木聚糖是植物细胞壁的重要成分,通过β-1,4糖苷键聚合而成[1-2]。木聚糖具有高度吸水性,在饲料消化过程中可增加食糜黏性,对营养物质消化吸收具有较强的负面作用,能够造成动物营养性腹泻。木聚糖酶由β-1,4-D外切木糖苷酶和β-1,4-D内切木聚糖酶构成,可以高效催化木聚糖水解,进而提升饲料利用效率[3]。木聚糖酶广泛存在于细菌、真菌、藻类及反刍动物瘤胃中[4],已经被开发为饲料添加剂在动物生产中应用。酶制剂作为替抗物质之一,具有提高动物生产性能和保护肠道健康的作用,具有较高的应用研究价值[5-6]。木聚糖酶在猪生产中的应用研究尚未完善。因此,本研究在育肥猪日粮中添加不同水平木聚糖酶,观察其对育肥猪生长性能、血清生化指标和养殖经济效益的影响,为木聚糖酶在育肥猪生产中的应用提供参考。1材料与方法1.1试验地点及材料试验于周口扶沟县惠源养猪专业合作社进行。木聚糖酶购自沧州夏盛酶生物技术有限公司,酶活为3×104 U/g。1.2试验设计与饲养管理选取192头体重约72 kg、(130±5)日龄的“杜×长×大”三元杂交育肥猪随机分为4组,每组6个重复,每个重复8头育肥猪。对照组育肥猪饲喂基础日粮,试验组分别在基础日粮中添加100、200、400 mg/kg木聚糖酶。基础日粮组成及营养水平见表1。预试期7 d,正式试验期50 d。试验期间保证育肥猪自由采食和饮水,其他日常管理按照养殖场规定执行。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.09.007.T001表1基础日粮组成及营养水平原料组成含量/%营养水平合计100.00玉米31.50消化能/(MJ/kg)13.48小麦28.50粗蛋白质/%15.11豆粕19.20钙/%0.78米糠粕3.26磷/%0.65麸皮11.00赖氨酸/%0.98磷酸氢钙0.98食盐0.33石粉0.76赖氨酸0.34苏氨酸0.08蛋氨酸0.05预混料4.00注:1.预混料为每千克日粮提供:VA 3 100 IU、VE 55 IU、VK3 3.43 mg、VB1 3.16 mg、VD3 2 200 IU、D-泛酸13.28 mg、叶酸0.86 mg、烟酸20.14 mg、生物素0.16 mg、叶酸1.03 mg、Cu 22.45 mg、Zn 60.17 mg、Fe 77.38 mg、I 0.30 mg、Mn 16.37 mg、Se 0.1 mg。2.营养水平中消化能为计算值,其余均为实测值。1.3测定指标及方法1.3.1生长性能正式试验开始与结束前,育肥猪禁食12 h,统计每个重复育肥猪的初重和末重,每天记录饲料投喂量,每日7:00记录前1 d的饲料剩余量,计算育肥猪试验阶段总采食量。计算各组育肥猪平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)。ADFI=总食量/(育肥猪数量×试验天数)(1)ADG=试验阶段增重/(育肥猪数量×试验天数)(2)F/G=ADFI/ADG(3)1.3.2屠宰性能每个重复随机选择2头体重接近平均体重的育肥猪屠宰,按照《畜禽屠宰操作规程 生猪》(GB/T 17236—2019)要求屠宰。根据《瘦肉型猪胴体性状测定技术规范》(NY/T 825—2004)分别测定猪宰前活重、胴体重、平均背膘厚、眼肌面积、胴体长、左边胴体腿臀重和左边胴体重,并计算屠宰率和腿臀比例。胴体重为猪放血、煺毛后,去掉头、尾、蹄和内脏(保留板油和肾脏)的两边胴体总重量;平均背膘厚为胴体背中线肩部最厚处、最后肋、腰荐结合处3点的平均脂肪厚度;眼肌面积为最后肋处背最长肌的横截面积;胴体长为胴体趾骨联合前沿至第一颈椎前沿的直线长度。屠宰率=胴体重/宰前活重×100%(4)腿臀比=左边腿臀重/左边胴体重×100%(5)1.3.3肉品质根据《猪肌肉品质测定技术规范》(NY/T 821—2019)的要求,测定猪屠宰后15 min和24 h背最长肌的pH值、宰后15 min肉色、滴水损失、大理石纹和肌内脂肪含量;根据《肉嫩度的测定剪切力测定法》(NY/T 1180—2006)测定背最长肌的剪切力。1.3.4血清生化指标试验猪屠宰前,前腔静脉采血10 mL,静置10 min,3 000 r/min离心10 min,取上清液,置于-20 ℃冰箱中保存。使用全自动生化仪(上海涵飞医疗器械有限公司)测定血清中总蛋白(TP)、球蛋白(GLB)、白蛋白(ALB)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、尿素氮(BUN)含量以及谷丙转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性。试剂盒购自武汉伊莱瑞特生物科技股份有限公司。1.3.5养分表观消化率试验最后1 d,每个重复中随机选择1头猪进行单栏饲喂,在7:00、13:00、17:00收集粪样,持续3 d。粪样混合后,于-20 ℃冰箱保存。粪样在70 ℃烘干至恒重,粉碎,过40目筛,冷藏保存。将试验猪饲粮样品按照同样的方法进行处理后冷藏,检测粪样和饲料中干物质、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、钙和磷的含量,计算营养成分的表观消化率。养分表观消化率=1-(饲料中盐酸不溶灰分含量×粪样中养分含量)/(饲料中养分含量×粪样中盐酸不溶灰分含量)×100%(6)1.3.6经济效益按照饲料价格3.38 元/kg、生猪售价15.02 元/kg、木聚糖酶价格21 元/kg,根据公式计算养殖经济效益。木聚糖酶成本=木聚糖酶使用量×木聚糖酶价格(7)饲料成本=饲料采食量×饲料价格(8)增重收入=试验阶段增重×生猪价格(9)利润=增重收入-饲料成本-木聚糖酶使用成本(10)1.4数据统计与分析试验数据采用Excel初步整理,SPSS 26软件进行单因素方差分析,LSD法进行多重比较。结果以“平均值±标准误”,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1木聚糖酶对育肥猪生长性能的影响(见表2)由表2可知,各试验组育肥猪平均日增重分别比对照组高7.37%、13.17%、15.88%(P0.05),平均日采食量分别比对照组高5.40%、10.39%、13.03%,200 mg/kg组、400 mg/kg组育肥猪的平均日采食量显著高于对照组(P0.05),各试验组育肥猪的料重比显著低于对照组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.09.007.T002表2木聚糖酶对育肥猪生长性能的影响组别初重/(kg/头)末重/(kg/头)平均日增重/[g/(头·d)]平均日采食量/[g/(头·d)]料重比对照组77.83±1.52117.26±3.29788.64±20.17c2 570.97±110.43b3.26±0.03a100 mg/kg组78.25±1.04120.59±4.57846.79±18.46b2 709.73±125.86ab3.20±0.02b200 mg/kg组78.47±1.18123.09±3.80892.47±21.92a2 838.05±168.75a3.18±0.02b400 mg/kg组78.16±1.37123.85±4.62913.86±22.07a2 906.07±143.65a3.18±0.01b注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(P0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。2.2木聚糖酶对育肥猪屠宰性能的影响(见表3)由表3可知,200 mg/kg组、400 mg/kg组育肥猪的胴体重显著高于对照组(P0.05),各试验组育肥猪的屠宰率显著高于对照组(P0.05)。但各组育肥猪的平均背膘厚度、眼肌面积、胴体长和腿臀比例等指标差异不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.09.007.T003表3木聚糖酶对育肥猪屠宰性能的影响组别宰前活重/kg胴体重/kg屠宰率/%平均背膘厚度/mm眼肌面积/cm2胴体长/cm腿臀比/%对照组117.83±3.1082.75±1.36b70.23±0.57b24.27±0.3232.27±2.42102.18±1.1732.48±1.04100 mg/kg组120.36±2.8486.47±2.27ab71.84±0.83a24.36±0.1933.19±2.87102.96±2.6933.07±1.15200 mg/kg组123.15±3.7289.91±2.86a73.01±1.01a24.30±0.4432.43±2.54103.43±1.8633.12±1.07400 mg/kg组123.24±3.9190.44±2.53a72.97±0.94a24.52±0.3734.25±3.01103.84±1.7233.09±1.122.3木聚糖酶对育肥猪肉品质的影响(见表4)由表4可知,200 mg/kg组、400 mg/kg组育肥猪背最长肌的肌内脂肪含量显著高于对照组(P0.05),各试验组育肥猪背最长肌剪切力显著低于对照组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.09.007.T004表 4木聚糖酶对育肥猪肉品质的影响组别肉色评分L*a*b*pH45 min值pH24 h值滴水损失/%大理石纹评分肌内脂肪/%剪切力/N对照组3.35±0.3633.19±2.474.28±0.351.04±0.066.55±0.275.87±0.181.96±0.123.26±0.211.42±0.14b54.08±4.54a100 mg/kg组3.32±0.4234.28±1.554.10±0.211.05±0.036.63±0.205.96±0.141.92±0.153.35±0.341.63±0.12ab46.52±3.31b200 mg/kg组3.40±0.2134.57±1.294.15±0.281.02±0.046.60±0.165.83±0.121.83±0.183.41±0.251.75±0.18a45.37±3.56b400 mg/kg组3.67±0.3533.68±1.844.27±0.301.07±0.056.57±0.135.94±0.101.94±0.163.46±0.191.77±0.20a43.30±2.97b2.4木聚糖酶对育肥猪血清生化指标的影响(见表5)由表5可知,试验组育肥猪血清中BUN含量显著低于对照组(P0.05),200 mg/kg组、400 mg/kg组育肥猪的ALT活性显著低于对照组(P0.05)。各组育肥猪血清中其他生化指标差异不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.09.007.T005表 5木聚糖酶对育肥猪血清生化指标的影响组别TP/(g/L)GLB/(g/L)ALB/(g/L)TG/(mmol/L)TC/(mmol/L)BUN/(mmol/L)ALT/(U/L)AST/(U/L)对照组65.18±3.2431.96±2.5733.42±3.120.79±0.062.20±0.067.04±0.55a33.67±3.46a19.52±1.57100 mg/kg组67.73±2.8632.53±1.9634.65±2.480.83±0.042.18±0.046.17±0.22b28.42±2.87ab18.41±2.23200 mg/kg组68.45±3.0233.04±2.1335.23±1.970.77±0.072.24±0.105.96±0.31b25.29±2.53b18.06±1.69400 mg/kg组68.82±3.1533.25±3.2035.48±2.280.78±0.052.13±0.095.82±0.29b24.06±2.71b17.83±1.852.5木聚糖酶对育肥猪养分表观消化率的影响(见表6)由表6可知,400 mg/kg组育肥猪粗脂肪表观消化率显著高于对照组(P0.05)。试验组育肥猪钙和磷的表观消化率均显著高于对照组(P0.05)。各组育肥猪干物质、粗蛋白和粗纤维的表观消化率差异不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.09.007.T006表6木聚糖酶对育肥猪养分表观消化率的影响组别干物质粗蛋白粗纤维粗脂肪钙磷对照组82.15±1.1676.48±1.3643.58±2.6376.57±1.03b78.42±0.64b46.24±1.24b100 mg/kg组81.87±1.2476.83±1.2542.17±2.0777.83±0.98b79.54±0.35a52.18±1.63a200 mg/kg组83.43±1.0677.12±1.5543.68±2.3878.52±1.25ab79.86±0.45a51.09±1.47a400 mg/kg组82.55±1.0777.85±1.5444.50±2.0980.65±1.14a80.16±0.57a53.25±1.86a%2.6木聚糖酶对育肥猪养殖经济效益的影响(见表7)由表7可知,100 mg/kg组、200 mg/kg组、400 mg/kg组育肥猪的饲料成本分别比对照组提高23.45、45.14、56.63元/头,增重收入分别比对照组高43.67、77.98、94.04元/头,养殖利润分别比对照组高19.94、32.24、36.19元/头。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.09.007.T007表 7木聚糖酶对育肥猪养殖经济效益的影响组别试验阶段采食量/(kg/头)木聚糖酶用量/(kg/头)试验阶段增重/(kg/头)饲料成本/(元/头)木聚糖酶使用成本/(元/头)增重收入/(元/头)利润/(元/头)对照组128.55039.43434.490592.27157.78100 mg/kg组135.490.0142.34457.940.28635.94177.71200 mg/kg组141.900.0344.62479.630.60670.24190.02400 mg/kg组145.300.0645.69491.131.22686.31193.963讨论3.1木聚糖酶对育肥猪生长性能的影响研究表明,木聚糖酶能够通过分解植物细胞壁,减少肠道食糜的黏度,提高消化酶活力,进而提高动物的生产性能[7-8]。Boontiam等[9]在断奶仔猪日粮中分别添加0、45 000、90 000、135 000 U/kg木聚糖酶,发现90 000、135 000 U/kg木聚糖酶组断奶仔猪ADG、饲料利用率显著提高,腹泻率显著降低。He等[10]在玉米-豆粕型日粮中分别添加0、24 000、48 000 U/kg木聚糖酶,饲喂仔猪28 d,发现仔猪ADG随着木聚糖酶添加量的上升呈显著的二次方提高趋势,F/G呈显著的线性下降趋势。O'shea等[11]考察木聚糖酶(0、200 mg/kg)和蛋白酶(0、200 mg/kg)对在育肥猪生产性能的影响,结果表明,饲喂含酶制剂日粮组的育肥猪试验末体重、ADG和ADFI显著提高。本研究发现,日粮中适量添加木聚糖酶可以显著提高育肥猪的ADG、ADFI,降低F/G,与上述研究基本一致。3.2木聚糖酶对育肥猪屠宰性能的影响屠宰性能可以反映猪在试验阶段的育肥效果,是评价猪育肥阶段的重要指标[12]。Smit等[13]在小麦型日粮中添加900 U/kg木聚糖酶和200 U/kg β-葡聚糖酶,发现酶制剂可显著提高了育肥猪的ADG,具有提升屠宰率的趋势。Barnes等[14]在育肥猪日粮中分别添加0、4 000 U/kg木聚糖酶,发现可以显著提升育肥猪ADG,增加育肥猪的胴体重,与本研究结果基本一致。3.3木聚糖酶对育肥猪肉品质的影响肉色可以反映猪肉新鲜程度,pH值可以反映肌肉糖酵解快慢,滴水损失与肌肉水分保持能力有关[15]。大理石纹和肌内脂肪含量影响猪肉口感,剪切力反映了猪肉的嫩度[16]。毕晋明等[17]分别在含杂交狼尾草的日粮中添加0、0.2%的木聚糖酶复合酶制剂,发现与对照组相比,0.2%复合酶制剂组育肥猪背最长肌中天冬氨酸、丙氨酸及不饱和脂肪酸等含量显著上升,而饱和脂肪酸含量显著下降。周力等[18]在小麦型日粮中添加0.2%木聚糖酶,发现与对照组相比,试验组羔羊背最长肌中粗蛋白、粗脂肪含量显著上升,表明木聚糖酶可以改善藏羊肉品质。本研究结果表明,日粮中添加木聚糖酶可以增加猪肉背最长肌肌内脂肪含量,降低肌肉剪切力,表明木聚糖酶可以改善猪肉品质。但目前关于木聚糖酶影响猪肉品质的报道偏少,作用机理需要进一步研究。3.4木聚糖酶对育肥猪血清生化指标的影响血清生化指标可以反映机体健康状况和代谢情况,TP、GLB和ALB与肝脏健康有关,BUN反映氮代谢情况,TG、TC反映体内脂质代谢情况[19]。ALT、AST活性上升与心脏、肝脏功能受损有关[12]。金俊奇等[20]在育肥猪日粮中添加0.04%木聚糖酶,发现各组育肥猪血清生化指标差异不显著。Wang等[21]研究表明,0.002%粪肠球菌+0.01%木聚糖酶组猪血清中肌酐含量显著下降,但其他生化指标无显著影响。本研究结果显示,日粮中添加木聚糖可以降低育肥猪血清中BUN含量和ALT活性,表明木聚糖酶具有增强氮代谢和肝脏功能的作用。3.5木聚糖酶对育肥猪养殖经济效益的影响养分表观消化率的提升能够使更多营养物质用于肌肉合成,进而提高育肥猪的生长性能。金俊奇等[20]研究表明,与对照组相比,0.4%木聚糖酶组育肥猪钙、磷、粗脂肪和总能的表观消化率显著提高。Adsos等[22]在育肥猪日粮中添加0、700、1 400 U/kg木聚糖酶,结果表明,随着木聚糖酶添加水平的上升,中性洗涤纤维表观消化率从27.9%提高至40.3%,有机物消化率由59.2%提升至67.7%。本研究表明,日粮中添加木聚糖酶可以提升粗脂肪、钙和磷的表观消化率。3.6木聚糖酶对育肥猪养殖经济效益的影响养殖经济效益是评价木聚糖酶在育肥猪生产中应用可行性的重要指标。温昊等[23]在小麦-豆粕型日粮中添加0.015%木聚糖酶,发现与对照组相比,肉鸭增重的饲料成本降低了8.72%。史宝军等[24]在肉鸡日粮中添加100 g/t木聚糖酶,发现肉鸡单位增重成本下降0.15 元/kg。在本研究中,日粮中添加木聚糖酶可提高猪采食量,尽管导致饲喂成本增加,但由于生长性能相应提高使试验阶段增重收入上升,综合养殖利润分析,认为日粮中木聚糖酶添加量越高,养殖经济效益越高。4结论本研究表明,在日粮中添加木聚糖酶可以提高育肥猪生长性能、屠宰性能和肉品质,综合养殖经济效益分析结果,建议在育肥猪日粮中添加400 mg/kg木聚糖酶。
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