2. 生物饲料开发国家工程研究中心, 北京 100081
2. National Engineering Research Center of Biological Feed, Beijing 100081, China
作为一种高效绿色添加剂，饲用酶制剂在饲料行业上的应用已经越来越广泛。饲粮中添加酶制剂能相应提高饲料的营养价值，在配方制作过程中，若维持原料和营养标准不变，则应根据营养改进值的大小对酶制剂赋予一定营养值才能反映实际情况[1, 2]。因添加成本和行业竞争等原因，饲粮中酶制剂的添加量一般是酶制剂发挥作用的基础添加量，但随着酶制剂发酵产能的提高和应用研究的发展，商业上常规酶制剂添加量(约0.02%)已不能完全反映酶制剂的使用效果；另外，饲粮中实际含有底物的量远高于酶制剂普通添加量所作用底物的量，因此如何更好地确定酶制剂添加量与饲粮配方能量调整之间的关系，对酶制剂在饲粮中的应用具有重要意义[3, 4]。目前，对于饲用酶制剂在饲粮中的添加量与降低饲粮能量之间关系的研究，一直以梯度试验为主，一般添加起始浓度较低且梯度较小，试验较难判断各加酶组之间差异性以及高剂量添加酶制剂的效果[5, 6, 7]。本试验通过调整饲粮配方能量值设定正、负对照组，并根据饲粮配方中酶解底物的量，结合实际生产和商业应用配制复合酶，设置常规剂量和高剂量，以生长性能、肠道黏膜形态和食糜黏度为指标，研究在降低饲粮能量的基础上，2种剂量复合酶的应用效果和作用机理，以期为复合酶在肉鸡养殖生产上的应用提供理论依据。
试验所用复合酶配方中各单酶及其活性如下：木聚糖酶，5 000 U/g；纤维素酶，600 U/g；β-甘露聚糖酶，1 000 U/g；α-半乳糖苷酶，1 000 U/g；蛋白酶，5 000 U/g。木聚糖酶、纤维素酶、β-甘露聚糖酶和α-半乳糖苷酶的活性单位统一定义为：在37 ℃、pH为5.5的条件下，每分钟内从过量底物中降解释放1 μmol还原糖所需的酶量定义为1个酶活性单位(U)。蛋白酶的活性单位定义参照GB/T 23527—2009[8]。
试验采用单因子完全随机设计，将320只1日龄爱拔益加(AA)肉鸡随机分为4组，每组8个重复，每个重复10只(公母各占1/2)。Ⅰ组为正对照组，饲喂玉米-豆粕型常规饲粮；Ⅱ组为负对照组，饲粮配方原料中增加杂粕和麦类用量，降低210 kJ/kg代谢能；Ⅲ、Ⅳ组为常规剂量加酶组和高剂量加酶组，分别在负对照组饲粮基础上添加0.02%和0.20%复合酶。试验饲粮组成及营养水平见表1。试验期42 d，试验地点为中国农业科学院中试基地养鸡场，采用多层笼养于同一鸡舍内，自由采食和饮水，24 h光照，免疫程序和栏舍消毒按常规进行。
 | 表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) % |
试验期间记录各重复的耗料量，观察肉鸡的健康状况，记录死淘率，并于第42天以重复为单位空腹称重，计算平均日采食量、平均日增重和料重比，计算公式如下：
平均日采食量(g/d)=耗料重/试验天数； 平均日增重(g/d)=(末重-初重)/试验天数； 料重比=平均日采食量/平均日增重。于试验第42天每组随机选取8只鸡(每重复1只)，用利剪取采血后的公鸡空肠中部近l cm的肠段(卵黄蒂上下0.5 cm左右)，生理盐水冲洗干净，迅速放入4%甲醛固定液中固定，摇匀。4 ℃保存，待做组织切片。将已固定好的组织进行修整、脱水、包埋、切片和苏木精-伊红(HE)染色制成切片，100倍光镜下用显微测微尺测定绒毛长度、隐窝深度和黏膜厚度，并计算绒毛长度/隐窝深度(V/C)值。
于试验第42天，称重后喂食，每个重复随机取1只采食2 h后的公鸡处死，将空肠食糜挤入样品袋，-20 ℃冷冻备测。4 ℃解冻，精确称取(5.00±0.01) g食糜，加10 mL蒸馏水，混合均匀，5 000 r/min离心5 min，取8 mL上清液采用奥式黏度计(Φ 0.54~0.60 mm)测定食糜黏度。计算公式为：
食糜黏度=食糜上清液通过毛细管所需时间/同体积蒸馏水通过所需时间。应用Excel 2007对数据进行初步处理，采用SPSS 17.0统计软件，应用单因素方差分析(one-way ANOVA)进行差异显著性分析，采用LSD法进行多重比较，结果以平均值±标准差表示。
由表2可知，Ⅱ组肉鸡各项生长指标明显劣于Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ组。Ⅱ组平均日增重虽然低于Ⅰ、Ⅲ组，但与二者之间差异不显著(P>0.05)，Ⅱ组平均日增重显著低于Ⅳ组(P<0.05)。Ⅱ组平均日采食量显著高于其他各组(P<0.05)。Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ组料重比极显著低于Ⅱ组(P<0.01)，分别降低了4.76%、5.82%和6.88%，Ⅳ组料重比显著低于Ⅰ组(P<0.05)。各组之间死淘率差异不显著(P>0.05)。
| 表2 不同添加量复合酶对肉鸡生长性能的影响 Table 2 Effects of different supplemental levels of complex enzyme on growth performance of broilers |
由表3可知，Ⅰ、Ⅳ组绒毛高度分别为1 863.0和1 867.8 μm，二者差异不显著(P>0.05)，但极显著高于其他2组(P<0.01)，Ⅱ组绒毛高度为1 574.8 μm，比Ⅲ组降低了6.58%(P<0.05)。Ⅱ组隐窝深度为257.8 μm，极显著高于其他3组(P<0.01)，Ⅳ组隐窝深度为186.6 μm，显著低于Ⅰ、Ⅲ组(P<0.05)。Ⅳ组V/C值为12.12，极显著高于其他3组(P<0.01)，Ⅱ组V/C值为6.48，显著低于Ⅰ、Ⅲ组(P<0.05)。各组之间黏膜厚度无显著差异(P>0.05)。各组的切片展示如图1。
| 表3 不同添加量复合酶对肉鸡肠道黏膜形态和食糜黏度的影响 Table 3 Effects of different supplemental levels of complex enzyme on small intestinal mucosa and digesta viscosity of broilers |
由表3可知，Ⅳ组食糜黏度为1.216，比Ⅱ组降低了8.31%(P<0.05)，Ⅰ、Ⅲ组与其他各组之间差异不显著(P>0.05)。
饲用复合酶能降解麦类及杂粕类饲料原料中存在的非淀粉多糖(NSP)类抗营养物质，补充动物内源性消化酶的不足，从而促进动物对能量和蛋白质的消化和利用，改善生长性能[9, 10]。本试验结果表明，与正、负对照组相比，加酶组1~42日龄肉鸡平均日增重提高，且0.20%复合酶组显著提高，料重比比负对照组也降低了6.88%。说明加酶提高了饲料的消化率，进而提高了平均日增重，降低了料重比。Selle等[11]应用2种复合酶分别添加到杂粕型和小麦型饲粮中，结果表明2种复合酶分别将肉鸡料重比降低了7.0%和7.1%，显著改善了肉鸡生长性能。本试验所用复合酶配方的设计是以饲粮中抗营养物质含量和市场上常规复合酶配方的组成作为参考，充分发挥不同酶制剂之间的协同作用。试验中复合酶添加量共2组：一组为常规剂量加酶组，以评价本复合酶配方按照市场上常规复合酶的使用方式添加到饲粮中的养殖效果，结果表明饲粮中添加0.02%复合酶对肉鸡生长性能具有较好的改善作用。与负对照组相比，0.02%复合酶组料重比显著降低，且与正对照组之间无显著差异，这说明在降低210 kJ/kg代谢能的饲粮中使用本复合酶在可达到与正对照组饲粮相同的养殖效应。另一组为高剂量加酶组，以评价复合酶在常规添加量的基础上是否有进一步提高添加量的空间，结果表明，与负对照组相比，0.20%复合酶组料重比极显著降低，与0.02%复合酶组相比料重比有降低，且平均日增重也较0.02%复合酶组有进一步提高。说明在提高添加量的情况下，复合酶应用效果仍有较大的空间。Wang等[7]将0、200、400、600、800和1 000 mg/kg的复合酶添加于以小麦为基础的肉鸡饲粮中，结果表明复合酶的添加提高了肉鸡平均日增重并降低了料重比，且高剂量添加组(800和1 000 mg/kg组)比常规剂量添加组(200 mg/kg组)有进一步显著提高，本试验结果与此一致。
小肠是动物消化吸收营养物质的主要器官，小肠内黏膜结构的完整性是养分消化吸收和动物正常生长的基本保证。肠绒毛是小肠的上皮和固有层向肠腔隆起形成的指状突起，是机体吸收和转运营养物质的主要部位，在空肠分布最为密集。肠绒毛越高，与营养物质相对接触面积就越大，就越有利于营养物质的吸收[12]。本试验结果表明，复合酶显著提高了肉鸡小肠的绒毛高度，0.20%复合酶组甚至达到和正对照组相同的效果。肠隐窝又称小肠腺，是绒毛基部的上皮下陷至固有层内形成的管状结构，肠隐窝的大部分为增生部。隐窝基部的细胞可不断地分化并向绒毛的端部迁移，以补充绒毛正常脱落的肠上皮，隐窝变浅则表明肠上皮细胞增殖率和成熟率上升，分泌功能增强，肠道黏膜上皮绒毛吸收能力增强[12, 13]。本试验结果表明，相对于负对照组，加酶组的隐窝深度显著变浅，0.20%复合酶组甚至比正对照组更浅。这些都说明复合酶促进了肉鸡肠道的健康，提高了肉鸡对营养物质的消化能力。Onderci等[14]应用产α-淀粉酶的发酵培养物饲喂肉鸡，结果表明绒毛长度和隐窝深度显著改善，生长性能和饲料转化率显著提高。
 | 图1 不同添加量复合酶组的肉鸡肠道形态结构
Fig.1 Intestinal morphology of broilers in different supplemental levels of complex enzyme groups (100×) |
V/C值可综合反映小肠的功能状况，V/C值下降，表示消化吸收功能降低，常伴有腹泻；V/C值上升，则表示黏膜得到改善，消化吸收功能增强，生长发育加快。小肠黏膜结构特点是有环形皱襞、肠绒毛和小肠腺，黏膜厚度也是衡量小肠消化吸收功能的重要指标。本试验结果表明，复合酶的添加显著提高了V/C值，尤其是0.20%复合酶组V/C值极显著高于其他3组。丁学梅等[15]研究小麦-豆粕型饲粮添加木聚糖酶对艾维茵肉鸡的影响，结果表明木聚糖酶显著提高了肉鸡肠道固有层厚度，改善了肉鸡的各项免疫指标及微生物菌群数量。Mathlouthi等[16]在麦类饲粮中添加木聚糖酶和β-葡聚糖酶为主的复合酶饲喂肉鸡，结果表明外源复合酶的添加增加了肉鸡小肠绒毛尺寸和V/C值，提高了营养物质转化率和肉鸡生长性能。
饲粮中使用的植物性原料含有的NSP是主要抗营养物质，其作用主要是通过提高消化道食糜黏度来实现，NSP具有强大的吸水能力，可与水分子直接作用增加溶液黏度，且随NSP含量的增加而增加。黏度的提高降低了食糜流动速度，使小肠中一些有害微生物增殖和厌氧发酵几率增加，加大能量的损失，影响脂类代谢。NSP酶可把NSP分解成不会引起肠道食糜黏度显著提高的较小聚合体从而降低其对家禽的负面影响。有报道指出，食糜黏度与动物生长性能有较强的相关性，所以可以把食糜黏度的变化作为衡量所用酶制剂效果的重要指标之一[17, 18]。本试验结果表明，添加以NSP酶为主的复合酶降低了食糜黏度，尤其是0.20%复合酶组显著降低。
① 在增加杂粕和麦类原料的用量、降低210 kJ/kg代谢能的饲粮中添加0.02%和0.20%复合酶可达到与玉米-豆粕型常规饲粮相同的生长性能，且添加0.20%复合酶可进一步提高复合酶的应用效果。
② 添加0.02%和0.20%复合酶改善了肉鸡肠道黏膜形态和食糜黏度，且0.20%复合酶组比0.02%复合酶组效果更好。
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