外源蛋白酶对猪、鸡生长性能、养分消化率、健康以及环境排放的影响

外源蛋白酶因可改善畜禽生长性能和健康,提高蛋白质、氨基酸等养分的消化率和节约饲料资源等特点而备受关注。外源蛋白酶对猪、鸡生长性能、养分消化率和健康受动物的年龄、饲粮类型、酶自身特性等因素的影响。本文概述了蛋白酶的分类、酶活性测定方法及其功能,侧重分析了外源蛋白酶对猪、鸡生长性能、养分消化率和健康等方面的影响,并讨论了添加外源蛋白酶对猪、鸡生产中环境排放的影响作用,以期为外源蛋白酶在畜禽养殖中的高效使用提供理论依据。     

转基因作物对畜禽肠道非预期效应的研究进展

随着基因工程技术的发展,全球转基因作物种植面积持续增加,转基因作物及其加工副产物75%以上用于动物饲料原料,因而,非常有必要开展转基因作物饲用安全性评价研究。肠道是机体最大的免疫器官,肠道健康对动物正常生理功能的维持具有重要作用,转基因作物对肠道的非预期效应研究是转基因作物饲用安全性评价的热点。介绍了转基因作物饲用安全性评价的特殊性与必要性,分析了饲料中转基因成分在体内的潜在消解和转移规律,综述了转基因作物对畜禽肠道形态结构和微生态平衡非预期效应的研究进展,旨在为转基因作物饲用安全性评价体系的建立与完善提供参考。     

猪SGK家族基因的生物信息学分析及其在猪脂肪组织和细胞中的表达

【目的】 扩增猪血清和糖皮质激素诱导型激酶（SGK）家族基因并进行生物信息学分析,探索其在猪脂肪组织和细胞中的表达模式。【方法】 以藏猪脂肪细胞cDNA为模板PCR扩增SGK家族基因,通过在线工具预测其编码蛋白的理化性质及亚细胞定位;用Mega X软件构建系统进化树;采集30日龄巴马猪心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺脏、背肌、腿肌、颈部脂肪、背部脂肪、腹股沟脂肪、肾周脂肪等组织及7日龄和4月龄猪腹股沟脂肪组织,通过实时荧光定量PCR检测SGK家族基因在猪不同部位组织中的表达;采集30日龄巴马猪腹股沟脂肪组织并分离基质血管成分（SVF）细胞,诱导SVF细胞向白色脂肪细胞分化,通过实时荧光定量PCR检测SGK家族基因及脂肪分化标记基因CCAAT增强子结合蛋白α（C/EBPα）、过氧化物酶体增殖物激活受体（PPARγ）在脂肪细胞中的表达。【结果】 SGK1、SGK2和SGK3基因CDS区序列长度分别为1 296、1 104和1 473 bp,分别编码431、367和490个氨基酸;SGK1和SGK2定位于细胞质,SGK3定位于细胞核,三者均为亲水性蛋白,3个蛋白均含有相同基序,保守性高;系统进化树结果表明,猪与牛的亲缘关系最近;SGK1和SGK3基因在心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、多种肌肉及脂肪组织广泛表达,SGK2基因在颈部、背部、腹股沟、肾周脂肪组织中均有较高表达;SGK1和SGK2基因在7日龄猪脂肪组织中表达量极显著高于4月龄猪脂肪组织（P<0.01）,SGK3基因在4月龄和7日龄的猪脂肪组织中表达量无显著差异（P>0.05）,且SGK3基因的表达量低于SGK1和SGK2基因;与未分化脂肪细胞相比,在分化后的脂肪细胞中SGK1和SGK2基因的表达量极显著上调（P<0.01）,且SGK1基因的表达量远高于SGK2基因,而SGK3基因的表达量无显著变化（P>0.05）。【结论】 SGK家族蛋白具有保守结构域,可能发挥着相似的功能,SGK1和SGK2可能参与调控猪脂肪细胞的分化过程,结果可为探究猪脂肪沉积的分子机制提供一定的理论基础。     

跨代饲喂转maroACC基因玉米对子代蛋鸡肠道发育和形态的影响

研究旨在探究长期、跨代饲喂转maroACC基因玉米对子代蛋鸡肠道发育和形态的影响。选用48只50周龄的产蛋母鸡随机分为2个处理组,分别饲喂同源非转基因玉米饲粮(CT)和转maroACC基因玉米饲粮(CC),连续饲喂12周后,通过人工授精、孵化得到子代蛋鸡。子代鸡根据亲代的分组分为2个饲粮处理组:亲代饲喂CT玉米/子代饲喂CT玉米(CT-CT);亲代饲喂CC玉米/子代饲喂CC玉米(CC-CC)。子代公鸡(6个重复/处理,6只鸡/重复;饲喂32周)和母鸡(8个重复/处理,3只鸡/重复;饲喂36周)分开饲养。试验结束后,每个重复随机选择一只子代蛋鸡(6只公鸡/处理和8只母鸡/处理)分别屠宰取样,测定子代母鸡和公鸡的肠道长度和肠道组织形态等指标,并计算体重校正长度。结果显示:(1)与CT-CT组相比,CC-CC组子代母鸡小肠总长、大肠总长以及肠道总长的绝对长度和体重校正长度均没有显著差异;小肠各段绒毛高度、隐窝深度、绒毛高度/隐窝深度等指标均没有显著差异。(2)与CT-CT组相比,CC-CC组子代公鸡小肠总长、大肠总长以及肠道总长的绝对长度和体重校正长度没有显著差异;小肠各段绒毛高度、隐窝深度以及绒毛高度/隐窝深度等指标均没有显著差异。(3)子代母鸡和公鸡小肠各段切片未见明显的病理变化。由此可见,跨代饲喂转maroACC基因玉米未发现对子代蛋鸡肠道发育和形态有显著不良影响。     

外源淀粉酶对肉鸡玉米-豆粕型饲粮体外养分消化率和代谢能的影响

本试验旨在利用单胃动物仿生消化系统(SDS-Ⅱ)研究外源淀粉酶对肉鸡玉米-豆粕型饲粮体外养分消化率和代谢能的影响,为准确评价饲用酶制剂的有效性提供依据。试验采用2×4双因素完全随机设计,参照我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)和NRC(1994)鸡营养需要配制肉鸡1~21日龄和22~42日龄玉米-豆粕型基础饲粮,并分别在2种基础饲粮中添加1 840、9 200和18 400 U/g的外源淀粉酶配制6种添加淀粉酶的饲粮,以不添加外源淀粉酶的2种基础饲粮作为对照,利用SDS-Ⅱ测定8种饲粮的体外干物质消化率(IVDMD)、体外表观粗蛋白质消化率(IVACPD)、体外标准化粗蛋白质消化率(IVSCPD)、体外淀粉消化率(IVSTD)、体外总能消化率(IVGED)和体外代谢能(IVME)。每种饲粮设5个重复,每个重复设1根消化管。结果表明:1)与对照组相比,1 840、9 200和18 400 U/g淀粉酶组饲粮胃阶段的IVDMD和IVGED均显著增加(P0.05);18 400 U/g淀粉酶组饲粮的IVME显著高于其他组(P0.05);22~42日龄饲粮的全消化道IVDMD、IVGED以及IVME均显著高于1~21日龄饲粮(P0.05)。2)1 840和9 200 U/g淀粉酶组的全消化道IVACPD和IVSCPD均显著高于对照组(P0.05),22~42日龄饲粮的全消化道IVACPD和IVSCPD显著高于1~21日龄饲粮(P0.05)。3)8种饲粮的全消化道IVSTD均在99.40%以上,9 200和18 400 U/g淀粉酶组的全消化道IVSTD显著低于对照组(P0.05),1~21日龄饲粮的全消化道IVSTD显著高于22~42日龄饲粮(P0.05)。4)饲粮营养水平和淀粉酶添加剂量对肉鸡饲粮IVDMD、IVDGE、IVACPD、IVSCPD、IVSTD和IVME均存在交互作用(P0.01)。在本试验条件下,外源淀粉酶的添加提高了肉鸡饲粮胃阶段的IVDMD、IVDGE,1 840和9 200 U/g外源淀粉酶提高了肉鸡饲粮的IVACPD、IVSCPD,18 400 U/g外源淀粉酶提高了肉鸡饲粮的IVME;玉米-豆粕型饲粮中淀粉几乎完全降解,外源淀粉酶对IVSTD的影响可以忽略;饲粮营养水平和外源淀粉酶添加剂量对肉鸡饲粮体外养分消化率和代谢能存在交互作用,22~42日龄饲粮的体外养分消化率和代谢能均高于1~21日龄饲粮。     

大肠酶对猪饲料酶水解物能值的影响及与非淀粉多糖组分的关系

【目的】研究大肠酶对单胃动物仿生消化系统测试猪饲料原料的体外干物质消化率（DMD）和酶水解物能值（EHGE）的影响,并分析不同大肠酶条件下非淀粉多糖（NSP）组分与DMD和体外总能消化率（GED）的关系,为完善体外模拟胃-小肠-大肠三步消化方法提供参考依据。【方法】采用单因素完全随机设计,共设4个处理,在单胃动物仿生消化系统模拟饲料原料胃和小肠消化后,分别使用对照组（去离子水）、纤维素酶、Viscozyme酶和仿生酶（由纤维素酶、木聚糖酶、β-葡聚糖酶和果胶酶组成）模拟大肠阶段的消化。每个处理设5个重复,每个重复1根消化管,分别测定玉米、大豆粕、小麦麸、玉米DDGS、苜蓿草粉和大豆皮的DMD、GED和EHGE。并使用乙酸酐衍生化气相色谱法测定6种饲粮原料NSP含量和组分。分析饲料原料NSP组分与DMD及GED的相关关系。 【结果】（1）在对照组中,玉米的DMD最高,达到了81.51 %,相应的EHGE为15.39 MJ·kg^-1,而大豆皮的DMD最低,只有10.60 %,相应的EHGE只有2.42 MJ·kg^-1。（2）3种模拟大肠酶均显著提高了玉米、大豆粕和大豆皮的DMD（P＜0.01）,提高了大豆粕和大豆皮的EHGE（P＜0.01）。但纤维素酶作用下苜蓿草粉、玉米DDGS的DMD和EHGE与对照组差异不显著,Viscozyme酶作用下小麦麸、玉米DDGS的DMD和EHGE与对照组差异不显著（P＞0.05）。仿生酶显著提高了6种饲料原料的DMD（P＜0.01）,显著提高了除玉米DDGS外的其他5种饲料原料的EHGE（P＜0.01）。（3）不同的大肠酶对不同饲料原料体外消化率的提升程度不同。在6种原料中,纤维素酶对小麦麸的DMD和EHGE提升程度最高,分别达到了5.89 %和1.03 MJ·kg^-1,而只使大豆粕的DMD和EHGE提高了1.26 %和0.36 MJ·kg^-1;Viscozyme酶对大豆皮体外消化率的提升程度最高,分别使其DMD和EHGE提高6.01%和1.02 MJ·kg^-1。仿生酶对小麦麸的DMD和EHGE的提升程度最高,达到了6.59%和1.37 MJ·kg^-1。（4）6种饲料原料的可溶性非淀粉多糖（SNSP）的含量均低于不溶性非淀粉多糖（INSP）,玉米的总非淀粉多糖（TNSP）含量最低（8.59%）,大豆皮的TNSP含量最高（75.72%）,各原料的NSP主要由阿拉伯糖、木糖、甘露糖和葡萄糖组成,但不同原料中4种单糖含量存在差异。（5）6种饲料原料的SNSP、INSP以及TNSP含量与DMD、GED均呈显著的负相关（P＜0.05）。仿生酶作用下DMD与TNSP含量的相关性（R ²=0.95, P＜0.01）高于纤维素酶（R ²=0.94, P＜0.01）和Viscozyme酶（R ²=0.93, P＜0.01）。同时,仿生酶作用下GED与TNSP含量的相关性（R ²=0.89, P＜0.01）也高于纤维素酶（R ²=0.86, P＜0.01）和Viscozyme酶（R ²=0.81, P＜0.01）。【结论】仿生酶在体外模拟猪大肠消化过程中,对饲料的消化作用优于纤维素酶和Viscozyme酶,可作为单胃动物仿生消化系统体外模拟猪消化中大肠阶段的模拟消化酶。     

外源蛋白酶对肉鸡饲粮体外干物质消化率和酶水解物能值的影响

【目的】研究外源蛋白酶对肉鸡饲粮体外干物质消化率(DMD)和酶水解物能值(EHGE)的影响,并使用仿生法获取饲粮中外源蛋白酶的最适添加量,为饲用酶制剂效价快速评价方法的建立提供理论参考。【方法】试验采用单因素完全随机设计,对照组分别为肉鸡前期和后期基础饲粮(粗蛋白质水平分别为:24.29%和21.72%,干物质基础),试验组分别在肉鸡前期和后期基础饲粮中添加0、15 000、75 000和150 000 PROT·kg-1的外源蛋白酶,试验共8种饲粮样品,每种饲粮样品设5个重复,每个重复1根仿生消化管,使用单胃动物仿生消化系统(SDS-Ⅱ)分别模拟饲粮在鸡的胃和胃—肠道的消化过程,测试并计算饲粮样品的DMD、体外能量消化率(GED)和EHGE,分别建立DMD和EHGE与蛋白酶添加量(protease supplementation,PS)的回归方程,并分析DMD和EHGE与PS的相关关系。【结果】随着外源蛋白酶添加剂量的增加,肉鸡前期和后期基础饲粮全消化道DMD、GED和EHGE也随之增加(P0.01)。随着在肉鸡后期基础饲粮中外源蛋白酶添加剂量的增加,胃消化阶段的DMD和GED随之降低(P0.01)。而在肉鸡前期基础饲粮中添加外源蛋白酶,对胃消化阶段的DMD、GED和EHGE影响不显著(P0.05)。肉鸡前期基础饲粮全消化道DMD(%)和PS(g·kg~(-1))的关系为:DMD(%)=2.56 PS-0.82 PS×PS+73.90(R~2=0.82,RSD=0.42,P0.001);EHGE(MJ·kg~(-1))和PS(g·kg~(-1))的关系为:EHGE(MJ·kg~(-1))=0.75 PS-0.30 PS×PS+15.02(R~2=0.89,RSD=0.07,P0.001);当外源蛋白酶添加剂量为112 500 PROT·kg~(-1)时,肉鸡前期基础饲粮全消化道EHGE达到最大值。肉鸡后期基础饲粮全消化道DMD(%)和PS(g·kg~(-1))的关系为:DMD(%)=3.56PS-1.46 PS×PS+75.20(R ~2=0.70,RSD=0.60,P0.001);EHGE(MJ·kg~(-1))和PS(g·kg~(-1))的关系为:EHGE(MJ·kg~(-1))=0.61 PS-0.30 PS×PS+15.67(R~2=0.79,RSD=0.06,P0.001),当外源蛋白酶添加剂量为91 800 PROT·kg~(-1)时,肉鸡后期基础饲粮全消化道的EHGE达到最大值。【结论】玉米-豆粕基础饲粮中添加外源蛋白酶,可显著提高肉鸡基础饲粮体外全消化道DMD、GED和EHGE。但外源蛋白酶的添加剂量对不同消化道阶段和不同营养指标消化率的影响并不呈单纯一致的剂量反应规律。本试验条件下,肉鸡前期和后期基础饲粮中分别添加112 500和91 800PROT·kg~(-1)的蛋白酶时EHGE提升效果最好。     

外源淀粉酶对肉鸡玉米-豆粕型饲粮体外养分消化率和代谢能的影响北大核心CSCD

本试验旨在利用单胃动物仿生消化系统(SDS-Ⅱ)研究外源淀粉酶对肉鸡玉米-豆粕型饲粮体外养分消化率和代谢能的影响,为准确评价饲用酶制剂的有效性提供依据。试验采用2×4双因素完全随机设计,参照我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)和NRC(1994)鸡营养需要配制肉鸡1~21日龄和22~42日龄玉米-豆粕型基础饲粮,并分别在2种基础饲粮中添加1 840、9 200和18 400 U/g的外源淀粉酶配制6种添加淀粉酶的饲粮,以不添加外源淀粉酶的2种基础饲粮作为对照,利用SDS-Ⅱ测定8种饲粮的体外干物质消化率(IVDMD)、体外表观粗蛋白质消化率(IVACPD)、体外标准化粗蛋白质消化率(IVSCPD)、体外淀粉消化率(IVSTD)、体外总能消化率(IVGED)和体外代谢能(IVME)。每种饲粮设5个重复,每个重复设1根消化管。结果表明:1)与对照组相比,1 840、9 200和18 400 U/g淀粉酶组饲粮胃阶段的IVDMD和IVGED均显著增加(P<0.05);18 400 U/g淀粉酶组饲粮的IVME显著高于其他组(P<0.05);22~42日龄饲粮的全消化道IVDMD、IVGED以及IVME均显著高于1~21日龄饲粮(P<0.05)。2)1 840和9 200 U/g淀粉酶组的全消化道IVACPD和IVSCPD均显著高于对照组(P<0.05),22~42日龄饲粮的全消化道IVACPD和IVSCPD显著高于1~21日龄饲粮(P<0.05)。3)8种饲粮的全消化道IVSTD均在99.40%以上,9 200和18 400 U/g淀粉酶组的全消化道IVSTD显著低于对照组(P<0.05),1~21日龄饲粮的全消化道IVSTD显著高于22~42日龄饲粮(P<0.05)。4)饲粮营养水平和淀粉酶添加剂量对肉鸡饲粮IVDMD、IVDGE、IVACPD、IVSCPD、IVSTD和IVME均存在交互作用(P<0.01)。在本试验条件下,外源淀粉酶的添加提高了肉鸡饲粮胃阶段的IVDMD、IVDGE,1 840和9 200 U/g外源淀粉酶提高了肉鸡饲粮的IVACPD、IVSCPD,18 400 U/g外源淀粉酶提高了肉鸡饲粮的IVME;玉米-豆粕型饲粮中淀粉几乎完全降解,外源淀粉酶对IVSTD的影响可以忽略;饲粮营养水平和外源淀粉酶添加剂量对肉鸡饲粮体外养分消化率和代谢能存在交互作用,22~42日龄饲粮的体外养分消化率和代谢能均高于1~21日龄饲粮。