道，而NSP酶對家禽飼糧的AME有改善作用，這被一些研究者證實，林謙等［10］研究表明，在玉米及副產(chǎn)品中添加NSP酶能夠使肉雞的AME提高0.19 ～0.25 MJ/kg;任美琦等［11］得出小麥型飼糧中添加NSP酶能夠使櫻桃谷鴨的AME提高0.62 MJ/kg;蔣小紅［12］研究表明，在玉米 -豆粕型飼糧中添加NSP酶可以使櫻桃谷鴨的AME提高0.48～0.64 MJ/kg，本研究得出玉米等原料代謝能的ENIV為0.10～0.76 MJ/kg?？傮w看，纖維含量較高的玉米DDGS、次粉、麥麩、燕麥麩和白酒糟的ENIV較高，可以推斷，NSP酶的加入改善了肉鴨對粗飼料的能量代謝率;稻谷及副產(chǎn)品的ENIV比小麥、大麥及副產(chǎn)品的ENIV低一些，可能是由于麥類中黏性可溶性NSP較多，因而酶的改善效果較大;玉米雖然營養(yǎng)配比較均衡，但NSP酶的加入使AME同樣得到了較好的提升。

3.3 谷物及其副產(chǎn)品的代謝能預(yù)測模型

在本研究得出的AME和TME的預(yù)測方程中，AME和TME與CP含量顯著正相關(guān)，與NDF含量顯著負(fù)相關(guān)，且NDF是影響最大的第一預(yù)測因子，說明谷物及其副產(chǎn)品中的NSP等抗?fàn)I養(yǎng)因子主要存在于NDF中，而陶青燕等［13］通過研究建立了糠麩糟渣、餅粕類飼料鴨的TME預(yù)測模型，認(rèn)為ADF是與代謝能負(fù)相關(guān)，對TME影響最大的第一預(yù)測因子，此差異可能與原料類型有關(guān)，糠麩糟渣、餅粕類原料里ADF含量通常較高，因而ADF對代謝能影響最大。

根據(jù)飼料原料化學(xué)組成和營養(yǎng)價值的大量數(shù)據(jù)建立總能和代謝能估測公式的方法是飼料營養(yǎng)價值評定的一種常用方法，也是飼料數(shù)據(jù)庫營養(yǎng)價值評定工作的重要手段，可為科學(xué)研究和飼料配制等生產(chǎn)實踐提供依據(jù)和指導(dǎo)。本研究所列方程均為回歸系數(shù)顯著的回歸方程，但由于受飼料原料種類和數(shù)據(jù)數(shù)量的限制，建議讀者在使用本研究的回歸公式時，注意原料品種的相關(guān)性和選用指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)度。本文未能涵蓋所有的谷物及其副產(chǎn)品原料，且每種谷物及其副產(chǎn)品只有一個產(chǎn)地的原料，今后還要在原料種類和數(shù)量上進(jìn)行擴(kuò)充，在谷物及其副產(chǎn)品的營養(yǎng)價值評定方面還有很多工作有待于開展。

4 結(jié)論

在谷物及其副產(chǎn)品中添加復(fù)合NSP酶能夠不同程度地提高肉麻鴨的代謝能和能量代謝率，NSP酶在一定程度上改善了谷物及其副產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。

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