植酸酶对生长猪生产性能及饲料磷、钙和蛋白质表观消化率的影响

植酸酶对生长猪生产性能及饲料磷、钙和蛋白质表观消化率的影响

在猪场的生产中，有机饲料占饲料的90%。植物性饲料中磷的60%～80%以植酸磷的形式存在,难以被猪消化利用,而且植酸还影响其他营养物质的利用率,例如,降低矿物质元素的吸收利用率,降低蛋白质的利用率。将环保型的饲料添加剂植酸酶应用到饲料中,既可以分解植酸,释放出磷,还可以增加其他养分的利用率,是营养工作者关注的问题。但对于植酸酶对单一饲料原料中磷的消化率及利用率的研究甚少,而这对使用植酸酶的饲料生产者来说又非常重要,所以,本试验利用35～40kg的杜长二元杂种阉猪测定了植酸酶对小麦、高粱和稻谷中总磷消化率和沉积率的影响,同时也测定了低磷日粮中添加植酸酶对生长猪生长性能及饲粮中钙、蛋白质的消化率,为生产实践提供参考。1材料和方法1.1试验饲料原料及原料养分含量选择养猪生产上常用的3种植物性饲料小麦、稻谷和高粱为试验饲料原料。3种原料的养分含量见表1。试验选用北京挑战集团生产的特节磷植酸酶,粉状,活性为500FTU/g,添加水平为1kg/t饲料。1.2方法1.2.1元杂饲2组试验采用2个4×4拉丁方设计,将同窝8头平均体重在35～40kg、生长发育良好的杜×长二元杂种阉猪分为2组,对照组(饲粮中不添加植酸酶)和加酶组(植酸酶浓度为500FTU/kg饲粮)。1.2.2试验食物、粮食的制备和营养成分饲粮的配方和营养水平详见表2和表3。具体方法如下:1.2.3试验猪饲养量的确定每个试验期分为预试期和正试期2个部分,前7天为预试期,后7天为正试期。试验开始之前对供试猪的食欲、食速、习性、行为等进行观察,一直到试验猪采食、排粪正常、行为安逸后进行待测饲粮的过渡,饲粮过渡几日后进入预试期。预试期和正试期按照在满足生长猪维持能量需要基础上,满足生长能量需要的80%限量饲喂。每个正试期开始之前,将此正试期内试验猪所需的饲粮,按每天饲喂量分别称好,装入纸袋中,编号备用。试验猪分别于每日6:30和17:00饲喂,并给予充足饮水。1.2.4处理数据1.2.4.基础饲粮磷与试验饲粮总磷比例的关系假设基础饲粮单独饲喂和与试验饲料混合饲喂磷的表观消化率不变,设试验饲粮中基础饲粮磷与试验饲粮总磷比例为α,采用套算法进行计算,公式为:PAD试验饲料=(PAD试验饲粮-PAD基础饲粮×α)/(1-α)×100%1.2.4.饲料总磷沉积率dtd单一饲料总磷的沉积率的计算公式为:X=(DTD-DBD×α)/(1-α)其中:X:单一饲料总磷沉积率(%)DTD:试验饲料总磷沉积率(%)DBD:基础饲粮总磷沉积率(%)1.2.5数据处理方法单因素方差分析用Excel-2000进行资料的初步处理,用SPSS10.0中的GLM进行双因素方差分析,利用Duncan氏法进行数据的多重比较。2结果与分析2.1试验猪的平均日增重表4是本试验中试验猪的平均日增重。试验采用限量饲喂,即在满足维持能量需要的基础上,满足生长能量需要的80%饲喂,使得试验猪的平均日增重稍低于该品种正常饲养条件下的平均日增重。表4中的数据,一方面表明,本试验所确定的饲粮饲喂量适宜,没有影响猪的生长性状,半合成饲粮的饲喂效果与国外同类试验半合成饲粮的饲喂效果基本一致;另一方面可看到,加酶组与对照组比较,试猪的平均日增重均较高。2.2小麦、高炉和稻米中总磷的表观消化率及植酸酶活性表5列出的是试验饲料小麦、高粱和稻谷的总磷表观消化率和沉积率。试验数据表明:对于总磷表观消化率,在对照组中,猪对小麦中磷的消化率最高,稻谷居中,高粱最差,添加植酸酶后,与对照组比较,小麦、高粱和稻谷中的总磷表观消化率分别提高27.65%、47.87%和41.84%,3种饲料各自进行多重比较,结果均达到极显著水平(P<0.01)。对于总磷沉积率,添加植酸酶使小麦、高粱和稻谷中总磷沉积率分别提高27.98%、47.35%和40.63%,3种饲料各自进行多重比较,结果均达到极显著水平(P<0.01)。可见小麦本身所含有植酸酶含量远不能使其所含植酸磷大部分降解,需要依靠外源添加植酸酶;高粱和稻谷中总磷的表观消化率在植酸酶的作用下得到了明显增加,其中稻谷中总磷的表观消化率几乎与小麦相当。2.3添加植酸酶后基础饲粮中钙的表观消化率表6列出了对照组与加酶组中4种待测饲粮钙的表观消化率和钙的沉积率。试验数据表明:与对照组相比,添加植酸酶使基础饲粮、小麦饲粮、高粱饲粮和稻谷饲粮中钙的表观消化率分别提高3.35%、3.95%、6.51%和1.55%;试验猪对基础饲粮、小麦饲粮、高粱饲粮和稻谷饲粮中钙的沉积率分别提高11.75%、8.40%、15.37%和7.17%,可见,加酶组均高于对照组。2.4粗蛋白质表观消化率表7列出的是2组试验饲粮中粗蛋白质的表观消化率。由表7可看出,本试验中对照组试验饲粮的粗蛋白质表观消化率均较高,这与谭本宏等的试验结果相似,但总体来看,加酶组略高于对照组。3讨论3.1植酸酶改善细胞的生长有报道说相同剂量的植酸酶在不同磷水平下对猪的促生长作用不同,在低磷水平下作用最明显,恰好本试验是在低磷水平下,取得结果与前人一致。这同时也说明添加植酸酶能缓解日粮中磷的减少而导致生长性能的降低。关于植酸酶对动物生长的改善作用有4种解释:①植酸被水解后分解为肌醇和正磷酸,肌醇被动物吸收利用,促进机体生长;②植酸酶释放了植酸盐中螯和的其他矿物质和蛋白质、氨基酸等,供机体生长代谢用;③由于内脏中脂肪酸与植酸的络合作用以及形成不溶性的皂化物,从而降低脂肪的消化率,植酸酶将植酸分解后,其酯键打开释放出脂肪酸,提高了脂肪的消化率;④植酸酶释放了被植酸螯和的消化酶,如淀粉酶、蛋白酶等,提高了动物对营养物质的消化率。3.2植酸酶的添加量对小麦、高产饲料总磷的影响植酸酶将植酸分解,将其中的磷释放出来,供动物体吸收利用,从而提高动物对植物性饲料中磷的消化率和利用率。有报道说,麦类作物果实的种皮中富含天然的植酸酶,如小麦中植酸酶的活性为1200FTU/kg,大麦中植酸酶的活性为1103FTU/kg,小麦麸中植酸酶活性为2023FTU/kg,而相对于此,高粱、豆粕等饲料中植酸酶的活性较低,分别为24FTU/kg和31FTU/kg,所以麦类作物及其副产品中总磷的生物学利用率相对于其他的植物饲料总磷的生物学利用率来说较高。本试验的结果也证明了这一点,从表5可看出在对照组中,小麦中总磷的表观消化率和沉积率均比稻谷和高粱中总磷的高,而且多重比较差异达极显著水平。在小麦、高粱、稻谷3种饲料中添加植酸酶后,3种饲料中总磷的表观消化率和沉积率均得到极显著提高,多重比较差异均极显著(P<0.01),这说明:第一,对于本身植酸酶活性较低的饲料,外源添加的植酸酶将其中的植酸水解,释放出磷,被猪消化吸收;第二,小麦本身所含有的植酸酶量不足,需要外源添加,以使得其中所含的营养物质被充分的动员出来。德国Dungelhoef等试验时小麦的总磷表观消化率由62%提高到74%,本试验中小麦的总磷表观消化率由50.00%提高到77.64%,这可能与小麦的品种、产地以及收获时间等有关,但都说明了小麦本身消化率较高,加酶能进一步提高其中磷的表观消化率。对于高粱和稻谷研究的较少。3.3植酸酶对钙的释放利用在小麦、稻谷等作物籽实中,植酸往往与矿物质相结合,形成钙镁盐的复块。植酸酶在分解植酸释放磷的过程中,也将被植酸螯和的其他矿物质元素释放出来,即植酸酶也能提高钙的利用率。在本试验中,除稻谷饲粮外,其他组的钙的表观消化率和沉积率均为对照组低于加酶组,说明,植酸酶在水解植酸释放磷的同时,也将植酸螯和的钙释放出来,被动物吸收利用。闫俊浩等报道,低磷日粮添加植酸酶可以提高猪生长性能,提高钙磷表观消化率。JohnGoihl研究表明在生长猪日粮中添加植酸酶提高了猪对钙的吸收率和沉积率,还有许多学者的研究都表明了这一点。3.4粗蛋白质的消化率植酸与蛋白质的结合程度、数量和部位在不同的植物种子中有区别,所以,植酸酶在不同类型的饲料中的作用自然也有区别。植酸在单子叶植物的糊粉层沉积时就与蛋白质形成复合物,本试验所选用的待测饲料小麦、高粱和稻谷均为单子叶植物,植酸主要分布在胚和种皮的表皮周围。理论上,植酸酶在分解植酸释放磷的过程中,也将饲料中被植酸螯和的蛋白质、氨基酸释放出来,或者使蛋白酶被释放,从而提高动物对饲料中蛋白质的利用率。从表7列出的对照组与加酶组试验饲粮中粗蛋白质的表观消化率的数值可看出,除基础饲粮中粗蛋白质消化率是对照组高于加酶组外,其他均为对照组低于加酶组,说明了植酸酶能提高植物性饲料中蛋白质的消化率。Liao等报道,在猪小麦-豆粕型日粮中添加植酸酶能改善氨基酸、粗蛋白质回肠表观消化率。张克英等研究发现,在低磷、低赖氨酸仔猪日粮中添加的植酸酶(500U/kg)能改善赖氨酸的回肠表观消化率,提高粗蛋白质的生物学效价。Mroz等研究表明,在育肥猪日粮中添加植酸酶(800U/kg)提高了精氨酸、蛋氨酸、粗蛋白质的回肠表观消化率,而对其他氨基酸消化率无影响。Kemme等也报道在猪饲料中添加植酸酶能提高粗蛋白质、赖氨酸、色氨酸、异亮氨酸和苏氨酸的消化率。所以,本试验所得结果与前人实验结果一致。4粪样和尿样总磷含量的测定,是试验结果、肥研究表明,在低磷日粮中添加植酸酶能改善生长猪的生长