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(dòng)物仿生消化系統(tǒng)豬模擬大腸酶的基礎(chǔ)上，建立基于動(dòng)物生理依據(jù)的體外優(yōu)化豬飼糧NSP酶譜的方法，并對(duì)4種不同類型豬飼糧進(jìn)行NSP酶譜優(yōu)化。同時(shí)研究不同類型NSP對(duì)豬無(wú)氮飼糧養(yǎng)分利用率、內(nèi)源氨基酸排泄以及對(duì)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(duì)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(píng)定豬飼料生物學(xué)效價(jià)方法的完善提供理論參考，也為通過(guò)使用NSP酶改善豬對(duì)非常規(guī)飼料的利

2、用提供方法支撐。
　　試驗(yàn)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(xué)依據(jù)。將24頭生長(zhǎng)豬隨機(jī)分為4組，每組6頭豬，分別飼喂對(duì)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(gè)處理中隨機(jī)選取3頭屠宰，測(cè)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(jié)果表明飼糧纖維水平對(duì)豬盲腸液中主要 NSP酶活性沒(méi)有顯著影響（P>0.05）。在此基礎(chǔ)上

3、比較纖維素酶、Viscozyme酶和基于動(dòng)物盲腸生理依據(jù)配伍而成的仿生酶對(duì)6種飼料原料的體外干物質(zhì)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(guān)關(guān)系。結(jié)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(duì)

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(duì)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(fù)相關(guān)（P<0.05），仿生酶作用下的相關(guān)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(dòng)物生理依據(jù)配制的仿生酶在體外模擬豬大腸階段消化過(guò)程中，對(duì)飼料的消化作用要優(yōu)于纖維素酶和Viscozyme酶，可作為單胃動(dòng)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(yàn)二通過(guò)測(cè)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(shí)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(yàn)證其可行性。采用單因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)來(lái)確定體外

6、兩步消化法和三步消化法中各個(gè)消化階段的最適消化時(shí)間。結(jié)果表明：體外兩步消化法中胃期和小腸期的最適消化時(shí)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(shí)間分別為4h、14h和24h。體外兩步法和三步法評(píng)定4個(gè)豬飼糧樣品IVDMD和IVGED的結(jié)果的變異系數(shù)均小于動(dòng)物試驗(yàn)法，體外兩步法評(píng)定的豬飼糧的 IVDMD（R2=0.94）和IVGED（R2=1.00）與動(dòng)物試驗(yàn)法測(cè)值的相關(guān)性極高（P<0.05），體外三步法評(píng)定的

7、豬飼糧的IVDMD（R2=0.90）和IVGED（R2=0.94）與動(dòng)物試驗(yàn)法測(cè)值的也具有很高的相關(guān)性（P<0.05）。
　　試驗(yàn)三是使用試驗(yàn)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(duì)飼糧 IVDMD的作用效果。然后采用二次

8、回歸旋轉(zhuǎn)正交組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)，建立6種NSP酶和飼糧IVDMD的回歸關(guān)系，優(yōu)化出4種飼糧中6種NSP酶的最佳酶譜。結(jié)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(guān)系。在本試驗(yàn)條件下，針對(duì)4種類型飼糧優(yōu)化后的 NSP酶譜，分別使其對(duì)應(yīng)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(yàn)四是研究NSP類型對(duì)豬無(wú)氮

9、飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在各腸段的消化率和氨基酸內(nèi)源排泄的影響，為使用無(wú)氮飼糧法測(cè)定豬內(nèi)源氨基酸排泄的完善提供依據(jù)。試驗(yàn)采用5×2不完全區(qū)組設(shè)計(jì)，將15頭回腸瘺管豬分為5組，飼喂對(duì)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(duì)照組中5%的玉米淀粉形成的另外4種試驗(yàn)飼糧。結(jié)果表明：NSP可影響豬無(wú)氮飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)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(huì)更大程度的降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的回腸表觀消化率。高發(fā)酵性的菊粉顯著提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在后腸的發(fā)酵（P<0.05），使全消化道消化率與對(duì)照組相當(dāng)，而低發(fā)酵型的CMC、MCC和SF均顯著降低了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)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(nèi)源排泄（P<0.05）。
　　試驗(yàn)五是研究NSP的粘性和發(fā)酵性對(duì)生長(zhǎng)豬玉米-豆粕型飼糧養(yǎng)分消化率、后腸發(fā)酵率、回

11、腸標(biāo)準(zhǔn)氨基酸消化率的影響。試驗(yàn)采用有重復(fù)的3×3拉丁方設(shè)計(jì)，6頭回腸瘺管豬分為3組，分別飼喂玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧（CON），以及用菊粉和羧甲基纖維素按比例替代基礎(chǔ)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(jié)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(zhì)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(biāo)準(zhǔn)消化率（P<0.05）。
　　試驗(yàn)六研究體外優(yōu)化的NSP酶譜對(duì)4種不同類型豬飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)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(shè)計(jì)，24頭瘺管豬按體重相近原則平均分為8組，連續(xù)進(jìn)行三期代謝試驗(yàn)，每頭豬在不同的試驗(yàn)期飼喂不

13、同的試驗(yàn)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(duì)應(yīng)的添加了優(yōu)化后的NSP酶譜的4種飼糧。結(jié)果表明：不同類型飼糧中同一種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)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(yàn)七研究體外優(yōu)化的NSP酶譜對(duì)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(yàn)設(shè)計(jì)同試驗(yàn)六。結(jié)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