日粮添加蛋白酶对肉仔鸡生产性能、氮代谢及粪便氨气释放的影响

吕 毅，李茜茜，王鑫鑫，马文锋，武晓红，赵芙蓉

（河南科技大学动物科技学院，河南洛阳 471023）

近年来，国内饲料蛋白质原料短缺的形势日益严峻，不仅阻碍畜牧业的发展，给畜禽生长带来不利影响，同时家禽粪便排出大量的氮导致环境污染问题严重，因此提高日粮蛋白质的利用率越来越受到重视。蛋白酶是催化分解蛋白质肽键的一类酶的总称，主要作用是将大分子蛋白质水解为游离的蛋白胨、多肽及氨基酸，最直接的效果是提高饲料养分的利用率，分解和破坏饲料中的抗营养因子，减少动物粪尿中氮的排放，在源头上减少对环境的污染。饲用蛋白酶可以缓解幼龄动物机体蛋白酶分泌量不足的问题，对畜禽的生长具有重要作用。刘松柏等研究表明，在低蛋白质日粮基础上添加蛋白酶能显著改善肉鸡的耗料增重比，对改善肉鸡日均增重也有一定作用。杨桂芹等报道，酶制剂可减少鸡粪便干物质排出量，提高日粮的代谢能值和氮的利用率，从而大幅降低粪中氨气的逸出量。本试验旨在探讨日粮中添加不同水平的蛋白酶对肉仔鸡生产性能、氮利用率及粪便氨气释放的影响，为提高其生产性能以及舍内空气环境质量提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计 试验选取1 日龄、体况相近、健康的爱拔益加（AA）肉仔鸡240 只，公母各半，随机分为4 组，每组6 个重复，每重复10 只。试验分为前期（1～21 d）和后期（22～42 d）2 个阶段。试验用蛋白酶为碱性蛋白酶，粉状固体，酶活251 850 U/g，由河南新仰韶生物科技有限公司提供。酶活力单位的定义：1 g 固体酶粉在40℃、pH 10.5 条件下，每分钟水解酪蛋白产生1 μg 酪氨酸为1 个酶活力单位，以U/g 表示。对照组饲喂玉米-豆粕型基础日粮，试验组分别在基础日粮中添加4、8、12 U/g 蛋白酶。基础日粮参照《中国肉鸡饲养标准》配制，原料组成及营养成分见表1。

表1 基础日粮组成及营养成分

1.2 饲养管理 试验在河南科技大学开元校区动物科技学院的试验牧场进行。试验肉仔鸡均采用笼养，饲养密度均为0.75 m/只。试验前对鸡舍、笼具、料桶、料盘和饮水设备等进行清洗消毒，用福尔马林和高锰酸钾进行熏蒸48 h，开窗5 d 后开始正式试验。入雏前24 h将舍内温度提升到35℃，以后每周温度调低2～3℃，至试验结束都保持在25℃。鸡自由采食饮水、人工控制光照、自然通风。每天08:00 打扫鸡舍卫生。试验肉仔鸡均进行常规免疫。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 生产性能 试验开始第1 天和之后每周龄的第1天，分别以重复组为单位对鸡进行空腹称重（禁食12 h，仅供饮水），同时称量记录各重复饲料消耗量，计算1～21、22～42、1～42 d 的平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和耗料增重比（F/G）。

1.3.2 氮利用率 随机取1～21 d 和22～42 d 肉仔鸡的日粮分别混合均匀，各取样300 g 放入烘箱于65℃烘干至恒重，研磨粉碎过40 目筛，所得样品装入自封袋中做好标记，待测。15～21 d 和36～42 d 每天09:00，以重复为单位，分别收集各试验组的所有粪便，除去其中的毛屑、饲料残渣和杂物，称重记录后喷洒10% 硫酸溶液进行固氮处理，最后将其混匀，各取样300 g 放入烘箱于65℃烘干至恒重，研磨粉碎过40 目筛，所得样品装入自封袋中做好标记，待测。用凯氏定氮法测定氮的含量。样品氮的含量采用上海晟声K1301 半自动凯氏定氮仪测定。计算公式：

氮利用率=（氮摄入量－氮排出量）/ 氮摄入量×100%

1.3.3 血液生化指标 试验肉仔鸡在21 d 和42 d 时，每个重复随机选取2 只肉仔鸡进行翅下静脉采血，3 000 r/min离心5 min 分离血清，-20℃保存。血清总蛋白、尿酸和尿素氮采用日立7600 型全自动生化分析仪进行测定。

1.3.4 粪便中氨气释放量 试验鸡在36～42 d 连续每天以重复为单位收取粪便，充分混匀后各重复准确称取50 g 分别装入做好标记的300 mL 锥形瓶中密封，25℃静置48 h 后，将便携式氨气测定仪（希玛AR8500 便携式氨气测定仪）的探头伸入三角瓶中测定氨气浓度，待示数稳定后进行记录。

1.4 统计分析 数据采用Excеl 2016 进行初步统计，用SPSS 20.0 软件对试验数据进行统计分析。通过单因素方差分析、线性和二次线性显著性分析评估日粮中不同蛋白酶水平对生产性能、氮代谢和粪便氨气释放的影响，各组间显著性以<0.05 为判断标准。

2 结 果

2.1 不同蛋白酶添加水平对肉仔鸡生产性能的影响 由2 表可知，1～21、22～42、1～42 d，试验组ADFI 与对照组均无显著差异。1～21 d，8 U/g 组和12 U/g 组ADG高于对照组（<0.05），且随着蛋白酶水平的增加呈上升趋势；22～42 d 和1～42 d，试验组ADG 均高于对照 组（<0.05）。1～21 d，4 U/g 组 和12 U/g 组F/G低于对照组（<0.05）；22～42 d，12 U/g 组F/G 低于对照组（<0.05），且随着蛋白酶水平的增加呈下降趋势；1～42 d，试验组F/G 均低于对照组（<0.05），且随着蛋白酶水平的增加呈下降趋势，12 U/g 组F/G 最低。当日粮蛋白酶水平由0 U/g 提高至12 U/g 时，可改善1～42 d 的ADFI（线性和二次，<0.05）和ADG（二次，<0.05），降低1～42 d 的F/G（线性和二次，<0.05）。

表2 不同蛋白酶添加水平对肉仔鸡的生产性能的影响

2.2 不同蛋白酶添加水平对肉仔鸡氮利用率的影响 由表3 可知，1～21 d 肉仔鸡摄入氮各组间差异不显著，8 U/g组排出氮低于对照组（<0.05），8 U/g 组和12 U/g组氮利用率高于对照组（<0.05）。22～42 d 肉仔鸡各组间摄入氮差异不显著；12 U/g 组排出氮低于对照组（<0.05），且随着蛋白酶水平的增加呈下降趋势；12 U/g 组氮利用率高于对照组（<0.05），且随着蛋白酶水平的增加呈升高趋势。当日粮蛋白酶水平由0 U/g提高至12 U/g 时，可提高1～21 d 的氮利用率（线性和二次，<0.05），降低1～42 d的排出氮（线性，<0.05），提高1～42 d 的氮利用率（线性，<0.05）。

表3 不同蛋白酶添加水平对肉仔鸡的氮利用率的影响

2.3 不同蛋白酶添加水平对肉仔鸡氮代谢相关血液生化指标的影响 由表4 可知，21 d， 4 U/g 组和8 U/g 组总蛋白与对照组差异不显著，12 U/g 组总蛋白高于对照组（<0.05），且呈随着蛋白酶水平的增加呈升高趋势；12 U/g 组尿酸低于对照组（<0.05）；试验组与对照组尿素氮无显著差异。42 d，试验组与对照组肉仔鸡血液中总蛋白、尿酸、尿素氮均无显著差异。当日粮蛋白酶水平由0 U/g 提高至12 U/g 时，可提高21 d 的血液总蛋白水平（线性和二次，<0.05），降低21 d 的血液尿酸水平（线性，<0.05）。

表4 不同蛋白酶添加水平对肉仔鸡血液生化指标的影响

2.4 不同蛋白酶添加水平对肉仔鸡粪便氨气释放的影响由图1 可知，与对照组相比， 试验组粪便氨气释放浓度均降低（<0.05）。各组肉仔鸡粪便的氨气释放浓度分别为53.56、36.64、31.92、34.50 mg/m。

图1 不同蛋白酶添加水平对鸡粪便氨气的释放的影响

3 讨 论

3.1 不同蛋白酶添加水平对肉仔鸡生产性能的影响 日粮营养水平、环境、疾病、日龄及个体差异等均会影响肉仔鸡的生产性能。大量研究表明，日粮中添加蛋白酶可以改善畜禽生产性能。本试验结果表明，在日粮中添加蛋白酶对肉仔鸡各个阶段的ADFI 均无显著影响，与游金明等的结论一致。但Mahmood 等在加工副产物型饲粮中添加200 mg/kg 组合蛋白酶可显著增加1～21 d 肉鸡的ADFI 显著增加；在小麦型饲粮中添加32 U/kg 蛋白酶水平趋于提高1～20 d 肉鸡的ADFI；在降低2% 蛋白质水平的玉米-豆粕型饲粮中添加6 000 U/kg 的压缩蛋白酶，肉鸡整个生长周期的ADFI 和饲料转化率显著降低。造成结论不一致的原因可能是不同类型的日粮其组成成分不同，适口性也会存在差异，会对ADFI 造成影响。Angеl 等和Maiorka 等研究发现，与对照组肉鸡相比，日粮中添加水平不同蛋白酶均可提高肉鸡的ADG，并提高营养物质转化率。侯振平等也报道，日粮添加蛋白酶能够提高肉鸡ADG、降低F/G，改善肉鸡生产性能。周梁等研究表明，日粮中添加蛋白酶能显著降低8～21 d 肉仔鸡的F/G。游金明等报道，日粮中添加复合蛋白酶对肉鸡的ADFI 无显著影响，但可显著提高肉鸡后期及全期的ADG。本试验结果也表明，在日粮中添加蛋白酶能提高肉仔鸡的ADG 和降低F/G。由于添加蛋白酶促进了蛋白质分解为小分子的氨基酸和肽，更有利于肉仔鸡机体消化吸收，提高了肉仔鸡对饲粮中蛋白质的利用率，并且也可能降解了饲粮中的某些抗营养因子，提高了日粮中营养物质的利用率，进而降低了F/G，改善了生产性能。

3.2 不同蛋白酶添加水平对肉仔鸡氮代谢的影响 氮代谢主要用于研究动物蛋白质需要、对日粮蛋白质的利用率以及日粮蛋白质水平的比较。本试验结果表明，虽然各组间摄入氮无差异，但8 U/g 组1～21 d 的排出氮显著降低，12 U/g 组22～42 d 的排出氮显著降低，并且1～21 d 和22～42 d 的氮利用率均随蛋白酶的添加水平增加均呈升高趋势。说明日粮添加蛋白酶可以减少肉仔鸡粪便氮的排出量，提高肉仔鸡对日粮中氮的利用率，进而可以有效减少肉仔鸡养殖过程中粪便排出氮对禽舍及周边环境的污染。血清总蛋白、尿酸、尿素氮等是反映畜禽体内氮代谢的重要指标。血清尿酸含量可以较准确地反映动物体内蛋白质代谢情况。Woyеngo 等认为，血清尿酸水平较低时禽类对日粮中蛋白质和氨基酸代谢较好，较低的血清尿酸水平有利于禽类的生长发育。本试验结果表明，21 d， 12 U/g 组血清尿酸浓度显著低于对照组，且尿酸浓度随蛋白酶水平的增加呈下降趋势；42 d，各组血清尿酸浓度虽差异不显著，但也随蛋白酶水平的增加呈下降趋势。尿酸浓度降低表明蛋白质合成代谢增强，蛋白质利用率提高。血清总蛋白是反映畜禽机体营养状况及蛋白质合成代谢水平的一个重要指标。血清总蛋白浓度高低，可表明畜禽机体对蛋白质代谢的状况。血清总蛋白含量越高，组织蛋白合成作用越强，越能促进组织器官的生长。本试验结果表明，21 d 血清总蛋白含量12 U/g 组较对照组显著提高。蛋白酶可以水解蛋白质，有利于蛋白质的消化吸收，提高了血清总蛋白水平与机体蛋白合成效率，因此21 d 肉仔鸡生产性能优于对照组。尿素氮含量降低，提示畜禽机体对蛋白质分解代谢速度提高，有利于组织器官的生长。本研究表明，各时期各组间尿素氮含量虽然差异均不显著，但随着蛋白酶水平的增加呈降低趋势，与贾红梅等的研究结果一致。但吕秋凤等研究发现，在肉鸡日粮中添加含有蛋白酶的复合酶制剂，可以降低肉鸡血液中尿素氮的含量，有利于体蛋白的合成。日粮中蛋白酶添加水平不同，会对肉鸡机体的氮代谢产生不同程度的影响，其相关指标就会有所不同，造成结果不一致的原因可能与不同的蛋白酶添加水平有关，其机制仍需进一步研究。

3.3 不同蛋白酶添加水平对肉仔鸡粪便氨气释放的影响 日粮中未被畜禽机体吸收利用的氮随粪尿排出体外，不仅浪费饲料资源，而且在微生物的作用下产生大量氨气，造成环境污染，危害人与畜禽的健康。Oxеnboll 等在肉鸡的玉米-豆粕-肉骨粉型饲粮中添加200 mg/kg外源蛋白酶降低了氨气等气体的排放，在降低蛋白质水平的饲粮中添加蛋白酶效果更明显。Park 等报道，肉鸡饲养过程中饲料蛋白质利用率低和尿酸分解代谢是产生氨气的主要原因，添加蛋白酶可提高肉鸡对蛋白质的利用率，氨气的产生也相应减少。本试验研究发现，日粮添加蛋白酶可显著降低肉仔鸡粪便氨气的产生。这与添加蛋白酶显著提高肉仔鸡对日粮中氮的利用率有关，氮利用率提高可以减少排出含氮有机物，微生物用来发酵产生氨气的底物就相应减少，进而减少氨气的产生和排放。

4 结 论

本试验结果表明，日粮添加12 U/g 蛋白酶显著提高了肉仔鸡的ADG 和饲料利用率，同时提高氮利用率，减少粪便氨气的产生，降低其对环境的污染。