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摘 要：本文中，一个试验的目的是测定淀粉酶和蛋白酶是否能提高2周龄以下肉鸡的养分消化率。试验的处理组分为以玉米-豆粕为基础日粮的对照组与日粮中添加了淀粉酶或淀粉酶 蛋白酶的试验组。结果发现，酶制剂的添加对肉鸡的增重和饲料转化率没有作用。这一点已被淀粉和蛋白质的回肠消化率测定数据证实：对照组、淀粉酶组与淀粉酶 蛋白酶组3组肉鸡的平均值分别为96.8 %、96.8 %、96.9 %和83.9 %、80.1 %、79.6 %。三组日粮的淀粉总肠道消化率（Total Tract Digestibility，TTD）平均值分别为97.8 %、97.7 %和97.7 %，其日粮AMEn值分别为3 129 kcal/kg、3 129 kcal/kg和3 106 kcal/kg。另一个试验采用2×2×2因子设计8个试验处理，以测定玉米颗粒（常规或简单粉碎以及精细粉碎）和非淀粉多糖酶、淀粉酶或非淀粉多糖酶 淀粉酶对1～21日龄肉鸡生长性能和养分利用率的作用。饲喂简单粉碎的玉米（几何平均粒径为736 μm）型日粮的肉鸡，较之饲喂精细粉碎玉米型日粮（几何平均粒径为482 μm）的肉鸡，增重更高（808 g/羽比750 g/羽） （P<0.001）、饲料转化率（1.27比1.32）更低。这一点得到了更低AMEn值（2 852 kcal/kg对2 972 kcal/kg）的确证。淀粉酶的添加对饲喂简单粉碎玉米型日粮的肉鸡生长性能无影响，但提高了其增重、饲料转化率，也提高了饲喂精细粉碎玉米型日粮的肉鸡AMEn值，这可能是因为其增加了消化道前端的淀粉消化率。非淀粉多糖酶的添加对两种日粮都有作用，最明显的是，常规的玉米型日粮与细粉碎玉米型日粮的饲料转化率（1.27对1.23）和增重（750 g/羽对789 g/羽）。日粮AMEn值的变化同样重要，添加酶制剂后，AMEn从2 972 kcal/kg增至3 042 kcal/kg， 2 852 kcal/kg增至3 009 kcal/kg。
关键词：玉米颗粒；淀粉酶；蛋白酶；非淀粉多糖酶；肉鸡
中图分类号：S816.79 文献标识码：C 文章编号：1001-0769（2015）10-0039-06
家禽行业一直试图通过添加酶制剂来提高家禽日粮的营养价值。除了使用常规的木聚糖酶、甘露聚糖酶、植酸酶以及最近流行的复合碳水化合物酶制剂外，Jiang等（2008）、Angel等（2011）；Kalmendal和Tauson（2012）、Yegani和Korver（2013）提出使用常规的消化道酶（如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶）。这些酶的应用受到刚出壳雏鸡可能缺乏关键消化酶这种观念的驱动；这种论断也已被Nitsan等（1991）、Noy和Sklan（1995）、Jin等（1998）证实，他们指出脂肪酶、淀粉酶和胰蛋白酶的活性在2～3周龄后快速提高。因此，有人提出幼龄雏鸡消化系统发育的不成熟可能会导致日粮养分的利用率不高（Jin等，1998），养分消化率（而非吸收率）是主要的限制性因素（Parsons，2004）。这些发现促使在幼龄肉鸡日粮中添加常规的内源酶以提高生肉鸡长性能的研究得以开展。
目前我们的研究集中在微生物蛋白酶和淀粉酶的应用上，因为我们实验室（Meng等，2004）之前的工作表明，脂肪酶的添加对饲喂含牛脂或植物油型日粮的幼龄肉鸡的脂肪消化率、日粮AMEn和生长性能没有影响。除此之外，我们假设不同实验室报道的肉鸡生长性能对添加淀粉酶和蛋白酶产生的差异或许是因为其他影响因素而不是内源酶的缺乏造成的。因此，为了阐明有关饲用淀粉酶对肉鸡生长性能和淀粉利用率影响的研究数据上的差异，日粮中玉米的颗粒大小也作为研究对象。这一点也受了以下事实的驱动：在检测饲料颗粒大小对肉鸡生长性能影响的研究中（Amerah等，2008），粗糙的玉米颗粒降低了采食量（Feed Intake，FI），但提高了饲料转化率（Feed Conversion Ratio，FCR）。这表明，与精细粉碎的玉米颗粒不同，简单粉碎的玉米对肉鸡生长性能有积极的促进作用。相反，Lott等（1992）发现，较之使用精细粉碎的玉米配制的日粮相比，用简单粉碎的玉米配制的日粮可显著降低21日龄鸡的增重（BWG）和FCR。Kilburn和Edwards（2001）也曾报道，较之使用含粗颗粒玉米的日粮，含适度大小玉米颗粒的日粮能提高FCR和真ME含量。然而，Reece等（1985、1986）报道，玉米颗粒大小（如0.68 mm对1.29 mm）对饲喂粉料或颗粒料的肉鸡生长性能无影响。另外，Péron等（2005）和Lentle等（2006）报道，小麦在制粒后，其颗粒大小的分布不会改变，而Engberg等（2002）和Svihus等（2004）报道，制粒能够尽量减少小麦型日粮中颗粒大小的分布差异。
因此，有人指出，即使玉米型日粮没有黏性，也会有一定数量的淀粉和蛋白未被消化并到达后肠，随后发酵，并产生相对较低的能量（Zanella等，1999）。正如近来Slominski（2011）的综述指出，有些研究表明，复合碳水化合物酶制剂能提高低黏性玉米-豆粕型（Soybean Meal，SBM）日粮的营养价值，而此研究未提供有关玉米颗粒大小与玉米型颗粒料中饲用淀粉酶、蛋白酶和非淀粉多糖（Nonstarch Polysaccharide，NSP）酶之间潜在相互作用的数据。在本项研究中，试验1的目的是研究淀粉酶或淀粉酶 蛋白酶对饲喂玉米-豆粕型粉料的肉鸡生长性能和养分利用率的作用，试验2通过肉鸡的生长性能和养分消化率来评价玉米颗粒大小和添加NSP降解酶或淀粉水解酶的作用。
1 材料与方法
1.1 试验设计和试验日粮
试验1设9个重复笼，每笼5羽鸡，随机分配至3种日粮处理：对照日粮、对照日粮 淀粉酶（1万U/kg） 淀粉葡糖苷酶（10 U/kg）、对照日粮 淀粉酶 淀粉葡糖苷酶 蛋白酶（4 000 U/kg）。试验为期2周，所有日粮均制成粉料。 试验2设9个重复笼，每笼5羽鸡，随机分配至8种日粮处理的一个，研究玉米颗粒大小（简单粉碎对精细粉碎）与添加或不添加NSP降解酶和淀粉水解酶中的一种或两种，对肉鸡养分利用率和生长性能的影响。所有日粮均为粉料，试验为期3周。
在每千克日粮中，NSP酶组成为600 U的木聚糖酶、100 U的葡聚糖酶、300 U的纤维素酶、600 U的果胶酶、30 U的甘露聚糖和30U的半乳糖苷酶，淀粉酶的组成为 10 000 U的淀粉酶和10 U的淀粉葡糖苷酶，蛋白酶的组成为4 000 U蛋白酶。含酶预混料由加拿大Bio-Systems公司（加拿大亚伯达省卡尔加里市）提供，并替代日粮中的部分玉米。鉴于检测范围的限制（如淀粉酶40 U/g，蛋白酶80 U/g）及饲料组分中碳水化合物对多种酶测定过程中所用乙酰水杨酸试剂的干扰，酶活性在酶预混料中而不是在全价料中进行测定。试验2中木聚糖酶活性的测定是例外，用Xylazyme AX片剂（Megazyme国际爱尔兰公司，爱尔兰布雷市） ，测定其在酶预混料和日粮中的活性。在使用简单粉碎玉米的对照组日粮中，添加NSP酶、淀粉酶和NSP酶 淀粉酶的日粮组，酶活性测定值分别为34 U/kg、715 U/kg、26 U/kg和743 U/kg；在使用精细粉碎的玉米的对照组日粮中，添加NSP酶、淀粉酶和NSP酶 淀粉酶的日粮组，酶活性测定值分别为27 U/kg、732 U/kg、34 U/kg和756 U/kg。
试验日粮的组成见表1。试验1的玉米-豆粕型日粮养分组成欠佳，其AMEn只能满足NRC（1994）对肉雏鸡对应养分需求的95 %，CP、Met、Ca和有效磷仅为92 %。其他的养分符合或超出了NRC规定的肉鸡营养需求标准。所有日粮均为粉料，自由采食。每种日粮添加氧化铬（0.3 %），作为计算养分消化率系数和AMEn值的未消化标示物。
试验2日粮配制的AMEn和CP养分只能满足NRC（1994）肉鸡对应养分需求标准的95 %。二氧化钛（0.3 %）作为内标物质，以测定淀粉和NSP的消化率与AMEn值。日粮经65 ℃制粒，自由采食，自由饮水。这两种玉米颗粒的几何直径（Geometric Mean Diameters，GMD）平均为736 μm（简单粉碎）和482μm（精细粉碎），用Wiley锤式粉碎机的标准3号粉碎机（宾夕法尼亚州费城的Arthur H. Thomas公司），筛片孔径为3.18 mm；粉碎的玉米经过了单次粉碎（常规）或多次粉碎（精细粉碎）。玉米颗粒的GMD值根据美国农业工程学会（2003）的方法测定。
1.2 家禽管理与样本采集
1日龄罗斯308肉鸡来自当地孵化场，个体称重后分为5个重量等级。每组5羽，从每个体重等级中选出1羽，随后随机分配入每一个笼中，因此各组笼间雏鸡的平均初始体重相近。雏鸡用电加热层叠式鸡笼饲养，自由饮水、自由采食，试验期间采用持续光照。每周以每笼为单位测定体重和FI。称重前禁食4 h。经必要的死亡率校正后，利用平均增重、采食量和料重比测定肉鸡的生长性能。两试验的肉鸡死亡率非常低，试验1平均为1.1 %，试验2平均为0.9 %。
在每项试验结束时（试验1为14日龄时，试验2为21日龄时），于每笼收集3 h的粪便样本，收集后立即冷冻，经冷冻干燥后再粉碎。于15日龄（试验1）和22日龄（试验2），每个处理随机选取12羽鸡（每笼中选择9羽，外加选自3个不同笼的3羽），采用颈椎脱臼法安乐死。收集回肠末端（离回盲结合处15 cm）的内容物。同一处理3羽鸡的食糜样本混合后用于化学组成分析。消化糜样本经冷冻、冻干后粉碎后再用于分析。
所有动物处理程序均按照加拿大动物保护理事会（Canadian Council on Animal Care）的指南进行，此项试验的流程经马尼托巴大学的本地动物保护理事会（Canadian Council on Animal Care）通过。
1.3 化学分析
日粮、食糜和粪便样本均一式二份进行分析。氧化铬采用Williams等（1962）描述的方法测定。二氧化铬按照Lomer等（2000）所述的程序进行测定，并以Varian电感耦合等离子体质谱仪（Varian 加拿大公司，加拿大安大略省米西索加市）测定。氮素含量用Leco Moder FP 2000燃烧分析仪（Leco Corp.，St. Joesph，MI）测定；蛋白质含量通过乘以系数6.25计算得出。总能使用经苯甲酸标准化的Parr 1261绝热弹式热量计（Parr仪器公司，伊利诺斯州Moline）测定。非淀粉多糖含量通过气液色谱法（组分中性糖）和比色法（糖醛酸）测定。中性糖的处理程序按照Englyst和Cummings（1984，1988）所述的方法加以修改（Slominski和Campbell，1990）后进行。糖醛酸按Scott（1979）所描述方法进行测定。淀粉使用Megazyme总淀粉测定试剂盒和AOAC方法996.11（AOAC International，2012）进行测定。
1.4 计算与统计分析
以淀粉消化率的计算为例，以下公式用于计算试验日粮中各种日粮组分的消化率和AMEn值：
消化率（%）={1-[（IM%日粮/IM%食糜/粪便）×（淀粉%食糜/粪便/淀粉%日粮）]}
AMEn（kcal/kg）=GE日粮kcal/kg-[GE食糜kcal/kg×（IM%日粮/IM%食糜）]-8.22×{N%日粮-[N%食糜×（IM%日粮/IM%食糜）]}
其中GE=总能；N=氮；IM=内标（试验1中的氧化铬或试验2中的氧化钛）；8.22=尿酸氮的能量（如8.22 kcal/kg的尿酸氮）。
试验1中各处理组间的统计学差异通过SAS软件（SAS Institute Inc. Cary，NC）的GLM程序进行单因素方差分析得出。试验2采用2×2×2因子的完全随机设计。所有数据利用SAS软件（SAS Institute Inc. Cary，NC）的GLM程序进行3因素方差分析，以测定颗粒大小、NSP酶添加与否和淀粉酶添加与否的效应，以及三因素间的互作。当日粮平均值之间的差异P<0.05时，则用邓肯均值比较法进行检验。 2 结果与讨论
2.1 试验1
肉鸡饲喂添加了淀粉酶、淀粉葡糖苷酶和蛋白酶的玉米-豆粕型日粮后，其生长性能见表2，结果发现酶的添加对肉鸡的生长性能无明显作用（P>0.05）。在试验的第1周和第2周，对照组与淀粉酶组或淀粉酶 蛋白酶组的肉鸡BWG和FCR值无差异。
虽然三个组肉鸡表观回肠淀粉消化率相近（表3），但饲喂添加淀粉酶或淀粉酶 蛋白酶的日粮的肉鸡其蛋白质消化率略有降低（P<0.05）。对照组和酶制剂日粮组肉鸡的肠道总消化率相近，AMEn值也几乎一样。
Zanella等（1999）、Café等（2002）、Gracia等（2003）、Iji等（2003）、Cowieson和Adeola（2005）、Kaczmarek等（2009）指出，在家禽日粮中添加淀粉酶和蛋白酶，可提高养分消化率和其生长性能。Noy和Sklan（1995）和Uni等（1995）表明，酶制剂如淀粉酶和蛋白酶或许可提高肉鸡的消化率和生长性能，因为1日龄肉鸡胰酶的合成非常有限。这与之前的研究（Noy和Sklan，1995；Zanella等，1999；Gracia等，2003；Meng和Slominski，2005）不同，本研究表明，饲喂玉米-豆粕型日粮的肉鸡其淀粉消化率与通过集粪法测定得到的回肠消化率同样高，且未发现淀粉酶所起的作用。早期研究（Zanella等，1999）表明，小肠中的淀粉消化不完全，能进入后肠，最后被微生物发酵利用。然而，本研究以及Weurding等（2001）和Gracia等（2003）的研究表明，淀粉的回肠消化率和总肠道消化率之间没有差异。另外，本研究测得的总肠道淀粉消化率与之前饲喂玉米型日粮的肉鸡（Weurding等，2001；Parsons，2004；Meng和Slominski，2005）高度一致。可以假设，未消化的淀粉片段在鸡的后肠中未发生明显的发酵，这与Kussaibati等（1982）提供的数据一致，他们报道在普通和无菌肉鸡中有相近数量的未消化淀粉。因为淀粉是肉鸡最重要的日粮能量来源，其较高的消化率会产生高的AMEn值（表3），在配制日粮时，这仅会轻微地提高期望值（表1）。
之前的研究指出，极幼龄的雏鸡消化大豆蛋白的能力很低（Parsons，2004）。与此相反，本研究观察到了添加蛋白酶对蛋白质的利用率未起作用，同时饲喂对照日粮的肉鸡具有最高的蛋白质回肠消化率。在此研究中，添加淀粉酶后，无论有无添加蛋白酶都能观察到蛋白质消化率下降，这与一些研究（Zanella等，1999；Gracia等，2003）的结果不符。然而，本研究的结果与Mahagna等（1995）的一致。后者发现，在1～7日龄肉鸡的高粱-大豆型日粮中添加蛋白酶和淀粉酶后，饲料的利用率受到了一定程度的抑制。这些作者指出，养分消化率的下降或许是因胰淀粉酶和胰蛋白酶分泌的减少造成的。在这一点上，本研究提到的蛋白质消化率的降低或许是受胰蛋白酶和糜蛋白酶分泌的减少影响，原因是较之对照组肉鸡，试验组肉鸡饲喂了含高浓度酶的日粮后体内外源酶处于较高的水平（Snook和Mever，1964）。
2.2 试验2
如表4所示，精细粉碎玉米（如GMD为482 μm）型日粮对1～21日龄肉鸡的FI无影响，仅在1～7日龄时肉鸡采食量较大（P<0.5）。饲喂精细粉碎玉米型日粮的肉鸡，较饲喂简单粉碎玉米型日粮（如GMD为736μm）的肉鸡具有较低的BWG（P<0.05）。饲料转化率的结果表明了颗粒大小的效应：饲喂精细粉碎玉米型日粮的肉鸡较饲喂简单粉碎玉米型日粮肉鸡有较高的FCR。Amerah等（2008）表明，玉米简单粉碎或许可提高肉鸡的生长性能，这与本研究中观察到的精细粉碎玉米对肉鸡生长性能有消极作用相一致。相反，Amerah等（2007）和Reece等（1986）表明，制粒可以将含小麦或玉米型日粮中饲料原料的颗粒大小分布差异降至最小，致使其颗粒大小不会对肉鸡生长性能产生影响。与此相反，Lentle等（2006）和Péron等（2005）表明，即使在制粒之后，日粮中原料的颗粒大小分布差异仍然存在，并推断这种差异可能会影响肉鸡的生长性能。总之，据认为，日粮颗粒大小或许会影响肉鸡生长性能，这是由于大颗粒在肌胃中能滞留较长的时间所致。肌胃中较慢的通过速率或许会增加养分与消化酶的接触时间，从而提高养分消化率和能量利用率（Nir等，1994；Svihus等，2002）。Ferket（2000）表明，肉鸡发育良好的肌胃因可提高胆囊收缩素的释放水平，从而可提高肉鸡的胃肠动力（Svihus等，2004），继而可促进胰酶的分泌。在这一点上，Jacobs等（2010）阐明，随着日粮中玉米颗粒的增大，肌胃重量增加。
1～21日龄肉鸡的总FCR值表明，添加NSP酶可提高饲料利用率（P<0.05），但仅在利用简单粉碎的玉米（如GMD为736 μm）时，不过观察到了在精细粉碎玉米型日粮中添加NSP酶后BWG增加。当使用简单粉碎的玉米时，添加淀粉酶会影响采食量（P<0.05），但21日龄的BWG未受影响；当使用精细粉碎的玉米时，BWG会提高。从肉鸡1日龄至21日龄，添加淀粉酶往往会影响FCR（P=0.09），但该影响仅在使用精细粉碎的玉米时才显著。精细粉碎玉米可能使淀粉酶能够更好地与淀粉颗粒接触，从而产生更高的淀粉利用率。然而，本研究中观察到的添加淀粉酶后所得回肠淀粉消化率并未证实这种假设（表5），因为添加酶后仅有提高回肠淀粉消化率的趋势（P=0.133）。然而，NSP酶的使用与淀粉酶可提高（P=0.025）简单粉碎玉米型和精细粉碎玉米型日粮回肠淀粉消化率和AMEn值的结果相呼应。
某些研究人员（Mahagna等，1995；Gracia等，2003；Cowieson等，2004）指出，外源酶的使用能通过限制内源氨基酸的损失从而可改善家禽的生长性能。Cowieson等（2004）证明，酶降解了抗营养因子从而减少了内源损失；而Gracia等（2003）指出，外源淀粉酶和蛋白酶或许增加了内源酶的产生。在本研究中，日粮颗粒大小影响了NSP的降解（P<0.038）。另外，NSP降解酶的应用对NSP的回肠利用具有积极作用，导致NSP酶与颗粒大小有明显的相互作用。当使用简单粉碎的玉米时，非淀粉多糖和淀粉消化率及能量利用率，是食糜缓慢通过速率的重要体现。当使用精细粉碎的原料时，总肠道NSP消化率的降低或许与其通过速率加快同时与进行微生物发酵的细胞壁材料接触有限有关。 在本研究中，联合使用多种酶后生长性能和能量利用率得到了提高。这些结果证实，玉米-豆粕型日粮中添加NSP降解酶可提高NSP的降解效率，与之前的研究结果（Kocher等，2003；Meng和Slominski，2005）一致。NSP酶的作用模式是消除胚乳细胞壁的物理屏障和养分的包被层，这就解释了为什么在本研究中添加酶可提高肉鸡的简单粉碎玉米型日粮的FCR，而对精细粉碎玉米型日粮却无此作用。NSP降解酶可以释放被细胞壁结构包埋的淀粉和蛋白质组分，从而促使更多的能量被利用。Wu和Ravindran（2004）发现了木聚糖酶在全麦粒型肉鸡日粮中的添加效果。相反，Kim等（2005）发现，小麦颗粒大小或木聚糖酶的添加对猪的生长性能没有任何作用。在本研究中，较之精细粉碎玉米型日粮，酶制剂在提高简单粉碎玉米型日粮的AMEn值上幅度更大。不论是否添加淀粉酶，NSP降解酶可提高简单粉碎玉米型和精细粉碎玉米型日粮的AMEn水平。人们认为，NSP水解产物能被肠道内的微生物发酵成为短链脂肪酸，并因此可增加能量利用率和日粮AMEn值。然而，Engberg等（2002）发现，当肉鸡饲喂精细粉碎或简单粉碎饲料时，无论该料为粉料或颗粒料，肠道短链脂肪酸的浓度差异很小。Kilburn和Edwards（2001）也报道，当饲喂中等颗粒的玉米而不是极粗糙颗粒的玉米型日粮时，FCR和TME均有所提高。本研究也发现了类似的状况，如同玉米颗粒大小的作用一样，无论是否添加淀粉酶，只要添加了NSP酶都能促进NSP的降解。然而，最大的改善效果出现在NSP酶与淀粉酶联合使用时。
3 结语
根据本研究的结果可以认为：幼龄雏鸡消化酶的缺乏程度或许并没有达到当初所认为的那种严重程度。因此，在幼龄肉鸡日粮中添加淀粉酶和蛋白酶几乎或完全没有效果。NSP酶和淀粉酶之间没有协同作用。不同大小的玉米颗粒可能会使采食含外源淀粉酶日粮的肉鸡在生长性能上出现变异。这也表明，当日粮使用简单粉碎的玉米（如GMD约700 μm）时，NSP酶或许会提高豆粕型日粮的营养价值。
原题名：The effect of protease，amylase，and nonstarch polysaccharide-degrading enzyme supplementation on nutrient utilization and growth performance of broiler chickens fed corn-soybean meal-based diets（英文）
原作者：S. A. Kaczmared，A. Rogiewicz，M. Mogielnicka，A. Rutkowski，R. O. Jones，B. A. Slominski
参考文献略。
关键词：玉米颗粒；淀粉酶；蛋白酶；非淀粉多糖酶；肉鸡
中图分类号：S816.79 文献标识码：C 文章编号：1001-0769（2015）10-0039-06
家禽行业一直试图通过添加酶制剂来提高家禽日粮的营养价值。除了使用常规的木聚糖酶、甘露聚糖酶、植酸酶以及最近流行的复合碳水化合物酶制剂外，Jiang等（2008）、Angel等（2011）；Kalmendal和Tauson（2012）、Yegani和Korver（2013）提出使用常规的消化道酶（如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶）。这些酶的应用受到刚出壳雏鸡可能缺乏关键消化酶这种观念的驱动；这种论断也已被Nitsan等（1991）、Noy和Sklan（1995）、Jin等（1998）证实，他们指出脂肪酶、淀粉酶和胰蛋白酶的活性在2～3周龄后快速提高。因此，有人提出幼龄雏鸡消化系统发育的不成熟可能会导致日粮养分的利用率不高（Jin等，1998），养分消化率（而非吸收率）是主要的限制性因素（Parsons，2004）。这些发现促使在幼龄肉鸡日粮中添加常规的内源酶以提高生肉鸡长性能的研究得以开展。
目前我们的研究集中在微生物蛋白酶和淀粉酶的应用上，因为我们实验室（Meng等，2004）之前的工作表明，脂肪酶的添加对饲喂含牛脂或植物油型日粮的幼龄肉鸡的脂肪消化率、日粮AMEn和生长性能没有影响。除此之外，我们假设不同实验室报道的肉鸡生长性能对添加淀粉酶和蛋白酶产生的差异或许是因为其他影响因素而不是内源酶的缺乏造成的。因此，为了阐明有关饲用淀粉酶对肉鸡生长性能和淀粉利用率影响的研究数据上的差异，日粮中玉米的颗粒大小也作为研究对象。这一点也受了以下事实的驱动：在检测饲料颗粒大小对肉鸡生长性能影响的研究中（Amerah等，2008），粗糙的玉米颗粒降低了采食量（Feed Intake，FI），但提高了饲料转化率（Feed Conversion Ratio，FCR）。这表明，与精细粉碎的玉米颗粒不同，简单粉碎的玉米对肉鸡生长性能有积极的促进作用。相反，Lott等（1992）发现，较之使用精细粉碎的玉米配制的日粮相比，用简单粉碎的玉米配制的日粮可显著降低21日龄鸡的增重（BWG）和FCR。Kilburn和Edwards（2001）也曾报道，较之使用含粗颗粒玉米的日粮，含适度大小玉米颗粒的日粮能提高FCR和真ME含量。然而，Reece等（1985、1986）报道，玉米颗粒大小（如0.68 mm对1.29 mm）对饲喂粉料或颗粒料的肉鸡生长性能无影响。另外，Péron等（2005）和Lentle等（2006）报道，小麦在制粒后，其颗粒大小的分布不会改变，而Engberg等（2002）和Svihus等（2004）报道，制粒能够尽量减少小麦型日粮中颗粒大小的分布差异。
因此，有人指出，即使玉米型日粮没有黏性，也会有一定数量的淀粉和蛋白未被消化并到达后肠，随后发酵，并产生相对较低的能量（Zanella等，1999）。正如近来Slominski（2011）的综述指出，有些研究表明，复合碳水化合物酶制剂能提高低黏性玉米-豆粕型（Soybean Meal，SBM）日粮的营养价值，而此研究未提供有关玉米颗粒大小与玉米型颗粒料中饲用淀粉酶、蛋白酶和非淀粉多糖（Nonstarch Polysaccharide，NSP）酶之间潜在相互作用的数据。在本项研究中，试验1的目的是研究淀粉酶或淀粉酶 蛋白酶对饲喂玉米-豆粕型粉料的肉鸡生长性能和养分利用率的作用，试验2通过肉鸡的生长性能和养分消化率来评价玉米颗粒大小和添加NSP降解酶或淀粉水解酶的作用。
1 材料与方法
1.1 试验设计和试验日粮
试验1设9个重复笼，每笼5羽鸡，随机分配至3种日粮处理：对照日粮、对照日粮 淀粉酶（1万U/kg） 淀粉葡糖苷酶（10 U/kg）、对照日粮 淀粉酶 淀粉葡糖苷酶 蛋白酶（4 000 U/kg）。试验为期2周，所有日粮均制成粉料。 试验2设9个重复笼，每笼5羽鸡，随机分配至8种日粮处理的一个，研究玉米颗粒大小（简单粉碎对精细粉碎）与添加或不添加NSP降解酶和淀粉水解酶中的一种或两种，对肉鸡养分利用率和生长性能的影响。所有日粮均为粉料，试验为期3周。
在每千克日粮中，NSP酶组成为600 U的木聚糖酶、100 U的葡聚糖酶、300 U的纤维素酶、600 U的果胶酶、30 U的甘露聚糖和30U的半乳糖苷酶，淀粉酶的组成为 10 000 U的淀粉酶和10 U的淀粉葡糖苷酶，蛋白酶的组成为4 000 U蛋白酶。含酶预混料由加拿大Bio-Systems公司（加拿大亚伯达省卡尔加里市）提供，并替代日粮中的部分玉米。鉴于检测范围的限制（如淀粉酶40 U/g，蛋白酶80 U/g）及饲料组分中碳水化合物对多种酶测定过程中所用乙酰水杨酸试剂的干扰，酶活性在酶预混料中而不是在全价料中进行测定。试验2中木聚糖酶活性的测定是例外，用Xylazyme AX片剂（Megazyme国际爱尔兰公司，爱尔兰布雷市） ，测定其在酶预混料和日粮中的活性。在使用简单粉碎玉米的对照组日粮中，添加NSP酶、淀粉酶和NSP酶 淀粉酶的日粮组，酶活性测定值分别为34 U/kg、715 U/kg、26 U/kg和743 U/kg；在使用精细粉碎的玉米的对照组日粮中，添加NSP酶、淀粉酶和NSP酶 淀粉酶的日粮组，酶活性测定值分别为27 U/kg、732 U/kg、34 U/kg和756 U/kg。
试验日粮的组成见表1。试验1的玉米-豆粕型日粮养分组成欠佳，其AMEn只能满足NRC（1994）对肉雏鸡对应养分需求的95 %，CP、Met、Ca和有效磷仅为92 %。其他的养分符合或超出了NRC规定的肉鸡营养需求标准。所有日粮均为粉料，自由采食。每种日粮添加氧化铬（0.3 %），作为计算养分消化率系数和AMEn值的未消化标示物。
试验2日粮配制的AMEn和CP养分只能满足NRC（1994）肉鸡对应养分需求标准的95 %。二氧化钛（0.3 %）作为内标物质，以测定淀粉和NSP的消化率与AMEn值。日粮经65 ℃制粒，自由采食，自由饮水。这两种玉米颗粒的几何直径（Geometric Mean Diameters，GMD）平均为736 μm（简单粉碎）和482μm（精细粉碎），用Wiley锤式粉碎机的标准3号粉碎机（宾夕法尼亚州费城的Arthur H. Thomas公司），筛片孔径为3.18 mm；粉碎的玉米经过了单次粉碎（常规）或多次粉碎（精细粉碎）。玉米颗粒的GMD值根据美国农业工程学会（2003）的方法测定。
1.2 家禽管理与样本采集
1日龄罗斯308肉鸡来自当地孵化场，个体称重后分为5个重量等级。每组5羽，从每个体重等级中选出1羽，随后随机分配入每一个笼中，因此各组笼间雏鸡的平均初始体重相近。雏鸡用电加热层叠式鸡笼饲养，自由饮水、自由采食，试验期间采用持续光照。每周以每笼为单位测定体重和FI。称重前禁食4 h。经必要的死亡率校正后，利用平均增重、采食量和料重比测定肉鸡的生长性能。两试验的肉鸡死亡率非常低，试验1平均为1.1 %，试验2平均为0.9 %。
在每项试验结束时（试验1为14日龄时，试验2为21日龄时），于每笼收集3 h的粪便样本，收集后立即冷冻，经冷冻干燥后再粉碎。于15日龄（试验1）和22日龄（试验2），每个处理随机选取12羽鸡（每笼中选择9羽，外加选自3个不同笼的3羽），采用颈椎脱臼法安乐死。收集回肠末端（离回盲结合处15 cm）的内容物。同一处理3羽鸡的食糜样本混合后用于化学组成分析。消化糜样本经冷冻、冻干后粉碎后再用于分析。
所有动物处理程序均按照加拿大动物保护理事会（Canadian Council on Animal Care）的指南进行，此项试验的流程经马尼托巴大学的本地动物保护理事会（Canadian Council on Animal Care）通过。
1.3 化学分析
日粮、食糜和粪便样本均一式二份进行分析。氧化铬采用Williams等（1962）描述的方法测定。二氧化铬按照Lomer等（2000）所述的程序进行测定，并以Varian电感耦合等离子体质谱仪（Varian 加拿大公司，加拿大安大略省米西索加市）测定。氮素含量用Leco Moder FP 2000燃烧分析仪（Leco Corp.，St. Joesph，MI）测定；蛋白质含量通过乘以系数6.25计算得出。总能使用经苯甲酸标准化的Parr 1261绝热弹式热量计（Parr仪器公司，伊利诺斯州Moline）测定。非淀粉多糖含量通过气液色谱法（组分中性糖）和比色法（糖醛酸）测定。中性糖的处理程序按照Englyst和Cummings（1984，1988）所述的方法加以修改（Slominski和Campbell，1990）后进行。糖醛酸按Scott（1979）所描述方法进行测定。淀粉使用Megazyme总淀粉测定试剂盒和AOAC方法996.11（AOAC International，2012）进行测定。
1.4 计算与统计分析
以淀粉消化率的计算为例，以下公式用于计算试验日粮中各种日粮组分的消化率和AMEn值：
消化率（%）={1-[（IM%日粮/IM%食糜/粪便）×（淀粉%食糜/粪便/淀粉%日粮）]}
AMEn（kcal/kg）=GE日粮kcal/kg-[GE食糜kcal/kg×（IM%日粮/IM%食糜）]-8.22×{N%日粮-[N%食糜×（IM%日粮/IM%食糜）]}
其中GE=总能；N=氮；IM=内标（试验1中的氧化铬或试验2中的氧化钛）；8.22=尿酸氮的能量（如8.22 kcal/kg的尿酸氮）。
试验1中各处理组间的统计学差异通过SAS软件（SAS Institute Inc. Cary，NC）的GLM程序进行单因素方差分析得出。试验2采用2×2×2因子的完全随机设计。所有数据利用SAS软件（SAS Institute Inc. Cary，NC）的GLM程序进行3因素方差分析，以测定颗粒大小、NSP酶添加与否和淀粉酶添加与否的效应，以及三因素间的互作。当日粮平均值之间的差异P<0.05时，则用邓肯均值比较法进行检验。 2 结果与讨论
2.1 试验1
肉鸡饲喂添加了淀粉酶、淀粉葡糖苷酶和蛋白酶的玉米-豆粕型日粮后，其生长性能见表2，结果发现酶的添加对肉鸡的生长性能无明显作用（P>0.05）。在试验的第1周和第2周，对照组与淀粉酶组或淀粉酶 蛋白酶组的肉鸡BWG和FCR值无差异。
虽然三个组肉鸡表观回肠淀粉消化率相近（表3），但饲喂添加淀粉酶或淀粉酶 蛋白酶的日粮的肉鸡其蛋白质消化率略有降低（P<0.05）。对照组和酶制剂日粮组肉鸡的肠道总消化率相近，AMEn值也几乎一样。
Zanella等（1999）、Café等（2002）、Gracia等（2003）、Iji等（2003）、Cowieson和Adeola（2005）、Kaczmarek等（2009）指出，在家禽日粮中添加淀粉酶和蛋白酶，可提高养分消化率和其生长性能。Noy和Sklan（1995）和Uni等（1995）表明，酶制剂如淀粉酶和蛋白酶或许可提高肉鸡的消化率和生长性能，因为1日龄肉鸡胰酶的合成非常有限。这与之前的研究（Noy和Sklan，1995；Zanella等，1999；Gracia等，2003；Meng和Slominski，2005）不同，本研究表明，饲喂玉米-豆粕型日粮的肉鸡其淀粉消化率与通过集粪法测定得到的回肠消化率同样高，且未发现淀粉酶所起的作用。早期研究（Zanella等，1999）表明，小肠中的淀粉消化不完全，能进入后肠，最后被微生物发酵利用。然而，本研究以及Weurding等（2001）和Gracia等（2003）的研究表明，淀粉的回肠消化率和总肠道消化率之间没有差异。另外，本研究测得的总肠道淀粉消化率与之前饲喂玉米型日粮的肉鸡（Weurding等，2001；Parsons，2004；Meng和Slominski，2005）高度一致。可以假设，未消化的淀粉片段在鸡的后肠中未发生明显的发酵，这与Kussaibati等（1982）提供的数据一致，他们报道在普通和无菌肉鸡中有相近数量的未消化淀粉。因为淀粉是肉鸡最重要的日粮能量来源，其较高的消化率会产生高的AMEn值（表3），在配制日粮时，这仅会轻微地提高期望值（表1）。
之前的研究指出，极幼龄的雏鸡消化大豆蛋白的能力很低（Parsons，2004）。与此相反，本研究观察到了添加蛋白酶对蛋白质的利用率未起作用，同时饲喂对照日粮的肉鸡具有最高的蛋白质回肠消化率。在此研究中，添加淀粉酶后，无论有无添加蛋白酶都能观察到蛋白质消化率下降，这与一些研究（Zanella等，1999；Gracia等，2003）的结果不符。然而，本研究的结果与Mahagna等（1995）的一致。后者发现，在1～7日龄肉鸡的高粱-大豆型日粮中添加蛋白酶和淀粉酶后，饲料的利用率受到了一定程度的抑制。这些作者指出，养分消化率的下降或许是因胰淀粉酶和胰蛋白酶分泌的减少造成的。在这一点上，本研究提到的蛋白质消化率的降低或许是受胰蛋白酶和糜蛋白酶分泌的减少影响，原因是较之对照组肉鸡，试验组肉鸡饲喂了含高浓度酶的日粮后体内外源酶处于较高的水平（Snook和Mever，1964）。
2.2 试验2
如表4所示，精细粉碎玉米（如GMD为482 μm）型日粮对1～21日龄肉鸡的FI无影响，仅在1～7日龄时肉鸡采食量较大（P<0.5）。饲喂精细粉碎玉米型日粮的肉鸡，较饲喂简单粉碎玉米型日粮（如GMD为736μm）的肉鸡具有较低的BWG（P<0.05）。饲料转化率的结果表明了颗粒大小的效应：饲喂精细粉碎玉米型日粮的肉鸡较饲喂简单粉碎玉米型日粮肉鸡有较高的FCR。Amerah等（2008）表明，玉米简单粉碎或许可提高肉鸡的生长性能，这与本研究中观察到的精细粉碎玉米对肉鸡生长性能有消极作用相一致。相反，Amerah等（2007）和Reece等（1986）表明，制粒可以将含小麦或玉米型日粮中饲料原料的颗粒大小分布差异降至最小，致使其颗粒大小不会对肉鸡生长性能产生影响。与此相反，Lentle等（2006）和Péron等（2005）表明，即使在制粒之后，日粮中原料的颗粒大小分布差异仍然存在，并推断这种差异可能会影响肉鸡的生长性能。总之，据认为，日粮颗粒大小或许会影响肉鸡生长性能，这是由于大颗粒在肌胃中能滞留较长的时间所致。肌胃中较慢的通过速率或许会增加养分与消化酶的接触时间，从而提高养分消化率和能量利用率（Nir等，1994；Svihus等，2002）。Ferket（2000）表明，肉鸡发育良好的肌胃因可提高胆囊收缩素的释放水平，从而可提高肉鸡的胃肠动力（Svihus等，2004），继而可促进胰酶的分泌。在这一点上，Jacobs等（2010）阐明，随着日粮中玉米颗粒的增大，肌胃重量增加。
1～21日龄肉鸡的总FCR值表明，添加NSP酶可提高饲料利用率（P<0.05），但仅在利用简单粉碎的玉米（如GMD为736 μm）时，不过观察到了在精细粉碎玉米型日粮中添加NSP酶后BWG增加。当使用简单粉碎的玉米时，添加淀粉酶会影响采食量（P<0.05），但21日龄的BWG未受影响；当使用精细粉碎的玉米时，BWG会提高。从肉鸡1日龄至21日龄，添加淀粉酶往往会影响FCR（P=0.09），但该影响仅在使用精细粉碎的玉米时才显著。精细粉碎玉米可能使淀粉酶能够更好地与淀粉颗粒接触，从而产生更高的淀粉利用率。然而，本研究中观察到的添加淀粉酶后所得回肠淀粉消化率并未证实这种假设（表5），因为添加酶后仅有提高回肠淀粉消化率的趋势（P=0.133）。然而，NSP酶的使用与淀粉酶可提高（P=0.025）简单粉碎玉米型和精细粉碎玉米型日粮回肠淀粉消化率和AMEn值的结果相呼应。
某些研究人员（Mahagna等，1995；Gracia等，2003；Cowieson等，2004）指出，外源酶的使用能通过限制内源氨基酸的损失从而可改善家禽的生长性能。Cowieson等（2004）证明，酶降解了抗营养因子从而减少了内源损失；而Gracia等（2003）指出，外源淀粉酶和蛋白酶或许增加了内源酶的产生。在本研究中，日粮颗粒大小影响了NSP的降解（P<0.038）。另外，NSP降解酶的应用对NSP的回肠利用具有积极作用，导致NSP酶与颗粒大小有明显的相互作用。当使用简单粉碎的玉米时，非淀粉多糖和淀粉消化率及能量利用率，是食糜缓慢通过速率的重要体现。当使用精细粉碎的原料时，总肠道NSP消化率的降低或许与其通过速率加快同时与进行微生物发酵的细胞壁材料接触有限有关。 在本研究中，联合使用多种酶后生长性能和能量利用率得到了提高。这些结果证实，玉米-豆粕型日粮中添加NSP降解酶可提高NSP的降解效率，与之前的研究结果（Kocher等，2003；Meng和Slominski，2005）一致。NSP酶的作用模式是消除胚乳细胞壁的物理屏障和养分的包被层，这就解释了为什么在本研究中添加酶可提高肉鸡的简单粉碎玉米型日粮的FCR，而对精细粉碎玉米型日粮却无此作用。NSP降解酶可以释放被细胞壁结构包埋的淀粉和蛋白质组分，从而促使更多的能量被利用。Wu和Ravindran（2004）发现了木聚糖酶在全麦粒型肉鸡日粮中的添加效果。相反，Kim等（2005）发现，小麦颗粒大小或木聚糖酶的添加对猪的生长性能没有任何作用。在本研究中，较之精细粉碎玉米型日粮，酶制剂在提高简单粉碎玉米型日粮的AMEn值上幅度更大。不论是否添加淀粉酶，NSP降解酶可提高简单粉碎玉米型和精细粉碎玉米型日粮的AMEn水平。人们认为，NSP水解产物能被肠道内的微生物发酵成为短链脂肪酸，并因此可增加能量利用率和日粮AMEn值。然而，Engberg等（2002）发现，当肉鸡饲喂精细粉碎或简单粉碎饲料时，无论该料为粉料或颗粒料，肠道短链脂肪酸的浓度差异很小。Kilburn和Edwards（2001）也报道，当饲喂中等颗粒的玉米而不是极粗糙颗粒的玉米型日粮时，FCR和TME均有所提高。本研究也发现了类似的状况，如同玉米颗粒大小的作用一样，无论是否添加淀粉酶，只要添加了NSP酶都能促进NSP的降解。然而，最大的改善效果出现在NSP酶与淀粉酶联合使用时。
3 结语
根据本研究的结果可以认为：幼龄雏鸡消化酶的缺乏程度或许并没有达到当初所认为的那种严重程度。因此，在幼龄肉鸡日粮中添加淀粉酶和蛋白酶几乎或完全没有效果。NSP酶和淀粉酶之间没有协同作用。不同大小的玉米颗粒可能会使采食含外源淀粉酶日粮的肉鸡在生长性能上出现变异。这也表明，当日粮使用简单粉碎的玉米（如GMD约700 μm）时，NSP酶或许会提高豆粕型日粮的营养价值。
原题名：The effect of protease，amylase，and nonstarch polysaccharide-degrading enzyme supplementation on nutrient utilization and growth performance of broiler chickens fed corn-soybean meal-based diets（英文）
原作者：S. A. Kaczmared，A. Rogiewicz，M. Mogielnicka，A. Rutkowski，R. O. Jones，B. A. Slominski
参考文献略。