酶制剂在家禽日粮中的应用(续1)

来源:国外畜牧学-猪与禽    作者:    人气:    发布时间:2020-05-19    
 
 
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酶制剂在家禽日粮中的应用(续1)
 

 

韩浩月 译 唐彩琰 审  陈 权 复审 韩浩月 制表

摘  要:动物能够分泌的内源性酶种类有限,故其对饲料中某些营养物质的消化和吸收必须依赖外源性酶。外源性酶不仅能够降解饲料中的抗营养因子,还可以提高谷物的表观代谢能,释放出某些被包被的营养物质,从而降低饲料的成本。本文将从酶的作用方式出发分析在饲料中添加酶对家禽生产性能及环境的有益影响。

关键词:复合酶制剂;非淀粉多糖;抗营养因子;酶解作用;家禽

1.5  酶的作用方式

饲料中的酶能够在家禽体内以各种方式发挥其生理功能,从而改善饲料所含营养物质的利用率,提高家禽的总体生产性能。

1.5.1 降低肠道中消化糜的黏度

谷物含有大量的以非淀粉多糖形式存在的能量,还含有很多不易被畜禽消化的可溶性多糖,如阿拉伯木聚糖(主要存在于小麦中)、混合连接的β-葡聚糖(主要存在于大麦和黑麦中)、木质素、极限糊精和抗营养因子(如植酸和纤维素)等。这些非淀粉多糖能够结合大量的水,增加肠道中食糜的黏性,影响它们的排空速度,进而影响胆汁、胰脏和肠道分泌物与食糜的混合率,降低食糜中的营养物质的吸收率,增加粪便的黏稠度。在日粮中添加合适的复合酶制剂能够提高动物的生产性能,具体作用方式如下:

① 提高动物(内源性)酶的生理功能。

复合酶制剂能够分解可溶性纤维的凝胶形态,从而使内源性消化酶能够更有效地发挥作用,进而提高日粮中淀粉、蛋白质、脂肪、氨基酸和能量的消化率。

② 调整食糜的排空速度。

复合酶制剂能够降低动物肠道内容物的持水力,提高干物质的含量,进而促进动物的采食。

③ 影响粪便的特性。

在日粮中添加复合酶制剂还可以减少动物排出的干物质的数量,因此能够显著影响粪便的体积和组成成分。蛋白质消化率提高,粪便的排泄量就会减少。

④ 影响垫料潮湿性。

消化道中食糜黏度降低可以改善营养物质的消化率,减少动物的饮水量,有助于减少垫料的潮湿问题。

1.5.2 营养物质的释放

酶促聚合作用可使非淀粉多糖在动物肠道中自由释放出被其包被的营养物质,供动物利用。释放出被细胞结构包被的淀粉可以提高日粮的代谢能含量,蛋白质也可通过蛋白酶的作用被释放出。这种释放可使日粮中的矿物质被动物最大限度地吸收,进而提高养分的利用率。

1.5.3 磷的可用性

谷物和油料种子含有1%~2%的植酸盐。然而,在它们所含有的总磷中,60%~90%的磷存在于植酸磷中。植酸酶可将植酸逐步水解为肌醇和磷酸,并形成肌醇磷酸中间体(IP5、IP4、IP3、IP2和IP1)。

1.5.4 提高日粮的有效能含量

在大麦-小麦型家禽日粮中添加酶的主要原因之一是酶可以提高日粮的有效能含量,提高碳水化合物的能量利用率,从而提高日粮中能量的消化率。

科研人员对小麦的表观代谢能(Apparent Metabolizable Energy,AME)进行了大量的研究,不同的小麦品种在AME上存在较大的差异,通常介于9 500 kJ/kg~16 640 kJ/kg。在小麦型日粮中添加酶后,由于碳水化合物消化率的提高、动物肠道中食糜黏度的降低和脂肪利用率的提高,这一差异会被缩小。由于小麦中非淀粉多糖的含量变化较大,添加酶带来的这种差异的缩小程度也有所不同。研究发现酶可以使小麦的AME分别提高5%~16%、3.1%~4.5%和4.5%~12.4%,且很难预测添加酶后小麦AME的提高幅度,因为日粮中各种营养物质之间的比例(如能量-蛋白比)和其他因素在家禽饲料的配方中也起着重要的作用。小麦的AME与其水溶性非淀粉多糖的含量相关,这反之也会影响动物肠道中食糜的黏度。遗憾的是,对非淀粉多糖的分析要经历一个相对较长的过程,并且在商业性生产条件下需要对刚购入的谷物进行快速地检测。但是,化学检测方法或谷物的物理特性不能用来快速预测小麦的AME,也不能评估酶制剂对AME的提高幅度。这是试图准确评估家禽饲料中小麦或大麦的能量值并通过添加酶来弥补日粮能量含量不足的困难之一。在代谢能减少3%的玉米-豆粕型的开食料和生长期日粮中添加适当活性水平的α-淀粉酶、β-葡聚糖酶和木聚糖酶,肉鸡采食后能使自身的生长性能恢复到那些采食含充足能量水平的日粮的肉鸡的水平。

1.5.5 改善营养物质的消化率

研究证明,在含有谷物(如大麦、玉米、燕麦、黑麦或小麦)或豆类(如白羽扇豆)的日粮中添加酶可以改善家禽的生产性能和营养物质的消化率。在猪和家禽的日粮中添加酶对干物质消化率的影响取决于日粮的类型和所喂动物的种类,例如能使家禽的日粮干物质消化率从0.9%提高至17%。目前,在单胃动物日粮中添加的酶主要是葡聚糖酶,该酶可将非淀粉多糖中的长链聚合物裂解成较小的聚合物,从而消除非淀粉多糖提高肠道中食糜黏性的能力,进而可提高营养物质的消化率。葡聚糖酶通常没有特异性,但对脂肪的酶解作用除外——其对饱和脂肪的作用大于对不饱和脂肪的作用。植酸酶是饲料中另一种常用的酶,可以提高动物对日粮中植酸磷的利用率。植酸酶能够提高植酸磷的消化率,进而减少排入环境中的数量,这一性能引起了科学界和商业界的广泛兴趣。据报道,在家禽日粮中添加植酸酶可以使肉鸡向环境排放的磷数量减少40%。Simons等指出,在日粮中添加植酸酶后,蛋鸡的产蛋量得到了提高,蛋重增加,胫骨的灰分含量提高。

1.6 可用于家禽日粮中的酶

过去几年中已经被用于或今后可能会被用于家禽饲料的酶包括纤维素酶(β-葡聚糖酶)、木聚糖酶及其相关酶、植酸酶、蛋白酶、脂肪酶和半乳糖苷酶(表2)。饲料行业专为家禽定制的酶大多用于消除谷物如大麦、小麦、黑麦和黑小麦中非淀粉多糖的黏性作用。这些抗营养的非淀粉多糖不受动物生产者的欢迎,因为它们会降低动物对日粮中所有营养物质的消化率和吸收率,尤其会降低脂肪和蛋白质的消化率和吸收率。近年来,植酸酶引起了人们极大的兴趣,因为它不仅能提高动物对植物中磷酸盐的利用率,而且能减少环境污染。目前,饲料行业正在评估其他多种酶制剂的作用,这些酶包括可以提高蛋白质消化率的蛋白酶、提高脂质消化率的脂肪酶、中和非谷物饲料原料中某些抗营养因子的β-半乳糖苷酶以及有助于早期断奶仔猪消化淀粉的淀粉酶。

1.7 在动物营养中使用酶制剂的前提条件

添加的酶必须:

a 能在胃的酸性pH环境下起作用;

b 能抵抗低pH环境;

c 能抵抗胃蛋白酶的蛋白水解作用;

d 在消化道的其他部位仍能产生酶解作用。

要生产酶制剂,酶制剂生产商应选择合适的菌株和营养培养基。

(待续)

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责任编辑:闪电
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