| 谷物及其副产物中都含有一定量的木聚糖,其木聚糖含量受种类、品种、产地、气候、收割时间、储存、加工等因素的影响差异很大。研究表明,谷物饲料中的木聚糖含量尤其是水溶性木聚糖含量与家禽生产性能呈负相关。在肉鸡饲粮中添加木聚糖酶来消除木聚糖的不利效应和提高家禽的生产性能已成为生产上常用的方法。但酶的应用效果变异很大,可能与饲粮中总木聚糖和水溶性木聚糖含量变异有关。国内对不同来源的谷物及其副产物中总木聚糖、水溶性木聚糖含量的研究报道很少,未见木聚糖酶添加量与不同谷物饲料种类的定量关系报道。本试验比较测定不同来源的玉米、小麦、麦麸和米糠的总木聚糖和水溶性木聚糖含量;并通过体外酶解方法,考查木聚糖酶水平对玉米、小麦、麦麸和米糠的总木聚糖和水溶性木聚糖的降解效果,旨在建立木聚糖酶与不同能量饲料间的定量关系,为木聚糖酶的合理使用提供科学依据,为饲用酶制剂作用效果的快速评定提供新方法。
1 材料与方法
1.1 饲料样品玉米、小麦、麦麸各采集5种样品,米糠采集4种样品,大部分采自成都市饲料原料批发市场,准确记录样品产地;部分采自川农试验场。饲料样品于4℃保存备用,其中采自川农试验场的样品供酶解分析。
1.2 酶制剂试验用酶制剂为单一的木聚糖酶,酶活为10000IU/g。酶活单位定义为:在50℃、pH5.0条件下,每分钟产生1μmol还原糖所需酶量定义为1个酶活单位。
1.3 体外酶解试验每种饲料分别进行体外酶解试验,试验采用单因子设计,设6个木聚糖酶水平,每个水平设4个重复。在一定水分(料水比为1:10)、温度(40℃)和pH(5.0)条件下酶解2h。
1.4 测定指标饲料原料的能量、粗蛋白质和干物质的含量。能值测定采用氧弹式测热法;蛋白质测定用凯氏定氮法;干物质测定采用100~105℃烘箱干燥法。
饲料原料水解前后的总木聚糖和水溶性木聚糖含量的测定参照周素梅的地衣酚盐酸法。1.5 数据处理与分析使用Excel2003和SPSS11.5分析软件进行统计分析,并结合Duncan氏法做多重比较,结果用平均值±标准差表示。
2 结果
2.1 玉米
2.1.1 不同来源玉米的总木聚糖和水溶性木聚糖含量不同来源玉米的总木聚糖和水溶性木聚糖含量见表1。
表1 不同来源玉米总木聚糖和水溶性木聚糖含量(%,DM)
|
项目 |
总木聚糖 |
水溶性木聚糖 |
|
农场 |
4.30a±0.61 |
0.05b±0.01 |
|
甘肃 |
4.24a±0.42 |
0.12a±0.05 |
|
四川 |
4.16ab±0.47 |
0.13a±0.02 |
|
新疆 |
3.12c±0.33 |
0.14a±0.04 |
|
缅甸 |
3.52bc±0.35 |
0.13a±0.02 |
|
平均 |
3.87±0.52 |
0.11±0.04 |
同列肩注不同字母者表示差异显著(P<0.05)。下表同。
不同来源玉米的总木聚糖含量差异显著,平均为3.87%(变化范围为3.12%~4.30%),变异系数为13.46%;不同来源玉米的水溶性木聚糖含量差异显著,平均为0.11%(变化范围为0.05%~0.14%),变异系数为34.09%。
2.1.2 木聚糖酶对玉米木聚糖的降解效果木聚糖酶对玉米木聚糖的降解效果见表2。
表2 木聚糖酶对玉米木聚糖的降解率(%)
|
酶水平(IU/kg) |
总木聚糖 |
水溶性木聚糖 |
|
含量 |
降解率 |
含量 |
降解率 |
|
原料 |
4.30a±0.61 |
0 |
0.05b±0.01 |
0 |
|
0 |
4.30a±0.12 |
0 |
0.14a±0.01 |
-200 |
|
500 |
3.82ab±0.43 |
11.17 |
0.12a±0.06 |
-159.26 |
|
1000 |
3.74ab±0.50 |
13.03 |
0.14a±0.02 |
-205.56 |
|
1500 |
3.31b±0.33 |
23.09 |
0.13a±0.02 |
-188.89 |
|
2000 |
4.25a±0.80 |
1.11 |
0.14a±0.01 |
-205.56 |
|
3000 |
4.25a±0.09 |
1.18 |
0.13a±0.02 |
-194.44 |
随木聚糖酶水平增加,总木聚糖含量下降,木聚糖酶水平为1500IU/kg时,木聚糖降解程度达到23.09%,与未加酶处理差异显著(P<0.05);再进一步添加木聚糖酶,总木聚糖未进一步降解。与玉米原料相比,体外酶解的所有处理组玉米的水溶性木聚糖均显著提高,表现为降解率为负值,但各组之间并无显著差异。
2.2 小麦
2.2.1 不同来源小麦的总木聚糖和水溶性木聚糖含量不同来源小麦的总木聚糖和水溶性木聚糖含量见表3。
表3 不同来源小麦总木聚糖和水溶性木聚糖含量(%,DM)
|
项目 |
总木聚糖 |
水溶性木聚糖 |
|
农场 |
7.34bc±0.61 |
0.84ab±0.22 |
|
甘肃 |
8.81d±1.11 |
0.87ab±0.09 |
|
乐山 |
5.78a±0.46 |
0.78a±0.04 |
|
成都 |
7.73c±0.36 |
0.58a±0.04 |
|
雅安 |
6.50ab±1.11 |
1.16b±0.53 |
|
平均 |
7.11±1.18 |
0.85±0.21 |
不同来源小麦的总木聚糖含量差异显著,平均为7.11%(变化范围为5.78%~8.81%),变异系数为16.58%;水溶性木聚糖含量差异显著,平均为0.85%(变化范围为0.58%~1.16%),变异系数为24.38%。
2.2.2 木聚糖酶对小麦木聚糖的降解木聚糖酶对小麦木聚糖的降解见表4。
表4 木聚糖酶对小麦木聚糖的降解效果(%)
|
酶水平(IU/kg) |
总木聚糖 |
水溶性木聚糖 |
|
含量 |
降解率 |
含量 |
降解率 |
|
原料 |
7.34a±0.61 |
0 |
0.84a±0.22 |
0 |
|
0 |
6.67ab±0.55 |
9.13 |
1.74 d±0.34 |
-106.55 |
|
500 |
6.67ab±1.17 |
9.22 |
1.47cd±0.05 |
-74.4 |
|
1000 |
5.58bc±0.54 |
3.94 |
1.11b±0.03 |
-32.44 |
|
1500 |
5.70bc±0.76 |
22.41 |
1.15b±0.15 |
-36.61 |
|
2000 |
5.10c±0.29 |
30.52 |
1.25bc±0.04 |
-48.21 |
|
3000 |
5.88bc±0.59 |
19.89 |
1.21bc±0.22 |
-44.35 |
添加木聚糖酶可降低小麦的总木聚糖,并随酶水平增加降解程度提高,酶水平为1000IU/kg,降解达显著水平(P<0.05),降解程度为23.94%;在酶水平为2000IU/kg时降解程度最大,达30.52%;再进一步提高酶水平对降解程度无进一步改善效应。与原料相比,体外酶解的各处理组小麦的水溶性木聚糖含量均显著提高(P<0.05),表现为降解率为负值。但添加木聚糖酶的各组除酶500IU/kg组外,均显著低于未加酶组(P<0.05),酶水平为1000IU/kg,水溶性木聚糖降解达程度最大,为74.11%。
2.3 麦麸
2.3.1 不同来源麦麸的总木聚糖和水溶性木聚糖含量不同来源麦麸的总木聚糖和水溶性木聚糖含量见表5。
表5 不同来源麦麸总木聚糖和水溶性木聚糖含量
|
项目 |
总木聚糖 |
水溶性木聚糖 |
|
农场 |
22.44b±2.87 |
1.14d±0.07 |
|
陕西 |
20.95b±3.70 |
0.84bc±0.11 |
|
河南 |
19.31ab±2.69 |
0.66a±0.11 |
|
四川 |
17.13a±1.88 |
0.72ab±0.05 |
|
雅安 |
21.38b±2.96 |
1.23d±0.15 |
|
平均 |
20.24±2.07 |
0.92±0.25 |
不同来源麦麸的总木聚糖含量差异显著,平均为20.24%(变化范围为17.13%~21.38%),变异系数为11.44%;水溶性木聚糖含量差异显著,平均为0.92%(变化范围为0.66%~1.23%),变异系数为25.49%。
2.3.2 木聚糖酶对麦麸木聚糖的降解效果木聚糖酶对麦麸木聚糖的降解见表6。
表6 木聚糖酶对麦麸木聚糖的降解效果(%)
|
酶水平(IU/kg) |
总木聚糖 |
水溶性木聚糖 |
|
含量 |
降解率 |
含量 |
降解率 |
|
原料 |
22.44a±2.87 |
0 |
1.14b±0.07 |
0 |
|
0 |
19.76ab±1.55 |
11.96 |
1.35a±0.11 |
-18.9 |
|
2000 |
15.76cd±1.31 |
29.78 |
1.27ab±0.17 |
-11.87 |
|
4000 |
13.60d±2.52 |
39.39 |
1.25ab±0.07 |
-9.89 |
|
5000 |
17.34bc±1.04 |
22.73 |
1.18b±0.07 |
-3.96 |
|
6000 |
16.70bcd±2.27 |
25.57 |
1.15b±0.08 |
-1.32 |
|
8000 |
15.37cd±2.52 |
31.49 |
| |