玉米型日粮中β-甘露聚糖酶与木聚糖酶+β-葡聚糖酶制剂的策略性应用以改善肉鸡生产性能

《Animal Nutrition》：Strategic use of β-mannanase and xylanase+β-glucanase preparation in maize-based diets to improve broiler performance

本研究针对玉米-豆粕型日粮中非淀粉多糖（NSP）利用率低的问题，探讨了单独或联合添加β-甘露聚糖酶（β-mannanase）与木聚糖酶+β-葡聚糖酶（XG）制剂对肉鸡生长性能、养分利用及胃肠道环境的影响。结果表明，β-甘露聚糖酶在育雏期显著提升增重和饲料转化率（FCR），并改善营养物质全肠道表观代谢率及表观代谢能（AME和AMEn）；XG则在生长育肥期发挥积极作用。然而，两种酶联用未产生协同增效作用。该研究为玉米型日粮中酶制剂的精准应用提供了重要依据。

　　

在追求高效、可持续的畜禽养殖业中，如何最大化饲料养分的利用率始终是核心挑战。家禽，尤其是快速生长的肉鸡，其日粮中含有大量未被消化的成分，这些成分不仅降低了生产效率和经济效益，也带来了环境负担。研究表明，采食玉米型日粮的肉鸡在35日龄时，其排泄物中约有31.5%的养分未被利用，其中三分之一是纤维（包括非淀粉多糖NSP和木质素），其次是蛋白质等。这揭示了一个巨大的潜力：通过营养策略改善这些未被消化组分，特别是NSP的利用，可以进一步提升肉鸡的生长速率和生产效率。

与小麦等谷物相比，玉米所含的可溶性NSP较低，但两者的不溶性NSP水平相近。尽管玉米型日粮不会像小麦型日粮那样产生高粘度的肠道环境从而严重阻碍养分吸收，但其含有的丰富不溶性NSP（例如来自豆粕的纤维素、果胶多糖和寡糖）会通过“笼蔽效应”将营养物质禁锢在植物细胞壁基质中，形成物理屏障，降低饲料的营养价值。因此，在玉米型日粮中添加能够降解NSP的外源酶制剂成为提升饲料营养价值的关键策略。其中，木聚糖酶和β-葡聚糖酶（XG）的组合已被证明能改善肉鸡性能。豆粕作为主要的蛋白质来源，含有1%-2%的甘露糖，它们是甘露聚糖的构成单元。β-甘露聚糖酶能够靶向降解这些甘露聚糖。先前在小麦型日粮中的研究发现，β-甘露聚糖酶与XG联用能产生协同效应，但在含有植酸酶的商业化玉米型日粮中，这两种酶联用的效果尚不明确。为此，研究人员在《Animal Nutrition》上发表了最新研究，旨在评估β-甘露聚糖酶单独或与XG联合使用，对采食含植酸酶玉米型日粮的肉鸡的生长性能、养分和能量利用以及胃肠道环境的影响。

为了回答上述问题，研究人员设计了一项严谨的动物试验。他们选取了384只混合性别的Cobb 500一日龄肉鸡，采用2×2因子试验设计，设定了4个处理组（基础日粮+植酸酶作为对照组，以及在此基础上分别添加β-甘露聚糖酶、XG、两者组合），每个处理8个重复，每个重复12只鸡，试验期共35天。试验期间详细记录了各阶段的生长性能指标（体重增重、采食量、饲料转化率FCR）。在试验中期（d 17-20），通过全收粪法测定了养分和能量的全肠道表观代谢率（包括干物质DM、氮、钙、磷、NSP以及表观代谢能AME和氮校正表观代谢能AMEn）。在d 21，屠宰取样测定了肠道内容物的粘度、pH值以及盲肠短链脂肪酸（SCFA）的浓度。所有数据均进行了统计学分析，以评估酶添加剂的主效应及其交互作用。

3.1. 生长性能

研究结果显示，酶制剂的效果呈现出明显的阶段性特征。在育雏期（d 0-10），单独添加β-甘露聚糖酶使体重增重显著提高了4.7%，饲料转化率（FCR）改善了5个点。在生长期（d 11-21），β-甘露聚糖酶继续改善FCR（改善6个点），并且β-甘露聚糖酶与XG在增重上存在显著的交互作用：单独添加任一种酶均能提高增重，但两者同时添加并未带来额外益处。在育肥期（d 22-35），情况发生转变，XG成为主角，其单独添加使增重提高了4.6%，FCR改善了6个点，而β-甘露聚糖酶此时效果不显著。在整个试验期（d 0-35）的分析中，XG改善了FCR，并且两者对FCR和增重均存在交互作用趋势或显著交互作用，其模式同样是单独有效而联合无额外增益。酶制剂的添加对采食量没有显著影响。

3.2. 肠道粘度和pH

无论是添加XG还是β-甘露聚糖酶，对空肠和回肠内容物的粘度以及肌胃、空肠和回肠的pH值均未产生显著影响。这与玉米型日粮本身可溶性NSP含量低、不易引起粘度升高的特性相符。

3.3. 养分和能量利用率

在养分利用方面，β-甘露聚糖酶展现出显著优势。它显著提高了干物质（DM）、不溶性NSP、总NSP、钙的全肠道表观滞留率，以及AME和AMEn。其中，AME和AMEn分别提高了约100 kcal/kg，增幅达3.3%和3.0%，具有重要的营养和经济价值。β-甘露聚糖酶与XG对氮（N）的全肠道滞留率存在交互作用：在不添加XG时，β-甘露聚糖酶提高了氮滞留率，但在添加XG时则无此效果。XG本身对大多数养分利用率指标无显著影响，但倾向于提高氮的回肠表观消化率。

3.4. 盲肠短链脂肪酸（SCFA）

盲肠发酵产物分析揭示了酶制剂对后端肠道微生物活动的影响。β-甘露聚糖酶与XG对乙酸和总SCFA浓度存在显著的交互作用。具体而言，单独添加β-甘露聚糖酶显著提高了盲肠中乙酸和总SCFA的浓度，但当两者同时添加时，并未产生进一步的提升。其他SCFA（如丙酸、丁酸等）和乳酸的浓度未受酶添加剂的影响。

本研究深入探讨了在含有植酸酶的商业化玉米型日粮背景下，β-甘露聚糖酶和XG对肉鸡的个体和联合效应。研究结论明确指出，β-甘露聚糖酶在肉鸡发育早期（育雏和生长期）通过增强NSP、营养物质和能量的利用来改善生长性能，其作用机制可能与破坏植物细胞壁结构、释放被禁锢的养分以及产生具有益生元作用的甘露寡糖（MOS），从而促进盲肠发酵有关。相比之下，XG的积极作用主要体现在生长后期（生长育肥期），可能与其靶向日粮中逐渐增加的麦麸所含的阿拉伯木聚糖，并为肠道微生物提供可发酵底物有关。然而，最关键的发现是，在本试验条件下，β-甘露聚糖酶和XG的联合使用并未在生长性能或养分能量利用方面表现出协同效应。这可能由于基础日粮中已含有植酸酶，其本身已显著改善了养分消化率，使得通过添加碳水化合物酶进一步改善的空间变得有限。此外，两种酶可能作用于日粮中不同的但有限的NSP底物，其降解产物或许并未在肠道内产生叠加或互补的促进效应。

这项研究的意义在于，它强调了在评估酶制剂效果时需要考虑日粮类型（如玉米型与小麦型）、基础日粮组成（如是否含植酸酶）以及肉鸡的生长阶段。它提示营养师和养殖者，在玉米型日粮中策略性地分阶段使用特定的酶制剂（早期侧重β-甘露聚糖酶，后期侧重XG）可能比简单地将它们混合使用更能经济有效地提升生产性能。该研究为精准动物营养和酶制剂的合理应用提供了重要的科学数据和实践指导。