




在現代家畜管理中,飼料添加劑在動物營養上發揮著重要的作用。它們有助于改善飼料中營養物質的利用率,從而可提高動物的生產性能和盈利能力。
飼料成本約占生豬生產總成本的70 %。然而,飼料利用率并不理想。豬對飼料中15 %~25 %的成分不能消化利用,因為它們的腸道中缺乏降解纖維或非淀粉多糖(Non-starch Polysaccharide,NSP)的酶(表1)。
如果NSP的消化率可以得到提高,這不僅將直接而且還將間接地顯著提高飼料利用率。較高的纖維消化率也將提高其他被包被于纖維基質內的營養物質的利用率。其結果是,由纖維產生的能量將增多,而且流失到環境中的營養物質也會減少。
外源酶可以用作催化劑來提高飼料利用率,但需要更有效的解決方案。豬不能產生NSP酶,研究表明,在商業化豬場條件下,在飼料中添加可以合成NSP酶的益生菌(如BioPlus YC)可以提高單一飼料成分的營養價值并使腸道菌群更穩定。
桿菌能夠降解單胃動物不能消化的NSP,并將利用飼料中不能被豬消化的15 %~25 %部分(圖1)。
利用桿菌提高纖維的消化率,可提高其他營養物質(包括被包被于纖維基質中的維生素和礦物質)的生物利用率。
較高的微生物纖維消化率也可增加來自纖維本身的能量供應,并減少流失到環境中的營養物質。
這一結果見圖2,其展示了在商品化生長-肥育豬日糧中添加BioPlus YC雙株桿菌后消化率所受影響情況。
該研究發現,生長-肥育豬日糧中添加BioPlus YC,可提高粗脂肪、蛋白質、粗纖維、粗灰分、干物質和能量的消化率(蛋白質消化率提高了2.2 %,能量消化率提高了1.1 %)。
這些成果有助于提高動物的生產性能和盈利能力。對消化率進行的研究為支持添加BioPlus YC有利于提高飼料中營養物質和能量利用率提供了有價值的依據。在單個客戶專用水平上進行此類消化率研究是不可行的,因為它既耗時又昂貴,為此需要采用高通量方法。
1 分析纖維組分
NSP酶的活性在對由BioPlus YC雙株桿菌產生的每一種單一酶(如內切纖維素酶或木聚糖酶)的活性分析后得出。
然而,NSP組分需要多種酶以協調作用的方式進行降解,并取決于特定的飼料源;有關單一酶數量的信息則不太重要。
關鍵是要測定纖維消化后的降解終產物:可以被豬利用的還原糖。還原糖是指所有具有一個醛基或能夠形成一個醛基使其可以作為還原劑的糖。還原糖包括葡萄糖、甘油和半乳糖,以及二糖,像乳糖和麥芽糖。
BioPlus YC所用的枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌是專門篩選出來能夠產生一系列酶的菌株。該桿菌分泌的酶取決于它們周圍的基質(飼料源)。因為桿菌最關注自身的存活,它們需要攝入營養以繼續生存,它們會產生對其最有利的酶。
這最終也會有益于豬。我們可以通過僅僅測量該過程的最終產物——還原糖,來衡量桿菌的這種酶活性。這就是為什么我們開發了一種獨特的體外飼料分析方法以量化用BioPlus YC芽孢桿菌接種飼料后對還原糖產生量的影響。它也被稱為還原糖釋放分析法。
該還原糖釋放(Reducing-Sugar Release,RSR)分析法的優點有:
BioPlus YC產生的所有NSP酶的疊加效應可以通過高通量分析法進行測試。
可以提供與不添加BioPlus YC的對照樣本進行簡單對比,或為量化釋放的總還原糖的量提供特定的標準曲線。
能夠為客戶檢測單個飼料樣本,保證“概念驗證”。
如圖3所示,從單個生產系統中收集到的全價飼料樣本在121 ℃溫度下高壓滅菌15 min,以殺滅其他微生物。
然后該飼料樣本用磷酸鈉緩沖液稀釋,以保證pH為6~6.5。然后飼料樣本分成兩份:對照樣本和對照樣本添加BioPlus YC(每克糞便1.28×106 CFU)后產生的試驗樣本。樣本于37 ℃下孵育24 h,然后重新分析CFU數。樣本再進行離心,最后參照Gusakov等(2012)描述的方法,利用3,5-二硝基水楊酸(3,5-dinitrosalicylic acid,DNS)分析上清中還原糖的含量。
DNS是一種芳香族化合物,可以與還原糖和其他還原分子發生反應,形成3-氨基-5-硝基水楊酸,此酸可強烈吸收波長為540 nm的光。還原糖釋放分析法被用來量化BioPlus YC芽孢桿菌接種生長-肥育豬日糧后對飼料釋放還原糖的影響。如圖4所示,與對照樣本相比,飼料樣本中添加BioPlus YC能促使更多的營養物質以還原糖的形式供給動物(圖4,表2)。
添加BioPlus YC的飼料樣本可比對照樣本多釋放約2~3倍的還原糖。
2 商品豬場試驗
為了說明BioPlus YC在商業環境下的效益,研究人員開展了一項豬場試驗以研究BioPlus YC芽孢桿菌接種日糧后對生長豬生產性能的影響,如表3所示,結果提高了飼料中還原糖的釋放量,改善了腸道菌群的穩態。
提高微生物纖維的消化率可提高還原糖以及通常固定于纖維基質中的其他營養物質、維生素和礦物質的生物利用率,從而可使FCR提高4.8 %,平均日增重提高4.0 %,死亡率降低2.4 %。我們可以利用表3的數據以計算在商業環境下生產1 000頭生長豬的投資回報(表4)。研究表明,相比日糧中不添加BioPlus YC的對照日糧,添加BioPlus YC的試驗日糧在生產中將節省1 120.1 kg飼料,說明BioPlus YC組的FCR有所提高(假設死亡率發生在生產的最后階段)。
節約的1 120.1 kg飼料可用于額外生產521 kg的豬(FCR=2.15)。此外,在生產周期結束時,通過總增重×豬頭數的計算,將多增加3 373.3 kg的商品豬(997頭和969頭生長豬分別飼喂添加BioPlus YC的日糧和對照日糧,表3和表4)。在116 422.5 kg飼料中添加BioPlus所需的投入相當于46.6 kg的BioPlus YC。因此,在商業豬場試驗的總體投資回報可以表述如下:1 kg的BioPlus YC將給你的投資回報為:
除節約外,可多生產72.4 kg的豬。
可節約24 kg飼料。□□
原題名:Improved bioavailable sugar content in commercial grower finisher diets (英文)
原作者:Jack Egelund Madsen博士(丹麥Chr Hansen A/S公司戰略產品經理)