本文關(guān)鍵詞：豬飼糧非淀粉多糖酶譜仿生優(yōu)化方法的研究

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【摘要】：本研究首先在完善單胃動物仿生消化系統(tǒng)豬模擬大腸酶的基礎(chǔ)上,建立基于動物生理依據(jù)的體外優(yōu)化豬飼糧NSP酶譜的方法,并對4種不同類型豬飼糧進行NSP酶譜優(yōu)化。同時研究不同類型NSP對豬無氮飼糧養(yǎng)分利用率、內(nèi)源氨基酸排泄以及對玉米-豆粕型飼糧養(yǎng)分消化率和后腸發(fā)酵的影響,探討飼糧類型以及優(yōu)化后的NSP酶譜對飼糧養(yǎng)分消化率和NSP組分降解率的影響,為仿生消化系統(tǒng)評定豬飼料生物學效價方法的完善提供理論參考,也為通過使用NSP酶改善豬對非常規(guī)飼料的利用提供方法支撐。試驗一旨在為仿生消化系統(tǒng)體外模擬豬消化中大腸階段的模擬消化液的制備提供科學依據(jù)。將24頭生長豬隨機分為4組,每組6頭豬,分別飼喂對照飼糧和低、中、高纖維飼糧(TDF分別為:12.3%、14.6%、16.9%、21.4%)。飼喂2周后從每個處理中隨機選取3頭屠宰,測定盲腸液中纖維素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶和果膠酶的活性。結(jié)果表明飼糧纖維水平對豬盲腸液中主要NSP酶活性沒有顯著影響(P0.05)。在此基礎(chǔ)上比較纖維素酶、Viscozyme酶和基于動物盲腸生理依據(jù)配伍而成的仿生酶對6種飼料原料的體外干物質(zhì)消化率(IVDMD)、體外能量消化率(IVGED)和酶水解物能值(EHGE)的影響,并分析飼料原料NSP組分與IVDMD、IVGED的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明:3種模擬大腸酶均顯著提高了玉米、大豆粕和大豆皮的IVDMD(P0.01)以及大豆粕和大豆皮的EHGE(P0.01)。但纖維素酶作用下苜蓿草粉、玉米DDGS的IVDMD和EHGE與對照組差異不顯著,Viscozyme酶作用下小麥麩、玉米DDGS的IVDMD和EHGE與對照組差異不顯著(P0.05)。仿生酶顯著提高了6種原料的IVDMD(P0.01),顯著提高了除玉米DDGS之外的其他5種原料的EHGE(P0.01)。6種飼料原料的NSP含量與IVDMD、NSP含量與IVGED均呈顯著的負相關(guān)(P0.05),仿生酶作用下的相關(guān)系數(shù)(0.95,0.89)高于纖維素酶(0.94,0.86)和Viscozyme酶(0.93,0.81)�？梢�,基于動物生理依據(jù)配制的仿生酶在體外模擬豬大腸階段消化過程中,對飼料的消化作用要優(yōu)于纖維素酶和Viscozyme酶,可作為單胃動物仿生消化系統(tǒng)體外模擬豬消化中大腸階段的模擬消化酶。試驗二通過測試玉米、大豆粕和小麥麩在不同消化階段中IVDMD和IVGED隨消化時間的變化規(guī)律,旨在建立基于豬生理消化液組成的“三角瓶+搖床”體外優(yōu)化豬飼料NSP酶譜的方法,并驗證其可行性。采用單因素完全隨機設(shè)計來確定體外兩步消化法和三步消化法中各個消化階段的最適消化時間。結(jié)果表明:體外兩步消化法中胃期和小腸期的最適消化時間分別為4h和22h,體外三步消化法中胃期、小腸期和大腸期的最適消化時間分別為4h、14h和24h。體外兩步法和三步法評定4個豬飼糧樣品IVDMD和IVGED的結(jié)果的變異系數(shù)均小于動物試驗法,體外兩步法評定的豬飼糧的IVDMD(R2=0.94)和IVGED(R2=1.00)與動物試驗法測值的相關(guān)性極高(P0.05),體外三步法評定的豬飼糧的IVDMD(R2=0.90)和IVGED(R2=0.94)與動物試驗法測值的也具有很高的相關(guān)性(P0.05)。試驗三是使用試驗二中建立的體外消化法,優(yōu)化4種不同類型豬飼糧的NSP酶譜。在玉米-豆粕型、玉米-豆粕-DDGS型、玉米-雜粕型和小麥-豆粕型飼糧中分別添加不同水平的纖維素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶、β-甘露聚糖酶、α-半乳糖苷酶和果膠酶等6種NSP酶,分析各NSP酶對飼糧IVDMD的作用效果。然后采用二次回歸旋轉(zhuǎn)正交組合試驗設(shè)計,建立6種NSP酶和飼糧IVDMD的回歸關(guān)系,優(yōu)化出4種飼糧中6種NSP酶的最佳酶譜。結(jié)果表明:6種NSP酶的添加水平與4種類型豬飼糧ivdmd之間存在二次曲線關(guān)系。在本試驗條件下,針對4種類型飼糧優(yōu)化后的nsp酶譜,分別使其對應(yīng)飼糧的ivdmd提高3.26%(玉米-豆粕型)、3.89%(玉米-豆粕-ddgs型)、3.75%(玉米-雜粕型)和3.48%(小麥-豆粕型)。試驗四是研究nsp類型對豬無氮飼糧中營養(yǎng)物質(zhì)在各腸段的消化率和氨基酸內(nèi)源排泄的影響,為使用無氮飼糧法測定豬內(nèi)源氨基酸排泄的完善提供依據(jù)。試驗采用5×2不完全區(qū)組設(shè)計,將15頭回腸瘺管豬分為5組,飼喂對照組(玉米淀粉)以及分別用菊粉、羧甲基纖維素(cmc)、微晶纖維素(mcc)和solkafloc(sf)等4種nsp組分代替對照組中5%的玉米淀粉形成的另外4種試驗飼糧。結(jié)果表明:nsp可影響豬無氮飼糧中營養(yǎng)物質(zhì)的消化率,可溶性、高粘性的cmc和可溶性、低粘性的菊粉與不溶性的mcc和sf相比,會更大程度的降低營養(yǎng)物質(zhì)的回腸表觀消化率。高發(fā)酵性的菊粉顯著提高營養(yǎng)物質(zhì)在后腸的發(fā)酵(p0.05),使全消化道消化率與對照組相當,而低發(fā)酵型的cmc、mcc和sf均顯著降低了營養(yǎng)物質(zhì)的全消化道消化率(p0.05),尤以高粘性的cmc為甚。cmc可明顯提高糞含水量以及粘性,顯著提高了氨基酸內(nèi)源排泄(p0.05)。試驗五是研究nsp的粘性和發(fā)酵性對生長豬玉米-豆粕型飼糧養(yǎng)分消化率、后腸發(fā)酵率、回腸標準氨基酸消化率的影響。試驗采用有重復(fù)的3×3拉丁方設(shè)計,6頭回腸瘺管豬分為3組,分別飼喂玉米-豆粕型基礎(chǔ)飼糧(con),以及用菊粉和羧甲基纖維素按比例替代基礎(chǔ)飼糧中5%的玉米和豆粕形成的菊粉飼糧(inu)和羧甲基纖維素飼糧(cmc)。結(jié)果表明:玉米-豆粕型飼糧中添加5%的菊粉使dm、cho和ge的回腸消化率降低,后腸發(fā)酵率升高(p0.05),顯著提高了糞中vfa的含量(p0.05)。5%cmc的添加顯著提高了粗蛋白質(zhì)和ndf的回腸消化率以及回腸食糜ph(p0.05),顯著降低了dm、cho和ge的全消化道消化率以及糞中vfa含量和糞ph(p0.01)。5%cmc的添加顯著提高了玉米-豆粕型飼糧氨基酸的回腸表觀消化率和標準消化率(p0.05)。試驗六研究體外優(yōu)化的nsp酶譜對4種不同類型豬飼糧營養(yǎng)物質(zhì)在小腸、大腸以及全消化道消化率的影響。采用不完全區(qū)組設(shè)計,24頭瘺管豬按體重相近原則平均分為8組,連續(xù)進行三期代謝試驗,每頭豬在不同的試驗期飼喂不同的試驗飼糧。8種飼糧分別為玉米-豆粕型、玉米-豆粕-ddgs型、玉米-雜粕型和小麥-豆粕型飼糧以及對應(yīng)的添加了優(yōu)化后的nsp酶譜的4種飼糧。結(jié)果表明:不同類型飼糧中同一種營養(yǎng)物質(zhì)的回腸消化率差異程度高于全消化道消化率。體外優(yōu)化得到的nsp酶譜顯著提高了玉米-豆粕型飼糧dm和ndf的回腸消化率(p0.05),顯著提高了玉米-雜粕型飼糧除脂肪外其余養(yǎng)分的回腸消化率(p0.05)。體外優(yōu)化得到的nsp酶譜顯著降低了玉米-豆粕-ddgs型飼糧dm、ge、cp和灰分的回腸消化率(p0.05),但是顯著提高了其ndf的回腸消化率(p0.01),體外優(yōu)化的小麥-豆粕型飼糧nsp酶譜顯著降低了其dm、ge、cp、灰分和cho的回腸表觀消化率(p0.05),顯著提高了其ndf的回腸消化率(p0.05)。nsp酶的添加使4種類型飼糧養(yǎng)分的全消化道消化率均得到了不同程度提高,但是只顯著提高了玉米-雜粕型飼糧dm、ge、cp和ee以及小麥-豆粕型飼糧ge、cp和ee的全消化道消化率(p0.05)。試驗七研究體外優(yōu)化的nsp酶譜對4種不同類型豬飼糧各nsp組分在小腸、大腸以及全消化道消化率的影響,試驗設(shè)計同試驗六。結(jié)果表明:不加酶情況下,4種類型飼糧中大部分可溶性nsp(snsp)的回腸消化率明顯高于不溶性nsp(insp),snsp及其各組分在糞中接近完全消化,全消化道消化率均在85%以上。體外優(yōu)化得到的NSP酶譜顯著提高了玉米-豆粕型飼糧總INSP及其大部分組分的回腸表觀消化率(P0.05),顯著提高了其總NSP及其大部分組分和總SNSP的全消化道消化率(P0.05)。體外優(yōu)化的玉米-豆粕-DDGS型飼糧NSP酶譜顯著提高了其總INSP及其大部分組分的回腸表觀消化率(P0.05),顯著降低了其總SNSP及其大部分組分的回腸表觀消化率(P0.01),顯著提高了INSP中木糖、阿拉伯糖和糖醛酸的全消化道消化率(P0.05)。體外優(yōu)化得到的NSP酶譜顯著提高了玉米-雜粕型飼糧總INSP及其大部分組分的回腸表觀消化率和全消化道消化率(P0.05),加酶組飼糧總NSP及其大部分組分的全消化道消化率具有顯著升高的趨勢(0.05P0.10)。NSP酶的添加顯著提高了小麥-豆粕型飼糧總NSP中半乳糖和糖醛酸的回腸表觀消化率(P0.05),使總INSP的回腸表觀消化率具有顯著升高的趨勢(0.05P0.10),顯著提高了總NSP中半乳糖、巖藻糖和鼠李糖的全消化道消化率(P0.05)。
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S828.5

【參考文獻】

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 楊玉芬;日糧纖維對于豬不同生長階段消化生理和生產(chǎn)性能的研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學;2001年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 胡光源;生長豬小腸仿生消化試劑設(shè)計依據(jù)的研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2010年

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本文編號：1290629