蛋白酶對肉仔雞生長性能、養(yǎng)分消化率及消化酶活性的影響

張靜靜，鄭 旭，李 玥，朱隨亮，王世瓊，喬英英，劉長忠，王志祥*

（1.河南農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，河南鄭州 450002；2.河南科技學院，河南新鄉(xiāng) 453003）

在畜禽養(yǎng)殖生產(chǎn)中使用高蛋白飼糧不僅會造成氮源的浪費，而且過量的氮排放會導致環(huán)境污染。因此，如何節(jié)約飼料成本、降低環(huán)境污染成為養(yǎng)殖業(yè)亟待解決的問題。近年來，酶制劑在養(yǎng)殖業(yè)廣泛使用，蛋白酶作以一種新型綠色添加劑成為研究的熱點。在動物飼料中合理使用外源性蛋白酶能夠促進蛋白質的分解，提高蛋白質消化率，維持腸道微生態(tài)平衡，促進腸道健康，改善動物生產(chǎn)性能。Angel等將飼糧蛋白質水平從22.5%降至20.5%并添加200、400、800 mg/kg蛋白酶后發(fā)現(xiàn)，肉仔雞日增重顯著增加，但20.5%蛋白水平組耗料增重比與22.5%蛋白水平組差異不顯著。然而，李東東等研究發(fā)現(xiàn)，與不加蛋白酶處理的對照組相比，粗蛋白質降低2個百分點并添加150 mg/kg或300 mg/kg蛋白酶可顯著降低肉仔雞21日齡體重和日增重，顯著降低耗料增重比。蛋白酶種類繁多，在不同畜禽中的應用效果差異較大。目前，在畜禽飼糧中應用的蛋白酶大多來源于微生物，關于動物性蛋白酶在生產(chǎn)上的科學利用尚缺乏理論支撐。因此，本試驗通過降低飼糧蛋白質水平，并添加從豬的胰腺組織中提取的胰蛋白酶，研究其對肉仔雞生長性能、屠宰性能、養(yǎng)分利用率、氨基酸消化率和消化酶活性的影響，為其在肉雞飼養(yǎng)和飼料生產(chǎn)中科學利用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 選取1日齡體重接近的AA白羽肉仔雞324只，公母各半，隨機分成3組，每組6個重復，每個重復18只雞。試驗期共42 d，分為前期（1～21 d）和后期（22～42 d）。對照組飼喂基礎飼糧，前期粗蛋白質（CP）23%、后期CP 20%；低蛋白組飼糧前期CP 21%、后期CP 18%；低蛋白加酶組飼糧前期CP 21%、后期CP 18%，并添加500 mg/kg胰蛋白酶。蛋白酶由上海歐耐施生物技術有限公司提供，主要是從豬胰腺組織中提取的胰蛋白酶，酶活性為30 000 U/g。飼糧組成及營養(yǎng)成分見表1。

表1 飼糧組成及營養(yǎng)成分（風干基礎）

1.2 飼養(yǎng)管理 試驗采用3層立式籠養(yǎng)，雞苗進舍前對雞舍及飲水器具進行消毒。試驗期間自由采食和飲水，飼養(yǎng)管理和免疫按常規(guī)程序進行。

1.3 測定指標與方法

1.3.1 生長性能 分別對初始體重、21日齡和42日齡肉仔雞進行稱重，試驗期間以重復為單位記錄每個階段的耗料量，計算每個階段雞只的平均日增重、平均日采食量和耗料增重比。

1.3.2 屠宰性能 試驗于第43天開始屠宰，從每個重復中挑出1只接近平均體重的雞稱活體重，然后頸部靜脈放血處死，褪毛、去角質后稱重，即屠體重。屠宰后分別取胸肌、腿肌、腹脂稱重，計算屠宰率、半凈膛率、全凈膛率、胸肌率、腿肌率、腹脂率。

1.3.3 養(yǎng)分和氨基酸表觀消化率 正試期結束后，從每個重復中挑選2只雞單籠飼養(yǎng)進行代謝試驗。采用全收糞法連續(xù)收集3 d，最后將每天收集的糞樣以重復為單位混合，放入-20℃保存?zhèn)溆谩ｏ暳虾图S樣中的CP、粗脂肪、鈣、磷含量分別參照《飼料中粗蛋白的測定 凱氏定氮法》（GB/T 6432-2018）、《飼料中粗脂肪的測定 索氏提取法》（GB/T 6433-2006）、《飼料中粗灰分的測定 干法灰化法》（GB/T 6438-2007）、《飼料中鈣的測定 乙二胺四乙酸二鈉絡合滴定法》（GB/T 6436-2018）、《飼料中磷的測定 分光光度法》（GB/T 6437-2018）進行測定。用高效液相色譜儀參照HPLC法分別測定飼料與糞樣中的氨基酸含量。

飼料中某養(yǎng)分表觀消化率=（飼料中某養(yǎng)分含量－糞中某養(yǎng)分含量）/飼料中某養(yǎng)分含量×100%

氨基酸表觀消化率=（飼料中氨基酸含量－糞樣中氨基酸含量）/飼料中氨基酸含量×100%

1.3.4 消化酶活性 屠宰取樣時，用凍存管取出十二指腸內(nèi)容物放入液氮罐中，然后于-80℃保存?zhèn)溆?。參照南京建成生物工程有限公司胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶試劑盒說明書進行測定。取出十二指腸內(nèi)容物0.5 g，用4℃的生理鹽水稀釋比例（1:9）后在冰浴條件下勻漿，而后用4℃以3 500 r/min離心15 min，取上清液用1.5 mL已滅菌的離心管分裝后于-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2016軟件初步處理，采用SPSS 24.0軟件One-Way ANOVA進行單因素方差分析，用Duncan′s法進行多重比較。<0.05表示差異顯著，試驗結果以平均值±標準差表示。

2 結果

2.1 蛋白酶對肉仔雞生長性能的影響 由表2可知，與低蛋白組相比，低蛋白加酶組可提高21日齡和42日齡肉雞的體重（<0.05），提高1～21、22～41日齡及1～42日齡的平均體重和平均日采食量（<0.05）；低蛋白加酶組21日齡和42日齡的體重及前期、后期和全期的平均體重與對照組差異均不顯著，但1～21日齡的平均日采食量較對照組降低（<0.05）。

表2 蛋白酶對肉仔雞生長性能的影響

2.2 蛋白酶對肉仔雞屠宰性能的影響 由表3可知，與低蛋白組相比，低蛋白加酶組可提高胸肌率和腿肌率（<0.05），且與對照組的各項屠宰性能指標差異均不顯著。

表3 蛋白酶對肉仔雞屠宰性能的影響 %

2.3 蛋白酶對肉仔雞養(yǎng)分表觀消化率的影響 由表4可知，與低蛋白組相比，低蛋白加酶組可提高CP、粗脂肪、粗灰分、磷的表觀消化率（<0.05）；低蛋白加酶組粗脂肪、粗灰分的表觀消化率均高于對照組（<0.05），CP和磷的表觀消化率都有提高趨勢（>0.05）。

表4 蛋白酶對肉仔雞養(yǎng)分表觀消化率的影響 %

2.4 蛋白酶對肉仔雞氨基酸表觀消化率的影響 由表5可知，與低蛋白組相比，低蛋白加酶組可提高甘氨酸、精氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸的表觀消化率（<0.05）；與對照組相比，低蛋白加酶組可提高精氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、賴氨酸的表觀消化率（<0.05）。

表5 蛋白酶對肉仔雞氨基酸表觀消化率的影響 %

2.5 蛋白酶對肉仔雞十二指腸消化酶活性的影響 由表6可知，與低蛋白組相比，低蛋白加酶組可提高十二指腸中的胰蛋白酶和淀粉酶消化酶活性（<0.05），而低蛋白加酶組胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的消化酶活性與對照組差異均不顯著。

表6 蛋白酶對肉仔雞十二指腸消化酶活性的影響

3 討 論

3.1 蛋白酶對肉仔雞生長性能和屠宰性能的影響 研究表明，降低飼糧蛋白水平，會降低肉雞日增重，提高采食量和飼料利用率，整體表現(xiàn)為明顯降低肉雞出欄重，但可以通過添加外源蛋白酶來提高飼糧中CP利用率，從而減輕低蛋白飼糧對肉仔雞造成的負面影響，改善其生長性能，主要表現(xiàn)為提高肉仔雞的出欄重量，提高飼料利用率，改善胴體性狀等。Ding等研究發(fā)現(xiàn)，在不同蛋白水平的飼糧中添加由地衣芽孢桿菌發(fā)酵生產(chǎn)的蛋白酶（酶活性1×10U/g），當飼糧蛋白質含量降低時，會導致肉雞的體重和采食量降低，耗料增重比顯著增加，但無論飼糧蛋白水平如何，補充該蛋白酶均顯著改善了肉雞1～21日齡的耗料增重比。但Walk等研究發(fā)現(xiàn)，飼糧添加從枯草桿菌中提取的蛋白酶不會對肉雞的生產(chǎn)性能產(chǎn)生影響。本試驗中添加豬源胰蛋白酶能夠顯著提高肉仔雞的生長性能，可能是由于提高了蛋白質的消化率，從而提高動物生長性能。

屠宰性能是反映畜禽肉用性能的重要指標。目前對于添加不同來源的蛋白酶對肉雞屠宰性能影響的研究結果不盡一致。有研究指出，添加川森曲霉發(fā)酵的蛋白酶可以顯著改善肉雞的胴體品質和胸肌率。Law等研究發(fā)現(xiàn)，無論飼糧蛋白水平高低，添加微生物蛋白酶（300 000 U/kg）均可顯著提高肉雞胴體品質，但對胸肌率和腹脂率沒有顯著影響。但Freitas等研究表明，在飼糧中添加由地衣芽孢桿菌深層發(fā)酵產(chǎn)生的蛋白酶（酶活性75 000 U/g）對肉仔雞的屠宰性能影響不顯著。而在低蛋白飼糧中添加芽孢桿菌產(chǎn)生的一種堿性蛋白酶后會降低肉雞的腿肌率。本試驗中，低蛋白飼糧添加500 mg/kg胰蛋白酶（酶活性30 000 U/g）顯著提高了胸肌率和腿肌率。可能是添加蛋白酶顯著提高了CP的利用率，促進蛋白質在肌肉中的沉積，從而改善屠宰性能。不同的蛋白酶作用效果不同，與飼料配方、酶制劑性質和使用劑量等都可能存在關聯(lián)。因此，關于蛋白酶對肉雞屠宰性能的影響還需要進一步研究。

3.2 蛋白酶對肉仔雞養(yǎng)分和氨基酸表觀消化率的影響在畜禽生產(chǎn)中，動物本身可產(chǎn)生一定量的消化酶類，從而使飼料中蛋白質的消化程度達到較高水平。但是，在其攝入的飼料中，仍會有少部分蛋白未被消化吸收，而直接隨糞便排出體外。因此，通過添加外源的蛋白酶類來提高蛋白質、氨基酸等營養(yǎng)物質的利用率，從而降低生產(chǎn)成本就成為可能。蛋白酶制劑是近年來研究和開發(fā)的一種節(jié)糧、環(huán)保型飼料添加劑，其主要效果是提高飼料養(yǎng)分的消化利用率，節(jié)約蛋白原料用量，分解和破壞飼料中的抗營養(yǎng)因子，減少動物糞尿中氮、磷的排放，從源頭上減輕對環(huán)境的污染。已有研究結果表明，使用蛋白酶可提高肉仔雞蛋白質等營養(yǎng)物質的消化利用率，從而節(jié)約飼料資源，也可提高蛋白、脂肪和能量的消化利用效率。Selle等研究表明，由長臂木霉和枯草芽孢桿菌提取的蛋白酶能夠提高蛋白質、氨基酸等營養(yǎng)物質的消化率，提高飼料轉化率。本試驗結果也發(fā)現(xiàn)，添加豬源胰蛋白酶顯著提高了養(yǎng)分和大部分氨基酸的消化率。在肉雞飼糧中添加蛋白酶能夠將蛋白質分解為小分子物質（如肽和氨基酸），有助于優(yōu)化通過胃腸道未消化蛋白質的消化，減少不可消化氨基酸的比例，從而有效提高肉雞飼糧中蛋白質和氨基酸的表觀消化率。而且，飼料中包含大量的抗營養(yǎng)因子，影響營養(yǎng)物質的消化吸收，額外添加酶制劑是降低豆粕中抗營養(yǎng)因子的一種有效方法。

3.3 蛋白酶對肉仔雞消化酶活性的影響 消化酶的分泌受飼糧中蛋白質水平、氨基酸組成等影響。并且飼糧中含有大量的抗營養(yǎng)因子，通過添加酶制劑可以降解飼料中的抑制因子，促進消化道內(nèi)源酶的分泌并增強其活性，從而提高營養(yǎng)物質的消化吸收。Inborr等認為，大多數(shù)酶由細菌和真菌發(fā)酵而來，根據(jù)其自身結構的需要，對機體內(nèi)源消化酶的分泌也有促進作用，從而分解營養(yǎng)物質，隨著機體內(nèi)營養(yǎng)小分子的增加，進一步反饋性地刺激內(nèi)源消化酶的分泌。耿丹等研究表明，在AA肉仔雞的玉米-豆粕型飼糧中添加0.5%微生物來源的粗酶制劑（酶活性10 000 U/g）顯著增強了42日齡時肉雞小腸中的胰蛋白酶與淀粉酶活性。本試驗結果表明，添加蛋白酶顯著增加了十二指腸胰蛋白酶和淀粉酶活性?？赡苁峭庠吹鞍酌复碳ち藘?nèi)源消化酶的分泌，與內(nèi)源酶發(fā)生協(xié)同作用從而增強其活性。

4 結論

綜合分析，飼糧CP水平降低2個百分點并添加500 mg/kg（酶活性30 000 U/g）的蛋白酶能夠增強肉仔雞的消化酶活性，提高飼糧中CP及氨基酸的消化率，從而改善屠宰性能和生長性能使其達到正常蛋白水平。