非淀粉多糖酶對玉米及其加工副產品非淀粉多糖真代謝率的影響

蔣桂韜， 林 謙， 張 旭， 吳端欽， 戴求仲*

（1.中國農業科學院麻類研究所，湖南長沙 410205；2.湖南省畜牧獸醫研究所動物營養與飼養技術研究室，湖南長沙 410131；3.湖南農業大學動物科學技術學院，湖南長沙410128；4.湖南畜禽安全生產協同創新中心，湖南長沙 410128）

非淀粉多糖酶對玉米及其加工副產品非淀粉多糖真代謝率的影響

蔣桂韜1，2，4， 林 謙1，2，3，4△， 張 旭1，2，4， 吳端欽1，4， 戴求仲1，2，4*

（1.中國農業科學院麻類研究所，湖南長沙 410205；2.湖南省畜牧獸醫研究所動物營養與飼養技術研究室，湖南長沙 410131；3.湖南農業大學動物科學技術學院，湖南長沙410128；4.湖南畜禽安全生產協同創新中心，湖南長沙 410128）

為研究非淀粉多糖酶對玉米及其加工副產品非淀粉多糖（NSP）真代謝率的影響，試驗選用56只平均體重為（2.5±0.2）kg的健康成年黃羽肉公雞，采用完全隨機試驗設計，將其分為7組，每組8個重復，每個重復1只雞，采用絕食強飼法進行5期代謝試驗，以單一原料或添加復合非淀粉多糖酶為強飼飼料，測定玉米及其加工副產品中添加復合非淀粉多糖酶前后的非淀粉多糖真代謝率。結果表明：添加非淀粉多糖酶不同程度地提高了玉米及其加工副產品的不可溶性NSP（INSP）、可溶性NSP（SNSP）以及總NSP（TNSP）的真代謝率。加酶后，玉米、玉米胚芽粕、玉米纖維飼料、玉米蛋白飼料及DDGS（國產）中的INSP真代謝率較加酶前顯著提高（P＜0.05），玉米、玉米纖維飼料、玉米蛋白粉（江蘇徐州、吉林松原）、玉米蛋白飼料、DDGS（國產、進口）和玉米糖渣（山東沛縣）的SNSP真代謝率顯著提高（P＜0.05）；就TNSP而言，加酶后，玉米、噴漿玉米皮（山東濟寧）、玉米纖維飼料、玉米蛋白粉（吉林松原）、玉米蛋白飼料、DDGS（國產）和玉米糖渣（山東沛縣、江蘇徐州）的TNSP真代謝率較加酶前分別提高了25.94%（P＜0.001）、16.90%（P＜0.05）、15.24%（P＜0.05）、13.02%（P＜0.01）、27.05%（P＜0.05）、17.36%（P＜0.01）、12.70%（P＜0.01）以及13.87%（P＜0.05）。由此可知，添加復合非淀粉多糖酶能提高玉米及其加工副產品的非淀粉多糖真代謝率，改善玉米及其加工副產品的營養效價。

非淀粉多糖酶；玉米加工副產品；可溶性非淀粉多糖；不溶性非淀粉多糖；非淀粉多糖真代謝率；黃羽肉雞

玉米深加工過程中產生的玉米蛋白粉、玉米皮、玉米胚芽餅/粕、玉米干酒糟及其可溶物（DDGS）等副產品，均可作為飼料資源被開發利用（林謙等，2013a）。但因生產加工工藝及原料來源不同、非淀粉多糖含量較高、缺乏對添加非淀粉多糖酶前后NSP含量變化等一系列生物學效價評定的研究基礎等，導致同名玉米加工副產品間質量變異大，飼料生產廠家難以精準利用，從而限制了此類飼料資源在畜禽日糧中的廣泛應用（林謙等，2013b）。

目前，對非淀粉多糖酶的作用已廣泛認識，但相關研究多集中在麥類飼糧方面 （Kiarie等，2014；施傳信等，2012；Slominski，2011），而玉米及其加工副產品方面的研究鮮見報道。Jaworski等（2015）通過體外消化試驗研究了玉米及5種玉米加工副產品（玉米DDGS、玉米蛋白粉、玉米蛋白飼料、玉米胚芽粕和玉米皮）的NSP消化率，結果表明，在模擬回腸的體外消化試驗結果中，玉米及其加工副產品的NSP消化率接近零甚至是負值，說明動物機體內源的如胰酶、胃蛋白酶等消化酶對NSP的降解無太大作用，同時試驗還觀察到玉米及其副產物的干物質回腸消化率與其自身的NSP濃度有很強的負相關（R2=0.97）；而模擬全消化道的體外消化試驗結果表明，玉米及其5種加工副產品的NSP消化率從玉米皮的6.5%到玉米蛋白粉的57.3%不等。Olukosi等（2015）在基礎日糧中添加不同濃度的外源性復合酶制劑（含有蛋白酶、木聚糖酶和淀粉酶），研究其對肉雞NSP代謝率的影響，結果表明，含有非淀粉多糖酶的外源性復合酶制劑顯著降低了回腸中的不溶性木糖和阿拉伯糖含量以及前腸段的不溶性和總葡萄糖及半乳糖含量（P＜0.05），提示含有非淀粉多糖酶的外源性復合酶制劑能促進阿拉伯木聚糖等NSP的酶解。

本試驗以黃羽肉雞作為試驗動物，旨在通過代謝試驗系統評價復合非淀粉多糖酶對玉米加工副產品中非淀粉多糖真代謝率的影響，為玉米及其加工副產品乃至非淀粉多糖酶制劑在飼料工業中的精準應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗原料 從吉林、山東、江蘇等省共采集1種玉米和14種玉米加工副產品，共15種飼料原料，詳見表1。樣品粉碎后過40目篩，用自封袋封存。

表1 玉米和玉米加工副產品來源

1.1.2 酶制劑 復合非淀粉多糖酶制劑由湖南尤特爾生化有限公司提供，主要成分為纖維素酶（1000 IU/g）和木聚糖酶（12000 IU/g）。

1.2 試驗動物與分組 選擇平均體重（2.5±0.2）kg、采食正常、健康的成年雄性黃羽肉雞56只。采用完全隨機試驗設計，將56只試雞隨機分成7組，每組8個重復，每個重復1只雞。每組強飼1種原料，同一原料分別設加酶和不加酶2組，每批次測定3種原料及設置1個內源組，總共進行5批次代謝試驗。加酶組強飼的原料系在待測原料中添加250 mg/kg酶制劑 （添加量系根據該復合酶體外降解評價結果及生產廠家建議用量而確定）混勻所得。試驗在湖南省畜牧獸醫研究所家禽代謝實驗室進行。試雞單籠飼養于禽用代謝籠中，24 h光照，自由飲水。

1.3 測試指標與方法 采用絕食強飼法，代謝試驗包括5個階段：預試期、禁食排空期、強飼期、糞尿排泄物收集期和體況恢復期。代謝試驗開始前，每個試驗組先預飼待測原料3 d。正式期4 d，前2天為禁食排空期，禁食期間自由飲水并通過飲水為每只試雞每日補充葡萄糖50 g，第3天強飼，每次強飼40 g各組相應待測原料，內源組不強飼，每日于飲水補充葡萄糖50 g。采用全收糞法分別收集每只雞48 h內的糞便，每12 h收集1次，每次收集后，加0.1 mol/L HCl攪拌均勻，立即置于-20℃冰箱保存備測。待全部糞尿排泄物收集完畢后，解凍并于60～65℃干燥至恒重，置室內回潮24 h，稱重、記錄，作為風干糞重，粉碎，過40目篩，混勻，裝袋封存。用氣相色譜法測定糞便樣品的可溶性和不溶性非淀粉多糖含量，具體測定流程及計算方法參照龔敏等（2011）的方法進行。原料樣品中的非淀粉多糖含量則參考吳端欽等（2015）的方法進行。非淀粉多糖真代謝率計算公式如下：

非淀粉多糖真代謝率/%=[非淀粉多糖攝入量-（非淀粉多糖排泄量-內源非淀粉多糖損失量）]/非淀粉多糖攝入量×100。

1.4 數據處理 試驗數據用Excel 2003軟件進行初步處理后，采用SPSS 19.0統計軟件對加酶前后玉米及其加工副產品非淀粉多糖真代謝率進行t檢驗，顯著水平為0.05。試驗結果以“平均值±標準差”表示。

2 結果與分析

復合非淀粉多糖酶對玉米及其加工副產品非淀粉多糖真代謝率的影響見表2。由表2可知，酶制劑的添加不同程度的提高了玉米及其加工副產品的非淀粉多糖真代謝率。加酶前各原料INSP的真代謝率為28.40%～52.34%，加酶后則為31.57%～56.47%；而各原料SNSP的真代謝率加酶前為 23.67% ～48.94%，加酶后則為27.12%～58.09%；加酶前各玉米及其加工副產品TNSP真代謝率為25.09%～48.83%，加酶后則為28.12%～57.54%。復合非淀粉多糖酶制劑的添加顯著提高了玉米、玉米胚芽粕、玉米纖維飼料、玉米蛋白飼料及DDGS（國產）中的INSP真代謝率（P＜0.05或P＜0.01），與加酶前相比，INSP真代謝率分別提高13.95%、21.28%、26.67%、32.46%和17.50%；而加酶后，玉米、玉米纖維飼料、玉米蛋白粉（江蘇徐州、吉林松原）、玉米蛋白飼料、DDGS（國產、進口）和玉米糖渣（山東沛縣）的SNSP真代謝率較加酶前分別提高了28.92%（P ＜ 0.01）、18.38% （P ＜ 0.05）、13.15% （P ＜0.01）、25.80%（P ＜ 0.01）、17.33%（P ＜ 0.05）、20.47%（P＜0.01）、28.41%（P＜0.01）和17.13%（P＜0.05）；而對于各原料的TNSP來說，加酶后，黃羽肉雞對玉米、噴漿玉米皮（山東濟寧）、玉米纖維飼料、玉米蛋白粉（吉林松原）、玉米蛋白飼料、DDGS（國產）和玉米糖渣（山東沛縣、江蘇徐州）的TNSP真代謝率較加酶前分別提高了25.94%（P＜0.001）、16.90%（P=0.026）、15.24%（P=0.020）、13.02% （P=0.006）、27.05% （P= 0.018）、17.36%（P=0.003）、12.70%（P=0.001）以及13.87%（P=0.037）。

表2 復合非淀粉多糖酶對玉米及其加工副產品非淀粉多糖真代謝率的影響 %

3 討論與結論

NSP是指原料中除淀粉以外的其他多糖成分，包括纖維素、非纖維素多糖（如阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖等）以及糖醛酸，分為可溶性NSP（SNSP）和不溶性NSP（INSP），而NSP的抗營養作用一般認為由SNSP造成，INSP則被認為僅具有營養稀釋作用（施傳信等，2012；雷麗，2007）。Choct（1990）和 Steenfeldt（1995）報道，INSP可降低家禽的養分代謝率和生產性能，說明無論是SNSP還是INSP，作為NSP成分均具有一定程度的抗營養效應。

同時，研究表明，玉米及其加工副產品均含有相當數量的NSP，且從總體上看，多數玉米加工副產品的INSP含量高于其SNSP含量 （吳端欽等，2015；Knudsen，2014）。而研究表明，添加非淀粉多糖酶可以提高畜禽對飼糧的NSP消化代謝率，進而改善畜禽對養分的利用效率及生產性能（Prandini等，2014；徐駿，2007；Meng等，2005）。袁旭鵬（2008）在生長豬小麥型飼糧中添加不同類型的復合非淀粉多糖酶制劑，結果表明，各酶制劑添加組均不同程度的提高了試豬的生產性能及干物質、粗蛋白質、部分氨基酸等養分的回腸表觀消化率；Juanpere等（2005）研究在玉米、小麥和大麥3種類型飼糧中不同糖苷酶的應用效果，結果表明，在玉米型飼糧中添加α-半乳糖苷酶，在小麥型飼糧中添加木聚糖酶，在大麥型飼糧中添加β-葡聚糖酶均能降低相應飼糧的腸道食糜黏度，同時還能提高飼糧的（氮校正）表觀代謝能和干物質、淀粉、粗脂肪、鈣等的利用率。本研究結果表明，復合非淀粉多糖酶制劑的添加對15種玉米及其加工副產品的NSP真代謝率均有一定程度的提高，部分原料的INSP、SNSP及TNSP真代謝率提高幅度達到顯著甚至極顯著水平（P＜0.05或P＜0.01），這與雷麗等（2008）以及施傳信等（2009）研究結果相類似。總體來說，在本試驗條件下，玉米及其加工副產品中添加復合非淀粉多糖酶能不同程度地提高黃羽肉雞對各類NSP的真代謝率，有效改善玉米及其加工副產品的營養效價。

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To make the precise application of corn by-products and non-starch polysaccharide enzyme in animal feed formulation，five metabolic test periods had been taken.A total of 56 healthy adult Chinese yellow-feather roosters with body weight（BW）（2.5±0.2）kg were randomly divided into 7 groups with 8 replicates of 1 each.The broilers were fed with single raw material and which added NSP enzyme.The results showed that：The true metabolic rate of INSP，SNSP，TNSP of corn and its by-products were increased in added enzymes group at a certain degree.After NSP enzyme were added，the true INSP availability were significantly increased in corn，corn germ meal，corn fiber feed，corn gluten feed and DDGS（domestic）（P＜0.05）；In addition，the true SNSP availability of corn by-products were significantly elevated in corn，corn fiber feed，corn gluten meal（Jiangsu and Jilin），corn gluten feed，DDGS（domestic and import）and corn sugar dreg（Shandong）after complex NSP enzymes were added（P＜0.05）.And for the true TNSP availability，after enzymes were added，the true TNSP availabilities of corn，corn germ （Shandong），corn fiber feed，corn gluten meal（Jilin），corn gluten feed，DDGS （domestic）and corn sugar dreg（Shandong and Jiangsu）were respectively elevated 25.94%（P＜0.001），16.90%（P＜0.05），15.24%（P＜0.05），13.02%（P＜0.01），27.05%（P＜0.05），17.36%（P＜0.01），12.70%（P＜0.01）and 13.87%（P＜0.05）compared with without enzymes group.In conclusion，complex NSP enzymes can increased the true NSP availability of corn and its by-products，and improved the nutrition titer of corn and its by-products.

non-starch polysaccharides enzyme；corn by-products；soluble non-starch polysaccharides；insoluble non-starch polysaccharides；true NSP availability；yellow broiler

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20170811

S816.15

A

1004-3314（2017）08-0039-04

中國農業科學院科技創新工程（ASTIP-IBFC）；國家水禽產業技術體系建設專項（CARS-43）；湖南畜禽安全生產協同創新中心（CICAPS）

△本文共同第一作者

*通訊作者