葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶對肉雞生長性能及養(yǎng)分代謝率的影響

■鄭偉萍 王洪軍 張 民 徐曉明 屈汶輝 白玉川 趙 穎 呂秋鳳

（1.上海尤特爾生化有限公司，上海 200120；2.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院，遼寧沈陽 110866；3.遼寧大成農(nóng)牧實(shí)業(yè)有限公司，遼寧沈陽 110144）

葡萄糖氧化酶(Glucose oxidase，GOD)也叫做β-D-葡萄糖-1-氧化還原酶，促進(jìn)氧化β-D-葡萄糖生成葡萄糖酸內(nèi)脂和過氧化氫。生物發(fā)酵產(chǎn)生的GOD具有廣泛的用途，應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，如化工、醫(yī)藥、食品、飲料、生物科技等。葡萄糖氧化酶作為第三代飼料酶的代表，它可以抑制和殺滅細(xì)菌，消除腸道病原體，通過非藥理機(jī)制改善胃腸道微生態(tài)系統(tǒng)和生理機(jī)能，維持腸道菌群平衡，保護(hù)腸上皮細(xì)胞完整，減少胃腸道pH值。因此，它可以提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能，具有很大的應(yīng)用潛力，從而開辟了飼料酶制劑的新領(lǐng)域。

過氧化氫酶（Catalase,CAT）是一類末端氧化酶，也是生物防御系統(tǒng)中至關(guān)重要的酶之一，20世紀(jì)初期，被O.LOEW命名為“Catalase”，在動(dòng)物、植物、微生物中廣泛存在。根據(jù)該酶蛋白結(jié)構(gòu)和氨基酸序列不同，分為單功能CAT和雙功能CAT，前者主要存在于動(dòng)物、植物中，后者主要存在于細(xì)菌中。由于現(xiàn)代集約化養(yǎng)殖，飼養(yǎng)密度，光照強(qiáng)度等因素的影響，畜禽會產(chǎn)生應(yīng)激，在這個(gè)過程中機(jī)體會消耗大量的能量，產(chǎn)生許多自由基副產(chǎn)物，這些自由基對家禽的健康、生長性能、飼料轉(zhuǎn)化率等方面存在一定程度的影響。CAT是催化細(xì)胞內(nèi)過氧化氫分解的一種酶，主要功能是防止機(jī)體過氧化，清除機(jī)體內(nèi)的超氧自由基、H2O2和減少羥基自由基的形成等，保護(hù)機(jī)體免受氧化物的毒害。

本研究擬選用1日齡健康肉仔雞作為試驗(yàn)動(dòng)物，在玉米豆粕日糧中添加不同水平的GOD和CAT用以替代抗生素，探討其對肉雞生長性能和養(yǎng)分代謝率的影響，為葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶在肉雞生產(chǎn)中替代抗生素的實(shí)際應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與分組

試驗(yàn)選用1 080只1日齡健康肉仔雞，公母各半。隨機(jī)分為9個(gè)處理組，每個(gè)處理組6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)20只雞。試驗(yàn)期42 d，分為1～21 d和22～42 d兩個(gè)階段，各重復(fù)組初始體重?zé)o顯著差異（P＞0.05）。飼養(yǎng)管理及免疫按照試驗(yàn)場日常管理進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)9個(gè)處理：對照組（常規(guī)日糧不添加抗生素）；抗生素組（常規(guī)日糧添加抗生素）；處理組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組分別在對照組的基礎(chǔ)上添加不同酶活水平的葡萄糖氧化酶150 g/t，酶活分別為1 000、2 000 U/g和4 000 U/g；處理Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ組分別在對照組的基礎(chǔ)上添加過氧化氫酶酶150 g/t，酶活分別為5 000、10 000 U/g和20 000 U/g；處理Ⅶ組在對照組的基礎(chǔ)上添加兩種酶的復(fù)合酶150 g/t，其中葡萄糖氧化酶2 000 U/g，過氧化氫酶10 000 U/g。試驗(yàn)常規(guī)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1，試驗(yàn)分組見表2。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平（飼喂基礎(chǔ)）

表2 試驗(yàn)分組

1.3 飼養(yǎng)管理

雞舍內(nèi)籠養(yǎng)，自由飲水和采食。人工光照，常規(guī)免疫。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 生長性能指標(biāo)

試驗(yàn)期內(nèi)觀察試驗(yàn)雞只生長和健康狀況，每日記錄各欄飼料消耗量，死亡雞只數(shù)，死亡雞只重，并觀察糞便情況。分別在21、42 d，空腹4 h后稱重。最后測算增重情況、飼料消耗量、料重比。

1.4.2 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)”表示，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS程序進(jìn)行分析，Duncan's法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果

2.1 葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶對肉雞生長性能的影響

試驗(yàn)中各組試驗(yàn)雞1～21日齡的日采食量、日增重、料重比如表3所示。從表3可以看出，與對照組相比，抗生素組日采食量和料重比差異不顯著（P＞0.05），處理Ⅰ組相對于抗生素組，其日增重顯著增加1.3%（P＜0.05）；與對照組相比，各單獨(dú)添加GOD組料重比分別降低8.0%、4.3%、7.2%，差異顯著（P＜0.05），各單獨(dú)添加CAT組料重比分別降低0.7%（P＞0.05）、3.6%、4.3%（P＜0.05），而處理Ⅶ組料重比降低2.9%（P＜0.05）；而與對照組相比，抗生素組差異并不顯著（P＞0.05）；處理Ⅰ、Ⅲ組料重比最低。結(jié)果說明，1～21日齡肉雞，以150 g/t添加量添加活力分別為1 000 U/g和4 000 U/g的GOD，料重比最低。

表3 1～21 d葡萄糖氧化酶及過氧化氫酶對肉雞生長性能的影響

表4 22～42 d葡萄糖氧化酶及過氧化氫酶對肉雞生長性能的影響

試驗(yàn)中各組試驗(yàn)雞22～42日齡的日采食量、日增重以及料重比如表4所示。與對照組和抗生素組相比，日采食量表現(xiàn)為各組差異不顯著（P＞0.05）。處理Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ組日增重分別比對照組增加5.9%、5.8%、6.6%，差異顯著（P＜0.05）；而處理Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ組比抗生素組分別增加了7.8%、7.7%、8.5%，差異顯著（P＜0.05）；對照組與抗生素組相比，差異不顯著（P＞0.05），以Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ組較好。與對照組和抗生素組相比，處理Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ組料重比均降低（P＜0.05）；對照組與抗生素組對比，差異不顯著（P＞0.05）。結(jié)果表明，22～42日齡肉雞，以分別單獨(dú)添加活力為1 000 U/g的GOD、活力為5 000 U/g的CAT，以及2 000 U/g GOD+10 000 U/g的CAT，料重比最佳。

試驗(yàn)中各組試驗(yàn)雞1～42日齡的日采食量、日增重及料重比如表5所示。結(jié)果顯示，相比對照組，處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ組日采食量分別降低3.7%、2.7%、4.0%、4.3%、3.3%，差異顯著（P＜0.05）；相比抗生素組，各處理組均降低。

相對于對照組，處理Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ組日增重分別增加4.0%、1.7%、3.0%，差異顯著（P＜0.05）；而相對于抗生素組，處理Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅵ、Ⅶ組分別增加5.8%、1.5%、3.5%、1.5%、4.8%，差異顯著（P＜0.05）；對照組與抗生素組相比，差異顯著（P＜0.05）。各處理組中處理Ⅰ、Ⅳ、Ⅶ組日增重最高，即以分別單獨(dú)添加活力為1 000 U/g的GOD、活力為5 000 U/g的CAT，以及2 000 U/g GOD+10 000 U/g CAT，肉雞日增重最好。

表5 1～42 d葡萄糖氧化酶及過氧化氫酶對肉雞生長性能的影響

處理Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ組的料重比相對于對照組降低7.8%、4.0%、5.9%、6.6%，差異顯著（P＜0.05）；處理Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅶ組相對于抗生素組分別降低9.0%、5.2%、7.0%、7.8%，差異顯著（P＜0.05）。對照組與抗生素組對比，差異不顯著（P＞0.05）。各處理組中處理Ⅰ組料重比最小，即以150 g/t添加量單獨(dú)添加活力為1 000 U/g的GOD，料重比最小。

2.2 葡萄糖氧化酶及過氧化氫酶對肉雞養(yǎng)分表觀代謝率的影響（見表6）

表6 葡萄糖氧化酶及過氧化氫酶對肉雞養(yǎng)分表觀代謝率的影響(%)

由表6可知，對于粗蛋白質(zhì)的代謝率，與對照組相比，處理Ⅰ、Ⅲ、Ⅶ組增加8.4%、2.9%、6.2%，差異顯著（P＜0.05）；與抗生素組比較，除處理Ⅳ組外，其余處理組均增加（P＜0.05）。在粗脂肪表觀代謝率方面，相對于對照組和抗生素組，處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅶ組均增加（P＜0.05）。在鈣表觀代謝率上，與對照組比較，除處理Ⅵ組差異顯著（P＜0.05）外，各處理組差異不顯著（P＞0.05）。磷的表觀代謝率方面，各處理組與對照組比較，除處理Ⅶ組差異顯著（P＜0.05）外，其他處理組均差異不顯著（P＞0.05）；處理Ⅰ組比抗生素組增加1.6%（P＜0.05）。從表6中可以得知，當(dāng)以150 g/t添加量單獨(dú)的添加活力分別為1 000 U/g的GOD時(shí)，肉雞對粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、鈣以及磷的代謝率最高。在能量表觀代謝率方面，通過與對照組和抗生素組比較發(fā)現(xiàn)，除處理Ⅳ、Ⅴ組外，各處理組能量表觀代謝率增加（P＜0.05）；處理Ⅰ、Ⅶ組能量表觀代謝率最高，即以150 g/t添加量單獨(dú)添加活力為1 000 U/g GOD，以及添加活力為2 000 U/g GOD+10 000 U/g CAT。

3 討論

3.1 GOD和CAT對肉雞生長性能的影響

葡萄糖氧化酶能夠產(chǎn)生酸，從而抑制病原菌的生長；過氧化氫酶能清除體內(nèi)自由基及過氧化氫，阻止機(jī)體免受毒害。Yan等(2004)指出添加0.2%的葡萄糖氧化酶制劑顯著提高肉雞的存活率3.5%，體重增加6.23%，料重比也低于對照組。龐家滿等(2013)的研究發(fā)現(xiàn)，葡萄糖氧化酶對36～70 d黃羽肉雞的體重、料重比和營養(yǎng)代謝率均有顯著影響，且添加劑量為150 000 U/t時(shí)效果較好。宋海彬等(2010)對肉雞在21 d和42 d的腸道形態(tài)和消化酶活性進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)日糧中添加葡萄糖氧化酶能夠有效的提高肉雞十二指腸和空腸的絨毛長度和降低隱窩深度，小腸淀粉酶和胰淀粉酶活性顯著提高，營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用增強(qiáng)，進(jìn)而促進(jìn)肉雞生長。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在基礎(chǔ)日糧中添加酶制劑，尤其是處理Ⅰ、Ⅳ組和處理Ⅶ組日增重顯著增加，而料重比顯著降低，從日增重和料重比來看，添加酶制劑可替代添加抗生素，且葡萄糖氧化酶添加劑量為150 g/t活力為1 000 U/g以及同等添加量酶活力為2 000 U/g GOD+10 000 U/g CAP時(shí)效果較好，對生長性能具有積極作用。葡萄糖氧化酶對肉雞日采食量和日增重的影響可能與肉雞消化酶的活性提高、營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收增強(qiáng)，機(jī)體免疫力提高有關(guān)。

3.2 GOD和CAT對肉雞養(yǎng)分表觀代謝率的影響

曾有很多報(bào)道指出，酶制劑能夠改善養(yǎng)分代謝率。劉永超等(2011)研究表明，在日糧中添加復(fù)合酶能提高肉雞養(yǎng)分代謝率。有報(bào)道稱，在肉雞中添加外源酶制劑能夠提高蛋白質(zhì)、脂肪及鈣和磷的代謝率，從而減少養(yǎng)分的排泄。趙國先等(2008)的研究表明在蛋雞日糧中添加葡萄糖氧化酶能夠顯著提高粗蛋白質(zhì)、鈣、磷的表觀代謝率，同時(shí)一定濃度（0.2%～0.4%）的葡萄糖氧化酶顯著提高盲腸內(nèi)容物中乳酸桿菌的數(shù)量，減少致病性大腸桿菌。方銳等(2017)探究過氧化氫酶對仔豬生長性能及抗氧化性能的影響，結(jié)果表明，與對照組相比，日糧中添加CAT粗脂肪表觀代謝率有所提高。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，從全期看，基礎(chǔ)日糧中添加酶制劑組其粗蛋白質(zhì)、粗脂肪表觀代謝率增加，處理Ⅰ、Ⅲ、Ⅶ組表現(xiàn)為差異顯著增加；鈣表觀代謝率方面，除處理Ⅵ組外，各處理組之間差異不顯著；但是處理Ⅰ組磷表觀代謝率顯著增加。由此看出添加葡萄糖氧化酶可替代抗生素，且添加劑量為150 g/t活力為1 000 U/g以及同等添加量酶活力為2 000 U/g GOD+10 000 U/g CAP時(shí)效果最好。在能量表觀代謝率方面，處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅶ組能量表觀代謝率顯著增加。GOD催化葡萄糖產(chǎn)生H2O2和葡萄糖酸，當(dāng)H2O2達(dá)到一定濃度時(shí)抑制有害菌的生長；腸道形成厭氧環(huán)境，且pH值降低，促進(jìn)有益菌的生長，增強(qiáng)免疫力，因此，GOD發(fā)揮著酸化劑和益生素的作用。CAT有清除體內(nèi)活性自由基的能力，減少腸道損傷，使機(jī)體能夠更好的吸收營養(yǎng)成分，從而改善動(dòng)物的生長性能。而且酶制劑能夠消除抗?fàn)I養(yǎng)因子，使內(nèi)源性消化酶分泌增加，與外源酶協(xié)同作用，增強(qiáng)營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，提高表觀代謝率。

4 結(jié)論

飼料安全和養(yǎng)殖安全必將帶動(dòng)綠色養(yǎng)殖的發(fā)展，因此，尋找抗生素的替代品就顯得尤為重要。有報(bào)道指出，酶制劑或許是后抗生素時(shí)代的一項(xiàng)重要產(chǎn)品。作為第三代酶制劑的代表性酶產(chǎn)品，葡萄糖氧化酶和過氧化氫酶能夠改善肉雞生長性能，提高養(yǎng)分代謝率，保證營養(yǎng)吸收。因此，在畜禽生產(chǎn)上，將兩種酶結(jié)合能夠更好的改善生長性能，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。