植酸与植酸磷

1酶制剂在猪营养中应用研究进展2007.11.07马秋刚中国农业大学动物营养国家重点实验室2内容提纲•非淀粉多糖酶与猪营养•植酸酶与猪营养•酶制剂的互作效应•新型酶制剂开发（霉菌毒素解毒酶）3一、非淀粉多糖酶与猪营养4（一）非淀粉多糖及其抗营养作用-细胞壁木聚糖（70％）-1,3(4)-葡聚糖（30％）杂木聚糖纤维素阿拉伯存储组织(85%)保护组织(13%)-珠心组织-外种皮-管状细胞-十字状细胞-下皮-表皮糊粉细胞层乳胚细胞非淀粉多糖(1/3-水溶,2/3-水不溶)5原料阿拉伯木聚糖β-葡聚糖纤维素甘露聚糖半乳糖糖醛酸总NSP玉米2水溶性0.1-----0.1不溶性5.1-2.00.10.6-8.0小麦1水溶性1.80.4--0.2-2.4不溶性6.30.42.0-0.10.29.0大麦1水溶性0.83.6--0.1-4.5不溶性7.10.73.90.20.10.212.2黑麦1水溶性3.40.9-0.10.10.14.6不溶性5.51.11.50.20.20.18.6黑小麦2水溶性1.30.2-0.10.10.11.7不溶性9.51.52.50.20.40.114.6高粱2水溶性0.10.1-0.02--0.2不溶性2.00.12.20.60.15-4.6糙米2水溶性-0.1--0.10.10.3不溶性0.2-0.30.2--0.5脱脂米糠2水溶性0.2---0.2-0.5不溶性8.3-11.2-1.00.421.3小麦麸2水溶性1.10.4--0.10.11.7不溶性20.8-10.70.40.71.033.6表1-4：谷物籽实及其副产物所含NSP类型及含量（%干物质w/w）数据来源：1Englyst（1989）；2Chot（1997）6表1-5：豆科和油料作物籽实所含NSP种类及含量（%干物质w/w）原料水溶性非淀粉多糖（SNSP）不溶性非淀粉多糖（INSP）总非淀粉多糖（TNSP）大豆12.716.519.2鹰嘴豆23.37.410.7豌豆32.532.234.7菜豆45.71.717.4斑豆46.313.119.4羽扇豆34.632.036.6向日葵籽14.523.127.6油菜籽611.334.846.1数据来源：1Irish等（1993）；2Englyst等（1989）；3Graham等（1987）；4Chang等（1989）；5Chot（1997）；6Carre（1992）非淀粉多糖的抗营养作用solNSP内源酶(淀粉酶,脂酶,...)粘度笼子效应细胞壁木聚糖×脂类蛋白质淀粉1.营养屏障作用，降低化学性消化有效性8粗纤维水平（%）断奶后第一周断奶后第二周断奶后第三周断奶后第四周01923612151412.11551131111033.1133118118923.5117986378表7：日粮粗纤维水平对仔猪食糜排空时间影响（初重9.5kg）（单位：小时）Schnabel等（1983）喂给断奶后0～4周仔猪添加不同梯度小麦麸的日粮，发现随着粗纤维含量从0%增加到3.5%，食糜排空速度显著加快。9小麦麸、燕麦麸等原料中含有大量不溶性非淀粉多糖（INSP），能够刺激胃肠道蠕动，加快食糜排空速度。水溶性非淀粉多糖（SNSP）使肠内容物呈粘稠的凝胶样，减缓了食糜通过消化道的速度，延长了排空时间。虽然NSP可以刺激肠道蠕动，但是由于食糜粘度增加，不能使各组分混合均匀，妨碍了葡萄糖、氨基酸和其他养分向肠粘膜的移动（Eward等,1988；Ikegami等,1990），抑制了脂肪的乳化效果（Danicke等，1995)。食糜排空速度过快=消化吸收率下降，采食量增加，养分总吸收量降低食糜排空速度适宜=消化吸收率较高，采食量正常，养分总吸收量高食糜排空速度过慢=消化吸收率可能增加，采食量减少，养分总吸收量低10纤维素和甜菜渣对粗蛋白质粪表观消化率影响90929496981000%5%10%15%添加量(%)消化率(%)纤维素甜菜渣纤维素和甜菜渣对粗蛋白质回肠表观消化率影响8082848688900%5%10%15%添加量(%)消化率(%)纤维素甜菜渣Dierick等(1983)比较了不同梯度纤维素和甜菜渣（NSP含量65%，主要成分为果胶）对蛋白质和氨基酸消化率的影响，结果表明当添加量超过5%后，纤维素和甜菜渣对蛋白质和氨基酸消化率开始表现出明显的抑制效果；相同添加量下，甜菜渣对回肠粗蛋白质消化率的抑制作用强于纤维素。11试验1：不同种类NSP对生长猪氨基酸和微量元素消化吸收的影响试验设计：1.基础日粮：玉米-豆粕为主的欧洲典型日粮2.25%纤维素替代日粮3.25%果胶替代日粮4.25%玉米淀粉替代日粮12处理p-valueTrendItem(%)基础日粮纤维素果胶玉米淀粉(p0.1)yCP75.1±2.58ab69.8±1.14a76.2±5.19ab84.1±3.17b0.08-Arg82.7±2.3282.9±2.5381.9±4.6388.5±2.460.63-His77.0±2.32ab74.9±1.21a76.2±4.65ab83.4±2.82b0.24-Ile75.2±2.51ab74.6±1.53a75.9±5.04ab84.6±3.03b0.32-Leu78.5±2.1277.8±1.7176.8±4.2384.6±2.460.492vs4Lys75.7±2.3174.2±1.8176.3±4.6181.6±2.690.472vs4Met85.3±1.7986.2±2.1078.4±3.2087.9±2.040.223vs4Phe77.9±2.2477.0±1.9777.3±4.4784.9±2.550.492vs4Thr71.2±2.93ab65.2±1.51a72.5±5.89ab80.4±3.58b0.15-Val75.4±4.22a71.3±4.90ab58.3±6.06b79.7±4.80a0.07-Ala73.0±2.65ab70.3±1.33a71.6±5.33ab80.2±3.24b0.21-Asp74.5±2.36ab71.3±1.19a74.3±4.74ab82.1±2.89b0.17-Cys73.4±3.29ab63.5±3.87a60.4±5.91ab77.8±3.77b0.111vs3;3vs4Glu79.9±2.3778.3±2.3576.7±4.7186.1±2.600.51-Gly71.3±4.49ab68.5±1.93a73.5±9.03ab81.1±5.53b0.16-Pro85.6±3.03a80.9±3.49ab68.6±4.92b90.2±3.22a0.06-Ser76.4±2.27ab72.3±0.98a77.7±4.56ab85.4±2.79b0.08-表4.不同来源碳水化合物对生长猪回肠标准氨基酸消化率的影响13DepressionofCelluloseonSIDofAA-5.6-8.5-10-6.8-7.4-1.7-7.9-15.2-8.4-9.9-10.8-14.3-7.8-12.6-0.2-8.8-8.5-16-14-12-10-8-6-4-20ArgHisIleLeuLysMetPheThrValAlaAspCysGluGlyProSermeanDepressionofpectinonSIDofAA-6.6-7.2-8.7-7.8-5.3-9.5-7.6-7.9-21.4-8.6-7.8-17.4-9.4-7.6-12.5-3.4-9.3-25-20-15-10-50ArgHisIleLeuLysMetPheThrValAlaAspCysGluGlyProSermean14表9不同来源碳水化合物对微量元素排放量的影响(mg/kgDMI)Item(%)处理p-valueTrend(p0.1)y基础日粮纤维素果胶玉米淀粉Cu16.29±4.24ab27.80±5.37a13.58±6.12ab4.25±4.75b0.09-Fe418.4±101.6ab675.3±128.7a355.2±146.6ab111.2±113.8b0.091vs4Zn184.5±40.5ab280.8±51.4b126.9±58.5ab52.99±45.42a0.082vs3,1vs4Mn47.16±9.45a108.87±11.97b40.17±13.63a19.42±10.59a0.01与玉米淀粉替代日粮相比较，纤维素和果胶提高了单位采食量为基础的微量元素排放量，其中纤维素排放量最高，表明其利用率最低。15（二）NSP酶与NSP•木聚糖酶和葡聚糖酶–消除饲料中的抗营养因子葡聚糖,戊聚糖,半纤维素等增加了小肠内容物的粘度,阻碍养分的吸收,–分解细胞壁成分,使细胞中的养分释放出来–补充仔猪内源酶分泌的不足，降低消化酶系与饲料成分不同对仔猪造成的应激16木聚糖酶作用Arabinoxylan阿拉伯木聚糖-1,4--木聚糖内切酶阿魏酸-木糖苷酶木糖a-阿拉伯呋喃糖糖苷酶阿拉伯糖小分子多糖19june2002S.MAISONNIER,P-AGERAERT(R&D)葡聚糖酶和纤维素酶作用-glucan-1,3(4)-葡聚糖内切酶纤维素二糖分解酶-葡糖苷酶葡萄糖寡聚糖-glucan葡聚糖-1,3连接-1,4连接-1,3连接-1,4连接-1,4-葡聚糖内切酶纤维素小分子多糖葡萄糖19june2002S.MAISONNIER,P-AGERAERT(R&D)果胶酶作用GalAMe-GalAAc-GalARhaAraGalPolygalacturonase多聚半乳糖醛酶Rhamnogalacturonase鼠李半乳糖醛酶果胶酯酶果胶乙酰酯酶19脂类蛋白质淀粉回肠粘性:恢复正常NSP片段不能被消化降低了回肠微生物发酵外源性NSP酶能够使内源性酶更好地接近底物（养分）外源性非淀粉多糖酶(如:木聚糖酶)内源酶木聚糖脂类蛋白质淀粉20降解木聚糖提高了饲料消化率淀粉脂肪蛋白质十二指肠空肠回肠微生物提高了养份的吸收利用率微生物数量减少NSP酶降低了微生物的发酵日粮对照组对照+非淀粉多糖代谢能MJ/kgDM回肠VFA(mmol)盲肠VFA(mmol)13.78a8.3a312.3a10.86b118.2b329.0a(ChoctandAnnison,1990)对照+非淀粉多糖+酶14.13a5.4a930.0b玉米基础日粮日粮组合A.M.E.kcal/kg对照+酶玉米:54%豆粕:36%3091+52玉米:44%豆粕:15%菜籽粕:7.5%小麦副产品:15%3016+66玉米:54%豆粕:17%豌豆:10%3197+53C97-21C98-06bC99-06b玉米:58%豆粕:15,8%全脂大豆:8%肉骨粉:9%3072+61S99-03玉米:54%豆粕:36%2968+57C99-28NSP酶制剂提高了能量利用率日粮组合A.M.E.kcal/kg对照+酶玉米:54%豆粕:36%2945+69C00-61玉米:50%小麦8%豆粕:33%3014+102C01-07玉米:54%豆粕:36%3092+66C01-109玉米:54%豆粕:30%3132+62C01-133玉米:54%豆粕:30%3111+63C02-05玉米:51%豆粕:16%全脂大豆:203119+70C02-0524对照日粮kcal/kg玉米日粮(n=11)提高kcal/kg3074+66AME的改进:从经济角度的考虑谷类饲料的代谢能的潜能+123+3.5kcal/kg%小麦日粮(n=8)3045+85+164+5.3加酶后代谢能65,000kcal/t:8kg油可消化氨基酸1.5%:8kg豆粕应用16kg的廉价原料25（三）NSP酶的应用效果26试验2：NSP酶对生长猪生长性能的影响试验设计：选择体重35kg左右杜长大生长猪192头，随机分为4个处理组，每个处理组4个重复，每个重复12头。分别饲喂以上4种处理日粮。处理处理1处理2处理3处理4消化能3.153.153.053.05NSP酶-0.02