非淀粉多糖酶對(duì)玉米及其加工副產(chǎn)品非淀粉多糖真代謝率的影響

蔣桂韜， 林 謙， 張 旭， 吳端欽， 戴求仲*

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，湖南長(zhǎng)沙 410205；2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所動(dòng)物營養(yǎng)與飼養(yǎng)技術(shù)研究室，湖南長(zhǎng)沙 410131；3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128；4.湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南長(zhǎng)沙 410128）

非淀粉多糖酶對(duì)玉米及其加工副產(chǎn)品非淀粉多糖真代謝率的影響

蔣桂韜1，2，4， 林 謙1，2，3，4△， 張 旭1，2，4， 吳端欽1，4， 戴求仲1，2，4*

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，湖南長(zhǎng)沙 410205；2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所動(dòng)物營養(yǎng)與飼養(yǎng)技術(shù)研究室，湖南長(zhǎng)沙 410131；3.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128；4.湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，湖南長(zhǎng)沙 410128）

為研究非淀粉多糖酶對(duì)玉米及其加工副產(chǎn)品非淀粉多糖（NSP）真代謝率的影響，試驗(yàn)選用56只平均體重為（2.5±0.2）kg的健康成年黃羽肉公雞，采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，將其分為7組，每組8個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1只雞，采用絕食強(qiáng)飼法進(jìn)行5期代謝試驗(yàn)，以單一原料或添加復(fù)合非淀粉多糖酶為強(qiáng)飼飼料，測(cè)定玉米及其加工副產(chǎn)品中添加復(fù)合非淀粉多糖酶前后的非淀粉多糖真代謝率。結(jié)果表明：添加非淀粉多糖酶不同程度地提高了玉米及其加工副產(chǎn)品的不可溶性NSP（INSP）、可溶性NSP（SNSP）以及總NSP（TNSP）的真代謝率。加酶后，玉米、玉米胚芽粕、玉米纖維飼料、玉米蛋白飼料及DDGS（國產(chǎn)）中的INSP真代謝率較加酶前顯著提高（P＜0.05），玉米、玉米纖維飼料、玉米蛋白粉（江蘇徐州、吉林松原）、玉米蛋白飼料、DDGS（國產(chǎn)、進(jìn)口）和玉米糖渣（山東沛縣）的SNSP真代謝率顯著提高（P＜0.05）；就TNSP而言，加酶后，玉米、噴漿玉米皮（山東濟(jì)寧）、玉米纖維飼料、玉米蛋白粉（吉林松原）、玉米蛋白飼料、DDGS（國產(chǎn)）和玉米糖渣（山東沛縣、江蘇徐州）的TNSP真代謝率較加酶前分別提高了25.94%（P＜0.001）、16.90%（P＜0.05）、15.24%（P＜0.05）、13.02%（P＜0.01）、27.05%（P＜0.05）、17.36%（P＜0.01）、12.70%（P＜0.01）以及13.87%（P＜0.05）。由此可知，添加復(fù)合非淀粉多糖酶能提高玉米及其加工副產(chǎn)品的非淀粉多糖真代謝率，改善玉米及其加工副產(chǎn)品的營養(yǎng)效價(jià)。

非淀粉多糖酶；玉米加工副產(chǎn)品；可溶性非淀粉多糖；不溶性非淀粉多糖；非淀粉多糖真代謝率；黃羽肉雞

玉米深加工過程中產(chǎn)生的玉米蛋白粉、玉米皮、玉米胚芽餅/粕、玉米干酒糟及其可溶物（DDGS）等副產(chǎn)品，均可作為飼料資源被開發(fā)利用（林謙等，2013a）。但因生產(chǎn)加工工藝及原料來源不同、非淀粉多糖含量較高、缺乏對(duì)添加非淀粉多糖酶前后NSP含量變化等一系列生物學(xué)效價(jià)評(píng)定的研究基礎(chǔ)等，導(dǎo)致同名玉米加工副產(chǎn)品間質(zhì)量變異大，飼料生產(chǎn)廠家難以精準(zhǔn)利用，從而限制了此類飼料資源在畜禽日糧中的廣泛應(yīng)用（林謙等，2013b）。

目前，對(duì)非淀粉多糖酶的作用已廣泛認(rèn)識(shí)，但相關(guān)研究多集中在麥類飼糧方面 （Kiarie等，2014；施傳信等，2012；Slominski，2011），而玉米及其加工副產(chǎn)品方面的研究鮮見報(bào)道。Jaworski等（2015）通過體外消化試驗(yàn)研究了玉米及5種玉米加工副產(chǎn)品（玉米DDGS、玉米蛋白粉、玉米蛋白飼料、玉米胚芽粕和玉米皮）的NSP消化率，結(jié)果表明，在模擬回腸的體外消化試驗(yàn)結(jié)果中，玉米及其加工副產(chǎn)品的NSP消化率接近零甚至是負(fù)值，說明動(dòng)物機(jī)體內(nèi)源的如胰酶、胃蛋白酶等消化酶對(duì)NSP的降解無太大作用，同時(shí)試驗(yàn)還觀察到玉米及其副產(chǎn)物的干物質(zhì)回腸消化率與其自身的NSP濃度有很強(qiáng)的負(fù)相關(guān)（R2=0.97）；而模擬全消化道的體外消化試驗(yàn)結(jié)果表明，玉米及其5種加工副產(chǎn)品的NSP消化率從玉米皮的6.5%到玉米蛋白粉的57.3%不等。Olukosi等（2015）在基礎(chǔ)日糧中添加不同濃度的外源性復(fù)合酶制劑（含有蛋白酶、木聚糖酶和淀粉酶），研究其對(duì)肉雞NSP代謝率的影響，結(jié)果表明，含有非淀粉多糖酶的外源性復(fù)合酶制劑顯著降低了回腸中的不溶性木糖和阿拉伯糖含量以及前腸段的不溶性和總葡萄糖及半乳糖含量（P＜0.05），提示含有非淀粉多糖酶的外源性復(fù)合酶制劑能促進(jìn)阿拉伯木聚糖等NSP的酶解。

本試驗(yàn)以黃羽肉雞作為試驗(yàn)動(dòng)物，旨在通過代謝試驗(yàn)系統(tǒng)評(píng)價(jià)復(fù)合非淀粉多糖酶對(duì)玉米加工副產(chǎn)品中非淀粉多糖真代謝率的影響，為玉米及其加工副產(chǎn)品乃至非淀粉多糖酶制劑在飼料工業(yè)中的精準(zhǔn)應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)原料 從吉林、山東、江蘇等省共采集1種玉米和14種玉米加工副產(chǎn)品，共15種飼料原料，詳見表1。樣品粉碎后過40目篩，用自封袋封存。

表1 玉米和玉米加工副產(chǎn)品來源

1.1.2 酶制劑 復(fù)合非淀粉多糖酶制劑由湖南尤特爾生化有限公司提供，主要成分為纖維素酶（1000 IU/g）和木聚糖酶（12000 IU/g）。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物與分組 選擇平均體重（2.5±0.2）kg、采食正常、健康的成年雄性黃羽肉雞56只。采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，將56只試雞隨機(jī)分成7組，每組8個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1只雞。每組強(qiáng)飼1種原料，同一原料分別設(shè)加酶和不加酶2組，每批次測(cè)定3種原料及設(shè)置1個(gè)內(nèi)源組，總共進(jìn)行5批次代謝試驗(yàn)。加酶組強(qiáng)飼的原料系在待測(cè)原料中添加250 mg/kg酶制劑 （添加量系根據(jù)該復(fù)合酶體外降解評(píng)價(jià)結(jié)果及生產(chǎn)廠家建議用量而確定）混勻所得。試驗(yàn)在湖南省畜牧獸醫(yī)研究所家禽代謝實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。試雞單籠飼養(yǎng)于禽用代謝籠中，24 h光照，自由飲水。

1.3 測(cè)試指標(biāo)與方法 采用絕食強(qiáng)飼法，代謝試驗(yàn)包括5個(gè)階段：預(yù)試期、禁食排空期、強(qiáng)飼期、糞尿排泄物收集期和體況恢復(fù)期。代謝試驗(yàn)開始前，每個(gè)試驗(yàn)組先預(yù)飼待測(cè)原料3 d。正式期4 d，前2天為禁食排空期，禁食期間自由飲水并通過飲水為每只試雞每日補(bǔ)充葡萄糖50 g，第3天強(qiáng)飼，每次強(qiáng)飼40 g各組相應(yīng)待測(cè)原料，內(nèi)源組不強(qiáng)飼，每日于飲水補(bǔ)充葡萄糖50 g。采用全收糞法分別收集每只雞48 h內(nèi)的糞便，每12 h收集1次，每次收集后，加0.1 mol/L HCl攪拌均勻，立即置于-20℃冰箱保存?zhèn)錅y(cè)。待全部糞尿排泄物收集完畢后，解凍并于60～65℃干燥至恒重，置室內(nèi)回潮24 h，稱重、記錄，作為風(fēng)干糞重，粉碎，過40目篩，混勻，裝袋封存。用氣相色譜法測(cè)定糞便樣品的可溶性和不溶性非淀粉多糖含量，具體測(cè)定流程及計(jì)算方法參照龔敏等（2011）的方法進(jìn)行。原料樣品中的非淀粉多糖含量則參考吳端欽等（2015）的方法進(jìn)行。非淀粉多糖真代謝率計(jì)算公式如下：

非淀粉多糖真代謝率/%=[非淀粉多糖攝入量-（非淀粉多糖排泄量-內(nèi)源非淀粉多糖損失量）]/非淀粉多糖攝入量×100。

1.4 數(shù)據(jù)處理 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2003軟件進(jìn)行初步處理后，采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)加酶前后玉米及其加工副產(chǎn)品非淀粉多糖真代謝率進(jìn)行t檢驗(yàn)，顯著水平為0.05。試驗(yàn)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

復(fù)合非淀粉多糖酶對(duì)玉米及其加工副產(chǎn)品非淀粉多糖真代謝率的影響見表2。由表2可知，酶制劑的添加不同程度的提高了玉米及其加工副產(chǎn)品的非淀粉多糖真代謝率。加酶前各原料INSP的真代謝率為28.40%～52.34%，加酶后則為31.57%～56.47%；而各原料SNSP的真代謝率加酶前為 23.67% ～48.94%，加酶后則為27.12%～58.09%；加酶前各玉米及其加工副產(chǎn)品TNSP真代謝率為25.09%～48.83%，加酶后則為28.12%～57.54%。復(fù)合非淀粉多糖酶制劑的添加顯著提高了玉米、玉米胚芽粕、玉米纖維飼料、玉米蛋白飼料及DDGS（國產(chǎn)）中的INSP真代謝率（P＜0.05或P＜0.01），與加酶前相比，INSP真代謝率分別提高13.95%、21.28%、26.67%、32.46%和17.50%；而加酶后，玉米、玉米纖維飼料、玉米蛋白粉（江蘇徐州、吉林松原）、玉米蛋白飼料、DDGS（國產(chǎn)、進(jìn)口）和玉米糖渣（山東沛縣）的SNSP真代謝率較加酶前分別提高了28.92%（P ＜ 0.01）、18.38% （P ＜ 0.05）、13.15% （P ＜0.01）、25.80%（P ＜ 0.01）、17.33%（P ＜ 0.05）、20.47%（P＜0.01）、28.41%（P＜0.01）和17.13%（P＜0.05）；而對(duì)于各原料的TNSP來說，加酶后，黃羽肉雞對(duì)玉米、噴漿玉米皮（山東濟(jì)寧）、玉米纖維飼料、玉米蛋白粉（吉林松原）、玉米蛋白飼料、DDGS（國產(chǎn)）和玉米糖渣（山東沛縣、江蘇徐州）的TNSP真代謝率較加酶前分別提高了25.94%（P＜0.001）、16.90%（P=0.026）、15.24%（P=0.020）、13.02% （P=0.006）、27.05% （P= 0.018）、17.36%（P=0.003）、12.70%（P=0.001）以及13.87%（P=0.037）。

表2 復(fù)合非淀粉多糖酶對(duì)玉米及其加工副產(chǎn)品非淀粉多糖真代謝率的影響 %

3 討論與結(jié)論

NSP是指原料中除淀粉以外的其他多糖成分，包括纖維素、非纖維素多糖（如阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖等）以及糖醛酸，分為可溶性NSP（SNSP）和不溶性NSP（INSP），而NSP的抗?fàn)I養(yǎng)作用一般認(rèn)為由SNSP造成，INSP則被認(rèn)為僅具有營養(yǎng)稀釋作用（施傳信等，2012；雷麗，2007）。Choct（1990）和 Steenfeldt（1995）報(bào)道，INSP可降低家禽的養(yǎng)分代謝率和生產(chǎn)性能，說明無論是SNSP還是INSP，作為NSP成分均具有一定程度的抗?fàn)I養(yǎng)效應(yīng)。

同時(shí)，研究表明，玉米及其加工副產(chǎn)品均含有相當(dāng)數(shù)量的NSP，且從總體上看，多數(shù)玉米加工副產(chǎn)品的INSP含量高于其SNSP含量 （吳端欽等，2015；Knudsen，2014）。而研究表明，添加非淀粉多糖酶可以提高畜禽對(duì)飼糧的NSP消化代謝率，進(jìn)而改善畜禽對(duì)養(yǎng)分的利用效率及生產(chǎn)性能（Prandini等，2014；徐駿，2007；Meng等，2005）。袁旭鵬（2008）在生長(zhǎng)豬小麥型飼糧中添加不同類型的復(fù)合非淀粉多糖酶制劑，結(jié)果表明，各酶制劑添加組均不同程度的提高了試豬的生產(chǎn)性能及干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、部分氨基酸等養(yǎng)分的回腸表觀消化率；Juanpere等（2005）研究在玉米、小麥和大麥3種類型飼糧中不同糖苷酶的應(yīng)用效果，結(jié)果表明，在玉米型飼糧中添加α-半乳糖苷酶，在小麥型飼糧中添加木聚糖酶，在大麥型飼糧中添加β-葡聚糖酶均能降低相應(yīng)飼糧的腸道食糜黏度，同時(shí)還能提高飼糧的（氮校正）表觀代謝能和干物質(zhì)、淀粉、粗脂肪、鈣等的利用率。本研究結(jié)果表明，復(fù)合非淀粉多糖酶制劑的添加對(duì)15種玉米及其加工副產(chǎn)品的NSP真代謝率均有一定程度的提高，部分原料的INSP、SNSP及TNSP真代謝率提高幅度達(dá)到顯著甚至極顯著水平（P＜0.05或P＜0.01），這與雷麗等（2008）以及施傳信等（2009）研究結(jié)果相類似。總體來說，在本試驗(yàn)條件下，玉米及其加工副產(chǎn)品中添加復(fù)合非淀粉多糖酶能不同程度地提高黃羽肉雞對(duì)各類NSP的真代謝率，有效改善玉米及其加工副產(chǎn)品的營養(yǎng)效價(jià)。

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To make the precise application of corn by-products and non-starch polysaccharide enzyme in animal feed formulation，five metabolic test periods had been taken.A total of 56 healthy adult Chinese yellow-feather roosters with body weight（BW）（2.5±0.2）kg were randomly divided into 7 groups with 8 replicates of 1 each.The broilers were fed with single raw material and which added NSP enzyme.The results showed that：The true metabolic rate of INSP，SNSP，TNSP of corn and its by-products were increased in added enzymes group at a certain degree.After NSP enzyme were added，the true INSP availability were significantly increased in corn，corn germ meal，corn fiber feed，corn gluten feed and DDGS（domestic）（P＜0.05）；In addition，the true SNSP availability of corn by-products were significantly elevated in corn，corn fiber feed，corn gluten meal（Jiangsu and Jilin），corn gluten feed，DDGS（domestic and import）and corn sugar dreg（Shandong）after complex NSP enzymes were added（P＜0.05）.And for the true TNSP availability，after enzymes were added，the true TNSP availabilities of corn，corn germ （Shandong），corn fiber feed，corn gluten meal（Jilin），corn gluten feed，DDGS （domestic）and corn sugar dreg（Shandong and Jiangsu）were respectively elevated 25.94%（P＜0.001），16.90%（P＜0.05），15.24%（P＜0.05），13.02%（P＜0.01），27.05%（P＜0.05），17.36%（P＜0.01），12.70%（P＜0.01）and 13.87%（P＜0.05）compared with without enzymes group.In conclusion，complex NSP enzymes can increased the true NSP availability of corn and its by-products，and improved the nutrition titer of corn and its by-products.

non-starch polysaccharides enzyme；corn by-products；soluble non-starch polysaccharides；insoluble non-starch polysaccharides；true NSP availability；yellow broiler

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20170811

S816.15

A

1004-3314（2017）08-0039-04

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程（ASTIP-IBFC）；國家水禽產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-43）；湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心（CICAPS）

△本文共同第一作者

*通訊作者