动物营养学报  2015, Vol. 27 Issue (3): 863-869   PDF (1059 KB)    
不同组型饲粮中添加复合蛋白酶对鲁烟白猪氨基酸回肠表观消化率的影响
姜建阳, 孙朋朋, 于光辉, 殷惠萌, 宋春阳     
青岛农业大学动物科技学院, 青岛 266109
摘要:本试验旨在研究不同组型饲粮中添加复合蛋白酶对鲁烟白猪氨基酸回肠表观消化率的影响。试验选取去势、初始体重为(35.0±0.5) kg的健康鲁烟白猪生长公猪6头,采用2×3因子试验设计进行代谢试验,2因子分别为加酶(加酶组和对照组)和饲粮组型(玉米-豆粕型、玉米-杂粕型和小麦-杂粕型),其中加酶组的复合蛋白酶添加量为0.1%,对照组不添加复合蛋白酶。试验共分6期,每期7 d。结果表明,3种组型饲粮中添加复合蛋白酶显著提高了鲁烟白猪对蛋氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和脯氨酸的回肠表观消化率(P<0.05);在饲喂玉米-杂粕型饲粮时,除苏氨酸外各加酶组氨基酸回肠表观消化率均显著或极显著高于对照组(P<0.05或P<0.01),其中丝氨酸、谷氨酸、半胱氨酸的回肠表观消化率都显著高于饲喂其他2种组型饲粮时(P<0.05)。由此可见,饲粮中添加复合蛋白酶可显著提高鲁烟白猪氨基酸回肠表观消化率,其中在玉米-杂粕型饲粮中添加复合蛋白酶效果较优。
关键词复合蛋白酶     鲁烟白猪     氨基酸     回肠表观消化率    
Effects of Protamex Added in Different Composition Types of Diets on the Ileal Apparent Digestibility of Amino Acids of Lu-yan White Pigs
JIANG Jianyang, SUN Pengpeng, YU Guanghui, YIN Huimeng, SONG Chunyang     
College of Animal Science and Technology, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China
Abstract: This experiment was conducted to investigate the effects of protamex added in different composition types of diets on the ileal apparent digestibility of amino acids of Lu-yan white pigs. Seven castrated, healthy growing Lu-yan white pigs on average body weight of (35.0±0.5) kg were be used in this experiment. A 2 × 3 factor test designed in metabolic testing, one factor was enzyme added (enzyme added group and control group), the other factor was dietary composition type (corn-soybean meal type, corn-miscellaneous type and wheat-miscellaneous type). The control group did not add protease, while the enzyme added group added 0.1% protease. There was 6 periods in this experiment, and 7 d per period. The results showed that, there was a significantly increased in the ileal apparent digestibility of the methionine, valine, leucine, isoleucine, phenylalanine and proline of Lu-yan white pigs fed with the three composition types of diets added the protamex (P<0.05). Fed with diet of corn-miscellaneous type, the ileal apparent digestibility of amino acids in enzyme added group were significantly higher than the control group except threonine (P<0.05 or P<0.01), in which the ileal apparent digestibility of the serine, glutamic acid and cystine were significantly higher than those in pigs fed with the other two composition types of diets (P<0.05). In conclusion, the dietary added protamex can improve the ileal apparent digestibility of Lu-yan white pigs, and the effect of diet of corn-miscellaneous type is better.
Key words: protease     Lu-yan white pig     amino acids     ideal apparent digestibility    

复合蛋白酶已经成为猪饲粮中有益的添加剂,饲粮中添加复合酶制剂可以提高生长肥育猪的生长性能,改善胴体性状和肉品质[1]。近年来,复合蛋白酶引起了国内外专家学者的关注。在仔猪饲粮中添加含有蛋白酶的复合酶制剂,能够促进仔猪生长发育、提高饲料利用率;增强仔猪免疫力,降低死亡率[2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]。叶慧等[10]研究组合型蛋白酶对仔猪生长性能和养分表观消化率的影响发现,相较于单一蛋白酶,组合型蛋白酶组能量的表观消化率提高了6.08%,粗蛋白质的表观消化率提高了7.53%。罗有文等[11]研究了酶制剂对饲喂不同蛋白质和能量水平饲粮生长猪生长性能和养分消化率的影响,结果表明,复合酶制剂能够提高饲粮中能量、粗脂肪及粗蛋白质的消化率。徐春生等[12]研究表明,当仔猪饲粮中复合酶制剂添加量为0.2%时能够显著提高仔猪的平均日增重和饲料消化率;添加量为0.1%时,对平均日增重和饲料消化率的影响不显著。张涛等[13]研究报道了蛋白酶的复合酶制剂能够提高饲料消化率,增加猪的平均日采食量及平均日增重。王彩玲等[14]研究表明,将蛋白酶复合酶制剂添加到肥育猪饲粮中,不但能够显著提高平均日增重和饲料消化率,还能有效降低腹泻率。此外氨基酸消化率表示食入的蛋白质和多肽经过酶的水解后,在胃肠道被消化吸收的氨基酸或多肽占食入蛋白质或多肽的比率[15]。氨基酸回肠消化率的测定能够准确地反映出动物采食之后饲粮中营养物质被机体消化吸收的状况,是评定猪饲粮中氨基酸利用率的重要指标[16]。国外学者研究表明,在饲粮中添加适量的蛋白酶,能够有效补充机体消化道中内源蛋白酶,提高饲料中粗蛋白质等营养物质的消化率,进而达到提高生产性能的目的[17, 18]。本试验旨在研究通过不同组型饲粮中添加复合蛋白酶对鲁烟白猪氨基酸回肠表观消化率的影响效果优选出最适宜添加蛋白酶的饲粮组型。

1 材料与方法 1.1 试验设计

本试验采用2×3因子试验设计,2因子分别为加酶(加酶组和对照组)和饲粮组型(玉米-豆粕型、玉米-杂粕型和小麦-杂粕型),其中加酶组的复合蛋白酶添加量为0.1%,对照组不添加复合蛋白酶。试验共分6期,每期7 d,前6 d为预试期,于第7天收集食糜。

1.2 试验动物 1.2.1 试验动物及饲养管理

试验选取健康去势、初始体重为(35.0±0.5) kg的鲁烟白猪6头,分别单独放入50 cm×150 cm可调镀锌代谢笼中,于每天07:00和16:00定量喂料,保证充足饮水。对试验猪进行常规的免疫和驱虫,定期对猪舍进行清扫、消毒,保持猪舍卫生。试验猪于代谢笼中适应7 d后,对其进行回肠末端简单“T”型瘘管的安装手术。

1.2.2 手术操作

试验猪在手术前需要禁食24 h,禁水12 h,并逐个称重。麻醉剂使用复方麻醉剂(YFM合剂,主要成分是盐酸氯氨酮和咪唑安定),经耳静脉注射进行全身麻醉。麻醉后将猪左侧卧保定于手术台上,对其右腹侧后半部进行剃毛、清洁处理,之后再用医用酒精和碘酊对手术部位进行消毒。手术操作参考刘明[19]的方法并加以改进。手术后让猪自然苏醒并让其自由走动,以恢复肠管的正常蠕动,之后放回代谢笼中。

1.2.3 术后护理

术后12 h在料槽中加少量葡萄糖溶液,待其饮水后可饲喂适量软化饲粮,3~5 d后逐渐转入正常饲粮。手术恢复期为20 d,依据外科手术常规护理方法进行护理。术后7 d内每头猪每天早晚2次注射头孢类消炎药,用碘酒和酒精擦拭手术部位,保持创口处清洁,避免感染。用氧化锌软膏涂抹刀口处,促进创口愈合。每天详细观察猪的采食和健康状况,检查瘘管,防止松动和方向逆转,并做好记录,待猪完全恢复、采食正常并维持稳定后,即可开始试验。

1.3 试验饲粮

试验饲粮按照鲁烟白猪饲养标准配制,饲粮组成及营养水平见表1,饲粮的氨基酸水平见表2。

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)

表2 试验饲粮氨基酸组成 Table 2 Amino acid composition of the experimental diets

复合蛋白酶由2种酸性蛋白酶(苏柯汉生物工程有限公司,SUKAPro AC,酶活力为1×105 U/g;山东安克生物工程有限公司,酸性蛋白酶,酶活力4×104~1×105 U/g)和1种中性蛋白酶(苏柯汉生物工程有限公司,SUKAPro NE PW 100,酶活力1×105 U/g)按3 ∶ 3 ∶ 2的比例混合而成。

蛋白酶活力定义为1 g固体酶粉(或1 mL液体酶),在一定温度和pH条件下,1 min内水解酪素产生1 μg酪氨酸所需要的酶量,以U/g表示。

1.4 样品采集

试验期间每个组型的饲粮各抽取500 g样品,留做饲粮中氨基酸含量的测定;食糜收集在每期试验的第7天,需要将封口袋套在瘘管上固定,连续收集24 h;封口袋中需加入浓度为10%的硫酸溶液10 mL,以减少食糜中细菌的繁殖。定时观察封口袋状况,经常更换,采集的食糜需立即放入-20 ℃冰箱中保存。待试验全部结束后,先将所有收集的食糜使用真空冷冻干燥机进行干燥,再在室温下回潮24 h,将样品粉碎、过40目筛后备用。

1.5 测定指标与方法 1.5.1 饲粮和食糜中氨基酸和指示剂钛的测定

饲粮和食糜中的16种氨基酸含量使用氨基酸自动分析仪(日立L-8800,日本)进行测定;饲粮和食糜中的钛含量采用干法消解后使用原子吸收光谱仪(日立Z-5000,日本)进行测定。

1.5.2 回肠末端氨基酸表观消化率的计算

计算公式如下:

AD(%)=100-100×AAdigesta×Tidiet/(AAdiet×Tidigesta)。

式中:AD为养分的回肠末端氨基酸表观消化率(%);AAdigesta为食糜的氨基酸含量(mg/kg);AAdiet为饲粮中的氨基酸含量(mg/kg);Tidiet为饲粮中的钛含量(mg/kg DM);Tidigesta为食糜中的钛含量(mg/kg DM)。 1.6 数据处理

试验数据使用Excel进行初步统计,采用SPSS 20.0软件中的GLM模型对数据进行两因子方差分析。模型包括主因子蛋白酶添加、饲粮组型及二者的互作。采用one-way ANOVA对各组间进行单因素方差分析,并用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

复合蛋白酶在不同组型饲粮中对鲁烟白猪氨基酸回肠表观消化率的影响。

在饲喂玉米-豆粕型饲粮时,与对照组相比,加酶组的蛋氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、谷氨酸的回肠表观消化率极显著升高(P<0.01);赖氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸的回肠表观消化率显著升高(P<0.05);但苏氨酸、组氨酸、半胱氨酸、丙氨酸、天冬氨酸的回肠表观消化率差异不显著(P>0.05)。

在饲喂玉米-杂粕型饲粮时,与对照组相比,加酶组中苏氨酸的回肠表观消化率差异不显著(P>0.05);精氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、脯氨酸的回肠表观消化率显著升高(P<0.05),其余氨基酸的回肠表观消化率均极显著升高(P<0.01)。

在饲喂小麦-杂粕型饲粮时,与对照组相比,加酶组的赖氨酸、苏氨酸、精氨酸、半胱氨酸、丝氨酸、谷氨酸、天冬氨酸的回肠表观消化率差异不显著(P>0.05);组氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸的回肠表观消化率显著升高(P<0.05);其余氨基酸均极显著升高(P<0.01)。

在各加酶组之间的比较中可以发现,饲喂玉米-杂粕型饲粮时丝氨酸、谷氨酸、半胱氨酸的回肠表观消化率显著高于饲喂玉米-豆粕型饲粮和小麦杂粕型饲粮的(P<0.05)。

3 讨 论

相关研究表明,饲粮中添加蛋白酶可以弥补畜禽自身消化酶分泌的不足,能够改善畜禽的氨基酸消化率。卢晨[20]研究发现,在仔猪饲粮中添加适量的中性和酸性蛋白酶能够显著提高赖氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、苏氨酸、组氨酸、丝氨酸及丙氨酸的回肠表观消化率。Ghazi等[18]研究发现:在饲粮中添加适量的蛋白酶,能够有效补充畜禽机体消化道中的内源蛋白酶,提高饲料中粗蛋白质等营养物质的消化率,进而达到提高生产性能的目的。国外大量研究表明:蛋白酶能够提高动物对蛋白质、氨基酸等营养物质的消化率,进而可以提高饲料转化率[21, 22]。本试验中添加复合蛋白酶的加酶组的氨基酸回肠表观消化率相较于对照组均有不同程度的提高,且加酶组蛋氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和脯氨酸的回肠表观消化率在3种组型饲粮中均显著或极显著高于对照组。

饲粮中粗蛋白质或氨基酸水平会对氨基酸回肠消化率产生一定的影响。席鹏彬[23]研究发现,菜籽粕中多数氨基酸的回肠表观消化率与饲粮中相应氨基酸水平呈正相关关系(R2为0.52~0.78,P<0.01)。本试验中3种不同组型饲粮在粗蛋白质和氨基酸水平上并无太大差异,主要区别在于蛋白质来源不同,通过试验结果可以发现,在饲喂玉米-杂粕型饲粮时,除苏氨酸外,试验所测其余15种氨基酸的回肠表观消化率加酶组均显著或极显著高于对照组;而在饲喂玉米-豆粕型饲粮时,加酶组苏氨酸、组氨酸、半胱氨酸、丙氨酸、天冬氨酸的回肠表观消化率与对照组均差异不显著;在饲喂小麦-杂粕型饲粮时,加酶组赖氨酸、苏氨酸、精氨酸、半胱氨酸、丝氨酸、谷氨酸、天冬氨酸的回 肠表观消化率与对照组均差异不显著。在3个饲粮组型中,饲喂玉米-杂粕型饲粮时的丝氨酸、谷氨酸、半胱氨酸的回肠表观消化率显著高于其他2种组型饲粮。分析其原因可能是由于畜禽对进入体内的各种氨基酸的消化能力不同所造成的,其消化能力受饲料种类与加工工艺、动物品种、日龄及环境等多方面因素的影响;也可能是玉米-杂粕型饲粮中的氨基酸更容易被鲁烟白猪消化吸收。

表3 复合蛋白酶在不同组型饲粮中对鲁烟白猪氨基酸回肠表观消化率的影响 Table 3 Effects of protamex in different composition types of diets on the ileal apparent digestibility of amino acids of Lu-yan white pigs

Rooke等[24]研究表明,饲喂经蛋白酶处理后的豆粕,可以显著提高断奶仔猪的生长性能和养分消化率,并且分析其原因可能是由于蛋白酶降解了豆粕中的一些特异性多肽,因而更有利于仔猪的消化吸收。本试验中,加酶组在鲁烟白猪的氨基酸回肠表观消化率除苏氨酸、组氨酸、半胱氨酸、丙氨酸、天冬氨酸外均显著或极显著高于对照组,与上述结果相似;而在加酶的不同饲粮中,玉米-杂粕型饲粮中丝氨酸、谷氨酸、半胱氨酸的回肠表观消化率显著高于玉米-豆粕型和小麦-杂粕型饲粮。上述结果表明玉米-杂粕型饲粮更有利于鲁烟白猪的消化,可以提高鲁烟白猪饲粮中粗蛋白质的利用率。

本试验中不同类型饲粮的粗蛋白质水平相同,但是蛋白质的来源不同,这就使动物对不同类型饲粮的蛋白质降解能力产生了差异,从而影响了氨基酸的消化率。从试验结果分析,试验中鲁烟白猪对豆粕的降解能力强于杂粕,但添加复合蛋白酶之后,显著提高了杂粕在鲁烟白猪体内的消化率,特别是蛋白质的消化率,从而使饲喂杂粕饲粮时的氨基酸回肠表观消化率高于饲喂豆粕型饲粮时,应用于实践生产中能够降低饲粮的成本。而饲喂小麦饲粮时氨基酸回肠表观消化率较低,则可能是因为小麦中阿拉伯木聚糖引起肠道食糜黏度增加,降低了食糜流通速度,从而影响了消化酶与底物的混合速度,因此在实践生产中没有应用价值。此外鲁烟白猪个体间也可能存在差异,可能也会对试验结果造成一定的影响。

4 结 论

① 饲粮中添加复合蛋白酶能够提高氨基酸的回肠表观消化率。

② 与其他饲粮相比,在玉米-杂粕型饲粮中添加复合蛋白酶效果最佳。

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