復合酶對家禽飼料氨基酸消化率的影響探討

摘要 本文重點就復合酶對家禽飼料氨基酸消化率的影響進行了總結。酶對家禽飼料氨基酸消化率影響的因素較為復雜，飼料、酶、動物、環(huán)境條件、氨基酸消化率的測定方法及內(nèi)源氨基酸的干擾是影響酶改善氨基酸消化率的主要因素。

關鍵詞 復合酶；飼料氨基酸消化率；影響因素

中圖分類號 S816.79 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）06-0245-03

蛋白質(zhì)是家禽極為重要的一種營養(yǎng)素，其本質(zhì)是氨基酸的營養(yǎng)。復合酶在家禽中的應用研究較多，其對氨基酸消化率的影響較為復雜，結果差異較大，本文重點就復合酶對家禽飼料氨基酸消化率影響的因素進行總結探討，以期對酶的應用提供一些參考。

1 動物飼糧

1.1 飼糧類型

飼糧不同，所含的抗營養(yǎng)因子種類和含量亦有所差別，針對其中含量較高的抗營養(yǎng)因子添加相應的復合酶后，對氨基酸消化率的改善效果可能亦愈佳。

能量飼料中，可溶性非淀粉多糖在玉米中含量較低，如阿拉伯木聚糖僅為0.1%，另含有微量的β-葡聚糖和甘露聚糖。其他能量飼料，如大麥、小麥、燕麥及米糠、次粉等副產(chǎn)品，盡管由于品種、產(chǎn)地、氣候和收割時間等導致其可溶性非淀粉多糖的含量有所區(qū)別，但總體而言仍相對較高。如大麥β-葡聚糖含量為2.97%～10.61%，小麥阿拉伯木聚糖和β-葡聚糖含量分別為1.8%和0.4%。動物采食此類飼料后，其所含的較多可溶性非淀粉多糖在腸道內(nèi)會與水分結合而使食糜變得黏稠，并形成膠狀物質(zhì)，包裹住蛋白質(zhì)、脂肪等養(yǎng)分，從而使蛋白酶與蛋白質(zhì)接觸減少，抑制了蛋白質(zhì)等養(yǎng)分的消化利用。但如果添加相應的復合酶，則有可能使這些膠質(zhì)黏稠復合物降解，增加了蛋白酶與底物的接觸時間和機會，亦有可能提高飼料氨基酸消化率。張宏福等研究了復合酶制劑（含蛋白酶、纖維素酶和葡聚糖酶）在玉米—豆粕型、玉米—棉粕型及大麥飼糧中的應用效果[1]，試驗動物為成年公雞，結果表明，酶對玉米—豆粕和玉米—棉粕型日糧的干物質(zhì)及能量消化率無顯著影響，但顯著提高了大麥型日糧干物質(zhì)、能量及纖維素的表觀消化率。大麥日糧中總氨基酸表觀消化率提高了1.8%，胱氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、組氨酸及精氨酸等必需氨基酸的表觀消化率提高達顯著或極顯著水平，且顯著減少了試雞甘氨酸的排泄量。

豆粕是一種極為重要的蛋白原料，它含有的一種抗營養(yǎng)因子為α-半乳糖苷類物質(zhì)，含量約為65 g/kg·干物質(zhì)。由于家禽自身不分泌α-半乳糖苷酶，因此對α-半乳糖苷類物質(zhì)利用率極低。而α-半乳糖苷由于無法降解進入后腸后，經(jīng)細菌發(fā)酵產(chǎn)生了氫氣和其他氣體，導致腸胃脹氣、增加腸內(nèi)容物液體的保持力以及改變腸道內(nèi)滲透壓，導致抗營養(yǎng)作用的發(fā)生。而α-半乳糖苷酶可特異性地降解此類抗營養(yǎng)物質(zhì)，提高豆粕的氨基酸消化率。BUN Sidoeun報道[2]，肉雞豆粕和棉粕日糧中添加α-半乳糖苷酶后，色氨酸的消化率提高了17.72%（p<0.01），其他幾種主要氨基酸的消化率亦有所提高，如蛋氨酸消化率提高了1.96%，蘇氨酸提高了2.39%，纈氨酸提高了1.36%。

1.2 飼糧營養(yǎng)水平和加工工藝

飼糧營養(yǎng)水平不同，添加酶的效果亦有所區(qū)別。倪志勇研究后指出，復合酶的添加效果與飼糧營養(yǎng)水平存在互作，低營養(yǎng)水平時復合酶作用效果更佳[3]。如果飼糧蛋白水平偏高，總氨基酸供給量充足，酶制劑對氨基酸消化率的改善效果有可能被掩蓋。

加工工藝也是影響因素之一。酶是一種蛋白質(zhì)，靠氫鍵、離子鍵、疏水力和范德華力等非共價鍵維持其空間結構，但飼料加工時，調(diào)質(zhì)、制粒及膨化等高溫會改變蛋白質(zhì)的空間結構，使酶活性降低甚至失活，且該過程一般不可逆。因此，一般而言，粉料加酶對氨基酸的改善效果優(yōu)于顆粒料。倪志勇等對粉料加酶和顆粒料加酶對粗蛋白利用率的影響進行了比較[4]，粉料加酶處理組與未加酶的粉料組相比，粗蛋白表觀利用率提高了8.5%，而顆粒料加酶組與未加酶顆粒料組相比，粗蛋白表觀利用率提高了5.5%。從改善趨勢而言，粉料組效果略優(yōu)。

2 酶的種類、酶活及酶的添加時間

2.1 酶的種類

酶制劑來源不同，其最佳酶活的溫度和pH值等亦有所區(qū)別，它們對家禽日糧的氨基酸消化率的改善程度亦不同。李彥芬等就4種液體酶（L1、L2、L3、L4）對肉雞氨基酸消化率的影響進行了探討[5]，這4種酶主要含木聚糖酶，其中L1、L3源自畢赤酵母菌發(fā)酵，L2、L4分別源自繩狀青霉菌、長梗木霉菌發(fā)酵，其木聚糖酶活性分別為4 349、5 042、18 749、9 314 U/mL。結果表明，添加4種液體酶后，與負對照組相比，各種氨基酸消化率都有所提高，其中L2酶處理組纈氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、脯氨酸的消化率都極顯著的高于負對照組，L4酶處理組除脯氨酸之外，其他氨基酸的消化率亦都極顯著的高于第二組。而4種液體酶相比，L4處理組的效果最佳。因此，針對特定的飼糧所含的底物種類，選擇相應的酶制劑，添加適量的酶。

2.2 酶活

前已述及，不同類型飼糧所含的抗營養(yǎng)因子種類和含量均不同。因此，不僅要選擇相應的酶制劑，而且亦應有適宜的酶活與對應的底物量相匹配，才會使催化作用達到最佳。同種酶制劑若添加量過少，則酶活較低，對底物的催化作用有限。若添加量過大，酶活過高，一是易造成飼料成本增加，二是這些過量的外源性蛋白酶進入機體后，亦有可能造成胰蛋白酶、腸肽酶等分泌的反饋抑制。范 凌等曾報道[6]，Allzyme Vegpro提高了豆粕（CP為48%）除纈氨酸外所有氨基酸的真消化率，蛋氨酸等許多氨基酸的消化率的改善均十分顯著，但氨基酸的真消化率并不因酶的加倍添加而增多。李彥芬等的試驗亦表明[5]，并非酶活最高的L3（木聚糖酶活性18 749 U/mL）對氨基酸消化率改善效果最佳，而是L4（木聚糖酶活性9 314 U/mL）最佳。

2.3 酶的添加時間

酶作為一種外源蛋白進入動物消化道后，可能會對內(nèi)源酶的分泌造成影響，動物有可能需要一段時間才能適應。牛淑玲等[7]發(fā)現(xiàn)，蛋雞飼料添加復合酶3～4周時，產(chǎn)蛋率提高較為顯著。趙志偉等[8]指出，ND-復合酶添加到青年蛋雞飼料中后，前10 d對能量利用率提高不顯著，但后10 d卻達到顯著水平。周巖民等研究了酶的添加時間對雞飼料氨基酸消化率的影響，試驗動物為18周齡的伊莎褐種公雞[9]，氨基酸消化率的測定采用Sibbald“TME”法。試驗共分為5個處理，處理1采用常規(guī)未加酶日糧飼喂1周并強飼加酶日糧作為對照組，其余4組處理分別采用加酶日糧飼喂1周、2周、3周、4周，再強飼加酶日糧。結果表明，與對照組相比，17種氨基酸的表觀消化率有不同程度的提高，但提高幅度因不同氨基酸而異，總氨基酸表觀消化率分別提高3.85、3.49、2.76、4.12個百分點，且減少了氨基酸消化率的變異范圍和標準差。這在一定程度上表明酶的添加時間可能會影響家禽的氨基酸消化率。與對照組相比，加酶日糧僅飼喂1周，對氨基酸消化率的改善即達較佳效果，這與牛淑玲和趙志偉的結果有些差異。這可能因為種公雞體質(zhì)較為健壯，抗應激需要的時間較短，對酶的適應亦較快，1周左右即可達到理想效果，而蛋雞處于高產(chǎn)應激狀態(tài)，酶的適應期可能稍長，需要3周左右，青年蛋雞需10 d左右。但這些試驗都提示，酶在生產(chǎn)中使用時，可能需要1周或更長的時間才能表現(xiàn)出其應有的優(yōu)勢。

3 試驗動物

家禽品系、性別及日齡等動物自身的差異均可能會影響酶對氨基酸消化率的效用。一般而言，酶對高產(chǎn)品種或品系的家禽效果可能愈佳。因為生產(chǎn)潛力愈大，對飼料養(yǎng)分含量及消化率的要求亦愈高，則酶發(fā)揮作用的空間亦愈多。而且高產(chǎn)動物所受的應激亦愈大，因此添加酶之后的效果可能會愈明顯。

有研究認為，雄性家禽添加酶的效果優(yōu)于雌性家禽，可能是由于前者具有更高的養(yǎng)分利用潛力[10]。Bernard和McNab研究了酶（Vegpro添加量為0.2%）對不同日齡家禽氨基酸消化率的影響[11]，結果表明，酶將3周齡雞的TMEn值提高了7.01%，且改善了絕大多數(shù)的氨基酸消化率，但對成年公雞卻無甚影響（表1）。不同日齡雞消化生理的功能性差異影響了對酶的作用效果。而配方師設計配方時，采用的數(shù)據(jù)庫，如代謝能值及氨基酸消化率標準等指標，多數(shù)根據(jù)成年雞試驗而得，這實際上高估了幼齡家禽對飼糧的消化能力。這亦提示在幼齡家禽飼糧中添加酶制劑的必要性和重要性。

4 環(huán)境條件

一般而言，高、低溫條件下動物的氨基酸消化率均低于常溫環(huán)境[12-13]，因此有理由推測，在高溫或低溫條件下，機體自身對氨基酸的消化率都不夠充分，酶對氨基酸消化率的改善效果可能更大。在高產(chǎn)、高密度的集約化飼養(yǎng)條件下，轉(zhuǎn)群、疾病等會提高動物應激，此時添加相應的復合酶對氨基酸消化率的改善效果可能會更佳。

5 氨基酸消化率的測定方法及內(nèi)源氨基酸的干擾

不同的試驗，可能采用了不同的氨基酸消化率的測定方法，如三氧化二鉻示蹤法、回腸食糜法及Sibbald“TME”法等。不同的試驗方法會使試驗結果具有多重性和復雜性。I.Zanella等比較了“TME”法、全收糞和回腸食糜法后發(fā)現(xiàn)，前2種方法的粗蛋白消化率分別比第3種低10.2%和22.5%[14]，且除了“TME”法外，添加酶均可使粗蛋白消化率顯著提高。這3種方法導致結果不同，可能是由于后腸微生物發(fā)酵及泌尿系統(tǒng)氮與氨基酸影響所致。采用回腸食糜法的研究表明，酶提高了16種氨基酸中的15種氨基酸消化率，并顯著提高了蘇氨酸、絲氨酸、纈氨酸及酪氨酸氨基酸消化率，賴氨酸提高了1.2%，對蛋氨酸無太大影響。不同種類氨基酸，消化率的提高幅度有所差異，可能是由于內(nèi)源氨基酸干擾所致。

目前，內(nèi)源氨基酸對加酶飼料氨基酸消化率的影響研究十分有限。研究表明，肉雞玉米—豆粕日糧添加酶后，天門冬氨酸及蘇氨酸的消化率顯著提高，而這2種氨基酸在內(nèi)源分泌物中含量較高。而內(nèi)源分泌物含量較低的蛋氨酸及組氨酸消化率未得到改善。Siltersides推測，酶實際上并未提高飼料氨基酸消化率，只是減少了肉雞消化道內(nèi)源氨基酸的分泌量。Bedford（1998）比較了飼喂小麥日糧加酶的肉雞氨基酸的利用率[15]，采用空腸食糜法的分析結果表明，未加酶時，小麥日糧的氨基酸消化率變異較大，最低的蘇氨酸為76%，最高的蛋氨酸為94%；但添加木聚糖酶后，蘇氨酸提高到84%，蛋氨酸也提高了2%，同時使粗蛋白消化率提高了4%。對于日糧中含量較高的賴氨酸和蛋氨酸，其消化率提高幅度低于胱氨酸和蘇氨酸（這2種氨基酸在內(nèi)源分泌物中含量較高）。

總之，酶對家禽飼料氨基酸消化率的影響因素十分復雜，同一種氨基酸其消化率在不同試驗中改善效果或幅度有所差異。這是飼糧、酶、動物自身、環(huán)境條件及內(nèi)源氨基酸干擾等多種因素互作的結果。因此，在設計酶配方或生產(chǎn)中添加使用時，應重點考慮其中的主要因素，同時兼顧其他互作因素，才能達到預期效果。

6 參考文獻

[1] 張宏福，劉妙蓮，王薇青.復合酶制劑對雞代謝率影響的研究[J].國外畜牧學——飼料，1998（5）：9-11.

[2] BUN SIDOEUN，咼于明，張炳坤. 豆粕和棉粕日糧中添加α-半乳糖苷酶對肉仔雞生長性能的影響[J].中國畜牧雜志，2009，45（15）：25-29.

[3] 倪志勇，張克英，左紹群.不同營養(yǎng)水平飼糧中添加飼用復合酶對肉雞生產(chǎn)性能的影響[J].四川農(nóng)業(yè)大學學報，2001（1）：80-85.

[4] 倪志勇，張克英，左紹群.粉料和顆粒料添加復合酶對肉雞生產(chǎn)性能的影響[J].廣東飼料，2000，9（4）：16-18.

[5] 李彥芬，李發(fā)弟，劉國華，等.不同液體酶對肉仔雞生產(chǎn)性能和養(yǎng)分消化利用的影響[J].中國飼料，2009（19）：22-26.

[6] 范凌，丁麗敏. 酶制劑可提高植物蛋白的氨基酸和能量價值的應用[J].中國飼料，1997（14）：28-30.

[7] 牛淑玲，劉靜波，陳成功，等.雞日糧中添加酶制劑及最佳作用時間的探討[J].中國家禽，1995（2）：5-7.

[8] 趙志偉，丁曉明，陸治年.ND-復合酶制劑對青年雞飼料養(yǎng)分利用率的影響[J].浙江畜牧獸醫(yī)，1996，21（3）：9-11.

[9] 周巖民，姚建國，李如治，等.外源酶及其添加時間對雞飼糧氨基酸消化率影響的研究[J].家畜生態(tài)學報，2007（1）：15-18.

[10] MICHAEL PACK，BEDFORD.Feed enzymes for corn-soybean broiler diets[J].World Poultry，1997，13（9）：87-90.

[11] BEMARD K，MCNAB J M.Effect of Vegpro on true amino acids digesti-bility of Canadian 48% crude protein soybean meal to either three weed old chicks or adult cockerels. In Biotechnology in the Feed Industry-Proceedings of All techs 13th Annual Symposium[M].Poster Presentation，1997：158，165.

[12] 林海，杜榮.環(huán)境溫度對肉雞消化道內(nèi)食糜排空和消化酶活性的影響[J].動物營養(yǎng)學報，2001，13（1）：49-53.

[13] 黃昌澍.家畜氣候?qū)W[J].南京：江蘇科學技術出版社，1989：75-76.

[14] I ZANELLA N K，SAKOMURA，SIVERSIDES F G，et al.Effect of enzyme supplementation of broiler diets based on corn and soybeans[J].Poultry Sci，1999，78：561-568

[15] BEDFORD M R，SCOTT T A，SILVERSIDES F G，et al.The effect of wheat cultivars，growing environment，and enzyme supementation on digestibility of amino acids by broilers[J].Can J Anim Sci，1998，78：335-342.