酶制劑對蛋雞產蛋性能、消化酶活力及相關基因表達的影響

杜金娥，董志岷，王 貴

（河套學院，內蒙古巴彥淖爾 015000）

玉米和豆粕是畜禽日糧中常用的谷物類原料。谷物類飼料原料的營養價值評估主要取決于其抗營養因子的種類和含量，如非淀粉多糖（Kocher 等，2003）。有研究報道，玉米中的非淀粉多糖含量為9%，而豆粕中非淀粉多糖的含量達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，單胃動物自身不能利用植酸磷。植酸酶、木聚糖酶、淀粉酶和纖維素酶是畜禽日糧中常用的幾種酶，它們可以對非淀粉多糖和植酸起到酶解作用，提高養分消化利用率和動物的生長性能。蛋白酶和淀粉酶可以提高蛋白和淀粉的消化利用率。有研究報道，日糧添加酶制劑可以提高蛋雞生產性能，提高雞蛋重量，改善料蛋比（Scheideler 等，2005 ；Mathlouthi 等，2003），但這些相關研究并未考慮選用的酶酶活力問題。同時，多種酶結合使用比單一使用更能發揮酶的作用。Kannan 等（2008）、Liebert 等（2005）評估了外源性酶對蛋雞營養物質利用的影響。日糧組成會影響胰腺相關酶的分泌，外源添加酶制劑可以調控胰腺相關酶的分泌（Pinheiro 等，2004）。但目前關于外源性和內源性酶的交互作用研究還不深，Ritz 等（1995）發現，外源添加淀粉酶和內源性淀粉酶對公雞胰腺淀粉酶的分泌無顯著交互效應，而Jiang 等（2008）的研究結果顯示，外源性添加淀粉酶降低了胰腺淀粉酶活力及基因mRNA 表達水平。由于肉雞和蛋雞有很大差異，不能將在肉雞上的研究結果應用到蛋雞實際生產中。本試驗在玉米- 豆粕型日糧中添加復合酶制劑（植酸酶、淀粉酶、木聚糖酶和纖維酶），研究其對產蛋后期蛋雞生產性能、養分消化率、腸道內容物消化酶活力及相關基因表達的影響，旨在為酶制劑的應用提供更多的理論數據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計與飼養管理 試驗選擇健康、產蛋性能一致的56 周齡海蘭褐殼蛋雞360 只，隨機分為兩組，每組5 個重復，每個重復36 只。對照組飼喂玉米- 豆粕型基礎日糧，試驗組在基礎日糧中添加0.1% 復合酶制劑（5000 IU/g 植酸酶、2000 IU 木聚糖酶、500 IU 淀粉酶和2000 IU 纖維素酶，購自北京昕大洋生物有限公司），基礎日糧組成及營養水平見表1。試驗進行10 周。植酸酶活力為1 μmol 植酸酶單位時間在5.5 pH，37℃釋放1 μmol 無機磷，其他酶活力的評估與植酸酶類似。蛋雞采用單雞單籠飼養，每個籠子裝一個飲水器，試驗期間溫度控制在25℃左右，相對濕度為65% ～70%，每天光照16 h。試驗期間每天收集蛋雞的產蛋個數，稱量蛋重，每周統計1 次飼料用量，試驗結束后計算試驗期間蛋雞的平均日采食量、產蛋率、蛋重和料蛋比。

表1 基礎日糧組成及營養水平（以風干物質計）

1.2 養分消化率 在試驗結束前72 h，每個重復隨機選擇3 只蛋雞進行代謝試驗，連續收集蛋雞3 d 的糞便，加入5 mL 鹽酸進行固氮，-20℃保存。在分析糞中養分前，將糞樣在65℃烘箱中烘48 h。所有養分的表觀消化系數參考Adeola 等（2008）的方法。

1.3 消化酶活力和基因表達 在試驗結束當天，每個重復隨機選擇6 只蛋雞進行屠宰，分離十二指腸、空腸和胰腺，用無菌EP 管收集十二指腸和空腸內容物，-80℃保存。在冰上用0.1% 的生理鹽水對十二指腸和空腸內容物進行稀釋，4℃12000 r/min 離心15 min。參考Jiang 等（2008）的研究結果設計胰蛋白酶和淀粉酶基因引物，采用熒光定量PCR 法分析基因的相對表達量，通過標準曲線和熔解曲線，采用2-ΔΔCt法，以β-actin基因作為內參計算各基因的相對表達量，將對照組基因相對表達量歸一化。十二指腸、空腸內容物及胰腺淀粉酶、胰蛋白酶、蛋白酶和脂肪酶的活力采用ELISA 法進行測定，試劑盒購自南京建成生物工程有限公司。

1.4 結果分析 所有試驗數據在EXCEL 里做平均值處理，結果代入SPSS 分析軟件，采用單因素方差分析，用T 檢驗分析對照組和試驗組的差異，P ＜0.05 表示對照組和試驗組差異顯著，0.05 ＜P＜0.1 表示對照組和試驗組具有差異顯著的趨勢，P ＞0.05 表示對照組和試驗組差異不顯著。

2 結果與分析

2.1 酶制劑對蛋雞生長性能的影響 酶制劑對蛋雞產蛋率、蛋重、采食量和料蛋比的結果見表2。對照組與酶制劑組對蛋雞產蛋率、蛋重、平均蛋重、平均日采食量和料蛋比的影響均無顯著差異（P ＞0.05）。酶制劑組較對照組對蛋雞產蛋率和平均蛋重有提高，而蛋重和平均日采食量降低，但均無顯著差異（P ＞0.05）。

表2 酶制劑對蛋雞生產性能的影響

2.2 酶制劑對蛋雞養分表觀消化的影響 酶制劑對蛋雞干物質、粗脂肪、代謝能、鈣、磷和粗脂肪的表觀消化系數的影響見表3。酶制劑組較對照組提高了蛋雞干物質、代謝能、鈣的表觀消化系數，但均無顯著差異（P ＞0.05）。與對照組相比，酶制劑組顯著提高了粗脂肪的表觀消化系數（P＜0.05）。

表3 酶制劑對蛋雞養分表觀消化消化系數的影響

2.3 酶制劑對蛋雞養分表觀消化的影響 酶制劑對蛋雞十二指腸和空腸內容物及胰腺消化酶活力的影響見表4。由結果可知，對照組與酶制劑組對十二指腸內容物淀粉酶、胰蛋白酶和蛋白酶活力的影響均無顯著差異（P ＞0.05），但酶制劑組較對照組有提高十二指腸內容物脂肪酶活力的趨勢（P=0.09）。日糧添加酶制劑對空腸內容物淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶活力無顯著影響（P ＞0.05），但顯著提高了空腸內容物蛋白酶的活力（P＜0.05）。對照組與酶制劑組對胰腺淀粉酶、胰蛋白酶、蛋白酶和脂肪酶活力的影響均無顯著差異（P ＞0.05）。

表4 酶制劑對蛋雞腸道內容物和胰腺消化酶活力的影響 U/g

2.4 酶制劑對蛋雞胰腺淀粉酶和胰蛋白基因mRNA 相對表達的影響 由表5 可知，酶制劑組較對照組有降低胰腺胰蛋白酶基因mRNA 相對表達量的趨勢（P=0.08），但兩組對淀粉酶mRNA相對表達量的影響無顯著差異（P ＞0.05）。基因的相對表達量，將對照組基因相對表達量歸一化。

表5 酶制劑對蛋雞胰腺淀粉酶和胰蛋白酶基因mRNA 相對表達的影響

3 討論

3.1 日糧添加復合酶制劑對蛋雞生產性能和養分消化率的影響 本試驗結果發現，外源添加復合酶制劑對蛋雞產蛋率、蛋重、平均蛋重、平均日采食量和料蛋比的影響均無顯著差異，這與Hahn（2010）的研究結果一致，其發現日糧添加植酸酶、纖維素酶、淀粉酶和酸性蛋白酶對產蛋后期蛋雞生產性能無顯著影響。Cowieson 和Adeola（2005）研究發現，在適宜代謝能和鈣磷水平日糧中添加植酸酶、木聚糖酶、淀粉酶和蛋白酶復合物可以顯著提高肉雞的生長性能。結果差異可能與肉雞和蛋雞體型、日齡消化道發育和消化能力都存在差異有關。日糧磷水平足夠時（34 ～39 周齡2 g/kg或50 ～64 周齡1.5 g/kg），植酸酶的效果不明顯（Scheideler 等，2005）。因此，本試驗中有效磷含量達0.45%，這也是復合酶對蛋雞生產性能無顯著影響的原因。日糧添加酶制劑較對蛋雞干物質、代謝能、鈣的表觀消化系數均無顯著影響，但與對照組相比，酶制劑組顯著提高粗脂肪的表觀消化系數，這與Um 和Paik（1999）的研究結果一致，其發現日糧添加植酸酶可以提高蛋雞脂肪的沉積，因為植酸酶可以提高與植酸相結合的營養物質的生物利用率（Bedlford，2000）。

3.2 日糧添加復合酶制劑對蛋雞十二指腸、空腸內容物和胰腺消化酶活力及相關基因表達的影響 玉米- 豆粕型日糧添加酶制劑對十二指腸內容物淀粉酶、胰蛋白酶和蛋白酶活力的影響均無顯著影響，但顯著提高空腸內容物蛋白酶的活力。十二指腸和空腸內容物中酶的活力可以反映家禽腸道的消化能力，因為大部分淀粉酶、胰蛋白酶和脂肪酶分泌是在十二指腸或空腸中（Osman，1982）。本試驗中，酶制劑提高了空腸蛋白酶的活力，與外源添加的酶制劑與機體內源酶發生疊加效應有關（Ritz 等，1995），而十二指腸內容物脂肪酶的提高與復合酶中植酸酶對日糧中植酸的降解有關（Liu 等，2010）。這些變化提示，外源添加復合酶制劑可能通過不同機制影響腸道的不同區域，進而影響消化酶活性。然而，消化酶的活力在腸道中存在可變性，特別是在空腸中。胰腺分泌的消化酶對營養物質的消化具有重要作用。胰腺中消化酶的活力可以反映組織中內源性酶的水平和儲存量。Mahagna 等（1995）發現，在高梁型日糧中添加蛋白酶和淀粉酶降低了肉雞胰腺糜蛋白酶活力。Jiang 等（2008）研究也發現，外源添加淀粉酶會降低胰腺淀粉酶的活力。但本試驗結果與上述研究存在差異，具體原因有待進一步研究。酶制劑組較對照組有降低胰腺胰蛋白酶基因mRNA 相對表達量的趨勢，這與Jiang 等（2008）報道的結果類似。

4 結論

玉米- 豆粕型日糧添加植酸酶、淀粉酶、纖維酶和木聚糖酶復合物對產蛋后期蛋雞生產性能無顯著影響，但復合酶制劑可以提高粗脂肪的表觀消化率及空腸和十二指腸內容物蛋白酶和脂肪酶的活力。