《Animal Nutrition》：The response of broilers to xylanase and β-glucanase combination in maize-based diets containing wheat distillers’ dried grain with solubles
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本研究旨在解决肉鸡日粮中使用高比例小麦酒精糟及其可溶物（wDDGS）时，因其富含可溶性非淀粉多糖（NSP）导致肠道粘度过高、营养利用受损的问题。研究人员通过考察在含不同水平wDDGS的玉米-豆粕型日粮中添加木聚糖酶和β-葡聚糖酶（XG）复配制剂，探究其对肉鸡生长性能、肠道粘度、回肠非淀粉多糖组分糖流通量及后肠发酵的影响。结果表明，XG补充可有效降低肠道粘度及可溶性NSP水平，改善增重和饲料转化率，并促进盲肠短链脂肪酸（SCFAs）产生，从而在高wDDGS日粮条件下支持可持续肉鸡营养。该研究为利用酶制剂提升非常规饲料原料的饲用价值提供了重要依据。
随着全球对禽肉需求的不断攀升，如何在控制成本的同时保障高效、可持续的生产，成为家禽养殖业面临的核心挑战。饲料成本约占生产总成本的70%，因此，利用非人用竞争性原料（如食品工业副产物）替代传统谷物和蛋白质饲料，是降低成本的关键策略之一。小麦酒精糟及其可溶物（wheat distillers' dried grain with solubles, wDDGS）作为生物乙醇生产的主要副产物，富含蛋白质、脂肪和矿物质，是一种颇具潜力的替代原料。然而，wDDGS在带来营养的同时也带来了“甜蜜的烦恼”：其非淀粉多糖（Non-Starch Polysaccharides, NSP）含量，尤其是可溶性阿拉伯木聚糖含量，是普通小麦的数倍。这些“黏糊糊”的可溶性NSP就像肠道里的胶水，能显著增加食糜粘度，阻碍内源消化酶与营养物质的接触，最终导致肉鸡的生长性能受损和饲料转化率（Feed Conversion Ratio, FCR）下降。面对这种“高价值”与“高风险”并存的原料，如何在日粮中安全高效地提高其用量，成为业界和学界共同关注的焦点。于是，科学家们将目光投向了能够精准分解这些抗营养因子的“剪刀”——外源碳水化合物酶。
为了探究外源酶在解决这一难题中的作用，一项发表于《Animal Nutrition》的研究系统地评估了木聚糖酶和β-葡聚糖酶（Xylanase and β-glucanase, XG）复配制剂，对采食不同wDDGS水平玉米型日粮的肉鸡所产生的系统性影响。研究团队的核心假设是：XG补充能够通过降解wDDGS中的可溶性NSP，降低肠道粘度，从而缓解高wDDGS日粮对肉鸡生产性能的负面影响。
研究人员采用了经典的动物营养学试验设计。他们使用了768只Cobb 500肉鸡，设计了一个3×2的因子试验，其中包含三个wDDGS添加水平（无、中等、高）以及是否添加XG，共计6个处理，每个处理8个重复栏，每栏16只鸡。试验周期为35天，定期评估生长性能。在关键的第21天和35天，研究人员对肉鸡进行采样，开展了一系列关键的生理生化分析。首先，他们测量了肠道（特别是回肠和空肠）食糜的粘度，这是评估NSP抗营养作用的直接指标。其次，利用二氧化钛（TiO2）作为内标物，他们精准测定了回肠中可溶性与不溶性NSP组分糖的流通量，以追踪NSP在肠道的降解与流转情况。再者，通过气相色谱法分析了盲肠内容物中的短链脂肪酸（Short-Chain Fatty Acids, SCFAs），以评估XG对后肠微生物发酵的影响。此外，还测定了胃肠道pH和垫料水分等环境健康指标。所有数据均进行了包含协变量（性别比）的两因素方差分析，以严谨评估wDDGS水平、XG及其交互作用的影响。
3.2. 生长性能
wDDGS和XG对肉鸡的生长性能产生了显著影响。在饲养前期（0-10日龄），XG的效果与wDDGS水平存在交互作用：仅在饲喂高wDDGS日粮的肉鸡中，XG显著提高了其增重，使其恢复到与不添加wDDGS的对照组相当的水平。高wDDGS日粮本身会恶化饲料转化率，而XG则有改善其趋势。在饲养中后期（21-35日龄），XG的效果变得普遍而稳定，无论wDDGS水平如何，均能显著提高增重并改善饲料转化率。纵观整个35天试验期，XG使全期增重提高了3.5%，并有改善饲料转化率的趋势。这些结果表明，XG能有效补偿甚至逆转高wDDGS日粮带来的生长抑制。
3.3. 肠道粘度和垫料水分
中等和高水平的wDDGS日粮显著增加了肉鸡在第21天的回肠粘度和第35天的空肠粘度。XG补充则有效降低了第21天和第35天的回肠粘度。此外，高wDDGS日粮导致垫料水分显著升高，而XG补充降低了垫料水分。这表明XG通过降低肠道内“胶水”的粘稠度，不仅改善了肠道内环境，还有助于改善鸡舍环境卫生。
3.5. 回肠可溶性NSP流通量
正如预期，中等和高wDDGS日粮显著增加了回肠中多种可溶性NSP组分糖的流通量，包括阿拉伯糖、木糖、甘露糖和葡萄糖。这正是导致肠道粘度升高的物质基础。XG补充则显著降低了可溶性阿拉伯糖和总可溶性NSP组分糖的流通量。特别值得注意的是，XG与wDDGS存在交互作用，能特异性地降低中等和高wDDGS日粮组肉鸡回肠内容物中可溶性木糖的浓度。这直接证明了XG（特别是其中的木聚糖酶）靶向降解了wDDGS中富含的阿拉伯木聚糖。
3.6. 回肠不溶性NSP流通量
高wDDGS日粮也增加了不溶性NSP（如阿拉伯糖、木糖、葡萄糖）在回肠的流通量，这反映了日粮中纤维总量的增加。然而，XG补充对不溶性NSP流通量没有影响，这与酶主要作用于可溶性底物的特性相符。
3.8. 盲肠短链脂肪酸（SCFA）
盲肠发酵分析显示，XG补充显著增加了盲肠中丙酸的浓度，并有提高总SCFAs浓度的趋势。SCFAs是肠道微生物发酵膳食纤维产生的重要代谢产物，对维持肠道健康有积极作用。这一结果提示，XG降解可溶性NSP产生的寡糖（如阿拉伯木寡糖，Arabinoxylan-oligosaccharides, AXOS）进入后肠，促进了有益微生物的发酵活动。同时，高wDDGS日粮改变了SCFA的构成比例，增加了乙酸但降低了异丁酸、戊酸和异戊酸。
4. 讨论与5. 结论
综合以上结果，研究清晰地阐明了一条XG改善肉鸡生产性能的作用通路：在玉米-wDDGS日粮中补充XG，能有效降解wDDGS中高水平的可溶性阿拉伯木聚糖，从而显著降低小肠食糜粘度。粘度的降低解除了对养分消化吸收的物理阻碍，这是生长性能（增重和饲料转化率）得以改善的直接原因。同时，降解产生的可发酵寡糖进入后肠，促进了微生物发酵，增加了有益代谢产物SCFAs（特别是丙酸）的产量，这进一步从肠道微生态健康层面支持了肉鸡的生长。此外，XG还通过改善养分吸收和肠道功能，间接降低了因养分消化不全导致的垫料过湿问题。
该研究的结论具有重要的实践意义。它证实，在玉米-豆粕型日粮背景下，通过添加XG酶制剂，可以安全地将wDDGS在肉鸡日粮中的使用量提高到传统认为的“安全上限”之上（例如，在育肥期达到20%），而不会牺牲生长性能。这为降低饲料成本、提高非常规原料利用率、实现可持续家禽生产提供了有力的技术方案。然而，研究也指出，在极高的wDDGS添加水平下，XG的正面效应会减弱，提示未来可能需要根据原料用量优化酶制剂的添加剂量，或探索多种碳水化合物酶的复配使用，以应对更复杂的纤维底物，从而进一步挖掘wDDGS等副产物的营养潜力。
