豬飼糧非淀粉多糖酶譜仿生優(yōu)化方法的研究.pdf

1、本研究首先在完善單胃動物仿生消化系統(tǒng)豬模擬大腸酶的基礎上，建立基于動物生理依據的體外優(yōu)化豬飼糧NSP酶譜的方法，并對4種不同類型豬飼糧進行NSP酶譜優(yōu)化。同時研究不同類型NSP對豬無氮飼糧養(yǎng)分利用率、內源氨基酸排泄以及對玉米-豆粕型飼糧養(yǎng)分消化率和后腸發(fā)酵的影響，探討飼糧類型以及優(yōu)化后的NSP酶譜對飼糧養(yǎng)分消化率和NSP組分降解率的影響，為仿生消化系統(tǒng)評定豬飼料生物學效價方法的完善提供理論參考，也為通過使用NSP酶改善豬對非常規(guī)飼料的利

2、用提供方法支撐。
　　試驗一旨在為仿生消化系統(tǒng)體外模擬豬消化中大腸階段的模擬消化液的制備提供科學依據。將24頭生長豬隨機分為4組，每組6頭豬，分別飼喂對照飼糧和低、中、高纖維飼糧（TDF分別為：12.3％、14.6%、16.9%、21.4%）。飼喂2周后從每個處理中隨機選取3頭屠宰，測定盲腸液中纖維素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶和果膠酶的活性。結果表明飼糧纖維水平對豬盲腸液中主要 NSP酶活性沒有顯著影響（P>0.05）。在此基礎上

3、比較纖維素酶、Viscozyme酶和基于動物盲腸生理依據配伍而成的仿生酶對6種飼料原料的體外干物質消化率（IVDMD）、體外能量消化率（IVGED）和酶水解物能值（EHGE）的影響，并分析飼料原料NSP組分與IVDMD、IVGED的相關關系。結果表明：3種模擬大腸酶均顯著提高了玉米、大豆粕和大豆皮的IVDMD（P<0.01）以及大豆粕和大豆皮的EHGE（P<0.01）。但纖維素酶作用下苜蓿草粉、玉米 DDGS的 IVDMD和EHGE與對

4、照組差異不顯著，Viscozyme酶作用下小麥麩、玉米DDGS的IVDMD和EHGE與對照組差異不顯著（P>0.05）。仿生酶顯著提高了6種原料的IVDMD（P<0.01），顯著提高了除玉米DDGS之外的其他5種原料的EHGE（P<0.01）。6種飼料原料的NSP含量與IVDMD、NSP含量與IVGED均呈顯著的負相關（P<0.05），仿生酶作用下的相關系數(shù)（0.95，0.89）高于纖維素酶（0.94，0.86）和 Viscozyme酶

5、（0.93，0.81）。可見，基于動物生理依據配制的仿生酶在體外模擬豬大腸階段消化過程中，對飼料的消化作用要優(yōu)于纖維素酶和Viscozyme酶，可作為單胃動物仿生消化系統(tǒng)體外模擬豬消化中大腸階段的模擬消化酶。
　　試驗二通過測試玉米、大豆粕和小麥麩在不同消化階段中IVDMD和IVGED隨消化時間的變化規(guī)律，旨在建立基于豬生理消化液組成的“三角瓶+搖床”體外優(yōu)化豬飼料NSP酶譜的方法，并驗證其可行性。采用單因素完全隨機設計來確定體外

6、兩步消化法和三步消化法中各個消化階段的最適消化時間。結果表明：體外兩步消化法中胃期和小腸期的最適消化時間分別為4h和22h，體外三步消化法中胃期、小腸期和大腸期的最適消化時間分別為4h、14h和24h。體外兩步法和三步法評定4個豬飼糧樣品IVDMD和IVGED的結果的變異系數(shù)均小于動物試驗法，體外兩步法評定的豬飼糧的 IVDMD（R2=0.94）和IVGED（R2=1.00）與動物試驗法測值的相關性極高（P<0.05），體外三步法評定的

7、豬飼糧的IVDMD（R2=0.90）和IVGED（R2=0.94）與動物試驗法測值的也具有很高的相關性（P<0.05）。
　　試驗三是使用試驗二中建立的體外消化法，優(yōu)化4種不同類型豬飼糧的NSP酶譜。在玉米-豆粕型、玉米-豆粕-DDGS型、玉米-雜粕型和小麥-豆粕型飼糧中分別添加不同水平的纖維素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、β-甘露聚糖酶、α-半乳糖苷酶和果膠酶等6種NSP酶，分析各NSP酶對飼糧 IVDMD的作用效果。然后采用二次

8、回歸旋轉正交組合試驗設計，建立6種NSP酶和飼糧IVDMD的回歸關系，優(yōu)化出4種飼糧中6種NSP酶的最佳酶譜。結果表明：6種NSP酶的添加水平與4種類型豬飼糧IVDMD之間存在二次曲線關系。在本試驗條件下，針對4種類型飼糧優(yōu)化后的 NSP酶譜，分別使其對應飼糧的IVDMD提高3.26%（玉米-豆粕型）、3.89%（玉米-豆粕-DDGS型）、3.75%（玉米-雜粕型）和3.48%（小麥-豆粕型）。
　　試驗四是研究NSP類型對豬無氮

9、飼糧中營養(yǎng)物質在各腸段的消化率和氨基酸內源排泄的影響，為使用無氮飼糧法測定豬內源氨基酸排泄的完善提供依據。試驗采用5×2不完全區(qū)組設計，將15頭回腸瘺管豬分為5組，飼喂對照組（玉米淀粉）以及分別用菊粉、羧甲基纖維素（CMC）、微晶纖維素（MCC）和Solka floc（SF）等4種NSP組分代替對照組中5%的玉米淀粉形成的另外4種試驗飼糧。結果表明：NSP可影響豬無氮飼糧中營養(yǎng)物質的消化率，可溶性、高粘性的CMC和可溶性、低粘性的菊粉與

10、不溶性的MCC和SF相比，會更大程度的降低營養(yǎng)物質的回腸表觀消化率。高發(fā)酵性的菊粉顯著提高營養(yǎng)物質在后腸的發(fā)酵（P<0.05），使全消化道消化率與對照組相當，而低發(fā)酵型的CMC、MCC和SF均顯著降低了營養(yǎng)物質的全消化道消化率（P<0.05），尤以高粘性的 CMC為甚。CMC可明顯提高糞含水量以及粘性，顯著提高了氨基酸內源排泄（P<0.05）。
　　試驗五是研究NSP的粘性和發(fā)酵性對生長豬玉米-豆粕型飼糧養(yǎng)分消化率、后腸發(fā)酵率、回

11、腸標準氨基酸消化率的影響。試驗采用有重復的3×3拉丁方設計，6頭回腸瘺管豬分為3組，分別飼喂玉米-豆粕型基礎飼糧（CON），以及用菊粉和羧甲基纖維素按比例替代基礎飼糧中5%的玉米和豆粕形成的菊粉飼糧（INU）和羧甲基纖維素飼糧（CMC）。結果表明：玉米-豆粕型飼糧中添加5%的菊粉使DM、CHO和GE的回腸消化率降低，后腸發(fā)酵率升高（P<0.05），顯著提高了糞中VFA的含量（P<0.05）。5%CMC的添加顯著提高了粗蛋白質和NDF的回

12、腸消化率以及回腸食糜pH（P<0.05），顯著降低了DM、CHO和GE的全消化道消化率以及糞中VFA含量和糞pH（P<0.01）。5%CMC的添加顯著提高了玉米-豆粕型飼糧氨基酸的回腸表觀消化率和標準消化率（P<0.05）。
　　試驗六研究體外優(yōu)化的NSP酶譜對4種不同類型豬飼糧營養(yǎng)物質在小腸、大腸以及全消化道消化率的影響。采用不完全區(qū)組設計，24頭瘺管豬按體重相近原則平均分為8組，連續(xù)進行三期代謝試驗，每頭豬在不同的試驗期飼喂不

13、同的試驗飼糧。8種飼糧分別為玉米-豆粕型、玉米-豆粕-DDGS型、玉米-雜粕型和小麥-豆粕型飼糧以及對應的添加了優(yōu)化后的NSP酶譜的4種飼糧。結果表明：不同類型飼糧中同一種營養(yǎng)物質的回腸消化率差異程度高于全消化道消化率。體外優(yōu)化得到的NSP酶譜顯著提高了玉米-豆粕型飼糧DM和NDF的回腸消化率（P<0.05），顯著提高了玉米-雜粕型飼糧除脂肪外其余養(yǎng)分的回腸消化率（P<0.05）。體外優(yōu)化得到的NSP酶譜顯著降低了玉米-豆粕-DDGS型

14、飼糧DM、GE、CP和灰分的回腸消化率（P<0.05），但是顯著提高了其NDF的回腸消化率（P<0.01），體外優(yōu)化的小麥-豆粕型飼糧NSP酶譜顯著降低了其DM、GE、CP、灰分和CHO的回腸表觀消化率（P<0.05），顯著提高了其NDF的回腸消化率（P<0.05）。NSP酶的添加使4種類型飼糧養(yǎng)分的全消化道消化率均得到了不同程度提高，但是只顯著提高了玉米-雜粕型飼糧 DM、GE、CP和 EE以及小麥-豆粕型飼糧 GE、CP和EE的全消

15、化道消化率（P<0.05）。
　　試驗七研究體外優(yōu)化的NSP酶譜對4種不同類型豬飼糧各NSP組分在小腸、大腸以及全消化道消化率的影響，試驗設計同試驗六。結果表明：不加酶情況下，4種類型飼糧中大部分可溶性NSP（SNSP）的回腸消化率明顯高于不溶性NSP（INSP），SNSP及其各組分在糞中接近完全消化，全消化道消化率均在85%以上。體外優(yōu)化得到的NSP酶譜顯著提高了玉米-豆粕型飼糧總INSP及其大部分組分的回腸表觀消化率（P<0.

16、05），顯著提高了其總NSP及其大部分組分和總SNSP的全消化道消化率（P<0.05）。體外優(yōu)化的玉米-豆粕-DDGS型飼糧NSP酶譜顯著提高了其總INSP及其大部分組分的回腸表觀消化率（P<0.05），顯著降低了其總SNSP及其大部分組分的回腸表觀消化率（P<0.01），顯著提高了INSP中木糖、阿拉伯糖和糖醛酸的全消化道消化率（P<0.05）。體外優(yōu)化得到的NSP酶譜顯著提高了玉米-雜粕型飼糧總INSP及其大部分組分的回腸表觀消化率