菌酶聯(lián)用制劑對灘羊生長性能、養(yǎng)分表觀消化率、瘤胃發(fā)酵參數(shù)及血清生化指標的影響

張腱皓 鐘 銳 李蔭柱 李海海 雷曉青 寇啟芳 張桂杰*

(1.寧夏大學農(nóng)學院，銀川 750021；2.寧夏草牧業(yè)工程技術(shù)研究中心，銀川 750021；3.天津云力之星生物科技有限公司，天津 300354；4.吳忠市紅寺堡區(qū)天源良種羊繁育養(yǎng)殖有限公司，吳忠 751900)

近年來，我國畜牧業(yè)飛速發(fā)展，在帶來巨大經(jīng)濟效益的同時，日益短缺的飼草問題逐漸加劇[1-2]。隨著糧食增產(chǎn)難度持續(xù)增大，飼料成本越來越高，進一步開發(fā)利用牧草資源提高飼草的消化率成為了畜牧業(yè)亟待解決的問題。在反芻動物生產(chǎn)中，活酵母因其生長環(huán)境與瘤胃內(nèi)環(huán)境相似，且具有綠色、安全等優(yōu)點而備受關(guān)注。飼糧中添加活酵母能夠顯著提高反芻動物養(yǎng)分表觀消化率[3]和采食量[4]，提高飼糧的營養(yǎng)價值，減少幼畜腹瀉[5]及抗生素在反芻動物中的使用。Chaucheyras-Durand等[6-8]研究發(fā)現(xiàn)，活酵母能夠提高羔羊瘤胃內(nèi)微生物活性，促進瘤胃內(nèi)纖維素分解菌群的生長繁殖。有研究表明，飼糧中添加活酵母能夠改善反芻動物瘤胃發(fā)酵參數(shù)，優(yōu)化瘤胃發(fā)酵模式，使瘤胃由乙酸型發(fā)酵轉(zhuǎn)為丙酸型發(fā)酵[9]。Cai等[10]也研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加活酵母能夠提高熱應(yīng)激山羊瘤胃內(nèi)纖維素酶和木聚糖酶活性。

除活酵母外，在反芻動物研究中，使用纖維素酶提高纖維飼糧品質(zhì)和消化率是獲得實際效益的最廣泛應(yīng)用的生物技術(shù)途徑之一[11]。Abid等[12]通過纖維素酶和木聚糖酶處理橄欖餅，顯著提高了羔羊的采食量及纖維素消化率。研究表明，纖維素酶和木聚糖酶通過降解植物細胞壁、消除抗營養(yǎng)因子、補充反芻動物瘤胃內(nèi)源酶和提高內(nèi)源酶活性來提高反芻動物對飼糧的消化吸收[13]。Wang等[14]研究發(fā)現(xiàn)，通過物理、超聲波、化學、酶解(纖維素酶、木聚糖酶)依次處理玉米秸稈能夠顯著提高纖維素、半纖維素、木質(zhì)素的降解率。孟芳等[15]在斷奶羔羊瘤胃液體外發(fā)酵試驗中發(fā)現(xiàn)，纖維素酶能夠促進體外發(fā)酵與菌體蛋白合成，提高氨態(tài)氮(NH3-N)的利用率。

雖然活酵母[3]與纖維素酶[12]都能顯著提高飼糧的消化率，但在反芻動物飼糧中將兩者聯(lián)合使用的研究還較少。研究表明，在飼糧中分別添加活酵母[6-10]和纖維素酶[13-15]均能促進瘤胃內(nèi)微生物及纖維素酶、木聚糖酶活性。而將兩者聯(lián)合使用時，相比單獨添加活酵母或纖維素酶，可能在提高瘤胃內(nèi)相關(guān)酶活性的同時進一步提高瘤胃內(nèi)微生物和相關(guān)酶活性。因此，本試驗在飼糧中混合添加酵母菌和纖維素酶等酶，旨在探究其對寧夏灘羊生長性能、養(yǎng)分表觀消化率、瘤胃發(fā)酵參數(shù)及血清生化指標的影響，以期為飼草高效利用提供理論依據(jù)與實踐參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

菌酶聯(lián)用制劑為粉劑，含酵母菌1.0×1010CFU/g、纖維素酶10 000 IU/g、木聚糖酶1 000 IU/g和甘露聚糖酶600 IU/g，載體為稻殼粉。

1.2 試驗設(shè)計及飼糧

選用4月齡左右、體重[(19.12±1.83) kg]相近的健康去勢灘羔羊48只，隨機分為4組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)4只羊。各組分別在基礎(chǔ)飼糧中添加0(對照組)、0.05%、0.10%、0.15%的菌酶聯(lián)用制劑?；A(chǔ)飼糧參考NRC(2007)綿羊營養(yǎng)需要中體重20 kg、日增重150 g羔羊營養(yǎng)需要配制，精粗比為55∶45，基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗羊統(tǒng)一去勢并編號，進行防疫、藥浴與剪毛后于半開放式羊舍內(nèi)飼養(yǎng)，試驗期間，不定期對羊舍進行消毒，保持羊舍干凈整潔。預(yù)試期14 d，正試期134 d。每天08:00和16:00以全混合日糧(TMR)方式等量飼喂，每次飼喂前均對前一次剩料進行稱重，自由飲水。

1.4 檢測指標與方法

1.4.1 飼糧成分測定

飼糧干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、有機物(OM)、粗脂肪(EE)、鈣、總磷含量分別參照中華人民共和國國家標準GB/T 6435—1986、GB/T 6432—1994、GB/T 6434—2006、GB/T 6433—2006、GB/T 6436—2002和GB/T 6437—2002推薦方法測定；中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》[16]中方法，采用全自動纖維分析儀(ANKOM A2000i)進行測定。

1.4.2 生長性能測定

于正試期第1天早晨和正試期結(jié)束當天早晨對所有羊進行空腹稱重，分別作為初始體重(IBW)和終末體重(FBW)，并計算平均日增重(ADG)。于每天飼喂前清理料槽并對剩料進行稱重記錄，計算平均日采食量(ADFI)。根據(jù)ADFI和ADG計算料重比(F/G)。

1.4.3 養(yǎng)分表觀消化率測定

每組選取6只羊，即每重復(fù)挑選2只接近本組平均生長水平的試驗羊進行消化代謝試驗，采用消化代謝籠全收糞法進行，適應(yīng)3 d后連續(xù)收糞4 d，每12 h收集1次鮮糞并稱重，按照糞重的10%加入10%稀硫酸固氮，-20 ℃保存，最后將4 d的樣品混合后烘干粉碎，測定收集糞樣的DM、CP、OM、EE、NDF和ADF含量。

某養(yǎng)分表觀消化率(%)=100×(攝入
該養(yǎng)分量-排出該養(yǎng)分量)/
攝入該養(yǎng)分量。

1.4.4 瘤胃發(fā)酵參數(shù)測定

每組選取6只羊，即每重復(fù)挑選2只接近本組平均生長水平的試驗羊進行屠宰，試驗羊屠宰后剪開瘤胃表皮測定瘤胃液pH，隨后取瘤胃液用4層紗布過濾，取10 mL濾液，用于NH3-N和揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量測定。測定方法均參照《反芻動物營養(yǎng)學研究方法》[17]。pH采用上海雷諾pH計測定，NH3-N含量采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定，VFA含量采用島津GC-2000A氣相色譜儀按外標法測定。

1.4.5 血清生化指標測定

每組選取6只羊，即每個重復(fù)挑選2只接近本組羊平均生長水平的試驗羊，頸靜脈采血10 mL，靜置后離心機3 000 r/min離心15 min，將析出的血清倒入新離心管中，每只血清封裝4管并做好標記，置于-80 ℃冰箱保存，用于測定血清生化指標。采用全自動血清生化分析儀(深圳邁瑞公司，BS-180)測定總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素氮(UN)、肌酐(Crea)、葡萄糖(GLU)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)和球蛋白(GLB)含量。免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)和免疫球蛋白M(IgM)含量采用上海酶聯(lián)生物有限公司生產(chǎn)的酶聯(lián)免疫吸附試劑盒，并通過全波段酶標儀(FlexA-200，杭州奧盛儀器有限公司)測定。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

數(shù)據(jù)采用Excel 2013軟件進行初步整理后，采用SAS 8.2軟件進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，組間差異采用Duncan氏法進行多重比較檢驗，并采用正交多項式進行線性和二次曲線效應(yīng)分析，P<0.01表示差異極顯著，P<0.05表示差異顯著，0.05≤P<0.10表示有趨勢。

2 結(jié) 果

2.1 菌酶聯(lián)用制劑對灘羊生長性能的影響

由表2可知，隨著菌酶聯(lián)用制劑添加量的增加，F(xiàn)BW、ADG和F/G呈線性變化(P<0.05)，ADFI呈線性和二次曲線變化(P<0.05)。與對照組相比，飼糧中添加0.05%、0.10%、0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了灘羊ADFI和FBW(P<0.05)；其中，ADFI分別增加了2.38%、3.81%和3.37%，F(xiàn)BW分別增加了3.17%、4.69%和5.54%。與對照組相比，飼糧中添加0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了灘羊ADG(P<0.05)，顯著降低了灘羊F/G(P<0.05)；其中，飼糧中添加0.10%菌酶聯(lián)用制劑時ADG最高，F(xiàn)/G最低。

2.2 菌酶聯(lián)用制劑對灘羊飼糧養(yǎng)分表觀消化率的影響

由表3可知，隨著菌酶聯(lián)用制劑添加量的增加，飼糧CP和NDF表觀消化率線性變化(P<0.05)，DM和OM表觀消化率呈線性和二次曲線變化(P<0.05)。與對照組相比，飼糧中添加0.05%、0.10%、0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了飼糧DM、OM和NDF表觀消化率(P<0.05)，其中，DM表觀消化率分別增加了11.54%、11.88%和10.52%，OM表觀消化率分別增加了8.71%、9.90%和9.40%，NDF表觀消化率分別增加了10.05%、15.25%和14.84%。與對照組相比，飼糧中添加0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了飼糧CP表觀消化率(P<0.05)，分別增加了10.33%和10.71%。

表2 菌酶聯(lián)用制劑對灘羊生長性能的影響

表3 菌酶聯(lián)用制劑對灘羊飼糧養(yǎng)分表觀消化率的影響

2.3 菌酶聯(lián)用制劑對灘羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

如表4所示，隨著菌酶聯(lián)用制劑添加量的增加，瘤胃液pH及NH3-N、異丁酸、異戊酸含量呈線性變化(P<0.05)，乙酸、丁酸和戊酸含量呈二次曲線變化(P<0.05)，VFA、丙酸含量及乙酸/丙酸呈線性和二次曲線變化(P<0.05)。與對照組相比，飼糧中添加0.05%、0.10%、0.15%菌酶聯(lián)用制劑有降低瘤胃液pH的趨勢(P=0.08)，極顯著增加了瘤胃液VFA、乙酸和丙酸含量(P<0.01)；其中，VFA含量分別增加了32.43%、39.97%和38.47%，乙酸含量分別增加了35.66%、42.80%和40.21%，丙酸含量分別增加了52.28%、60.45%和57.53%。與對照組相比，飼糧中添加0.05%、0.10%、0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了瘤胃液戊酸含量(P<0.05)，分別增加了19.83%、27.27%和28.92%。與對照組相比，飼糧中添加0.05%、0.10%、0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著降低了瘤胃液NH3-N含量和乙酸/丙酸(P<0.05)；其中，NH3-N含量分別下降了19.88%、24.85%和24.10%，乙酸/丙酸分別下降了6.84%、11.03%和11.03%。與對照組相比，飼糧中添加0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了瘤胃液丁酸含量(P<0.05)，分別增加了19.59%和22.30%；顯著降低了瘤胃液異戊酸含量(P<0.05)，分別下降了17.84%和18.38%。

表4 菌酶聯(lián)用制劑對灘羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

2.4 菌酶聯(lián)用制劑對灘羊血清生化指標的影響

如表5所示，隨著菌酶聯(lián)用制劑添加量的增加，血清TP、ALB、UN、Crea、GLU、TG、GLB、IgG和IgM含量呈線性變化(P<0.05)。與對照組相比，飼糧中添加0.05%、0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了血清TP、ALB、GLB和IgG含量(P<0.05)，其中，TP含量分別增加了6.15%、6.80%和7.21%，ALB含量分別增加了5.39%、5.85%和6.31%，GLB含量分別增加了7.06%、7.94%和8.30%，IgG含量分別增加了13.73%、17.28%和25.63%。與對照組相比，飼糧中添加0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著降低了血清UN和Crea含量(P<0.05)；其中，UN含量分別下降了10.40%和12.00%，Crea含量分別下降了9.66%和9.28%。與對照組相比，飼糧中添加0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了血清GLU和TG含量(P<0.05)；其中，GLU含量分別增加了8.50%和7.11%，TG含量分別增加了13.04%和8.70%。與對照組相比，飼糧中添加0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑極顯著增加了血清IgM含量(P<0.01)，分別增加了99.33%和96.19%。

3 討 論

3.1 菌酶聯(lián)用制劑對灘羊生長性能和養(yǎng)分表觀消化率的影響

在肉羊飼養(yǎng)中，生長性能至關(guān)重要。本試驗研究表明，飼糧中添加0.05%、0.10%、0.15%菌酶聯(lián)用制劑能夠顯著提高灘羊ADFI與ADG，這與Cai等[10]在飼糧中添加活酵母研究結(jié)果一致。這是因為在飼糧中單獨添加活酵母或酶制劑均能促進瘤胃微生物的生長繁殖[6-10,13-15]，進而減少瘤胃內(nèi)容物。此外，飼糧中添加纖維素酶和木聚糖酶也能夠提高飼糧的適口性[12]，提高ADFI。本試驗中，飼糧中添加0.10%與0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著降低了F/G，這與汪成等[9]在飼糧中添加活酵母的研究結(jié)果一致，這可能與活酵母和酶制劑對瘤胃微生物及酶活性的促進[6-10,13-15]，進而提高瘤胃微生物對飼糧的消化代謝有關(guān)。

養(yǎng)分表觀消化率能夠反映動物對飼糧的消化情況，直接影響動物的生長性能。在本試驗中，飼糧中添加0.05%、0.10%、0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了DM、OM和NDF表觀消化率，飼糧中添加0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了CP表觀消化率，與Hossain等[18]在飼糧中單獨添加活酵母的結(jié)果一致。這可能是因為活酵母能夠通過呼吸作用消耗氧氣，維持瘤胃內(nèi)厭氧環(huán)境，促進厭氧微生物特別是纖維素分解菌的生長和繁殖，進而提高養(yǎng)分表觀消化率[6-10]。此外，孟芳等[15]在羔羊的體外發(fā)酵試驗中發(fā)現(xiàn)，添加纖維素酶能夠提高飼糧的干物質(zhì)降解率。Abid等[12]在飼糧中同時添加纖維素酶和木聚糖酶混合物，顯著提高了NDF表觀消化率。甘露聚糖酶能夠降解甘露聚糖生成甘露寡糖。馬秀花等[19]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加2%的甘露寡糖能夠增強灘羊?qū)︼暭Z中纖維的降解能力。本試驗將活酵母與酶制劑聯(lián)合使用，提高了養(yǎng)分表觀消化率，與上述單獨添加菌或酶研究結(jié)果一致。

表5 菌酶聯(lián)用制劑對灘羊血清生化指標的影響

相比單獨添加菌或酶，兩者聯(lián)合使用在提高瘤胃內(nèi)酶活性的同時進一步提高瘤胃內(nèi)微生物和酶活性，進而提高飼糧養(yǎng)分表觀消化率與生長性能。因此，本試驗中生長性能和養(yǎng)分表觀消化率的提高除各成分單獨影響外，也與兩者可能產(chǎn)生的協(xié)同作用有關(guān)。

3.2 菌酶聯(lián)用制劑對灘羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

瘤胃液pH是反映瘤胃內(nèi)環(huán)境的重要指標，瘤胃內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定有利于反芻動物的健康成長。本試驗中，灘羊瘤胃液pH無顯著變化，與Hossain等[18]在飼糧中添加活酵母、Abid等[12]在飼糧中添加纖維素酶和木聚糖酶及馬秀花等[19]在飼糧中添加甘露寡糖研究結(jié)果均一致。這表明菌酶聯(lián)用制劑對灘羊瘤胃內(nèi)環(huán)境無顯著影響，這可能與本試驗中菌酶聯(lián)用制劑添加劑量較低有關(guān)(最高添加量為0.15%)。瘤胃內(nèi)NH3-N含量在一定程度上反映瘤胃內(nèi)微生物對含氮物質(zhì)分解和利用的能力。瘤胃內(nèi)NH3-N含量的提高，反映了瘤胃CP表觀消化率的提高[20]。研究表明，飼糧中單獨添加活酵母可顯著增加瘤胃內(nèi)NH3-N含量[10]。然而，本試驗中，飼糧中添加0.05%、0.10%、0.15%菌酶聯(lián)用制劑降低了瘤胃液NH3-N含量，提高了CP表觀消化率，這可能是因為活酵母與纖維素酶促進瘤胃內(nèi)微生物的生長繁殖，從而增加了微生物對NH3-N的利用[12,21]。此外，飼糧中外源酶的添加提高了瘤胃內(nèi)源酶活性，對瘤胃內(nèi)微生物活性的促進效果更強，菌酶聯(lián)用后瘤胃內(nèi)微生物對瘤胃內(nèi)NH3-N的利用速度超過了CP的降解速度。

瘤胃內(nèi)VFA可為機體提供70%～80%的能量，同時也是瘤胃微生物增殖的主要養(yǎng)分來源[22]。本試驗中，飼糧中添加0.05%、0.10%、0.15%菌酶聯(lián)用制劑極顯著增加了瘤胃液VFA含量，與Cai等[10]在山羊飼糧中添加活酵母得到的結(jié)果一致。這可能與活酵母對纖維素分解菌的刺激作用[23]、纖維素酶等酶對瘤胃微生物活性的提高[24]及ADFI與養(yǎng)分表觀消化率的增加有關(guān)。本試驗結(jié)果顯示，飼糧中添加0.10%菌酶聯(lián)用制劑組灘羊瘤胃液丙酸含量最高，乙酸/丙酸最低，表明飼糧中添加菌酶聯(lián)用制劑可優(yōu)化瘤胃發(fā)酵模式，提高機體能量代謝和生長性能。反芻動物主要利用丙酸通過糖異生作用形成葡萄糖，在肉羊養(yǎng)殖上，丙酸型發(fā)酵可為機體提供更多的能量，改善動物的生長性能，乙酸/丙酸的降低意味著發(fā)酵效率的提高。本試驗結(jié)果顯示，飼糧中添加0.05%、0.10%、0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著降低了瘤胃液乙酸/丙酸，這是因為活酵母能夠促進瘤胃內(nèi)乳酸利用菌將乳酸轉(zhuǎn)換為丙酸[25]，進而提高丙酸含量，降低乙酸/丙酸。

3.3 菌酶聯(lián)用制劑對灘羊血清生化指標的影響

血清生化指標能夠反映動物機體營養(yǎng)代謝與健康情況。目前，關(guān)于活酵母對于血清TP含量的影響研究中，同時存在無影響[3]與顯著升高[26]2種情況。Abid等[12]研究表明，纖維素酶和木聚糖酶對血清TP含量無顯著影響。本試驗中，飼糧中添加0.05%、0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了血清TP含量，這可能與菌種、環(huán)境、飼糧等的不同及酵母菌與纖維素酶等酶的同時添加有關(guān)。除此之外，飼糧中添加0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著降低了血清UN和Crea含量。血清UN與動物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝平衡和瘤胃液NH3-N含量密切相關(guān)，動物體內(nèi)氨基酸或者限制性氨基酸利用率越高，血清UN含量越低。Crea由蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生，有內(nèi)源和外源2個來源途徑，血清Crea含量降低表明蛋白質(zhì)的周轉(zhuǎn)代謝更為理想。上述結(jié)果表明試驗組灘羊更加有效地利用了飼糧中的蛋白質(zhì)。

本試驗研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加0.05%、0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了血清ALB含量，與Mousa等[3]在綿羊飼糧中添加活酵母的研究結(jié)果一致，這表明菌酶聯(lián)用制劑的添加并不影響動物肝功能。此外，飼糧中添加0.05%、0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了血清GLB含量，與Hossain等[18]研究結(jié)果一致，GLB含量反映機體體液免疫情況，表明試驗組灘羔羊體液免疫水平得到提高。本試驗中，各組血清ALB/GLB均處于正常范圍內(nèi)(0.8～1.3)[3]，表明試驗組灘羊肝功能不受菌酶聯(lián)用制劑影響；飼糧中添加0.05%、0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了血清IgG含量，飼糧中添加0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑極顯著增加了血清IgM含量，表明菌酶聯(lián)用制劑可提高灘羊機體免疫能力，并且酵母菌細胞壁中含有大量的β-葡聚糖和甘露寡糖，能夠吸附玉米赤霉烯酮[27]等毒素以達到提高免疫水平的效果。

血清GLU含量的高低可反映機體對飼糧中糖類和纖維素的利用率，反芻動物主要利用丙酸通過糖異生在肝臟中合成葡萄糖。本試驗中，飼糧中添加0.10%和0.15%菌酶聯(lián)用制劑顯著增加了血清GLU含量，這與瘤胃發(fā)酵向丙酸型發(fā)酵轉(zhuǎn)型，糖異生前體增加以及ADFI、養(yǎng)分表觀消化率的提高有關(guān)，表明飼糧中添加菌酶聯(lián)用制劑后，灘羊糖代謝有所增強，有利于生長性能的提高。

4 結(jié) 論

飼糧中添加菌酶聯(lián)用制劑提高了灘羊生長性能和養(yǎng)分表觀消化率，對灘羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)與血清生化指標起到了積極調(diào)控的作用?？紤]到生產(chǎn)成本，飼糧中菌酶聯(lián)用制劑添加量以0.10%為宜，即飼糧中添加酵母菌1.0×1010CFU/kg、纖維素酶10 000 IU/kg、木聚糖酶1 000 IU/kg和甘露聚糖酶600 IU/kg。