CN110973371A - 一种畜禽蛋白酶饲料添加剂及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种蛋白酶饲料添加剂，所述蛋白酶饲料添加剂包含碱性蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶和淀粉；所述蛋白酶饲料添加剂各组分占饲料添加剂总质量的百分比分别为：碱性蛋白酶50％‑60％、酸性蛋白酶20％‑30％、中性蛋白酶10％‑15％、淀粉10％‑15％。本发明提供的蛋白酶饲料添加剂可提高日粮中干物质和蛋白质消化率、提高仔猪生长性能、改善血清生化指标、提高蛋鸡生长性能，本发明的蛋白酶饲料添加剂解决了生猪和蛋鸡饲养过程中由于蛋白酶分泌量下降引起的生产性能下降问题。

Description

一种畜禽蛋白酶饲料添加剂及其应用

技术领域

本发明涉及动物营养与饲料技术领域，特别涉及一种畜禽蛋白酶饲料添加剂及其应用。

背景技术

我国饲料资源短缺，蛋白质饲料原料长期依赖进口，制约着我国饲料工业和养殖业发展。近年来，蛋白质原料价格上涨，如何提高饲料蛋白质的吸收利用效率，已成为行业关注的热点问题。结合产业和行业相关背景，围绕畜禽生产的蛋白酶研发与应用迫在眉睫。蛋白酶可以催化分解蛋白质形成肽键，它的作用机制是分解大分子蛋白质为蛋白胨、多肽及游离氨基酸。研究发现，饲用蛋白酶的添加对畜禽的生长具有重要作用，蛋白酶可以钝化植物蛋白原料中的抗营养因子，如β-伴大豆球蛋白和胰蛋白酶抑制因子等，进而减少畜禽的过敏反应，同时补充畜禽内源消化酶分泌量的不足，促进消化器官的发育。研究发现，在日粮中添加适宜剂量的蛋白酶，可以提高蛋白质的消化利用率，从而降低畜禽排泄物中氮的排放数量，具有较好的环保意义。

蛋白酶可分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶。不同类型蛋白酶在畜禽消化道发挥作用的位点不同，酸性蛋白酶的最适pH作用范围为3-5，主要在胃中发挥酸水解作用，弥补植物性饲料原料的添加造成的胃蛋白酶不足；中性蛋白酶和碱性蛋白酶的pH适用范围在7-11，主要在畜禽的小肠位点发挥作用。因此，为了适应动物机体消化道的不同特点，多种类型的蛋白酶需要合理配伍才能更好的发挥水解作用，从而实现改善机体酶的分泌功能，促进动物生长发育、提高畜禽对饲料营养物质的消化利用率，从日粮源头减少氮的排放量。但迄今为止，相关研究及产品开发较少，有必要进行进一步的研究开发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高日粮中干物质和蛋白质消化率、提高仔猪生长性能、改善血清生化指标、提高蛋鸡生长性能的专用蛋白酶饲料添加剂，以解决生猪和蛋鸡饲养过程中由于蛋白酶分泌量下降引起的生产性能下降问题。

本发明提供一种蛋白酶饲料添加剂，所述蛋白酶饲料添加剂包含碱性蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶和淀粉。

所述蛋白酶饲料添加剂各组分占饲料添加剂总量的质量百分比分别为：碱性蛋白酶50％-60％、酸性蛋白酶20％-30％、中性蛋白酶10％-15％、淀粉10％-15％。

本发明中选择多种蛋白酶合理配比，能满足机体内源蛋白酶分泌的不足，本发明所用蛋白酶在温度40度左右活性较高，因此在动物体温下可以发挥作用，同时本发明蛋白酶饲料的pH作用范围较广，因此本产品在动物的胃、十二指肠、空肠和回肠均可以发挥水解作用，进而提高日粮营养物质利用率，同时消除植物原料的抗营养因子，进而提高畜禽的生产性能。

进一步，所述蛋白酶饲料添加剂各组分占饲料添加剂总量的质量百分比分别为：碱性蛋白酶50％-56％、酸性蛋白酶20％-30％、中性蛋白酶10％-14％、淀粉10％。

在本发明的具体实施例中，所述蛋白酶饲料添加剂各组分占饲料添加剂总量的质量百分比分别为：

碱性蛋白酶50％、酸性蛋白酶30％、中性蛋白酶10％、淀粉10％；或，

碱性蛋白酶56％、酸性蛋白酶20％、中性蛋白酶14％、淀粉10％。

所述酸性蛋白酶的酶活力为4万单位/克，所述碱性蛋白酶的酶活力为3万单位/克，所述中性蛋白酶的酶活力为6万单位/克。

本发明还提供一种制备上述蛋白酶饲料添加剂的方法，所述方法具体为：将各种原料称重后进行筛分后过60目，将筛分好的原料，按配比进行称重，进行总混，得到所述的蛋白酶饲料添加剂。

在本发明实施例中，本发明提供一种包含基础日粮和上述蛋白酶饲料添加剂的日粮。

所述基础日粮与蛋白酶饲料添加剂的质量比为10000：1-2000：1优选地，所述基础日粮与蛋白酶饲料添加剂的质量比为4000：1。

本发明还提供上述蛋白酶饲料添加剂在断奶仔猪饲料中的应用。优选地，所述应用为提高仔猪的生长性能和/或提高仔猪的免疫功能。

本发明还提供上述蛋白酶饲料添加剂在蛋鸡饲料中的应用。优选地，所述应用为提高蛋鸡生长性能。

本发明提供的蛋白酶饲料添加剂，对蛋白质的酶解效率较高，同时也可以释放饲料原料中一定数量的还原糖，与市场上专一酶解蛋白原料的蛋白酶有明显区别。它的主要原料组成及配比合理、相互之间发挥协同作用，具有良好的促进畜禽生长、钝化抗营养因子、提高营养物质利用率、减少日粮中的氮素污染排放等作用，安全稳定，无任何副作用。本发明提供的饲料添加剂与目前常用的抗生素、化学抗菌药物、抗病毒药物以及营养性药物均无配伍禁忌。本发明蛋白酶饲料添加剂的具有有益效果如下：

(1)添加蛋白酶饲料添加剂可提高日粮中干物质和粗蛋白质的消化率。

(2)日粮中添加蛋白酶饲料添加剂可提高断奶仔猪的平均日增重、降低饲料增重比，显著提高断奶仔猪的生长性能。

(3)日粮中添加蛋白酶饲料添加剂能够显著提高断奶仔猪免疫功能：提高血清中谷草转氨酶的含量；降低血清中甘油三酯、降低血清中高密度脂蛋白胆固醇含量、增加肌酐的浓度。

(4)日粮中添加蛋白酶饲料添加剂可以显著提高蛋鸡生长性能：提高产蛋率和平均日产蛋重，降低料蛋比。

(5)本发明蛋白酶饲料添加剂具有较高的耐温性能，在不同环境储存时的酶活稳定性较好，可以在室温长期保存，满足饲料添加剂产品开发的保质期条件，添加方式为直接混合，使用起来较为方便。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原料如无特别说明均能从公开商业途径获得。

以下实施例中使用的原料：

酸性蛋白酶：酶活力为4万单位/克，购自洛阳牧为生物科技有限公司；

碱性蛋白酶：酶活力为3万单位/克，购自河南新仰韶生物科技有限公司；

中性蛋白酶：酶活力为6万单位/克，购自洛阳牧为生物科技有限公司；

胰蛋白酶：酶活性为2万单位/克，购自美国sigma公司。

以下实施例中使用的仪器：

电子天平、电热鼓风干燥箱、电热恒温水浴锅、摇床、分光光度计、离心机、150ml容量瓶、保鲜膜、11mm滤纸、100ml容量瓶、1000ml容量瓶、20ml量筒、1000μl移液枪、50ml试管、10ml移液管、洗耳球、100ml烧杯、500ml烧杯、铁架台、50ml酸式滴定管、消化炉、通风柜、半自动凯氏定氮仪。

实施例1、蛋白酶饲料添加剂的开发

本发明使用透析袋体外消化的方法，模拟畜禽的胃肠液消化内环境，以干物质和粗蛋白质消化率、还原糖增量作为评价指标，分析酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶对断奶仔猪日粮营养物质消化率的影响，筛选出适宜添加的酶种类及最佳剂量；在获得单酶的最佳剂量之后，筛选出蛋白酶产品的组合酶谱，配制出适宜于畜禽生产的专用蛋白酶饲料添加剂。

1、试验日粮

试验原料组成参考畜禽典型玉米-豆粕日粮配制。日粮中给组分及配比具体为：玉米占比65％，豆粕占比25％，麸皮占比5％，预混料占比5％。利用粉碎机对混合后的饲料粉碎，至95％以上过60目筛网，置于包装袋内密封，备用。

2、试验方法

试验设置胃蛋白酶组为对照组，蛋白酶的添加量为2万单位/克，设置酸、中、碱性蛋白酶及复合蛋白酶为试验组，每个添加水平分别设5个重复；酸、中、碱性蛋白酶添加量分别设计6个梯度，分别为3、6、9、12、15、18u/g。

复合酶设四个试验组，添加水平为：第一组酸+中性蛋白酶(酸性和中性蛋白酶添加量均为9u/g)，第二组酸+碱蛋白酶(酸性和碱性蛋白酶添加量均为9u/g)，第三组中+碱蛋白酶(中性和碱性蛋白酶添加量均为9u/g)，第四组酸+中+碱性蛋白酶(酸性、中性、碱性蛋白酶添加量均为6u/g)。

3、体外酶解操作过程

(1)模拟胃的消化：称取1-3g饲料样品(精确至0.0001g)，编号后置于三角瓶中，加入盐酸氯化钠缓冲液(0.1mol/L，pH 2.0)和0.1g的胃蛋白酶(每次试验分别加入不同试验组的蛋白酶)，用封口膜封紧瓶口。在厌氧条件下，将三角瓶置于39℃恒温摇床内振荡6h，震荡频率为70r/min。

(2)模拟小肠酶解过程

完成胃期模拟消化后，打开封口膜，加入磷酸缓冲液(0.1mol/L，pH 7.0)和配制好的胰蛋白酶溶液。在溶液pH值为7.0、厌氧环境下，封好三角瓶的瓶口，放置于39℃的恒温摇床内震荡24h，震荡频率为70r/min。

(3)还原糖生成量的测定

24h后取出，取出三角瓶，室温静置20min，取酶解后上清液于试管中，加入DNS检测液，水浴锅内煮沸5min，取出，冷却至室温，加9mL蒸馏水，混匀。在540nm光波处测定各溶液的吸光度值，通过还原糖标准曲线，计算上清液中的还原糖含量。

(4)干物质和粗蛋白酶解效率的测定

使用绝干称重的滤纸对三角瓶中的酶解残渣真空抽滤，将抽滤后的残渣和滤纸置于105℃烘箱中烘干至恒重，使用半自动定氮仪测定粗蛋白含量。

4、试验结果

(1)添加碱性蛋白酶对还原糖生成量、干物质和粗蛋白消化率的影响

如表1所示，添加碱性蛋白酶对玉米-豆粕型日粮的还原糖生成量、干物质和粗蛋白质的消化率有一定的提高，其中，剂量3-5组效果最好。

表1添加碱性蛋白酶对还原糖生成量、干物质和粗蛋白消化率的影响

(2)添加中性蛋白酶对还原糖生成量、干物质和粗蛋白消化率的影响

如表2所示，添加中性蛋白酶对玉米-豆粕型日粮的还原糖生成量、干物质和粗蛋白的消化率有一定的作用，其中剂量3-6组效果最好。

表2添加中性蛋白酶对还原糖生成量、干物质和粗蛋白消化率的影响

(3)添加酸性蛋白酶对还原糖生成量、干物质和粗蛋白消化率的影响

如表3所示，添加酸性蛋白酶对玉米-豆粕型日粮的干物质和粗蛋白的消化率有一定的提高，其中3-4组效果最好。

表3添加酸性蛋白酶对还原糖生成量、干物质和粗蛋白消化率的影响

(4)添加不同类型复合蛋白酶对还原糖生成量、干物质和粗蛋白消化率的影响

如表4所示，添加复合酶对玉米-豆粕型日粮干物质和粗蛋白质消化率有一定的提高趋势，且三种蛋白酶都添加时，粗蛋白质消化率最高。

表4添加不同类型复合蛋白酶对还原糖生成量、干物质和粗蛋白消化率的影响

注：第1组：酸性蛋白酶与中性蛋白酶复合。第2组：酸性蛋白酶与碱性蛋白酶复合。第3组：中性蛋白酶与碱性蛋白酶复合。第4组：三种蛋白酶复合。

实施例2、蛋白酶添加剂对断奶仔猪的影响

1、试验设计

试验采用单因子随机区组设计，选择三元健康断奶仔猪144头，随机分为3个处理，每个处理6个重复，每个重复(栏)8头猪，试验期28d。试验过程中饲喂的基础日粮参考NRC(2012)标准配制，基础日粮的组分及配比分别为：玉米占比65％，豆粕占比25％，麸皮占比5％，预混料占比5％。

试验分组如下：

第1组饲喂基础日粮，为对照组

第2组每吨基础日粮添加250g专用蛋白酶组合1，分别添加碱性蛋白酶50％、酸性蛋白酶30％、中性蛋白酶10％、淀粉10％；

第3组每吨基础日粮添加250g专用蛋白酶组合2，分别添加碱性蛋白酶56％、酸性蛋白酶20％、中性蛋白酶14％、淀粉10％。

试验所用的猪舍为半开放式猪舍，自然采光，通风良好，在试验开始之前都经过清洗和严格的消毒。每天定时饲喂三次，分别在08:00、11:00和16:00各喂一次。自由采食与饮水。试验期间按照试验所在猪场的免疫方法进行疫苗注射和饲养管理。

2、测定指标及方法

(1)生长性能测定

分别在试验开始和结束空腹称重。在试验过程中按时记录耗料量，并计算整个试验期间的平均日增重、平均日采食量和料重比。观察和记录仔猪每天的采食状况、精神状况、粪尿排泄以及疾病状况等。

(2)血清生化指标

试验结束选取精神状况较好、体重态特征相似的仔猪，在清晨未进食状态下，从前腔静脉采血5ml,将采好的血样标号放置于干净的离心管内，4000r/min离心5min，分离血清，于-20℃冰箱保存备用。生化指标测定采用全自动生化分析仪测量血清中总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLO)、葡萄糖(GLU)和尿素氮(BUN)含量；谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)和碱性磷酸酶(ALP)的活性；总胆红素(TBIL)和肌酐(CREA)含量；钙(Ca)和磷(P)含量。

3、试验结果与分析

(1)断奶仔猪生长性能分析

从表5可知，与对照组相比，两组专用蛋白酶的添加，均可以提高断奶仔猪的平均日增重(P<0.05)，降低饲料增重比。其中，专用蛋白酶1对仔猪生产性能的提高更加明显。

表5：日粮添加两种专用蛋白酶对断奶仔猪生长性能的影响

注：同行数据肩标无字母或有相同字母表示差异不显著(P>0.05)，不同字母表示差异显著(P<0.05)。

(2)血清生化指标的测定

由表6可知：与对照组相比，专用蛋白酶1和2能够显著提高血清中谷草转氨酶的含量(P<0.05)；专用蛋白酶1与对照组相比，血清中甘油三酯差异显著(P<0.05)；与对照组相比，专用蛋白酶2血清中高密度脂蛋白胆固醇含量显著降低(P<0.05)；在断奶仔猪饲料中添加专用蛋白酶2显著增加了肌酐的浓度(P<0.05)。

表6日粮添加两种专用蛋白酶对断奶仔猪血清生化指标的影响

注：同行数据肩标无字母或有相同字母表示差异不显著(P>0.05)，不同字母表示差异显著(P<0.05)。

实施例2：蛋白酶添加剂对蛋鸡产蛋率的影响

1、试验设计

本试验采用单因素完全随机分组设计，选取900只70周龄健康且产蛋率相近的海兰褐蛋鸡，随机分为3组(基础产蛋率：85.83％，85.28％，86.13％)，每组5个重复，每个重复60只鸡。预饲期7天，试验期62天。

试验设对照组(饲喂基础饲粮)、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(分别饲喂在每吨基础饲粮中添加250g专用蛋白酶组合1和250g专用蛋白酶组合2)。整个试验期采取自由采食、自由饮水，鸡舍负压纵向通风，3层阶梯式笼养，每笼3只鸡，采用自然光照加人工补光，恒定光照时间为16h/天。每日饲喂3次(07:00、14:00、17:30)，确保料槽中料量均匀，17:00人工收蛋。

2、试验结果分析

从表7可知，与对照组相比，两组专用蛋白酶的添加，均可以提高蛋鸡产蛋率和平均日产蛋重(P<0.05)，降低料蛋比(P<0.05)，破软蛋率和平均日采食量均无明显变化。其中，专用蛋白酶1对蛋鸡产蛋率的提高更加明显。

表7日粮添加两种专用蛋白酶对蛋鸡生产性能的影响

注：同行数据肩标无字母或有相同字母表示差异不显著(P>0.05)，不同字母表示差异显著(P<0.05)。

Claims (10)

1.一种蛋白酶饲料添加剂，所述蛋白酶饲料添加剂包含碱性蛋白酶、酸性蛋白酶、中性蛋白酶和淀粉。

2.根据权利要求1所述的酶菌饲料添加剂，其特征在于，所述蛋白酶饲料添加剂各组分占饲料添加剂总量的质量百分比分别为：碱性蛋白酶50％-60％、酸性蛋白酶20％-30％、中性蛋白酶10％-15％、淀粉10％-15％。

3.根据权利要求2所述的蛋白酶饲料添加剂，其特征在于，所述蛋白酶饲料添加剂各组分占饲料添加剂总量的质量百分比分别为：碱性蛋白酶50％-56％、酸性蛋白酶20％-30％、中性蛋白酶10％-14％、淀粉10％。

4.根据权利要求3所述的蛋白酶饲料添加剂，其特征在于，所述蛋白酶饲料添加剂各组分占饲料添加剂总量的质量百分比分别为：

碱性蛋白酶50％、酸性蛋白酶30％、中性蛋白酶10％、淀粉10％；或，

碱性蛋白酶56％、酸性蛋白酶20％、中性蛋白酶14％、淀粉10％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的蛋白酶饲料添加剂，其特征在于，所述酸性蛋白酶的酶活力为4万单位/克，所述碱性蛋白酶的酶活力为3万单位/克，所述中性蛋白酶的酶活力为6万单位/克。

6.一种制备权利要求1-5任一项所述的蛋白酶饲料添加剂的方法，其特征在于，所述方法具体为：将各种原料称重后进行筛分过60目，将筛分好的原料，按配比进行称重，进行总混，得到所述的蛋白酶饲料添加剂。

7.一种包含基础日粮和权利要求1-5任一项所述蛋白酶饲料添加剂的日粮。

8.根据权利要求7所述的日粮，其特征在于，所述基础日粮与蛋白酶饲料添加剂的质量比为10000：1-2000：1；优选地，所述基础日粮与蛋白酶饲料添加剂的质量比为4000：1。

9.权利要求1-5任一项所述的蛋白酶饲料添加剂在断奶仔猪饲料中的应用；优选地，所述应用为提高仔猪的生长性能和/或提高仔猪的免疫功能。

10.权利要求1-5任一项所述的蛋白酶饲料添加剂在蛋鸡饲料中的应用；优选地，所述应用为提高蛋鸡生长性能。