武漢新華揚(yáng)生物股份有限公司 張 芹 曾福海 鄒增丁 程時(shí)軍
植酸酶應(yīng)用于飼料中已有多年的歷史,隨著對(duì)植酸酶作用機(jī)理及使用方法研究的深入,植酸酶在飼料中的使用也越來越廣泛。但由于植酸酶本身的耐熱性問題,高溫制粒料中使用植酸酶仍有一定的局限性及風(fēng)險(xiǎn)。酶通常在干燥的狀態(tài)下較穩(wěn)定,能保留較高的酶活,但在飼料高溫制粒的濕熱環(huán)境中較易變性失活,因而限制了植酸酶在顆粒料中的應(yīng)用。因此,本研究在低磷日糧中添加耐熱植酸酶及普通植酸酶,探討其對(duì)肉雞生產(chǎn)性能及血清、骨骼中相關(guān)指標(biāo)的影響,為在顆粒飼料中合理選用植酸酶提供指導(dǎo)。
1.1 植酸酶及酶活 普通植酸酶及耐熱植酸酶均來源于武漢新華揚(yáng)生物股份有限公司,酶活均為5000 U/g。
植酸酶酶活定義:在37℃,pH為5.0的條件下,每分鐘從5.0 mmol/L的植酸鈉溶液中釋放出1 μmol的無機(jī)磷所需的植酸酶量為1個(gè)酶活單位(U)。
1.2 日糧組成及試驗(yàn)設(shè)計(jì) 選取1日齡 (均重36.0 g左右)健康艾維茵肉仔雞192只,隨機(jī)分成4組,每組4個(gè)重復(fù),每重復(fù)12羽?;\養(yǎng),自由飲水和自由采食,試驗(yàn)各組飼養(yǎng)管理?xiàng)l件一致。從1日齡開始,飼喂至42日齡,分1~21日齡和22~42日齡兩階段飼養(yǎng)。試驗(yàn)于湖北團(tuán)風(fēng)縣國(guó)家級(jí)原種場(chǎng)示范養(yǎng)雞場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)日糧在武漢工業(yè)學(xué)院飼料科學(xué)系制粒,制粒溫度80℃左右。各組試驗(yàn)日糧設(shè)計(jì)見表1。正對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧,基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表2,負(fù)對(duì)照組在正對(duì)組的基礎(chǔ)上降低0.11%有效磷,其他兩組在負(fù)對(duì)照組基礎(chǔ)上分別添加1000 U/kg普通植酸酶和500 U/kg耐熱植酸酶。
1.3 試驗(yàn)指標(biāo) 生產(chǎn)性能:在21日齡和42日齡清晨以重復(fù)為單位稱空腹肉雞及剩余料重量(前一晚20∶00開始禁食12 h,僅供飲水),記錄并計(jì)算各重復(fù)平均日增重、平均日采食量和料重比。
表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
表2 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平
血鈣、血磷、堿性磷酸酶:在42日齡清晨每重復(fù)選取1只母雞,空腹稱重及翅靜脈采血,測(cè)定血清中鈣、磷及堿性磷酸酶活性。堿性磷酸酶活性在團(tuán)風(fēng)縣人民醫(yī)院檢測(cè),血清中鈣、磷含量在廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院檢測(cè)。
脛骨鈣、磷:脛骨中鈣及磷的含量在湖北省飼料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站進(jìn)行檢測(cè)。
2.1 酶制劑對(duì)1~21日齡肉雞生產(chǎn)性能的影響見表3。
表3 植酸酶對(duì)1~21日齡肉雞生產(chǎn)性能的影響
由表3可見,與正對(duì)照相比,負(fù)對(duì)照組日采食量降低 12.11%(P<0.05),C組日采食量降低3.65%,C、D組與負(fù)對(duì)照相比,日采食量分別升高9.63%(P>0.05)和 12.72%(P<0.05),D 組日采食量較C組提高2.81%;各組日增重與正對(duì)照相比,負(fù)對(duì)照降低 16.94%(P<0.01),C組降低7.27%(P<0.05),D組日增重與正對(duì)照相比差異不顯著,C、D組日增重較負(fù)對(duì)照分別升高11.64%(P<0.01)、19.06%(P<0.01),D 組日增重較C組升高6.64%(P<0.05);各組料重比與正對(duì)照相比,D組相同,B、C組分別提高5.78%和 3.47%,均未形成顯著差異(P>0.05),C、D 組與B組相比分別降低2.19%和5.46%。
2.2 植酸酶對(duì)22~42日齡肉雞生產(chǎn)性能的影響見表4。
表4 植酸酶對(duì)22~42日齡肉雞生產(chǎn)性能的影響
由表4可見,各組后期日采食量與正對(duì)照相比,除D組升高外,負(fù)對(duì)照及C組均降低,但都未形成顯著差異(P>0.05),C、D組與負(fù)對(duì)照相比,日采食量分別提高0.85%和2.60%,D組日采食量較C組升高(P>0.05);各組日增重與正對(duì)照相比,負(fù)對(duì)照及C組均降低,其中負(fù)對(duì)照降低5.56%,D組有一定程度升高,但差異不顯著(P>0.05),C、D組與負(fù)對(duì)照相比分別增加4.36%和7.86%,D組較C組升高,差異不顯著(P>0.05);與正對(duì)照相比,B、C組料重比均升高,D組降低,差異均不顯著(P>0.05),與負(fù)對(duì)照相比,C、D 兩加酶組料重比均降低(P>0.05)。
2.3 植酸酶對(duì)1~42日齡肉雞生產(chǎn)性能及跛腿的影響 見表5。
表5 植酸酶對(duì)1~42日齡肉雞生產(chǎn)性能及跛腿的影響
由表5可見,低磷日糧對(duì)1~42日齡肉雞平均日采食量無顯著影響(P>0.05),但負(fù)對(duì)照組及C組日采食量與正對(duì)照相比有下降的趨勢(shì);各組日增重與正對(duì)照相比,負(fù)對(duì)照組降低9.93%(P<0.01),加酶組差異不顯著(P>0.05),加酶組與負(fù)對(duì)照相比,D組全期日增重較負(fù)對(duì)照極顯著提高(P<0.01),D 組較 C 組提高 4.48%(P>0.05);各組全期料重比與正對(duì)照比較,差異均不顯著(P>0.05),加酶組與負(fù)對(duì)照組比較,D組顯著降低,C組差異不顯著,D組較C組降低2.35%;正對(duì)照及D組無跛腿現(xiàn)象,B組及C組跛腿個(gè)數(shù)分別為3只和1只。
2.4 植酸酶對(duì)42日齡肉雞血清生化指標(biāo)的影響見表6。
表6 植酸酶對(duì)42日齡肉雞血清生化指標(biāo)的影響
由表6可見,負(fù)對(duì)照、加酶組血清中磷含量與正對(duì)照相比,均有一定程度降低,但均未形成顯著差異(P>0.05),C、D 組與負(fù)對(duì)照相比,血清中磷含量均有一定程度升高,但均未形成顯著差異(P>0.05);各組血清中鈣含量與正對(duì)照相比差異均不顯著(P>0.05),除 B組外,均有一定程度下降,C、D組與負(fù)對(duì)照相比均下降,但差異不顯著(P>0.05);各組血清中堿性磷酸酶活性與正對(duì)照相比均升高,但差異不顯著(P>0.05),與負(fù)對(duì)照相比,植酸酶組血清中堿性磷酸酶活性均下降,差異不顯著(P>0.05)。
2.5 植酸酶對(duì)42日齡肉雞脛骨中鈣磷含量的影響 見表7。
表7 植酸酶對(duì)42日齡肉雞脛骨中鈣磷含量的影響 %
由表7可見,與正對(duì)照相比,各試驗(yàn)組脛骨中鈣含量均降低,其中負(fù)對(duì)照組降低32.98%(P<0.01),C、D 組與正對(duì)照差異不顯著(P>0.05),與負(fù)對(duì)照相比,兩植酸酶組脛骨中鈣含量均升高,其中D組(耐熱植酸酶組)較負(fù)對(duì)照升高26.70%,差異顯著(P<0.05);與正對(duì)照相比,各試驗(yàn)組脛骨中磷含量均降低,其中負(fù)對(duì)照降低27.83%(P<0.01),C、D 組與正對(duì)照差異不顯著(P>0.05),與負(fù)對(duì)照相比,兩植酸酶組脛骨中磷含量均升高,其中C、D組 (耐熱植酸酶組)較負(fù)對(duì)照分別升高18.47%(P>0.05)和 26.91%(P<0.05)。
3.1 低磷日糧對(duì)肉雞生產(chǎn)性能的影響 本試驗(yàn)通過減少日糧中磷酸氫鈣添加量以降低有效磷的含量,隨之減少的鈣含量及多出的配方空間分別通過添加石粉及沸石粉進(jìn)行補(bǔ)充。研究表明,將1~21日齡肉雞日糧有效磷含量降低至0.31%時(shí),肉雞的采食量、日增重與有效磷含量為0.42%的正對(duì)照組相比分別降低12.11%(P<0.05)和 16.94%(P<0.01),料重比增加 5.78%。將22~42日齡肉雞日糧有效磷含量降低到0.27%時(shí),肉雞的各項(xiàng)生產(chǎn)性能指標(biāo)均低于正對(duì)照組。從整個(gè)試驗(yàn)期間來看,低磷日糧顯著抑制了肉雞的生長(zhǎng),該結(jié)果與朱連勤(2003)、馮定遠(yuǎn)等(2005)的報(bào)道一致。Carew 等(1985)研究了低磷日糧對(duì)萊航公雞生產(chǎn)性能的影響,發(fā)現(xiàn)受試雞生長(zhǎng)緩慢是雞采食量降低的結(jié)果。這可能是由于低磷日糧改變了垂體的代謝,使甲狀腺增大和血清生長(zhǎng)激素降低,進(jìn)而降低受試雞的食欲,最終導(dǎo)致動(dòng)物生產(chǎn)性能的降低。
3.2 植酸酶對(duì)肉雞生產(chǎn)性能的影響 近年來,大量的研究表明,在低磷日糧中添加植酸酶能顯著提高肉仔雞的采食量及體增重,降低料重比。Selle(2003)報(bào)道,在肉仔雞日糧中添加500 U/kg微生物植酸酶,平均體重從809 g增到854 g,增加了5.6%,飼料利用率提高了5.4%。樓洪興(2000)在1~21日齡肉仔雞玉米-糠麩-豆粕型日糧中添加500~1000 U/kg植酸酶,增重極顯著提高了9.76%~17.75%。本研究與上述報(bào)道相一致,在低磷日糧中添加普通植酸酶及耐熱植酸酶均提高了肉仔雞的生產(chǎn)性能,其中耐熱植酸酶組與正常磷含量的正對(duì)照組各項(xiàng)生產(chǎn)性能指標(biāo)均無顯著差異(P>0.05),普通植酸酶組各項(xiàng)生產(chǎn)性能指標(biāo)略低于耐熱植酸酶組,但差異不顯著(P>0.05)。
植酸酶降解植酸鹽的同時(shí)釋放出鈣、磷等礦物質(zhì)元素,以及蛋白質(zhì)、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),使得可供畜禽利用的礦物質(zhì)元素、蛋白質(zhì)和氨基酸等營(yíng)養(yǎng)元素增多,因而畜禽的生長(zhǎng)性能得到提高。許多研究表明,低鈣、低磷有利于植酸酶作用的發(fā)揮(Inkee,2003;張克英等,2001;Setastian,1996),本試驗(yàn)通過減少磷酸氫鈣的添加量來減少日糧磷水平,但鈣含量未做改變,因而,如何調(diào)整鈣磷比,達(dá)到植酸酶的最佳作用效果,還有待進(jìn)一步的量化研究。
植酸酶是一種蛋白質(zhì),因而高溫制粒過程中的損失在所難免,這也是限制目前植酸酶在高溫制粒料中使用的一個(gè)最主要因素。通常酶在干燥的情況下,結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,具有一定的耐熱性,但在制粒過程中,在高溫蒸汽的作用下,酶較易變性失活。本研究中,耐熱植酸酶組獲得了與正對(duì)照相近的生產(chǎn)性能,說明在該肉雞顆粒料的加工過程中,高溫調(diào)制制粒并沒有明顯影響到耐熱植酸酶的活性。
3.3 植酸酶對(duì)肉雞血清生化指標(biāo)及脛骨鈣、磷含量的影響 檢測(cè)植酸酶對(duì)血清中礦物質(zhì)元素含量的影響是衡量植酸酶改善動(dòng)物礦物質(zhì)元素吸收利用最可行、最敏感的手段之一(Mitchell,1996)。 馮定遠(yuǎn)等(2005)研究表明,低磷會(huì)影響血液中重要的礦物質(zhì)元素的含量,尤其是磷。本研究發(fā)現(xiàn),降低日糧磷的含量,血清中磷的含量也隨之降低,添加植酸酶能夠提高血清中磷含量;而血清中鈣的含量在低磷組及植酸酶組均變化較小。血清中磷含量的降低可能與日糧中可利用磷水平低、動(dòng)物不能吸收足夠的磷有關(guān)。本試驗(yàn)中,低磷組日糧鈣含量與正對(duì)照相同,可能是導(dǎo)致各組血鈣含量差異較小的原因。
本研究中,低磷日糧血清中堿性磷酸酶活性較正對(duì)照組大幅升高,而植酸酶的添加則降低了血清中堿性磷酸酶的活性。該結(jié)果與馮定遠(yuǎn)等(2005)、蔡青和等(2004)和蘇曉鷗(1997)的報(bào)道一致。堿性磷酸酶活性的變化,也反映了植酸酶的添加確實(shí)能改善日糧中植酸磷的利用。血清堿性磷酸酶活性受血磷濃度的影響,血磷濃度降低時(shí),破骨細(xì)胞活動(dòng)增強(qiáng),使骨鹽降解并釋放入血,同時(shí)腎臟對(duì)磷的重吸收增強(qiáng),使血中游離鈣和磷濃度均升高,而血鈣升高則引起降鈣素的分泌,使成骨細(xì)胞活動(dòng)增強(qiáng),堿性磷酸酶釋放量增加,以降解焦磷酸,破壞骨組織附近Ca2+和PO43-過飽和狀態(tài),使之沉積,因此,血清堿性磷酸酶活性升高,說明動(dòng)物處于缺磷狀態(tài)。
脛骨灰分中礦物質(zhì)元素含量是衡量畜禽骨骼礦物元素儲(chǔ)備狀況的主要參數(shù)。當(dāng)畜禽由飼料中攝入鈣、磷含量不足時(shí),鈣磷就從骨組織中動(dòng)員出來,以滿足機(jī)體的需要,導(dǎo)致骨中鈣、磷含量較低。飼料中添加植酸酶能促進(jìn)鈣、磷等礦物質(zhì)元素的吸收利用,從而提高脛骨中鈣、磷的含量。程茂基等(1999)研究表明,在低鈣磷含量的日糧中添加植酸酶,脛骨中鈣、磷含量顯著提高。本研究表明,在低磷日糧中添加植酸酶,提高了脛骨中鈣、磷的含量,與上述報(bào)道結(jié)果一致,說明植酸酶的添加促進(jìn)了機(jī)體對(duì)鈣、磷的吸收利用。另外,耐熱植酸酶組脛骨中鈣、磷的含量均高于普通植酸酶組,說明耐熱植酸酶組增強(qiáng)了對(duì)鈣、磷的吸收利用,這可能是由于在飼料高溫制粒過程中,耐熱植酸酶存留了更多的酶活。
低磷日糧顯著降低了肉雞的生產(chǎn)性能,植酸酶的添加均提高了肉雞的采食量及日增重,降低了料重比,且耐熱植酸酶較普通植酸酶獲得了更好的生產(chǎn)性能;低磷日糧降低血清及骨骼中鈣、磷含量,提高血清堿性磷酸酶活性,而植酸酶的添加提高了血清及骨骼中鈣、磷含量,降低堿性磷酸酶活性。
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