2. 东北农业大学实验室管理处, 哈尔滨 150030;
3. 湖南农业大学动物科学技术学院, 长沙 410128
2. Laboratory Management Office, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China;
3. College of Animal Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China
非淀粉多糖(non-starch polysaccharides,NSP)是由若干单糖通过糖苷键连接成的多聚体，包括除α-葡聚糖以外的大部分多糖分子，通常含有纤维素、半纤维素、果胶和抗性淀粉。按照水溶性的不同，NSP又可分为可溶性NSP(包括木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖、半乳聚糖等)和不可溶性NSP(包括纤维素等)。NSP是存在于饲料中的主要抗营养因子，是饲料纤维的主要成分，这些纤维将饲料的营养物质包围在细胞壁里面，部分纤维可溶解于水并产生黏性物质，这些黏性物质会降低食糜的消化速度，抑制消化酶活性，降低动物的正常消化功能，妨碍动物吸收营养。谷物及其副产品中均含有大量的NSP，在其中加入NSP酶，可降解可溶性NSP，降低食糜黏度，水解细胞壁，使被细胞结构包围的淀粉和蛋白质等营养成分释放出来，并减少动物肠道内有害菌的繁殖，从而提高饲料代谢能和营养物质的利用率[1]。将谷物及其副产品中各养分含量与相应表观利用率或真可利用率相乘即得到表观可利用养分或真可利用养分值，有效营养改进值(effective nutrient improvement value,ENIV)为加酶后与加酶前的表观可利用养分值之差[2]。本研究拟通过代谢试验比较肉鸭对谷物及其副产品加酶前后的养分利用情况，通过测定谷物及其副产品加酶前后养分的表观利用率和真可利用率，评价谷物及其副产品加酶后的ENIV，旨在为谷物及其副产品在鸭饲料中的应用和配方的制订提供可靠的数据，并为NSP酶在鸭饲料中的使用提供依据。
从各地采集了14种谷物及其副产品，名称(名称后面括号内为产地)如下：玉米(吉林)、玉米糖渣(河南)、干酒糟及其可溶物(DDGS)(吉林)、稻谷(皮)(湖南)、碎米(湖南)、米糠(湖南)、米糠粕(湖南)、小麦(裸)(安徽)、次面粉(徐州)、次粉(徐州)、小麦麸(河南)、大麦(皮)(江苏)、燕麦麸(澳洲)及白酒糟(湖南)。将饲料原料粉碎，过40目筛，保存于样品瓶和封口袋中。试验中所用的淀粉为市售玉米淀粉。
试验用酶制剂为复合NSP酶，主要成分为纤维素酶(1 000 U/g)和木聚糖酶(12 000 U/g)。
选用体重2.0 kg左右、采食正常、无怪癖、强饲后没有异常反应的健康成年肉用公麻鸭作为试验鸭，共56只，随机分为7组，每组8个重复，每重复1只鸭，试验分5个批次进行，每批次每组强饲1种饲料原料，同一原料进行加酶和不加酶2组试验，加酶组进行试验前使用加酶饲料对试验鸭预饲1周。试验在湖南省畜牧兽医研究所水禽试验场的家禽代谢实验室进行，自然光照，自由饮水。
饲料原料中干物质(DM)含量的测定采用105 ℃烘箱恒重法，粗蛋白质(CP)含量的测定采用凯氏定氮法，粗脂肪(EE)含量的测定采用索氏提取法，粗纤维(CF)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量的测定采用范氏洗涤纤维分析法，粗灰分(Ash)含量的测定采用550 ℃灼烧法，钙(Ca)含量的测定采用高锰酸钾滴定法，总磷(TP)含量的测定采用钼黄比色法[3]。
采用全收粪法测定每种饲料原料加酶前后的养分利用率。通过手术将排泄物收集瓶的瓶盖缝合于排泄腔口外围处，以便收集粪尿，手术后试验鸭恢复5 d，并作为预试期。正试期4 d，前2天(48 h)为禁食排空期，禁食期间自由饮水并通过饮水每只鸭每日补充葡萄糖50 g，禁食结束后进行强饲，通过强饲器对每只鸭强饲60 g饲料原料；米糠粕、白酒糟、燕麦麸的纤维含量较高，强饲50 g原料并以淀粉补足至60 g；内源组不进行强饲，每日补充葡萄糖50 g。及时按个体记录强饲时间，随后分别收集排泄物48 h，每100 g鲜粪加10 mL 10% HCl和3～5滴甲苯搅拌均匀，并立即保存于-4 ℃冰箱。全部收集完成后将排泄物转入60～65 ℃烘箱中鼓风干燥至恒重，置室内回潮24 h后称重，粉碎过40目筛制成风干样品，密封保存于封口袋中备测粪样中DM、CF、CP和EE含量，测定方法同1.3.1。饲料原料中养分利用率的计算公式如下：
养分表观利用率(%)＝[(养分摄入量－养分排泄量)/养分摄入量]×100； 养分真可利用率(%)＝[(养分摄入量－养分排泄量＋内源养分量)/养分摄入量]×100； 表观可利用养分(g/kg)＝养分表观利用率×饲料中该养分含量×1 000； ENIV(g/kg)＝加酶后表观可利用养分－加酶前表观可利用养分。采用SPSS 19.0统计软件作独立样本t检验，显著水平为P<0.05。试验结果以“平均值±标准差”表示。
由表1可知，14种原料的DM含量在86.10%～93.25%之间；CP含量范围为3.74%～24.52%，其中玉米的CP含量为6.95%，低于中国饲料成分及营养价值表(第17版)[4]中玉米的7.80%，其他原料与中国饲料成分及营养价值表(第17版)[4]中同名原料相近；EE含量范围为1.45%～17.25%，最高的是米糠，最低的是碎米；CF含量范围为0.51%～37.83%，燕麦麸最高，白酒糟次之，碎米最低；NDF含量在5.53%～64.82%之间，ADF含量为1.82%～45.74%不等，燕麦麸的NDF含量最高，白酒糟的ADF含量最高，而碎米的NDF和ADF含量均最低。14种原料中玉米的Ash含量最低，仅为1.05%，而米糠粕的最高，白酒糟次之，分别为9.86%和9.10%。14种原料的Ca和TP含量均与中国饲料成分及营养价值表(第17版)[4]中同名原料相近，白酒糟的Ca含量最高，其次是DDGS和玉米糖渣，玉米和碎米的Ca含量最低；米糠粕的TP含量最高，其次是米糠。
 | 表1 谷物及其副产品中常规营养成分含量(风干基础) Table 1 Conventional nutrient contents of cereals and cereal by-products (air-dry basis) % |
表2和表3分别给出了谷物及其副产品加酶前后养分的表观利用率和真可利用率。与不添加酶相比，添加NSP酶后14种原料的DM表观利用率均有提高，其中玉米提高了6.69%(P＜0.05)，燕麦麸和白酒糟分别提高了9.02%和5.94%(P＞0.05)，次粉、DDGS、小麦、米糠粕、大麦和次面粉提高了1.26%～1.88%(P＞0.05)；CP表观利用率也均有提高，其中玉米提高了24.73%(P＜0.05)，稻谷和次粉分别提高了14.20%和13.87%(P＞0.05)，小麦麸、燕麦麸和米糠粕分别提高了5.65%、6.48%和7.54%(P＞0.05)，其他原料有小幅提高(P＞0.05)；EE表观利用率有升有降，其中DDGS和次面粉分别提高了12.57%和12.54%(P＞0.05)，玉米和小麦分别提高了7.40%和9.70%(P＞0.05)，稻谷和米糠略有下降(P＞0.05)，其他原料有小幅提高(P＞0.05)；由于次面粉和碎米中CF含量低于1%，未对其进行CF表观利用率的分析，剩余的12种原料中CF表观利用率有升有降，其中玉米提高了9.95%(P＜0.05)，米糠、DDGS和稻谷分别提高了5.45%、4.99%和4.55%(P＞0.05)，玉米糖渣和小麦麸略有下降(P＞0.05)，其他原料有小幅提高(P＞0.05)。加酶前后谷物及其副产品的养分真可利用率与表观利用率呈现相同的变化趋势。
| 表2 谷物及其副产品加酶前后的养分表观利用率
Table 2 Nutrient apparent utilization rates of cereals and cereal by-products before and after adding enzyme %
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| 表3 谷物及其副产品加酶前后养分的真可利用率
Table 3 Nutrient true utilization rates of cereals and cereal by-products before and after adding enzyme %
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由表4可知，添加NSP酶可以使饲料原料释放出额外的有效营养成分，使谷物及其副产品的表观可利用养分增加。14种原料DM的ENIV范围为0.09～46.92 g/kg，其中玉米DM的ENIV范围为46.92 g/kg，白酒糟的范围为25.59 g/kg，小麦、次 面粉、大麦和燕麦麸的范围为11.14～17.25 g/kg ，其他原料均低于10 g/kg；CP的ENIV范围为0.49～9.55 g/kg，其中玉米最高，其次是DDGS和次粉，分别为7.38和7.50 g/kg；EE的ENIV范围为0.13～8.85 g/kg，以DDGS最高，稻谷和米糠的表观可利用EE未见提高；CF的ENIV范围为0.31～7.78 g/kg，以白酒糟最高，玉米糖渣和麦麸的表观可利用CF未见提高。
| 表4 谷物及副产品加酶前后的表观可利用养分和ENIV
Table 4 Apparent available nutrients and ENIV of cereals and cereal by-products before and after adding enzyme g/kg
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研究报道，饲料中的NSP难以被鸭消化吸收，鸭只能消化部分可溶性NSP[5]；同时，食入的NSP还会增加食糜黏度，减少消化酶与食糜的接触机会，影响其他营养物质的消化吸收[6]，纤维素酶、木聚糖酶和β-葡聚糖酶等NSP酶能够不同程度地提高肉鸭、猪、鸡等对营养物质的消化率[7, 8]。本研究得到与上述文献一致的结果，即在玉米及其副产品、稻谷及其副产品、小麦及其副产品中加入复合NSP酶能够不同程度的提高DM、CP、EE和CF的利用率。在所研究的14种谷物及其副产品中，以玉米DM的ENIV最高，这与过去一般认为的“玉米营养配比均衡，NSP含量低，对NSP酶不敏感”的说法[9]相悖。Pack等[10]在玉米-豆粕型饲粮中使用复合酶制剂提高了玉米的营养价值，与本试验结果相一致。唐琼[11]和严念东等[12]也分别发现NSP酶能够提高肉鸭的养分表观利用率。
ENIV是一种评定饲料原料营养价值的参考方法，ENIV代表了原料中可利用的潜在营养价值，体现了酶制剂从饲料原料中释放出额外有效营养成分的量和效率[2]。小麦、大麦及其副产品DM的ENIV较高，而稻谷及其副产品DM的ENIV较低，可能是由于小麦及副产品中的黏性可溶性NSP较稻谷多，当小麦在饲粮中所占比例高时，能量和营养物质的消化率会显著降低[13]，添加NSP酶后能够水解NSP，降低食糜黏度，释放被包裹的蛋白质、脂肪等营养物质，提高消化酶与营养物质的接触范围，进而提高营养物质的利用率，所以小麦及其副产品DM的ENIV较稻谷及其副产品的高，很多文献也都得到了在小麦型饲粮中添加NSP酶能够提高动物消化率的结果[14, 15]。
在所研究的14谷物及其副产品中，以米糠和DDGS的EE含量较高，加入NSP酶后DDGS中EE的ENIV最高，米糠中EE的ENIV却最低，可能是由于DDGS是玉米经发酵、干燥等处理后的糟渣，受工艺处理和高CF含量的影响，其中的EE有一部分不能被消化利用，而NSP酶的加入可以使DDGS中的EE得到释放，提高了可利用EE的比例，而米糠是稻谷经过碾米等物理加工处理得到的副产品，其中的EE消化吸收率较高，因而可提升的空间不大。NSP酶不仅能作用于可溶性NSP，对纤维素同样具有水解作用[6]。在所研究的14种谷物及其副产品中，燕麦麸和白酒糟这2个CF含量较高的原料CF的ENIV均较高。
本研究是对单一饲料原料进行试验得出的结果，证明了这几种谷物及其副产品的养分利用率具有可提升的空间，将NSP酶用于多种原料配制的配方饲料时，其ENIV是否能够简单地将几种原料的ENIV按比例计算后相加，还有待研究和验证。但ENIV体现了原料潜在的可利用营养价值，如何能够提高ENIV并将这些潜在可利用营养更多的转变成真正有效的营养价值还需更深入的研究。
在谷物及其副产品中添加NSP酶能够不同程度地提高肉鸭的养分利用率。
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