王曉佳
(撫順市農(nóng)業(yè)特產(chǎn)學(xué)校,撫順113123)
飼糧中添加外源酶在促進(jìn)生長(zhǎng)和提高飼料利用效率方面的價(jià)值已得到家禽養(yǎng)殖業(yè)的廣泛認(rèn)可。雖然家禽的胃腸道也會(huì)產(chǎn)生酶來(lái)幫助消化日糧的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),但是其體內(nèi)沒(méi)有足夠的酶來(lái)完全消化粗纖維,所以需要一些外源性酶來(lái)幫助消化。很多飼料作物中都富含非淀粉多糖(non-starch polysaccharides,NSPs),其含量與飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值成反比。在飼糧中添加非淀粉多糖酶可提高可溶性非淀粉多糖含量高的作物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。非淀粉多糖酶是一種由蛋白質(zhì)、氨基酸和礦物質(zhì)、維生素組成的生物催化劑。因?yàn)榉堑矸鄱嗵窃诩仪葜械南屎艿?,大部分通過(guò)排泄物排出。在家禽飼料中使用非淀粉多糖酶可提高肉雞生產(chǎn)性能和飼料利用率,從而降低養(yǎng)分的排泄量,特別是氮、磷、鋅和銅的過(guò)量排泄,最大限度地減少糞中養(yǎng)分流失而造成的環(huán)境污染。已有大量研究表明,與玉米-大豆飼糧相比,在小麥、大麥、高粱或小黑麥飼糧中添加外源非淀粉多糖酶可以提高家禽的生產(chǎn)性能。非淀粉多糖能夠結(jié)合大量的水,使食糜粘度增加,腸道黏度越高,粘滴量就越高,進(jìn)而可能會(huì)對(duì)碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪的消化中引起一些問(wèn)題。這些問(wèn)題都可以通過(guò)在家禽飼糧中添加非淀粉多糖酶來(lái)解決。從營(yíng)養(yǎng)、經(jīng)濟(jì)、健康和環(huán)境的多重角度來(lái)看,非淀粉多糖酶在肉雞生產(chǎn)中的使用將逐漸增加[1]。
非淀粉多糖(Non-starch polysaccharides,NSPs)是一種存在于谷物中的大型復(fù)雜分子,常存在于家禽飼料中肉雞產(chǎn)生的內(nèi)源性酶無(wú)法消化非淀粉多糖,從而產(chǎn)生多種抗?fàn)I養(yǎng)作用。非淀粉多糖的主要作用是增加食糜粘度,這對(duì)禽類的生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)利用都有負(fù)面影響。非淀粉多糖的第二個(gè)效應(yīng)被稱為“籠效應(yīng)”,即營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被困在非淀粉多糖的大結(jié)構(gòu)中,這意味著酶將無(wú)法消化它們。不同谷物中非淀粉多糖的數(shù)量和類型是不同的,因此不同的谷物對(duì)肉雞生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)利用也不同。非淀粉多糖還會(huì)影響胃腸道的發(fā)育。在高非淀粉多糖飼喂條件下,小腸發(fā)育會(huì)增加以適應(yīng)食糜粘度的增加,并加大產(chǎn)生消化食糜所需的分泌物量。為了對(duì)抗非淀粉多糖的負(fù)面影響,在家禽飼料中添加非淀粉多糖酶能夠水解非淀粉多糖,降低食糜粘度,釋放困住的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),提高肉雞生長(zhǎng)性能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率[2]。
綜上所述,非淀粉多糖具有抗?fàn)I養(yǎng)作用,這對(duì)禽類的生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)利用都有負(fù)面影響,在家禽飼料中添加非淀粉多糖酶能夠水解非淀粉多糖,從而提高肉雞生長(zhǎng)性能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)利用率。
添加非淀粉多糖酶可影響腸道菌群的建立,增加一些優(yōu)勢(shì)的菌群種類。戴煒研究指出非淀粉多糖酶能使盲腸微生物種類增加,且添加酶制劑組比對(duì)照組增加了6.43%~14.59%[3]。王世雄研究也表明在大麥-小麥無(wú)抗型日糧中添加非淀粉多糖酶顯著提高了盲腸乳酸桿菌含量,降低了盲腸大腸桿菌數(shù)量[4]。同時(shí),非淀粉多糖酶對(duì)肉雞腸道的發(fā)育也有積極作用。宋小珍報(bào)道小麥-豆粕型飼糧中添加非淀粉多糖酶制劑后能使21日齡肉仔雞小腸黏膜厚度和絨毛長(zhǎng)度增加,隱窩深度降低,對(duì)回腸、空腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)有較好改善作用。但是對(duì)十二指腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)無(wú)顯著影響[5]。與之不同,呂秋鳳則指出添加非淀粉多糖酶提高了肉雞十二指腸絨毛長(zhǎng)度和隱窩深度[6]。蔡春研究也表明在大麥-DDGS日糧中添加非淀粉多糖酶可使42 d肉雞空腸、回腸相對(duì)重量顯著降低,且酶制劑水平在300 g/t時(shí),腸道健康改善效果最佳[7]。除此之外,添加非淀粉多糖酶還可使肉雞十二指腸、空腸及其內(nèi)容物的淀粉酶和蛋白酶活性升高[8]。
家禽由于缺乏可降解膳食纖維(結(jié)構(gòu)碳水化合物或組成植物細(xì)胞壁的不可消化成分,包括高分子量可溶性非淀粉多糖)的內(nèi)源性酶,而使腸道黏度增加,減緩了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的遷移和吸收。這不僅影響了禽類的健康,還增加了生產(chǎn)成本。而且使用這種低質(zhì)量飼料而產(chǎn)生的亞臨床致病性挑戰(zhàn),也為其他致病性感染,如壞死性腸炎提供了途徑,因?yàn)榉堑矸鄱嗵菧p緩了消化速度,并使未消化的營(yíng)養(yǎng)留給病原微生物繁殖。NSP可通過(guò)各種機(jī)制激發(fā)抗?fàn)I養(yǎng)作用,通過(guò)制造粘性凝膠來(lái)增加腸道內(nèi)容物的黏度,從而降低內(nèi)源性消化酶和阻礙黏膜表面相互作用的底物的擴(kuò)散速率。黏度的增加還會(huì)導(dǎo)致腸道黏液層的增厚,通過(guò)其在腸道中的物理化學(xué)作用,減少對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收。因此,降低了對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收速度,減少了采食量和體重的增加。據(jù)估計(jì),由于玉米-豆粕型飼糧中NSP的含量,每公斤飼料中仍有1675~1884 kJ的可消化能量未被消化。另一方面,存在于細(xì)胞壁中的不溶性NSP會(huì)捕獲淀粉、蛋白質(zhì)和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),阻礙內(nèi)源性酶對(duì)可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。除了對(duì)腸道形態(tài)和生理的直接影響外,NSP也有間接影響。可溶性NSP降低小腸內(nèi)的氧張力,從而有利于厭氧菌群的發(fā)育,導(dǎo)致一些厭氧微生物產(chǎn)生短鏈脂肪酸(SCFA)/揮發(fā)性脂肪酸(VFA)和毒素。這會(huì)誘導(dǎo)淋巴細(xì)胞在腸壁的浸潤(rùn)和上皮細(xì)胞的凋亡。因此,腸道生態(tài)的這種變化(從有氧或兼性厭氧環(huán)境到嚴(yán)格厭氧環(huán)境)可能會(huì)引起胃腸道應(yīng)激,嚴(yán)重影響正常的生理過(guò)程。高可溶性NSP可提高家禽腸道黏度,影響營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率,對(duì)健康和生產(chǎn)性能產(chǎn)生不利影響。而添加非淀粉多糖酶有助于消化膳食纖維,降低腸道黏度,降低宿主和微生物群對(duì)小腸短鏈脂肪酸的競(jìng)爭(zhēng),提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率,也減少了病原微生物的負(fù)荷,改善了腸道健康[9]。
綜上所述,在日糧中添加非淀粉多糖酶可改善腸道微生物種類,促進(jìn)腸道發(fā)育,增強(qiáng)腸道消化酶活性,改善腸道健康。
纖維可以被視為家禽的一種抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì),因?yàn)樗ǔI(yíng)養(yǎng)物質(zhì)封裝在植物性飼料中。由于其消化率較低,非淀粉多糖降低了飼料表觀代謝能(AME)值,從而增加了食糜粘度,對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率也產(chǎn)生了不利影響。因此可通過(guò)添加非淀粉多糖酶來(lái)提高纖維的消化率,還能提高飼料中其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率[10]。Saleh報(bào)道在肉仔雞低能量飼糧中添加非淀粉多糖酶可提高能量、脂肪、纖維和蛋白質(zhì)利用率,從而提高了低能量飼糧的飼料效率[11]。蔡春研究在大麥-DDGS日糧中添加非淀粉多糖酶可使蛋白利用率和能量代謝率顯著升高。并且酶制劑水平在300 g/t時(shí),蛋白、能量代謝率提高最明顯[7]。Yu?an L研究表明飼糧中添加NSP酶可使血清中膽囊收縮素水平提高26.51%。21 d時(shí),胰蛋白酶活性提高了74.13%。42 d時(shí),胰蛋白酶活性提高了32.45%。添加NSP酶使胰蛋白酶mRNA水平升高40%[12]。王柳楊報(bào)道日糧經(jīng)過(guò)非淀粉多糖酶預(yù)消化處理后,可以有效地降解其日糧中的非淀粉多糖含量,提高了營(yíng)養(yǎng)利用率。與常規(guī)的普通加酶飼料相比,非淀粉多糖酶預(yù)消化肉雞日糧中的養(yǎng)分(干物質(zhì)、粗蛋白、粗纖維、鈣和磷)有了明顯的改善和提高,其中干物質(zhì)的表觀消化率提高了25.64%,粗蛋白16.27%,粗纖維40.89%,總鈣12.17%,總磷80.99%[13]。Zhang,L研究在小麥基礎(chǔ)飼糧中添加非淀粉多糖酶可使21日齡肉雞,料重比提高5.0%。粗蛋白質(zhì)(CP)消化率提高3.5%,淀粉消化率提高9.3%,可溶性非淀粉多糖酶消化率提高43.9%,不可溶性非淀粉多糖酶消化率提高42.2%,而且肉雞增重也提高5.8%。因?yàn)樘砑臃堑矸鄱嗵敲福揪厶敲福┛墒够啬c、空腸和十二指腸的阿拉伯木聚糖主干形成小片段(主要是阿拉伯糖和木糖),通過(guò)降低食糜粘度以提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率[14]。
綜上所述,在日糧中添加非淀粉多糖酶可降低食糜粘度,提高干物質(zhì)、粗蛋白、粗纖維等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率。
家禽日糧中添加非淀粉多糖酶不僅可以改善營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率和代謝能(AMEn),還能提高肉雞的生長(zhǎng)性能,在小麥和玉米飼糧中都有明顯的效果[15]。李曉潔指出,在低能玉米-豆粕型日糧中添加非淀粉多糖酶不僅可提高干物質(zhì)、氮和能量利用效率,還能改善肉雞的生產(chǎn)性能[16]。唐德富亦指出,在肉仔雞基礎(chǔ)飼糧中添加非淀粉多糖酶,不僅能使干物質(zhì)消化率、粗蛋白質(zhì)消化率、總能消化率顯著提高,還可能在一定程度上增進(jìn)肉仔雞的生產(chǎn)性能[17]。而且非淀粉多糖酶對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率或肉雞生產(chǎn)性能的影響取決于飼糧中非淀粉多糖的濃度[18]。Saleh等在肉仔雞低能量飼糧中添加非淀粉多糖酶可降低肉雞采食量,提高雞肉總脂含量和新城疫病毒抗體滴度。增加了與生長(zhǎng)有關(guān)的基因表達(dá)及與脂肪酸合成有關(guān)的基因表達(dá)[11]。由此可見(jiàn),低能量飼糧中添加非淀粉多糖酶對(duì)肉雞的生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率、免疫應(yīng)答以及與生長(zhǎng)和脂肪酸合成相關(guān)的基因表達(dá)均有促進(jìn)作用。蔡春在大麥-DDGS日糧中添加非淀粉多糖酶使生長(zhǎng)全期肉雞日采食量(ADFI)顯著降低,并在22~42 d時(shí),料重比(F/G)顯著降低[19]。除此之外,非淀粉多糖酶的添加還可減少肉雞的胸肌滴水損失,使肉雞的腿肌肉色a值減少;腿肌剪切力增加,但是胸肌或腿肌的粗水分、粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、肌苷酸等化學(xué)成分指標(biāo)差異不顯著。由此可見(jiàn),酶活性高的復(fù)合NSP酶制劑對(duì)肉雞肉品質(zhì)有一定的改善作用[20]。
綜上所述,在日糧中添加非淀粉多糖酶降低肉雞日采食量和料重比,改善肉雞肉品質(zhì),其作用取決于飼糧中非淀粉多糖的濃度以及酶活性。
由于常見(jiàn)飼料成分中含有大量的非淀粉多糖,這些非淀粉多糖在肉仔雞腸道條件下無(wú)法消化,會(huì)對(duì)肉仔雞的生產(chǎn)性能產(chǎn)生負(fù)面影響,因此添加外源非淀粉多糖酶是必需的[21]。在日糧中添加非淀粉多糖酶有改善腸道微生物種類,促進(jìn)腸道發(fā)育,改善腸道健康,提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率,減少糞便造成的環(huán)境污染,改善肉雞生產(chǎn)性能和雞肉品質(zhì)等作用。因此,非淀粉多糖酶可在肉雞生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛使用。