低蛋白日糧添加新型畢赤酵母蛋白酶對肉雞生長性能、胴體性狀、機體免疫和氨基酸表觀回腸消化率的影響

邱 凱， 張廣民，2， 鄭愛娟， 常文環， 劉國華， 蔡輝益， 陳志敏

1.中國農業科學院飼料研究所，生物飼料國家工程技術研究中心，北京 100081；

2.北京挑戰生物技術有限公司，北京 100086

肉雞飼糧粗蛋白質（CP）水平過高會顯著降低氨基酸（AA）吸收利用率，未消化蛋白質到達消化道后段，將為條件性致病菌提供氮源，增加腸道疾病風險。此外，肉雞消化吸收過多的蛋白質在體內會被分解供能或以尿酸排泄，既不經濟又不環保（Kidd 等，2001）。我國豆粕嚴重依賴于進口，低蛋白日糧是緩解豆粕資源緊張，減少畜牧業氮排泄污染的一種重要策略。然而，降低飼糧CP 水平可能會導致必需或非必需AA 缺乏，損害肉雞生長性能和機體健康，導致肉雞腹部脂肪堆積（Fang 等，2019；Namroud 等，2008）。在實際生產中，常用植酸酶、碳水化合物酶和蛋白酶來降低飼料中的抗營養因子，以提高飼料利用率（Mahmood 等，2017a）。

蛋白酶可有效降解豆粕等飼料成分中存在的蛋白質抗營養因子（Nu 等，2018）。補充外源性蛋白酶可顯著改善肉雞和肉鴨低蛋白日糧的營養物質消化率（Wang 等，2020；Ndazigaruye 等，2019；Law 等，2018）。日糧添加蛋白酶可促進肉雞小腸發育和消化酶分泌，其中低蛋白日糧添加蛋白酶效果更佳（張運鋒等，2022）。李東東等（2015）研究表明，飼糧CP 水平降低1%后添加300 mg/kg 蛋白酶對肉雞生產性能、血清生化指標和抗氧化功能無顯著影響。本研究所用的新型蛋白酶是利用新型改良的畢赤酵母表達體系，通過液體深層發酵，篩選優化復配而成的新產品，有望提高肉雞飼料的消化率，從而促進低蛋白日糧在肉雞中的廣泛應用。為此，本研究擬從生長性能、胴體性狀、機體健康和AA 消化率的角度，系統評價新型蛋白酶在肉雞低蛋白日糧中的應用效果。

1 材料與方法

1.1 試驗設計與飼養管理

選取180 只1 日齡愛拔益加（AA）健康公雛，隨機分配到3 個處理組，每組6 個重復，每重復10 只雞。每重復飼養在一個籠位（120 cm×100 cm×48 cm），處理組各重復均勻分布在試驗雞舍內。試驗采用兩階段喂養方案，即1～21 d和22～42 d。前3 d 全天光照，隨后改為23 h 光照制度。前3 d 雞舍溫度維持在32 ℃，之后每周降低2 ℃，直至24 ℃。機械縱向通風，保持雞舍內氨濃度低于20 ppm。前兩周濕度維持在60%～70%，隨后降至50%～60%。肉雞自由采食和飲水，并根據當地免疫程序進行疫苗接種。本研究中使用的蛋白酶是一種畢赤酵母蛋白酶，主要由堿性蛋白酶組成，活性為20000 U，購自挑戰集團（中國北京）。試驗日糧為基礎日糧、低蛋白日糧以及添加500 mg/kg 蛋白酶的低蛋白日糧。日糧組成和營養水平見表1。所有飼料均經冷壓制粒后飼喂。肉雞飼養試驗在中國農業科學院南口動物實驗基地進行。本試驗獲得了中國農業科學院飼料研究所實驗動物倫理委員會批準（ID: AEC-CAAS-20210701）。

表1 試驗飼糧組成和營養水平（風干基礎）

1.2 生長性能和屠宰性狀

在試驗的第21 天和第42 天，禁食8 h 后，以重復為單位，對肉雞進行稱重，每周以重復為單位記錄采食量。計算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）、死淘率（DCR）以及料重比（FCR）。

在試驗結束時，每重復選擇一只接近平均重的雞，禁食8 h 后經心臟采血，隨后屠宰，熱脫毛后瀝干。將裝有血樣的采血管（TDL-80-2B，安科生物，中國上海）在室溫下斜置30 min，再1500 r/min 和4 ℃離心10 min，收集上層血清，儲存在-80 ℃冰箱。對屠宰后的肉雞進行分割稱重，計算屠宰率、半凈膛率、全凈膛率、胸肌率、腿肌率、腹脂率等。分離胸腺、脾臟和法氏囊，稱重并計算器官指數。肉雞養殖歐洲效益指數（EPI）的計算公式如下所示。

EPI=BW(kg)×(1-DCR)/(FCR×42)×10000。

1.3 血液生化指標

采用自動化分析系統（7600 分析儀，日立高科，日本東京）和商用試劑盒（南京建成生物工程研究所，中國南京），嚴格按照產品操作指南，測定血清中免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、肌酐（CREA）、血氨（BA）和尿酸（UA）的含量，以及天冬氨酸氨基轉移酶（AST）、丙氨酸氨基轉移酶（ALT）和堿性磷酸酶（ALP）的活性。

1.4 表觀回腸消化率

在肉雞36～42 日齡期間，各組試驗料均添加0.4% 二氧化鈦（TiO2）作為外源指示劑，用于分析CP 和AA 的表觀回腸消化率。在第42 天，每重復選取3 只肉雞進行屠宰，收集回腸內容物，立即冷凍并儲存在-20 ℃冰箱。冷凍干燥后，研磨至粒徑小于0.45 mm 的粉末并混勻。經前期處理后，利用自動凱氏定氮分析儀（KDY-9830，科拓，中國北京）測定樣品總氮水平，AA 自動分析儀（日立L-8800，日本東京）測定AA 水平。氮（N）和AA 的AID 計算公式如下：

AID (N)=[1-(Ni×Td)/(Nd×Ti)]×100 ；

式中：Ni 為回腸食糜樣品中N 濃度，%；Nd為日糧中N 濃度，%；Td 為日糧中TiO2濃度，%；Ti 為回腸食糜樣品中TiO2濃度，%。

AID (AA) =[1-(Ai×Td)/(Ad×Ti)]×100；

式中：Ai 為回腸食糜樣品中AA 濃度，%；Ad 為日糧中AA 濃度，%；Td 為日糧中TiO2濃度，% ；Ti 為回腸食糜樣品中TiO2濃度，%。

1.5 數據分析

試驗數據采用SAS 9.1 統計軟件中的一般線性模型（GLM）進行單因素方差分析。P≤0.05 為差異顯著，0.05＜P≤0.10 表示具有差異趨勢。

2 結果與分析

2.1 生長性能和胴體性狀

低蛋白飼糧添加蛋白酶對肉雞生產性能的影響見表2。與對照組相比，低蛋白飼糧對肉雞1～21 d 的ADG、ADFI 和DCR 均無影響，但顯著增加了FCR（P≤0.05）；對肉雞22～42 d的FCR 和DCR 無影響，但顯著降低了ADG 和ADFI（P≤0.05）。與低蛋白飼糧組相比，補充蛋白酶將肉雞1～21 d 的ADG 提高6.75%，FCR 降低3.08%（P≤0.05），但對ADFI 和DCR 無影響；將 肉 雞22～42 d 的ADG 提 高5.16% 和ADFI提高4.53%（P≤0.05），但對FCR 和DCR 無影響。與對照組相比，低蛋白飼糧顯著降低了肉雞1～42 d 的ADG 和EPI（P≤0.05），但對ADFI、FCR 和DCR 無影響。與低蛋白飼糧組相比，補充蛋白酶將肉雞1～42 d 的ADG 提高5.65% 和EPI 提高6.99%（P≤0.05），達到與對照組相當的水平，但對ADFI、FCR 和DCR 無影響。

表2 低蛋白飼糧添加蛋白酶對肉雞生產性能的影響

如表3 所示，日糧處理對42 d 肉雞的屠宰率、半凈膛率和全凈膛率無影響。與對照組相比，低蛋白飼糧組及其補充蛋白酶組的腿肌率顯著增加（P≤0.05），但胸肌率有降低的趨勢（P=0.079）。與對照組相比，低蛋白飼糧顯著增加了肉雞腹脂率（P≤0.05），低蛋白飼糧補充蛋白酶可有效降低腹脂率16.13%，且略低于對照組（P≤0.05）。

表3 低蛋白飼糧添加蛋白酶對肉雞胴體性狀的影響%

2.2 血清生化指標與免疫功能

低蛋白飼糧添加蛋白酶對肉雞血清生化指標的影響見表4。與對照組相比，低蛋白組和低蛋白飼糧補充蛋白酶組的肉雞血清AST、ALP 活性和UA 含量顯著降低（P≤0.05）。低蛋白組肉雞血清中CREA 含量顯著低于對照組（P≤0.05），但低蛋白飼糧補充蛋白酶可明顯增加其含量（P≤0.05），但仍顯著低于對照組（P≤0.05）。日糧處理對肉雞血清中ALT 活性和BA 含量無顯著影響。

表4 低蛋白飼糧添加蛋白酶對肉雞血清生化指標的影響

如表5 所示，日糧處理對肉雞免疫器官指數無顯著影響，包括胸腺、脾臟和法氏囊。與對照組和低蛋白組相比，低蛋白飼糧補充蛋白酶顯著增加了肉雞血清中IgM 含量（P≤0.05），且有增加IgG 含量的趨勢（P=0.082）。血清中IgA 含量不受日糧處理影響。

表5 低蛋白飼糧添加蛋白酶對肉雞免疫功能的影響

2.3 氨基酸表觀回腸消化率

低蛋白飼糧添加蛋白酶對肉雞CP 和AA 回腸表觀消化率的影響見表6。與對照組相比，低蛋白飼糧顯著增加了精氨酸、胱氨酸、組氨酸、異亮氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、天冬氨酸和甘氨酸的消化率（P≤0.05），但對亮氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、谷氨酸、脯氨酸和絲氨酸的消化率沒有顯著影響。與對照組和低蛋白組相比，低蛋白飼糧補充蛋白酶顯著增加了精氨酸、胱氨酸、組氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸和絲氨酸的消化率（P≤0.05）。低蛋白飼糧補充蛋白酶組肉雞的酪氨酸消化率顯著高于低蛋白組（P≤0.05），但和對照組無顯著差異。日糧處理對肉雞丙氨酸消化率無影響。

表6 低蛋白飼糧添加蛋白酶對肉仔雞粗蛋白質和氨基酸回腸表觀消化率的影響%

3 討論

肉雞飼糧CP 水平降低超過2 個百分點通常會導致生長性能不佳 （Wang 等，2022；van Harn等，2019；Bregendahl 等，2002）。本研究再次證實，降低飼糧CP 水平顯著降低了肉雞全期ADG和EPI，不利于肉雞生產。外源添加蛋白酶可增加肉雞腸道蛋白消化能力，提高生長性能，是促進肉雞低蛋白日糧的重要手段（Ndazigaruye 等，2019 ；Mahmood 等，2017b ；Law 等，2015）。在生長早期，肉雞的消化系統尚未成熟，胰腺蛋白酶的分泌受到限制（Yuan 等，2017）。外源性蛋白酶彌補了胰蛋白酶缺乏，對于增強腸道消化能力有益，可增加腸道蛋白的降解 （Lourenco等，2020）。此外，飼糧添加外源酶可提高棉籽粕、菜籽粕、玉米蛋白粉和干酒糟中難消化成分的消化率（Babatunde 等，2021），以往有報道指出飼料蛋白酶補充劑增加了氮的利用率 （Wang 等，2020 ；Olukosi 等，2015）。然而，也有不一致的研究報道，低蛋白日糧添加蛋白酶對肉雞的生長性能影響較小，甚至在育肥期對肉雞的ADG、ADFI 和FCR 有 負 面影 響（Lin Law 等，2019），這可能是添加過多外源性蛋白酶抑制了內源性分泌及活性 （Qiu 等，2023 ；Walkowiak 等，2003）。飼糧補充蛋白酶不影響肉雞腹脂率，這與之前的結果一致（Law 等，2018）。低蛋白飼糧會導致肉雞腹脂率較高 （Law 等，2018；Mabudabos，2012），在本研究中再次得到證實。飼糧CP 水平降低后，凈能被低估（Zhang 等，2020），這可能是導致肉雞腹脂沉積增加的原因。

飼糧CP 水平降低1% 后補充300 mg/kg 蛋白酶，肉雞的生產性能、血清生化指標和抗氧化功能均無顯著變化（李東東等，2015）。本研究與先前報道不一致，發現飼糧CP 水平降低兩個百分點，是否補充蛋白酶，均會顯著改變肉雞血清生化指標，表現為肝臟健康的改善和氮代謝能力增強。這可能由于飼糧蛋白水平降低幅度不同。飼糧添加不同來源的蛋白酶均能提高肉雞抗氧化能力，并在一定程度上可改善生產性能（侯振平等，2017）。蛋白酶可降低飼糧中抗營養因子的抑制作用，提高肉雞對飼糧的消化吸收能力，改善生產性能，部分蛋白酶還具有提高肉雞免疫力的作用（劉干等，2018；王雄和陳清華，2016）。本研究結果與上述一致，低蛋白飼糧補充蛋白酶可顯著改善肉雞的血清免疫力。

日糧添加蛋白酶可促進肉雞小腸發育和消化酶分泌，改善CP 的消化吸收及AA 利用，其中低蛋白日糧添加蛋白酶效果更佳，具有節約AA營養需要和提高飼料轉化率的效果（張運鋒等，2022 ；李忠榮等，2021）。在不同蛋白質水平飼糧中，添加酸性蛋白酶均能提高肉雞的生長性能和養分表觀消化率，并降低死淘率（李洪濱等，2023）。外源蛋白酶添加可以提高內源胰蛋白酶的活性，改善腸道形態，提高蛋白質的表觀消化率和抗氧化能力，增強機體健康，從而提高肉雞的料重比，增加經濟效益（侯振平等，2018；李宗銳，2015）。玉米- 豆粕型基礎飼糧中添加適量外源蛋白酶，可顯著提高肉雞飼糧體外降解效率（王雄等，2018）。添加不同外源蛋白酶對肉雞生長性能和屠宰性能無顯著影響，但可在一定程度上提高營養物質利用率，從而降低肉雞糞便氮排泄量（燕磊等，2021）。肉雞飼糧中添加適量蛋白酶能夠在一定程度上提高飼糧蛋白質的消化率，從而改善其生長性能（劉勝利等，2019）。

4 結論

低蛋白日糧添加新型畢赤酵母蛋白酶可顯著改善肉雞生長性能，增加腿肌率，降低腹脂率，起到節約飼糧蛋白的作用。飼糧CP 水平的降低可有效改善肉雞肝臟健康和機體氮代謝，且補充蛋白酶可在一定程度上改善肉雞免疫功能。低蛋白日糧可提高肉雞飼糧CP 和部分AA 的消化率，并且在補充蛋白酶后得到進一步增強，這可能是蛋白酶改善肉雞生產性能的原因。由此可見，飼糧添加500 mg/kg 蛋白酶可推動低蛋白飼糧在肉雞生產中的應用。