瞿明仁 唐志强 卢德勋 呼 和
以前人们认为反刍动物瘤胃内的微生物活力很强,可分泌大量的酶,而且认为外源酶在瘤胃中被蛋白酶所水解或受小肠蛋白酶的作用而失活,所以在反刍动物饲养中的应用酶制剂研究很少。最近研究发现,纤维素酶、半纤维素酶在蛋白酶中温育的过程相当稳定,木聚糖酶可抵抗数种蛋白酶的水解[1]。这再次引起了人们在反刍动物日粮中添加复合酶的兴趣。另外,随着生物工程技术的发展,一些酶制剂的活力、产量和稳定性有所提高,这使得酶制剂在反刍动物日粮中的应用成为可能。本研究在以往得出的反刍动物酶制剂适宜配比及添加量基础上,研究复合酶制剂不同添加方法对瘤胃发酵功能的影响,旨在为酶制剂应用于反刍动物生产中提供适宜添加方法。
1 试验材料和方法
1.1 试验动物及分组
选取年龄、体况和体重近似的、健康的安装瘤胃瘘管的内蒙古半细毛羯羊9只,随机分为3个组,各组处理如表1。
试验分预饲期和试验期两个阶段,预饲期15d,试验期2d。
1.2 试验动物日粮(见表2)
1.3 试验酶制剂种类和添加量
复合酶制剂为以往研究得出的酶配方配制而成,主要由纤维素酶、木聚糖酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶、α- 淀粉酶等5种酶组成,添加量为以往体外试验得出的最佳添加量(0.2%)。
1.4 试验动物的饲养管理
试验动物在7:00和19:00分2次饲喂,定量饲喂,日喂量900g。试验前驱虫,单笼饲养,自由饮水,自由光照。
1.5 瘤胃液的采集
在设定的时间点采样,通过瘤胃瘘管用采样瓶收集样品,采集瘤胃液,立刻拿回实验室进行pH值的测定和其它试样的制备。
瘤胃液的采集时间:7:00、9:00、11:00、13:00、16:00、19:00、21:00、23:00、1:00、4:00。
1.6 测试指标
VFA:用日本岛津GC-7A气相色谱仪内标法进行测定,内标物为巴豆酸。
pH值:用25型酸度计(上海第二分析仪器厂,甘汞电极)测定。
NH3-N:按照冯纵慈(1993)方法测定[2]。
1.7 数据统计与分析
试验数据统计和分析利用SAS(8.0)软件包中的ANOVA和DUNCAN程序进行。
2 结果与分析
2.1 对绵羊瘤胃液VFA的影响(见表3)
从表3可知,与对照组相比较,总体上两种方法都能提高VFA生成量,而且方法2组比方法1组VFA生成量高。在饲喂后2h,即在9:00和21:00,方法2组比对照组和方法1组均显著提高(P<0.05)VFA生成量。
2.2 对绵羊瘤胃液pH值的影响(见表4)
从表4可知,与对照组比较,两个试验组在整体水平上均降低了瘤胃pH值。瘤胃pH值是瘤胃内环境的主要指标,它与饲料碳水化合物在瘤胃内发酵产生的VFA量呈负相关关系,瘤胃内VFA浓度的升高使pH值下降。表4中pH值的降低,也与表3中VFA浓度升高相符,pH值的下降曲线基本上是VFA的上升曲线。方法 1组在16:00显著降低了瘤胃pH值(P<0.05),方法2组在13:00和16:00都显著降低了pH值(P<0.05)。但两个试验组间差异不显著(P>0.05)。
2.3 对瘤胃液NH3-N的影响(见表5)
从表5在各时间点的瘤胃液NH3-N测定值可知,与对照组相比,2个试验组在整个时间段内都有提高NH3-N浓度的趋势,而且方法2组在23:00显著提高NH3-N浓度(P<0.05), 且两个试验组间差异不显著(P>0.05)。瘤胃内NH3-N是合成菌体蛋白的重要来源,提高NH3-N的浓度可以扩大菌体蛋白的合成量,从而促进动物的生长。
3 讨论
反刍动物凭借瘤胃微生物产生的纤维分解酶类,将饲料中的碳水化合物,尤其是结构性碳水化合物(纤维素、半纤维素、果胶等)降解成二糖和单糖,微生物将其立即吸收代谢,进一步降解成VFA及ATP等。同时,微生物又利用其降解产物(VFA、ATP及NH3等)合成菌体蛋白,使其自身生长繁殖,再产生更多的纤维酶分解类来降解碳水化合物。瘤胃内碳水化合物的消化,实际上是微生物消耗可溶性碳水化合物,不断产生纤维分解酶类降解粗纤维的一个连续循环过程。本试验在饲喂精粗比为3:7的玉米、豆粕和青干草日粮条件下,无论以何种方式添加酶制剂都会影响瘤胃发酵。添加纤维复合酶使VFA浓度升高,说明添加的外源纤维复合酶在一定的日粮及饲养水平条件下,可以弥补内源酶的不足,降解粗纤维,生成VFA等。
史占全[3]报道在由青贮玉米秸和混合精料组成的(精粗比为3:7)日粮中添加纤维复合酶对瘤胃液的各项参数无显著影响。尹清强[4]研究了添加纤维复合酶对绵羊瘤胃代谢的影响,结果表明添加纤维复合酶对瘤胃CMC酶活及VFA产量无显著影响。K.A.Beauchemin等[5](1999)在精粗比为3:7的肉牛日粮中添加具有纤维素酶和半纤维素酶活性的复合酶,对瘤胃代谢无显著影响。杨永明[6](2002)报道在玉米秸秆日粮条件下,添加纤维复合酶使瘤胃内VFA浓度显著提高、pH值显著下降;精粗比为3:7组添加纤维复合酶,瘤胃VFA浓度、pH值变化差异不显著。本试验的结论与上述研究的结论不大一致,可能是因为试验采用的日粮、酶制剂,以及添加方法等影响。
4 小结
在玉米、豆粕和青干草日粮条件下, 两种添加酶制剂方法对瘤胃发酵均有一定影响,会改善瘤胃发酵功能,且方法2更有利于提高瘤胃发酵功能。
参考文献
1 M. Baran and B. Kmet. Effect of pectinase on rumen fermentation in sheep and lambs. Arch.Anim Nutr. Berlin, 1987, 8:643~646
2 冯宗慈,高民.通过比色法测定瘤胃液氨氮含量方法的改进. 内蒙古畜牧科学,1993(4):40~41
3 史占全. 添加纤维复合酶提高玉米青贮和黄贮饲用价值的研究. 中国畜牧杂志,1999,3
4 尹清强. 纤维素酶制剂对绵羊瘤胃内蛋白酶、CMC酶活及挥发性脂肪酸产量影响. 草与畜杂志,1998,2:9~10
5 K. A. Beauchemin, L. M. Rode, and D. Karren. Use of feed enzymes in feedlot finishing diets. Canadian Journal of Animal Science. 1999, 79(2): 243~246
6 杨永明. 外源纤维复合酶在绵羊饲养中的作用效果及其作用机制的研究. 内蒙古农业大学硕士论文. 2002
(编辑:孙崎峰,)
瞿明仁,江西农业大学动物科技学院,教授,330045,江西南昌。
唐志强,单位及通讯地址同第一作者。
卢德勋、呼和,内蒙古畜牧科学院动物营养研究所。
收稿日期:2005-08-30
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