不同复合酶制剂对生长猪生长性能与营养物质表观消化率的影响

■王 苑 陈宝江 于会民 王吉峰 任 冰

（1.中国农业科学院饲料研究所生物饲料开发国家工程研究中心，北京100081；2.河北农业大学动物科技学院，河北保定071000）

酶制剂作为一种安全高效饲料添加剂，一直是全世界畜牧行业的研究热点。在畜禽饲料中添加酶制剂主要有两个目的：一是弥补畜禽本身内源性消化酶分泌不足，促进营养物质的消化吸收，如蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等；二是补充外源性消化酶，用于消化动物自身不能消化的物质，或降解饲料原料中的抗营养因子或有害物质等，这类酶主要包括纤维素酶、半纤维素酶、植酸酶、果胶酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、以及α-半乳糖苷酶等。

根据酶制剂的组成可分为单一酶制剂和复合酶制剂，其中，单一酶制剂中含有能够特定催化一种底物的酶，而复合酶制剂中则含有催化不同底物的多种酶。相比于单一酶制剂仅对特定的底物有催化作用，复合酶是可以水解多种不同底物，在复杂饲粮中可发挥各种酶的针对性和高效性，充分水解饲粮中的抗营养因子。从应用效果来看，多种酶科学搭配可以实现组合效应，其在生产实践中的应用越来越广泛[1-2]。

生长猪虽然消化系统发育比断奶仔猪相对完善，但该生理阶段机体快速生长，对蛋白质和碳水化合物的需求旺盛，因此应当加强蛋白酶等内源性消化酶的添加以保证营养物质的消化吸收效率。此外常见的玉米-豆粕型日粮中，存在纤维素、半纤维素、果胶等非淀粉多糖(NSP)以及α-半乳糖苷、植酸等多种抗营养因子，而生长猪体内又缺乏分解这些物质的内源酶[3]，这些抗营养因子可以减少营养物质的水解作用，增加小肠内容物的量，刺激小肠蠕动反射，增加肠道内饲料运转速度，从而对营养物质的利用和充分吸收产生负面影响[4]。所以生产实践中常会添加以木聚糖酶和纤维素酶为主的NSP多糖酶、α-半乳糖苷酶、植酸酶、甘露聚糖酶等酶类，转化和消除这类抗营养因子，从而克制这些不良效应。

本试验旨在以生长猪为试验动物，探讨由甘露聚糖酶、α-半乳糖苷酶、植酸酶、酸性蛋白酶、糖化酶、纤维素酶和木聚糖酶等不同组合的3种复合酶制剂对其生长性能和营养物质表观消化率的影响，为复合酶制剂配制与推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

复合酶制剂包括复合酶A、复合酶B和复合酶C，主要活性成分为甘露聚糖酶、α-半乳糖苷酶、植酸酶、纤维素酶、酸性蛋白酶、糖化酶和木聚糖酶，不同复合酶制剂具体设计方案见表1。

表1 不同复合酶制剂配方组成

1.2 试验动物及分组

选用日龄相差不超过4 d、品种相同的杜×长×大生长育肥猪160头，平均体重约23.50 kg，按照遗传背景相同、体重相近、性别比例一致的原则随机分为4个处理，每处理设4个重复，每重复10头仔猪，各处理组之间起始体重差异不显著（P＞0.05）。试验期30 d。

1.3 试验日粮和处理设计

参照NRC（1998）[5]猪营养需要标准并结合生产实践配制基础日粮，具体原料组成及营养水平见表2。

日粮1：即基础日粮；日粮2：在调整基础日粮中磷添加水平（磷酸氢钙添加量减少50%，同时调整石粉添加量以保持日粮钙水平不变）的基础上添加1 000 mg/kg复合酶A；日粮3：在调整基础日粮中磷添加水平(磷酸氢钙添加量减少50%，同时调整石粉添加量以保持日粮钙水平不变)的基础上添加1 000 mg/kg复合酶B；日粮4：在调整基础日粮中磷添加水平(磷酸氢钙添加量减少50%，同时调整石粉添加量以保持日粮钙水平不变)的基础上添加1 000 mg/kg复合酶C。

表2 不同试验日粮饲料配方组成及营养水平

试验共分4个处理，即对照组、处理1组、处理2组和处理3组，分别对应饲喂以上4种日粮，具体试验处理和日粮设计见表3。

表3 试验处理设计方案

1.4 饲养管理

试验在封闭式仔猪舍内进行，网上高床饲养；试验期内提供适宜温湿度；自由采食和饮水。免疫消毒程序按猪场常规方法进行。试验全程由专人负责，严格按照试验要求进行管理。饲养管理参照本品种猪的饲养管理规程进行。

1.5 试验数据和样品收集

①体重、采食量数据采集：在试验开始和第30 d以个体为单位对所有试验猪进行空腹称重，详细记录体重；试验过程中以重复为单位详细记录采食量；试验过程中详细记录试验猪只腹泻、淘汰和死亡情况，发生死亡或淘汰试验猪时及时截料并称重，并予以详细记录。

② 粪便样品采集：在每个试验阶段结束前3 d，即第28～30 d，早晚从每重复中均匀采集粪样各约200 g混合，连续3 d收集粪便，以窝为单位充分混匀，样品置于-20℃冰箱冷冻保存，以备测定粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、能量、钙和磷的表观消化率。

1.6 检测指标

生长性能指标：平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和料重比（F/G）；

营养物质消化率：粗蛋白质、粗脂肪、能量、钙和磷表观消化率。

1.7 数据处理和统计分析方法

采用SPSS 16.0统计软件的ANOVA模块进行数据处理和统计分析，试验结果数据以“平均值±标准差”表示。

2 试验结果

2.1 不同复合酶制剂对生长猪生长性能的影响(见表4)

从绝对增重来看，复合酶A组、复合酶B组和复合酶C组较对照组分别提高了1.52、1.80 kg和2.19 kg，从中可以看出，随着甘露聚糖酶、半乳糖苷酶和植酸酶添加水平的提高，增重得到进一步提高。

从平均日增重来看，与对照组相比较，复合酶A组、复合酶B组和复合酶C组分别提高了10.69%、12.59%和15.31%，但差异均不显著（P＞0.05）。随着甘露聚糖酶、α-半乳糖苷酶和植酸酶添加水平的提高，平均日增重有提高的趋势，但差异不显著（P＞0.05）。

表4 不同复合酶制剂对生长猪生长性能的影响

从平均日采食量来看，与对照组相比较，酶制剂添加组略有提高，复合酶A组、复合酶B组和复合酶C组分别提高了2.65%、8.30%和5.47%，但差异均不显著（P＞0.05）。

从料重比来看，复合酶A组、复合酶B组和复合酶C组较对照组有降低趋势（P＞0.05），分别降低了6.86%、3.28%和7.78%，以复合酶C组最低。

2.2 不同复合酶制剂对营养物质表观消化率的影响（见表5）

表5 不同复合酶制剂对营养物质表观消化率的影响(%)

在基础日粮中添加复合酶A、复合酶B和复合酶C后，显著提高了能量的表观消化率（P＜0.05），较对照组分别提高了4.46%、5.46%和5.30%，但复合酶A组、复合酶B组和复合酶C组之间无显著差异(P＞0.05)。

就粗蛋白质表观消化率而言，3个复合酶处理组均显著高于对照组（P＜0.05），较对照组提高了7.35%～8.57%，3个复合酶处理组之间无显著差异(P＞0.05)。

就粗纤维表观消化率而言，复合酶A组较对照组提高了6.75%，但差异不显著（P＞0.05）；复合酶B组和复合酶C组较对照组分别提高了15.00%和11.51%，均显著高于对照组（P＜0.05）；但3个复合酶处理组之间无显著性差异（P＞0.05）。

就钙的表观消化率而言，3个复合酶处理组均显著高于对照组(P＜0.05)，较对照组分别提高了6.26%、6.41%和4.93%，3个复合酶处理组之间无显著差异(P＞0.05)。

就磷的表观消化率而言，复合酶A组、复合酶B组和复合酶C组均显著高于对照组（P＜0.05），较对照组分别提高了14.91%、15.09%和15.97%，3个复合酶处理组之间无显著差异(P＞0.05)，以复合酶C组最高。

3 讨论

生长肥育猪消化系统发育相对成熟、消化能力比断奶仔猪强，很多人认为此阶段的猪，酶分泌能力强，外源性酶制剂发挥不了相应效果。但部分试验表明，生长肥育猪日粮中添加酶制剂能促进生长，提高饲料转化率，提高饲料粗蛋白质、粗脂肪及粗纤维的表观消化率[6-7]。

本试验选用常规的玉米-豆粕型日粮，根据K.E.Bach Knudsen[8]的报道，玉米、豆粕等植物性饲料的细胞壁由阿拉伯木聚糖、纤维素、果胶等非淀粉多糖（NSP）和蛋白质、矿物质等交织在一起组成，具有非常复杂的化学结构。其中玉米含有0.9%的可溶性和6%的不可溶性非淀粉多糖（含42 g/kg的木聚糖），大豆含有6%可溶性和18%～21%的不可溶性非淀粉多糖（含17 g/kg的木聚糖）。此外，豆粕及杂粕类饲料中α-半乳糖苷糖类含量相对较高，简单的加工方法难以将其分解，且猪自身不能分泌消化该类物质的酶，只有通过微生物发酵后才能利用，而该发酵过程中产生的挥发性脂肪酸和各种气体均能使动物肠胃胀气、腹痛、腹泻、恶心和厌食等；同时，这些低聚糖还能刺激肠道蠕动、提高饲料通过消化道的速度、减少食糜在消化道停留的时间，从而影响营养物质的消化和吸收[9-10]。因此添加酶制剂，消除这些抗营养因子对动物的影响十分必要。本试验的复合酶A、B、C组均分别添加了低、中、高3个剂量α-半乳糖苷酶、植酸酶以及甘露聚糖酶，以及相同剂量的木聚糖酶、纤维素酶、酸性蛋白酶和糖化酶的复合酶。

B.G.Kim(2004)[11]的试验报道在生长猪日粮中添加高、低剂量的2种复合酶（复合酶A：β-葡聚糖酶150 U/g、木聚糖酶4 000 U/g、α-淀粉酶1 000 U/g、果胶酶25 U/g以及蛋白酶500 U/g；复合酶B：β-葡聚糖酶1 000 U/g、木聚糖酶1 200 U/g、α-淀粉酶25 U/g）对25 kg左右的生长猪的平均日增重、平均日采食量以及饲料转化效率均没有显著影响。本试验的生长性能与他们得到结论一致。而Y.H.Shim(2004)[12]的报道表明，Natuphos(植酸酶)和Endo-Power(β-葡聚糖酶、α-半乳糖苷酶、半乳甘露糖苷酶、木聚糖酶)的复合酶制剂添加在断奶仔猪日粮中，可以显著改善仔猪的生长性能和营养物质消化率。导致这些试验结果不同的原因可能是由于猪的不同生长阶段的生理特点。计成等[13]对断奶仔猪消化道几种酶活性变化的研究表明,断奶应激可导致仔猪消化道中各种酶活性下降,从而短时间内影响仔猪的消化能力。添加外源性复合酶能弥补仔猪这一特殊生理阶段的缺陷,从而改变消化道内酶的组成,调节消化、代谢功能,帮助消化吸收各种营养物质,起到促进生长的作用。此外，复合酶制剂组成上的差异也是造成不同试验间差异的主要因素。

磷是生长猪必需的常量矿物质营养元素之一，猪饲料中的磷元素可以分为无机磷和有机磷两类，其中有机磷以植酸磷形式存在[14]。猪是单胃动物，其消化道中缺乏植酸酶，因此对饲料原料中的植酸磷利用率低，在日粮配方中添加无机磷是保证猪对磷营养需要的常规方法。然而，猪自身无法充分利用饲料中的植酸磷，随粪便大量排出体外并富积造成环境污染[15]。有很多先前的研究报道，在猪日粮中添加植酸酶可以显著改善饲料原料中的植酸磷的利用效率，减少无机磷的添加量[16-18]。本试验3个复合酶制剂组均减少50%的磷酸氢钙添加量，同时添加复合酶（含植酸酶），结果表明减少了无机磷的使用量，并没有影响猪的生长性能。3个复合酶组的能量、粗蛋白质、钙和磷的表观消化率均显著高于对照组。α-半乳糖苷酶可有效降解饲料中存在的α-半乳糖苷等抗营养因子，降低食糜黏度，减少幼龄动物腹泻发病率；可摧毁植物细胞壁结构，促进细胞内营养物质释放，提高利用效率；甘露聚糖酶可以降解饲料中的甘露聚糖，使得食糜在消化道内不易形成凝胶状,降低消化道内容物的黏性,从而改善畜禽对营养物质的消化吸收,最终影响畜禽生长和饲料利用率。许多试验研究表明,单胃动物日粮中添加植酸酶不但可以显著改善饲料植酸磷的利用，从而减少饲料中无机磷的添加量[19-20]，而且还破坏植物饲料中植酸与矿物质元素、氨基酸（或蛋白质）甚至淀粉的结合，从而有效改善动物体对这些养分的利用率，提高动物的生长性能[21-22]。本试验复合酶制剂组间没有显著差异的主要原因可能是日粮选用的是玉米-豆粕型日粮，相比于小麦、杂粕等原料为主的日粮而言抗营养因子含量较低，因此低剂量的复合酶制剂就可以消除抗营养因子对生长猪的影响。

4 结论

在本试验条件下，在基础日粮中添加复合酶制剂后，加酶组的采食量、增重速度和料重比虽然在数值上有所改善，但没有显著影响生长猪的生长性能；但添加复合酶后，饲料中能量、粗蛋白质、钙和磷等营养物质的表观消化率显著提升，促进了其吸收利用；随着甘露聚糖酶、α-半乳糖苷酶和植酸酶添加水平的提高，平均日增重、饲料转化效率有改善趋势，磷的表观消化率有提高趋势。高剂量的复合酶B组和复合酶C组的粗纤维表观消化率显著高于对照组，而低剂量的复合酶A组的粗纤维表观消化率差异不显著。由此可见，复合酶的添加量对营养物质的表观消化率有影响。综上所述，在基础日粮中添加复合酶制剂可促进营养物质消化吸收；复合酶制剂作为安全高效饲料添加剂，对于促进饲料资源高效利用、减少营养素环境排放，促进畜禽健康养殖意义重大，特别是我国饲料资源极其短缺，推广应用尤为迫切，前景极其广阔。