汪显生和金丽丽办公室:玉米-豆粕型日粮中添加碳水化合物酶对生长育肥猪的影响

^a复合维生素成分和含量（每公斤饲料含量）如下：VA2000IU，VD₃300IU，VE20IU，VK1.0mg，硫胺素4mg，烟酸15mg，核黄素4mg，泛酸钙12mg，VB₁₂15μg，VB₆2mg，生物素1mg，叶酸5mg，氯化胆碱0.6g

^b复合矿物质成分和含量（每公斤饲料含量）如下：硫酸亚铁90mg，氧化镁5mg，氧化铜8mg，碘化钾20mg，亚硒酸钠0.21mg，氧化锌90mg

2.3.3 样品采集和化学分析

消化液从早上8点收集到晚上8点，一共持续2天。用225ml塑料袋从导管中搜集。打开导管的盖子，将塑料袋连接到导管上。搜集到的样品立即放到-20℃冷冻，冷冻干燥后磨碎先做生化分析。105℃干燥4小时测定干物质，500℃燃烧8小时测定灰分，凯氏定氮仪测定粗蛋白，用氨基酸分析仪（Beckman 6300, Beckman Coulter, Inc., Fullerton, CA）分离分析氨基酸组成，色氨酸用碱水解定量，总能用弹式热量计（Parr 1261, Parr Instrument Co., Molin, IL），铬含量用灰分样品测定。

2.3.4 计算和统计方法

表观和标准消化率用Kempen等方法。内源氨基酸损失通过低蛋白酪蛋白日粮组计算。按照Kim和Easter的拉丁方设计分析方法分析。数据统计采用SAS方差分析。

2.4 试验二和试验三

2.4.1 试验设计和动物

200头猪用来测定CS添加到低能组日粮中对生长性能的影响。试验二用100头生长猪（24.1±0.6kg）和试验三用100头育肥猪（64.1±1.7kg）。两组试验中，均分为试验组和对照组，共10个重复，每个重复5头猪。每个处理组的10个重复中有5个重复的母猪和5个重复的公猪。生长猪饲养在1.4m×2.4m、育肥猪饲养在1.8m×2.6m的栏中，每周统计采食量和体增重，试验共持续4周。

2.4.2 试验日粮

试验日粮为玉米-豆粕型，按照NRC营养标准配置日粮（见表2），试验二对照组代谢能和赖氨酸计算值分别为3278kcal/kg和1.04%，试验三对照组代谢能和赖氨酸计算值分别为3277 kcal/kg和0.86%。试验组日粮与对照组基本相似，除了添加0.05%CS和用纯化的纤维素替代豆油降低代谢能。基于试验一证明了添加CS可以提高总能和代谢能水平，试验二、三组添加CS组只有对照组95%和97%的代谢能。

^a复合矿物质成分和含量（每公斤饲料）如下：氧化镁20mg，硫酸亚铁90mg，氧化锌100mg，氧化铜8mg，碘0.35mg，亚硒酸钠0.3mg

^b复合维生素成分和含量（每公斤饲料）如下：VA3306.9IU，VD₃330.7IU，VE44.2IU，VK2.2IU，VB₁₂3.7μg，核黄素0.9mg，泛酸钙2.5mg，烟酸3.4mg，氯化胆碱25.0mg

2.4.3 统计分析

数据分析采用完全随机分组设计分析，用SAS GLM程序分析。模型中包括处理、性别和两者之间的交互作用。最小二次方、P值、标准差评估处理之间的差异。

2.5 试验四

2.5.1 试验设计和动物

60头生长猪（23.1±1.7kg）用来评估玉米-豆粕型日粮中添加CS对氨排放的影响。随机分成试验组和对照组，每个处理有3个重复，每个重复10头猪。饲养在1.4m×2.4m的栏中。对照组为玉米-豆粕型日粮，试验组0.05%的CS替代了相同比例的玉米（见表3）。

^a维生素矿物质预混料成分和含量（每公斤饲料）如下：氧化镁31.1mg，硫酸亚铁50mg，氧化锌69.2mg，氧化铜6.3mg，碘0.48mg，亚硒酸钠0.15mg，VA5037IU，VD₃550IU，VE41.3IU，VK1.8IU，VB₁₂36.6μg，核黄素9.2mg，泛酸钙29.3mg，烟酸36.6mg，氯化胆碱1105mg

环境测量室用来测定氨的浓度，将装有10头猪的栏移动到通风的环境室（3.0×3.0×2.4），温度保持在24℃，排风扇在试验期间持续工作。用空气检测器（PacIII,DraegerSafety,Inc.,Pittsburgh,PA）连续监测66h。计算试验期间的采食量和体增重。体增重在转移出测量室之前测定。前18h是适应期，后48小时是数据搜集阶段。

2.5.2 数据统计

按照完全随机分组设计分析方法分析，用SAS的GLM程序分析。10h、20h、30h和48h测定体增重和饲料消耗量，用最小二次方值评定氨的浓度，P值和标准差评定处理间的差异，采食量和初始重作为分析数据。

3 结果

3.1 试验一

插管后猪的初始重为93.9±2.0kg，终末重为116.8±1.8kg，平均日增重为817.0±43.6g，四周的日投饲量分别为2.7、2.85、2.95和3.10kg。

3.1.1 能量，干物质和灰分

结果显示，豆粕基础日粮中添加0.05%CS可以显著(P<0.05)增加总能、干物质的回肠消化率（见表4）。能量消化率平均提高了3%；添加0.10%CS总能和干物质的回肠消化率均没有变化，碳水化合物酶添加不会影响灰分的回肠表观消化率。

^a8猪的平均值；^b平均数标准误；^c,d同一排上标字母不同差异显著（P<0.05）

3.1.2 粗蛋白和氨基酸

0.05%CS组的粗蛋白的回肠表观消化率显著（P<0.05）提高了3%，而0.10%组没有显著影响（P>0.05）。粗蛋白的标准消化率各处理间差异不显著（见表5），添加0.05%、0.10%CS组均显著提高了赖氨酸、苏氨酸和色氨酸等限制性必需氨基酸的表观和标准回肠消化率。而蛋氨酸和支链氨基酸的回肠消化率在添加CS后均没有改善。组氨酸和精氨酸的回肠表观和标准消化率在添加CS0.05%时最大（P<0.05）。总体来说，除了丙氨酸和脯氨酸以外的非必需氨基酸回肠消化率在0.05%CS水平下均显著提高（P<0.05）。0.05%CS添加组的氨基酸平均消化率显著提高（P<0.05），表观和标准回肠消化率均提高3%。

3.1.3 氨基酸内源性损失

内源性氨基酸干物质每1kg饲料总损失9.15g（见表6）。内源性赖氨酸、苏氨酸和色氨酸干物质损失分别为0.31、0.49和0.11g/kg。

3.2 试验二

每周和整个试验期间，处理间和性别对平均日增重影响不显著（P>0.05）（见表7），二者之间也不存在交互作用。在试验前3周，处理间和性别对平均日采食量也没有显著影响（P>0.05），但到第四周，低能量添加CS组的比对照组采食量显著提高（P<0.05）。而在整个试验期间，ADFI受处理和性别的影响不显著（P>0.05）。每周和整个试验期间交互作用也不明显。不同处理间和性别对体增重和饲料效率在每周和试验期间没有显著影响（P>0.05），也没有交互作用。

3.3 试验三

饲喂低能量（代谢能只有对照组97%）日粮组饲料中添加0.05%CS显著（P<0.05）高于对照组的平均日增重（见表8）。然而在整个饲养期间，性别和处理间的差异没有交互作用。除了第三周以外，平均日采食量均不受性别、处理和交互作用的影响。整个饲养周期中，低能量试验组和对照组的饲料效率差异不显著，但母猪的饲料效率有比公猪的有提高的趋势。日粮处理和性别对饲料效率的影响在整个饲养期间都没有交互作用。

3.4 试验四

对照组和CS试验组的初始重、日增重和平均日采食量差异不显著（P>0.05）。对照组（19.52±1.05ppm）18h后空气中氨浓度的校正值和CS试验组（19.54±1.05ppm）类似。但在29、30、31、32、33、35、39、40和41h搜集时，CS试验组的氨气浓度显著（P<0.05）低于对照组（见图1）。试验组和对照组48h内平均氨气浓度没有显著差异（P>0.05），但是在最后20h（29h到48h）CS试验组显著（P<0.05）低于对照组（见表9）。

根据Kim和Easter的线性方程模型绘制出试验组和对照组氨气浓度变化的模型来判断二者之间的差异，从结果中可以看出二者的截距相同。对照组和试验组氨气浓度（ppm）产生模型分别为：19.530+0.223×时间（h）(R²=0.93，P<0.01)和19.530+0.176×时间（h）(R²=0.93，P<0.01)(见图1)。从氨气浓度变化方程的直线模型的斜率可以看出，CS试验组氨增长速率显著（P<0.05）小于对照组。

4 讨论

本试验结果表明，生长育肥猪日粮中添加以α-1,6-半乳糖苷酶，β-1,4-甘露聚糖酶和β-1,4-甘露糖苷酶为主的碳水化合物酶可以提高营养物质消化率。添加CS后，豆粕总能和氨基酸的表观回肠消化率提高3%左右，在自由采食条件下，低能量（对照组日粮能量的97%或95%）日粮中添加0.05%CS可以达到相同的生长效果，且不会增加采食量。综上所述，CS能改变生长育肥猪的能量利用率和减少氨排放。

试验一中消化率的提高是在玉米淀粉日粮中35%豆粕条件下得出的。试验二和试验三豆粕含量分别为27%和20%，假设相同改变率发生在玉米-麦麸型日粮中，可以判断添加CS后，总能和氨基酸的消化率试验二的条件至少分别提高2.3%和3.1%，而在试验三中则为1.7%和2.3%。可以判断CS添加后增加了玉米中胀气因子的消化率，饲料效果改善将更加明显。

生长和育肥猪饲喂含0.05%CS的低能日粮后生长性能与对照组相同，甚至要高于对照组。这种假设建立在有足够多的重复数去检验试验组和对照组的真实误差，本试验中的日增重、日采食量和料肉比的P值分别为0.81、0.61、0.57。试验二表明，对照组和CS组之间没有差异，试验二中P值大，表明负对照组（不含CS的低能量组）推断是有效的。然而在试验三中，CS组的生长表现甚至好于对照组，日增重、日采食量和饲料效率的P值分别为0.04、0.60和0.04。结果表明试验三的负对照组是有效的。

结果表明，赖氨酸和代谢能的比值影响猪的自由采食量。赖氨酸：代谢能增加时，自由采食量也相应增加，本研究试验二和三中CS组日粮的赖氨酸：代谢能比对照组的分别高5%和3%，然而在四周的试验期中，生长育肥猪的自由采食量均没有被影响。可能是CS添加到低能日粮中提高了2.8%的能量利用率，减少了与对照组的差异。

碳水化合物酶由多种酶组成，包括α-1,6-半乳糖苷酶，β-1,4-甘露聚糖酶和β-1,4-甘露糖苷酶，消化率和生长性能提高可能是这些酶成功降解了胀气因子复合物。早期有研究表明添加针对降解胀气因子复合物中的某种物质的酶不能提高消化率，可能原因是不能完全降解饲料中的胀气因子复合物。降解β-半乳甘露聚糖需要这三种酶同时作用，从中可以看出，完全降解胀气因子复合物需要α-1,6-半乳糖苷酶，β-1,4-甘露聚糖酶和β-1,4-甘露糖苷酶的协同作用。

也有研究表明，胀气因子在回肠末端发酵可以产生对猪有益的挥发性脂肪酸。Kass等证明当90公斤的猪饲料中的苜蓿草粉达到60%时，微生物发酵能为提供12%的代谢能。试验二、三的结果表明添加CS，提高前肠胀气因子复合物消化率对猪的生长益处大于在后肠发酵产生挥发性脂肪酸，但是本研究没有具体测定挥发性脂肪酸的实际产生量。

根据理论知识可知，营养物质的标准回肠消化率被认为是考虑了营养物质的内源损失。育肥猪的内源氨基酸损失比按照Stein等的测定少8%，本试验猪的重量是93.9kg，而Stein的为111.7kg。而本试验中测定内源性损失的日粮与Stein的方法不同，Stein用的是无蛋白日粮，本试验用的是5%酪蛋白低蛋白日粮。Fan的研究表明，内源性氨基酸或蛋白损失随着日粮中蛋白含量的升高而降低，因此无蛋白日粮测定的内源性损失比实际值偏大。

本试验对照组中豆粕的氨基酸标准回肠消化率和Stein的有效消化率相同，添加0.05%的碳水化合物酶显著（P<0.05）提高了3.3%豆粕中氨基酸的标准回肠消化率。

CS添加后减少了猪氨气排放速度，在20h的收集时间内氨气平均浓度降低，在整个48h内平均氨气浓度是不同的，表明延长测定时间可以增加平均氨气浓度的差异。结果表明日粮蛋白的利用率提高，粪便中氨的含量降低。结合试验一、二、三和氨气排放速率降低的结果可以氨基酸消化率和生长性能的原因。研究证明改善氨基酸消化率能够提高氨基酸氧化，如果氨基酸的吸收没有有效利用为组织的合成，尿液中氮的排放就会增加。在本研究中，尿液中氮的含量没有测定所以不能证明这种理论。然而，CS添加不仅增加了氨基酸的有效性（试验一），而且提高了猪的增重率（试验二、三），从氨气释放的减少可以推断出通过尿液和粪便排出的总氮将会减少。降低微生物的活性可以通过降低脲酶活性来减少氨气排放，回肠末端的微生物分泌的脲酶能够分解尿素为游离氨，减少微生物活性能降低脲酶的分泌，减少猪排泄物的氨。本试验得出的结论与Canh等和Mroz等相同。他们都是在通过在饲料中添加非淀粉多糖酶减少氨的排放。然而，从排泄物产生的总量上看，添加NSP对猪总氨的影响在65%到118%之间，这主要取决于NSP的来源，与对照组相比，添加NSP增加了排泄物中的总氨产量。