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低植酸玉米、豆粕日粮对生长猪的消化、排泄的影响
  作者: 摘自: 日期:2012-11-22  
 

低植酸玉米、豆粕日粮对生长猪的消化、排泄的影响

摘要:通过48头生长猪的消化、排泄上的不同来评估饲喂低植酸(LPA)玉米低植酸(LPA)豆粕、常规玉米(NC),、常规豆粕(NSBM)对其的影响。48体重为 45.3 ± 1.6 kg)去势的生长猪被随机分成8个组, 每组6头猪采用2 × 2 × 2的实验分析方法来进行数据分析。猪只日粮均符合日粮标准。每千克日粮中含有510U/kg的植酸酶(1U表示:在PH5.537°C条件下,1分钟内催化1微摩尔(μmol)底物转化为产物所需的酶量定为一个活力单位)。所有的日粮均提供了0.39%的总P0.05%Ca1.0%的赖氨酸且没有追加其他的无机磷。饲喂7d后所有的猪只都基本适应了日粮的变化,其中在饲喂3d时采集其大小便样本,粪干物质总量干物质所占百分比在各组间均没有显著差异(P > 0.53)。低植酸玉米组的比常规玉米(2.853.24 ± 0.119 g/d; P = 0.024)低植酸 豆粕组比常规豆粕(2.79 3.30 ± 0.119 g/d; P = 0.007)、饲喂植酸酶组比不饲喂植酸酶组(2.80 3.29± 0.119 g/d; P = 0.009)、饲喂低植酸玉米、豆粕、添加植酸酶组比常规玉米、豆粕和无植酸酶组(2.163.70 ± 0.237 g/d; P < 0.001)的粪中的P都要低。低植酸玉米日粮比常规玉米日粮(48.4 39.9 ± 2.27%;P = 0.012)、植酸酶日粮比无植酸酶日粮(48.4 39.9 ± 2.27%; P = 0.019)、低植酸玉米、豆粕、添加植酸酶组比常规玉米、豆粕和无植酸酶组日粮(47.2 41.1 ± 2.27%; P =0.075)P的消化率都有所增加。本文说明低植酸玉米、低植酸 豆粕或者直接添加植酸酶酶制剂均可以提高P的利用率并且可以通过粪中P的降低而改善对环境的污染问题。

关键词:营养平衡,P,植酸酶,植酸,猪粪

1引言

在美国玉米-豆粕型日粮是猪的日粮的基本饲喂类型(NRC,1998),玉米和豆粕本身都含有极高的植酸P(其中植酸盐形式的P68%,总P52% Eeckhout De Paepe,1994)然而以植酸形式存在的P却很难被单胃动物所利用(Pallauf and Rimbach, 1997).近几年来由于猪的消化利用P偏低所导致的农场的环境进一步恶化使得多数学者加大了研究力度,从而达到最大限度的提高P的转化率。在育肥猪添加植酸酶可以使P的消化率提到至30%(Jongbloed , 1992)且相对无植酸酶日粮减少至少25%P的排泄(Yi, 1996).

2 材料和方法

2.1 饲养条件

  本实验选用48头由约克夏公猪与Danbred HD杂交的重约45.3± 1.6 kg的猪,猪舍室温在 23°C,且夜间光照在12h以上。

2.2 日粮组成

48头猪随机分成8组(6头猪一个处理组,表1为其营养成分表),采用2 × 2 × 2 双因子方差分析法,该实验的日粮组成由密苏里州大学化学实验室测定如表1

1 常规玉米-豆粕日粮与低植酸玉米-豆粕日粮营养成分组成表

 

常规玉米

 

 

低植酸玉米

 

常规豆粕

 

低植酸豆粕

 

常规豆粕

 

低植酸豆粕

项目

0

510

 

0

510

 

0

510

 

0

510

成分

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

玉米

69.27

69.27

 

69.27

69.27

 

 

低植酸玉米

 

 

69.27

69.27

 

69.27

69.27

48%豆粕日粮

28

28

 

 

28

28

 

0.026

0.73

低植酸豆粕日粮

 

28

28

 

 

28

28

碳酸盐

1

1

 

1

1

 

1

1

 

1

1

0.35

0.35

 

0.35

0.35

 

0.35

0.35

 

0.35

0.35

动物脂肪

1

1

 

1

1

 

1

1

 

1

1

维生素混合物

0.15

0.15

 

0.15

0.15

 

0.15

0.15

 

0.15

0.15

矿物质

0.15

0.15

 

0.15

0.15

 

0.15

0.15

 

0.15

0.15

植酸酶,600 FTU/g

0.83

 

0.83

 

0.83

 

0.83

玉米淀粉

0.083

 

0.083

 

0.083

 

0.083

含量分析,%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

赖氨酸

1.03

1.03

 

1.03

1.03

 

1.03

1.03

 

1.03

1.03

Ca

0.5

0.5

 

0.5

0.5

 

0.5

0.5

 

0.5

0.5

P

0.39

0.39

 

0.39

0.39

 

0.39

0.39

 

0.39

0.39

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2样品分析

饲喂7d后所有的猪只都基本适应了日粮的变化,其中在饲喂3d时采集其大小便样本。开始时采集大小便时应分开采集,同时猪尿应接在含有25ml37%HCl桶中。猪尿、猪粪、未被采食的饲料每天都应采集,并准确记录之。将10%的猪尿样品放置在1.7°C冷藏,随后与常规样品混合。日常收集的猪粪和未被采食的饲料也在1.7°C环境中冷藏。3d后,每一头猪的猪粪均用去离子水混合均匀备用。所有的样品冷冻于20°C,猪粪和未被采食的饲料在55°C的鼓风干燥箱里48h用以测定其DM含量,在整个试验中猪只的初始体重和最终体重均被准确记录。粪干物质(DM)、PH、总氮(TN)、铵态氮(AmmN、总P、水溶性PSWP)被测定,猪尿用TN, AmmN, P测定。将1g粪便混合物用25ml去离子水稀释,在用3滴氯仿萃取用来测定水溶性P

3 结果

2给出了粪便干物质(DM)和DM的百分含量,其中各组间差异不显著(P > 0.09),此外,粪、尿、总粪能之间差异也不显著(P > 0.17),低植酸玉米组比常规日粮组的粪PH(5.71 :5.60 ± 0.035)要高(P = 0.042).这说明了当植酸酶被添加到常规豆粕、玉米日粮中,其粪PH是增加的。

2 常规/低植酸玉米和常规豆粕/低植酸豆粕对生长猪的DMI等消化、代谢的影响

 

常规玉米

 

 

低植酸玉米

 

总效应 ,P

 

常规豆粕

 

低植酸豆粕

 

常规豆粕

 

低植酸豆粕

 

影响

0

510

 

0

510

 

0

510

 

0

510

SE

玉米

豆粕

植酸酶

采食量,kg/d

1.64

1.64

 

1.64

1.64

 

1.64

1.64

 

1.64

1.64

0

DM含量,%

90

90.2

 

90

89.7

 

90.1

89.9

 

90.1

90

0.019

0.953

0.967

0.988

DMIkg/d

1.48

1.48

 

1.48

1.48

 

1.48

1.48

 

1.48

1.48

0

粪重,kg/d

0.431

0.433

 

0.52

0.441

 

0.417

0.518

 

0.533

0.498

0.053

0.354

0.225

0.94

粪占干物质,%

42.3

40.7

 

38.4

41.5

 

38.9

35.9

 

38.1

37.4

0.02

0.092

0.734

0.773

干物质中粪重,kg/d

0.178

0.173

 

0.193

0.185

 

0.161

0.178

 

0.199

0.176

0.013

0.691

0.127

0.643

干物质消化率

87.9

88.2

 

0.35

0.35

 

0.35

0.35

 

0.35

0.35

0.01

0.691

0.131

0.725

PH

5.47

5.78

 

1

1

 

1

1

 

1

1

0.07

0.042

0.88

0.499

尿量,ml/d

3.95

3.87

 

0.15

0.15

 

0.15

0.15

 

0.15

0.15

0.595

0.474

0.332

0.18

总粪量,kg/d

4.37

4.3

 

0.15

0.15

 

0.15

0.15

 

0.15

0.15

0.593

0.404

0.291

0.167

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   各组间的代谢氮和内源性氮(表3)没有显著差异 (P > 0.18),低植酸豆粕组的粪氮含量比常规豆粕组的要高(P = 0.072),另外低植酸豆粕组的总氮要比其他常规豆粕组的高(29.96 27.14 ± 0.74 g/d; P < 0.01),且没有添加植酸酶组的N的排泄的要比植酸酶组高(46.9 43.9 ± 0.56 g/d),另外没有添加植酸酶组的N的吸收也要比植酸酶组高(26.1 23.7 ± 0.73 g/d)。常规玉米/低植酸豆粕的氮吸收和氮保留均比常规玉米/常规豆粕组的低。猪只饲喂低植酸玉米和低植酸豆粕其氮吸收和氮保留要比低植酸玉米/常规豆粕组高。另外玉米-豆粕-植酸酶组其氮保留的P值为0.05,低植酸、低豆粕组不论其添不添加植酸酶,其氮保留都要比低植酸玉米/常规豆粕未添加植酸酶组或常规玉米/低植酸豆粕添加植酸酶组要高;添加植酸酶的低植酸玉米/低植酸豆粕组其氮吸收要比添加植酸酶的低植酸玉米/常规豆粕组或添加植酸酶的常规玉米/低植酸豆粕组的氮吸收要高。

3 常规玉米/低植酸玉米和常规豆粕/低植酸豆粕、植酸酶的添加对生长猪总N消化代谢以及对铵态氮的排泄的影响

 

常规玉米

 

 

低植酸玉米

 

总效应 ,P

 

常规豆粕

 

低植酸豆粕

 

常规豆粕

 

低植酸豆粕

 

项目

0

510

 

0

510

 

0

510

 

0

510

SE

玉米

豆粕

植酸酶

NDM成分

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

采食量,kg/d

53.9

52.3

 

55.6

51.3

 

51.6

50.3

 

56.9

55.8

0.05

0.001

0.001

0.001

粪重,kg/d

7.15

6.79

 

9.35

8.66

 

6.63

9.79

 

9.62

8.77

1.11

0.365

0.072

0.705

尿重,kg/d

20.5

18.9

 

18.5

22.5

 

19.3

19.4

 

22.5

19.9

1.31

0.844

0.18

0.971

总排泄量,kg/d

27.7

25.7

 

27.9

31.1

 

25.9

29.2

 

32.1

28.7

1.48

0.392

0.013

0.801

消化率,%

86.7

86.9

 

83.3

83.1

 

87.2

80.7

 

83.2

84.3

2.05

0.443

0.21

0.382

吸收量,g/d

46.8

45.5

 

46.3

42.6

 

45

40.6

 

47.2

47

1.11

0.679

0.11

0.006

未采食量,kg/d

26.3

26.5

 

27.7

20.2

 

25.7

21.1

 

24.7

27.1

1.46

0.624

0.982

0.036

N保留占采食量的百分比

48.8

50.7

 

50

39.1

 

49.5

42.1

 

43.6

48.8

0.03

0.56

0.242

0.174

N保留占吸收总量的百分比

56.1

58.4

 

59.9

47.1

 

56.9

51.9

 

52.2

57.8

2.78

0.645

0.547

0.301

铵态氮

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

粪重,kg/d

1.42

4.59

 

1.94

1.7

 

1.46

1.56

 

2.32

1.74

0.18

0.397

0.002

0.303

尿量,ml/d

1.43

1.27

 

1.34

1.68

 

1.61

1.38

 

1.45

1.57

0.11

0.39

0.032

0.865

总铵态氮量,g/d

2.86

2.86

 

3.28

3.38

 

3.07

2.94

 

3.77

3.3

0.19

0.207

0.001

0.403

     在一定的采食量下其氮保留在各组间没有明显差异,当植酸酶添加到常规玉米/常规豆粕组或者低植酸玉米/低植酸豆粕日粮中,氮保留和氮吸收都有所增加;当植酸酶添加到常规玉米/低植酸豆粕组或者低植酸玉米/常规豆粕日粮中,氮保留和氮吸收都有所下降。低植酸豆粕日粮可通过添加植酸酶来降低粪中的铵态氮值。当植酸酶添加到常规豆粕日粮中,粪中铵态氮要比常规豆粕组的高(1.93 1.51 ± 0.088 g/d)。猪饲喂添加植酸酶的低植酸豆粕日粮会使其粪的铵态氮有所下降,当植酸酶添加到常规豆粕日粮中,猪粪中的铵态氮却有所增加。由于各组间的尿中的氮含量没有明显差异(P > 0.321),因此低植酸豆粕组总的铵态氮要比常规豆粕组的高很多(3.43 2.93 ± 0.097 g/d).

4 常规/低植酸玉米和常规豆粕/低植酸豆粕和植酸酶的添加对生长猪总P消化代谢以及对水溶性PWSP)排泄的影响

 

常规玉米

 

 

低植酸玉米

 

总效应 ,P

 

常规豆粕

 

低植酸豆粕

 

常规豆粕

 

低植酸豆粕

 

影响

0

510

 

0

510

 

0

510

 

0

510

SE

玉米

豆粕

植酸酶

PDM成分

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

采食量,kg/d

5.58

5.58

 

5.24

5.11

 

5.58

5.58

 

5.41

5.41

0.004

0.001

0.001

0.001

粪重,kg/d

3.7

3.07

 

3.22

2.98

 

3.44

2.98

 

2.81

2.16

0.237

0.024

0.007

0.009

尿重,kg/d

0.07

0.07

 

0.1

0.08

 

0.08

0.11

 

0.09

0.12

0.024

0.351

0.36

0.583

总排泄量,kg/d

3.76

3.14

 

3.32

3.07

 

3.52

3.09

 

2.9

2.28

0.234

0.027

0.007

0.01

消化率,%

34.1

44.9

 

38.8

41.6

 

38.4

46.8

 

48.2

60.1

4.54

0.012

0.075

0.019

吸收量,g/d

1.89

2.5

 

2.02

2.12

 

2.13

2.6

 

2.6

3.25

0.237

0.004

0.215

0.015

未采食量,kg/d

1.81

2.44

 

1.92

2.04

 

2.06

2.49

 

2.51

3.13

0.234

0.005

0.243

0.016

P保留采食量的百分比

32.8

43.6

 

36.9

39.8

 

37

44.8

 

46.5

57.9

4.47

0.013

0.09

0.02

P保留占吸收总量的百分比

95.9

97

 

93.6

93.6

 

96.4

95.8

 

96.6

96.3

1.54

0.267

0.285

0.979

WSP

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

粪重,kg/d

2.33

1.99

 

2.27

2

 

2

2.06

 

2.12

1.51

0.198

0.111

0.42

0.057

WSPg/d

2.41

2.06

 

2.37

2.09

 

2.08

2.17

 

2.21

1.63

0.199

0.139

0.488

0.066

WSP占总P的百分比

64.1

65.8

 

71.3

69.9

 

58.9

71.8

 

76.2

71.6

4.33

0.55

0.032

0.514

   4数据显示:当猪日粮中饲喂低植酸玉米或低植酸豆粕日粮要比饲喂常规玉米日粮和常规豆粕其P的排泄有所降低(2.85 3.24 g/d ±0.119 g/d, P = 0.024)(2.79 3.30 g/d ± 0.119 g/d,P = 0.007),且当植酸酶添加到日粮中比不添加植酸酶P的排泄也有所降低。添加植酸酶的低植酸玉米/豆粕日粮组其粪P相比未添加植酸酶的常规玉米/豆粕组也有所下降(2.16 3.70 ± 0.237 g/d, P < 0.001),各组别中的尿P即内源性P没太大差异(P

> 0.35),总P变化和粪P基本一致(表4)。总体来看,日粮中添加植酸酶比未添加植酸酶组的P保留要高出许多(2.53 vs. 2.0 ± 0.118 g/d, P <0.02).  

    低植酸玉米组的P保留占采食量的百分比要比常规玉米组高(46.538.3 ± 2.24% P = 0.013),低植酸豆粕组比常规豆粕组的P保留占采食量的百分比也高(45.3 39.6 ± 2.24%, P = 0.09),且添加植酸酶比不添加植酸酶的P保留占采食量的百分比也高(46.5 38.3 ±2.24%, P = 0.02)。各组间P保留占总吸收的百分比没有明显差异(P > 0.11)。玉米和豆粕日粮其粪重和水溶性PWSP)的排泄组间差异不大(P > 0.11)。添加植酸酶组的粪WSP有减少的趋势,其中总的WSP也比未添加植酸酶组要低。低植酸豆粕组要比常规豆粕组WSP占总P的百分比要高(72.365.2 ± 2.17%, P = 0.032),但低植酸玉米组和常规玉米组的WSP占总P的百分比相差不大(P> 0.52)

4 讨论

    该文表明:饲喂低植酸玉米、低植酸豆粕或者将植酸酶添加到饲粮中可以增加总P的吸收和减少P的排泄。同时添加植酸酶日粮组的氮吸收和氮保留都要比未添加植酸酶日粮组的要高,另外,氮保留占采食量的百分比、氮保留占吸收量的百分比以及氮的排泄在各组间没有显著差异。Mroz (1994)也得出同样的结论,且其他的学者也大多指出饲喂低植酸玉米其氮保留占采食量的百分比与对照组没有明显差异(Spencer , 2000; Veum , 2001)

另外玉米/植酸酶日粮中总N的排泄没有显著差异,这与其他学者 (Spencer ,2000, Sands , 2001, Veum , 2001)研究的结果相符。低植酸豆粕组比常规豆粕组的总的铵态氮(AmmN)要高,动物粪便可以用作肥料增加土壤中可利用N的含量,同时喂食低植酸玉米、豆粕饲料猪的粪肥没有减少作物对磷的吸收且磷不易被冲刷掉。

如果以低植酸作物为原料生产饲料,可实现在生产过程中免除添加植酸酶和磷酸二氢钙或降低其使用量,从而降低了成本;同时可有效减少排泄物的植酸磷的含量、从而减轻环境中磷过多的问题,达到绿色环保的目的。

  

 

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