酶制剂对蛋鸡产蛋性能、消化酶活力及相关基因表达的影响

杜金娥，董志岷，王 贵

（河套学院，内蒙古巴彦淖尔 015000）

玉米和豆粕是畜禽日粮中常用的谷物类原料。谷物类饲料原料的营养价值评估主要取决于其抗营养因子的种类和含量，如非淀粉多糖（Kocher 等，2003）。有研究报道，玉米中的非淀粉多糖含量为9%，而豆粕中非淀粉多糖的含量达29%（Mahagna 等，1995）。此外，植物性原料中所含有的磷通常是以植酸磷的形式存在，单胃动物自身不能利用植酸磷。植酸酶、木聚糖酶、淀粉酶和纤维素酶是畜禽日粮中常用的几种酶，它们可以对非淀粉多糖和植酸起到酶解作用，提高养分消化利用率和动物的生长性能。蛋白酶和淀粉酶可以提高蛋白和淀粉的消化利用率。有研究报道，日粮添加酶制剂可以提高蛋鸡生产性能，提高鸡蛋重量，改善料蛋比（Scheideler 等，2005 ；Mathlouthi 等，2003），但这些相关研究并未考虑选用的酶酶活力问题。同时，多种酶结合使用比单一使用更能发挥酶的作用。Kannan 等（2008）、Liebert 等（2005）评估了外源性酶对蛋鸡营养物质利用的影响。日粮组成会影响胰腺相关酶的分泌，外源添加酶制剂可以调控胰腺相关酶的分泌（Pinheiro 等，2004）。但目前关于外源性和内源性酶的交互作用研究还不深，Ritz 等（1995）发现，外源添加淀粉酶和内源性淀粉酶对公鸡胰腺淀粉酶的分泌无显著交互效应，而Jiang 等（2008）的研究结果显示，外源性添加淀粉酶降低了胰腺淀粉酶活力及基因mRNA 表达水平。由于肉鸡和蛋鸡有很大差异，不能将在肉鸡上的研究结果应用到蛋鸡实际生产中。本试验在玉米- 豆粕型日粮中添加复合酶制剂（植酸酶、淀粉酶、木聚糖酶和纤维酶），研究其对产蛋后期蛋鸡生产性能、养分消化率、肠道内容物消化酶活力及相关基因表达的影响，旨在为酶制剂的应用提供更多的理论数据。

1 材料与方法

1.1 试验设计与饲养管理 试验选择健康、产蛋性能一致的56 周龄海兰褐壳蛋鸡360 只，随机分为两组，每组5 个重复，每个重复36 只。对照组饲喂玉米- 豆粕型基础日粮，试验组在基础日粮中添加0.1% 复合酶制剂（5000 IU/g 植酸酶、2000 IU 木聚糖酶、500 IU 淀粉酶和2000 IU 纤维素酶，购自北京昕大洋生物有限公司），基础日粮组成及营养水平见表1。试验进行10 周。植酸酶活力为1 μmol 植酸酶单位时间在5.5 pH，37℃释放1 μmol 无机磷，其他酶活力的评估与植酸酶类似。蛋鸡采用单鸡单笼饲养，每个笼子装一个饮水器，试验期间温度控制在25℃左右，相对湿度为65% ～70%，每天光照16 h。试验期间每天收集蛋鸡的产蛋个数，称量蛋重，每周统计1 次饲料用量，试验结束后计算试验期间蛋鸡的平均日采食量、产蛋率、蛋重和料蛋比。

表1 基础日粮组成及营养水平（以风干物质计）

1.2 养分消化率 在试验结束前72 h，每个重复随机选择3 只蛋鸡进行代谢试验，连续收集蛋鸡3 d 的粪便，加入5 mL 盐酸进行固氮，-20℃保存。在分析粪中养分前，将粪样在65℃烘箱中烘48 h。所有养分的表观消化系数参考Adeola 等（2008）的方法。

1.3 消化酶活力和基因表达 在试验结束当天，每个重复随机选择6 只蛋鸡进行屠宰，分离十二指肠、空肠和胰腺，用无菌EP 管收集十二指肠和空肠内容物，-80℃保存。在冰上用0.1% 的生理盐水对十二指肠和空肠内容物进行稀释，4℃12000 r/min 离心15 min。参考Jiang 等（2008）的研究结果设计胰蛋白酶和淀粉酶基因引物，采用荧光定量PCR 法分析基因的相对表达量，通过标准曲线和熔解曲线，采用2-ΔΔCt法，以β-actin基因作为内参计算各基因的相对表达量，将对照组基因相对表达量归一化。十二指肠、空肠内容物及胰腺淀粉酶、胰蛋白酶、蛋白酶和脂肪酶的活力采用ELISA 法进行测定，试剂盒购自南京建成生物工程有限公司。

1.4 结果分析 所有试验数据在EXCEL 里做平均值处理，结果代入SPSS 分析软件，采用单因素方差分析，用T 检验分析对照组和试验组的差异，P ＜0.05 表示对照组和试验组差异显著，0.05 ＜P＜0.1 表示对照组和试验组具有差异显著的趋势，P ＞0.05 表示对照组和试验组差异不显著。

2 结果与分析

2.1 酶制剂对蛋鸡生长性能的影响 酶制剂对蛋鸡产蛋率、蛋重、采食量和料蛋比的结果见表2。对照组与酶制剂组对蛋鸡产蛋率、蛋重、平均蛋重、平均日采食量和料蛋比的影响均无显著差异（P ＞0.05）。酶制剂组较对照组对蛋鸡产蛋率和平均蛋重有提高，而蛋重和平均日采食量降低，但均无显著差异（P ＞0.05）。

表2 酶制剂对蛋鸡生产性能的影响

2.2 酶制剂对蛋鸡养分表观消化的影响 酶制剂对蛋鸡干物质、粗脂肪、代谢能、钙、磷和粗脂肪的表观消化系数的影响见表3。酶制剂组较对照组提高了蛋鸡干物质、代谢能、钙的表观消化系数，但均无显著差异（P ＞0.05）。与对照组相比，酶制剂组显著提高了粗脂肪的表观消化系数（P＜0.05）。

表3 酶制剂对蛋鸡养分表观消化消化系数的影响

2.3 酶制剂对蛋鸡养分表观消化的影响 酶制剂对蛋鸡十二指肠和空肠内容物及胰腺消化酶活力的影响见表4。由结果可知，对照组与酶制剂组对十二指肠内容物淀粉酶、胰蛋白酶和蛋白酶活力的影响均无显著差异（P ＞0.05），但酶制剂组较对照组有提高十二指肠内容物脂肪酶活力的趋势（P=0.09）。日粮添加酶制剂对空肠内容物淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶活力无显著影响（P ＞0.05），但显著提高了空肠内容物蛋白酶的活力（P＜0.05）。对照组与酶制剂组对胰腺淀粉酶、胰蛋白酶、蛋白酶和脂肪酶活力的影响均无显著差异（P ＞0.05）。

表4 酶制剂对蛋鸡肠道内容物和胰腺消化酶活力的影响 U/g

2.4 酶制剂对蛋鸡胰腺淀粉酶和胰蛋白基因mRNA 相对表达的影响 由表5 可知，酶制剂组较对照组有降低胰腺胰蛋白酶基因mRNA 相对表达量的趋势（P=0.08），但两组对淀粉酶mRNA相对表达量的影响无显著差异（P ＞0.05）。基因的相对表达量，将对照组基因相对表达量归一化。

表5 酶制剂对蛋鸡胰腺淀粉酶和胰蛋白酶基因mRNA 相对表达的影响

3 讨论

3.1 日粮添加复合酶制剂对蛋鸡生产性能和养分消化率的影响 本试验结果发现，外源添加复合酶制剂对蛋鸡产蛋率、蛋重、平均蛋重、平均日采食量和料蛋比的影响均无显著差异，这与Hahn（2010）的研究结果一致，其发现日粮添加植酸酶、纤维素酶、淀粉酶和酸性蛋白酶对产蛋后期蛋鸡生产性能无显著影响。Cowieson 和Adeola（2005）研究发现，在适宜代谢能和钙磷水平日粮中添加植酸酶、木聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶复合物可以显著提高肉鸡的生长性能。结果差异可能与肉鸡和蛋鸡体型、日龄消化道发育和消化能力都存在差异有关。日粮磷水平足够时（34 ～39 周龄2 g/kg或50 ～64 周龄1.5 g/kg），植酸酶的效果不明显（Scheideler 等，2005）。因此，本试验中有效磷含量达0.45%，这也是复合酶对蛋鸡生产性能无显著影响的原因。日粮添加酶制剂较对蛋鸡干物质、代谢能、钙的表观消化系数均无显著影响，但与对照组相比，酶制剂组显著提高粗脂肪的表观消化系数，这与Um 和Paik（1999）的研究结果一致，其发现日粮添加植酸酶可以提高蛋鸡脂肪的沉积，因为植酸酶可以提高与植酸相结合的营养物质的生物利用率（Bedlford，2000）。

3.2 日粮添加复合酶制剂对蛋鸡十二指肠、空肠内容物和胰腺消化酶活力及相关基因表达的影响 玉米- 豆粕型日粮添加酶制剂对十二指肠内容物淀粉酶、胰蛋白酶和蛋白酶活力的影响均无显著影响，但显著提高空肠内容物蛋白酶的活力。十二指肠和空肠内容物中酶的活力可以反映家禽肠道的消化能力，因为大部分淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶分泌是在十二指肠或空肠中（Osman，1982）。本试验中，酶制剂提高了空肠蛋白酶的活力，与外源添加的酶制剂与机体内源酶发生叠加效应有关（Ritz 等，1995），而十二指肠内容物脂肪酶的提高与复合酶中植酸酶对日粮中植酸的降解有关（Liu 等，2010）。这些变化提示，外源添加复合酶制剂可能通过不同机制影响肠道的不同区域，进而影响消化酶活性。然而，消化酶的活力在肠道中存在可变性，特别是在空肠中。胰腺分泌的消化酶对营养物质的消化具有重要作用。胰腺中消化酶的活力可以反映组织中内源性酶的水平和储存量。Mahagna 等（1995）发现，在高梁型日粮中添加蛋白酶和淀粉酶降低了肉鸡胰腺糜蛋白酶活力。Jiang 等（2008）研究也发现，外源添加淀粉酶会降低胰腺淀粉酶的活力。但本试验结果与上述研究存在差异，具体原因有待进一步研究。酶制剂组较对照组有降低胰腺胰蛋白酶基因mRNA 相对表达量的趋势，这与Jiang 等（2008）报道的结果类似。

4 结论

玉米- 豆粕型日粮添加植酸酶、淀粉酶、纤维酶和木聚糖酶复合物对产蛋后期蛋鸡生产性能无显著影响，但复合酶制剂可以提高粗脂肪的表观消化率及空肠和十二指肠内容物蛋白酶和脂肪酶的活力。