2. 新疆巴音郭楞蒙古自治州和静县宝奇焉耆马种马场, 焉耆 841100
2. Mongolian Autonomous Prefecture Bayinguoleng Baoqi Stud Farm of Yanqi Horse, Yanqi 841100, China
饲粮营养平衡是动物生产的基础，饲粮中纤维和蛋白质水平不合适或粗饲料饲喂不恰当会导致动物健康受损，饲粮中营养物质利用率降低甚至会导致动物出现疾病或死亡[1]。因此，适宜的饲粮蛋白质、纤维水平是科学饲养的基础，粗饲料的合理使用对改善动物体内物质代谢和提高动物生产性能具有重要意义。焉耆马是一种较适于耐力竞赛的新疆优良地方马品种，主要分布于巴音郭楞蒙古自治州和静县、和硕县，体质结实、结构匀称、骨骼粗壮，是典型的乘挽兼用型马，具有工作持久性强，骑乘耐力、速度亦佳，耐粗饲等特点。焉耆马的成熟年龄为3岁左右，其中12月龄是焉耆马体格生长的关键时期，对今后的运动性能、繁殖性能有较大的影响，因此科学的饲养管理对焉耆马的生长发育及生产性能至关重要，但目前对焉耆马的营养需要量研究甚少，且尚未制定焉耆马的营养需要标准。因此，本试验以12月龄焉耆公马为试验对象，在参考NRC(2007)[2]马营养需要量的基础上，为该年龄段的马匹设置了4个不同纤维和蛋白质水平的饲粮，采用消化代谢的试验方法，测定不同纤维和蛋白质水平饲粮下马匹对饲粮主要营养成分的消化率，建立焉耆马营养物质摄入量与沉积量之间的数学关系，为今后12月龄焉耆马的科学饲养提供依据。
1 材料与方法 1.1 试验时间与地点本试验于2013年7月至2013年9月在新疆巴音郭楞蒙古自治州宝奇焉耆马种马场进行。
1.2 试验动物本试验选取年龄为12月龄、平均体重为 (191±20) kg的焉耆马公马12匹，随机分为2组，每组6匹。
1.3 试验设计试验采用分期分组的试验方法进行。试验分2期：第1期为试验Ⅰ组、试验Ⅱ组，第2期为试验Ⅲ组和试验Ⅳ组，各组饲喂不同纤维和蛋白质水平的饲粮(各组饲粮中纤维和蛋白质水平分别为76.59%、6.81%，74.21%、7.88%，71.82%、8.94%，69.41%、10.01%，其中精料为颗粒精料，粗料为燕麦秸秆)，试验设计和分组见表1。每期进行为期21 d的消化代谢试验，其中预试期15 d，正试期6 d。第1期与第2期间饲草料转化期9 d。预试期开始之前对马匹进行空腹称重；正试期内每天每2 h收集每匹马排出的全部粪样、尿样；试验期结束次日早晨对马匹进行空腹称重并静脉采血。
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表1 试验设计和分组 Table 1 Experiment design and group |
所有马匹同一环境条件下饲养，整个试验期所有试验马匹均采用单槽舍饲。同时结合马匹的采食习性，将全天的饲粮分为5次进行饲喂(分别在08:00、12:30、17:00、21:00和00:00)，饲喂方式为先粗后精，少量多次，以确保所有饲粮全部采食完毕，自由饮水。饲粮组成及营养水平见表2。
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表2 饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 2 Composition and nutrient levels of diets (DM basis) |
正试期对颗粒精料和燕麦秸秆样品进行采集，将风干的饲草料经40目粉碎机粉碎后待测。
1.5.2 粪、尿样的采集及保存粪样：正试期内使马匹全天保持站立状态，使用自制收粪装置，全天每2 h收集马匹粪样1次并称重，将收集的全天粪样完全混匀，随机抓取粪样总重的10%，放入已编号的样品袋中，自然风干后称重。将试验马匹连续6 d自然风干的粪样混匀，取1 kg作好记录封存待测。
尿样：正试期内使马匹全天保持站立状态，使用自制收尿装置，全天每2 h收集马匹尿液1次，将全天尿液充分摇匀，用量筒测定总体积并取10%，加入5%的浓硫酸后存入塑料瓶，封闭保存并做好记录。将试验马匹连续4 d收集的尿样混匀，取1 L保存待测。
1.5.3 血液样品的采集及保存试验期结束当天早晨，对马匹空腹颈静脉采血，每匹马采血10 mL至肝素钠抗凝采血管，1 500×g离心20 min制得血浆，然后用移液器将血浆分装于2 mL离心管中，放入-20 ℃冰箱中保存待测。
1.6 样品的测定 1.6.1 饲草料、尿液及粪便中营养成分的测定精料补充料、燕麦秸秆、粪样中干物质(dry matter,DM)、有机物(organic matter,OM)、磷(phosphorus,P)的含量均采用常规饲料分析方法[3]进行测定，钙(calcium,Ca)含量采用邻甲酚酞比色法[4]进行测定。尿液中P含量采用定P法[5]进行测定。总能(gross energy,GE)采用HR-15氧弹式热量计测定，中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)含量采用美国ANKOM纤维分析仪进行测定，粗蛋白质(crude protein,CP)含量采用德国Elementar Analysen Systeme快速定氮仪测定。
1.6.2 血浆生化指标的测定血浆中总蛋白(total protein,TP)、白蛋白(albumin,ALB)、尿素氮(urea nitrogen,UN)含量采用购自中生北控生物科技股份有限公司的试剂盒(货号分别为2090-2003、2074-2003、2102-2003)测定；血浆中球蛋白(globulin,GLB)、谷氨酰胺(glutamine,Gln)含量采用购自北京华英生物技术公司的试验盒(货号分别为HY-N0013、HY-60057)测定。
1.7 数据计算及处理数据的计算主要参考袁缨[6]的方法。试验数据均以平均值±标准差表示，应用SPSS 16.0统计软件对试验数据进行方差分析，多重比较采用Duncan氏法进行。
2 结 果 2.1 不同纤维和蛋白质水平饲粮对12月龄焉耆马营养物质摄入量、消化量、消化率的影响由表3可知，焉耆马对OM、CP的摄入量随饲粮中蛋白质水平的增加呈上升趋势，其中试验Ⅳ组CP摄入量显著高于试验Ⅰ组及试验Ⅱ组(P＜0.05)；但随饲粮中蛋白质水平的增加，焉耆马对NDF、ADF的摄入量呈下降趋势，且试验Ⅳ组ADF摄入量显著低于试验Ⅰ组及试验Ⅱ组(P＜0.05)；Ca、P摄入量随饲粮中蛋白质水平的增加呈增加趋势，试验Ⅳ组Ca、P摄入量与试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组相比差异显著(P＜0.05)。
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表3 不同纤维和蛋白质水平饲粮对12月龄焉耆马营养物质摄入量、消化量、消化率的影响(干物质基础，代谢体重基础) Table 3 Effects of different dietary fiber and protein levels on nutrient intake, digestion amount and digestibility of 12 months old Yanqi horse (DM basis, W0.75 basis, n=6) |
随饲粮中蛋白质水平的增加，焉耆马对DM、OM的消化量呈增加趋势，但各组间差异不显著(P＞0.05)；焉耆马对CP的消化量随饲粮中蛋白质水平的增加而增加，且试验Ⅳ组、试验Ⅲ组显著高于试验Ⅰ组及试验Ⅱ组(P＜0.05)；Ca、P的消化量也随饲粮中蛋白质水平的增加而增加，且试验Ⅳ组Ca、P消化量显著高于试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组(P＜0.05)。
随饲粮中蛋白质水平的增加，焉耆马对DM、OM、CP的消化率呈上升趋势，但各组间差异不显著(P＞0.05)。试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组NDF、ADF的消化率随饲粮中蛋白质水平的增加呈上升趋势(P＞0.05)；随饲粮中蛋白质水平的增加，焉耆马对Ca的消化率也呈上升趋势，但P的消化率变化趋势不明显。
2.2 不同纤维和蛋白质水平饲粮对12月龄焉耆马能量代谢的影响由表4可知，随着饲粮中蛋白质水平的增加，焉耆马对GE摄入量呈上升趋势，试验Ⅱ组、试验Ⅲ组、试验Ⅳ组GE摄入量比试验Ⅰ组分别提高 3.71%(P＞0.05)、3.98%(P＞0.05)、7.42%(P＞ 0.05)；但增加饲粮中蛋白质水平对粪能和尿能无显著影响(P＞0.05)。焉耆马的消化能和代谢能随饲粮中蛋白质水平的增加而增加，其中试验Ⅲ组、试验Ⅳ组代谢能显著高于试验Ⅰ组及试验Ⅱ组(P＜0.05)。
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表4 不同纤维和蛋白质水平饲粮对12月龄焉耆马能量代谢的影响(代谢体重基础) Table 4 Effects of different dietary fiber and protein levels on energy metabolism of 12 months old Yanqi horse (W0.75 basis, n=6) |
以GE摄入量为横坐标，消化能为纵坐标作图(图1)，得出12月龄焉耆马GE摄入量与消化能之间的线性回归方程为y=0.810 6x-0.409 2(R2=0.704 9)。
 | 图1 12月龄焉耆马总能摄入量与消化能之间的线性回归关系 Fig. 1 Linear regression relationship between GE intake and digestible energy of 12 months old Yanqi horse |
由表5可知，焉耆马对氮摄入量随饲粮中蛋白质水平的增加而增加，且试验Ⅳ组显著高于试验Ⅰ组及试验Ⅱ组(P＜0.05)；各组粪氮排出量差异不显著(P＞0.05)；试验Ⅲ组、试验Ⅳ组尿氮排出量显著高于试验Ⅰ组、试验Ⅱ组(P＜0.05)；随饲粮中蛋白质水平的增加，焉耆马体内氮沉积量呈上升趋势，试验Ⅱ组、试验Ⅲ组、试验Ⅳ组氮沉积量比试验Ⅰ组分别提高19.15%(P＞0.05)、21.28%(P＞0.05)、34.04%(P＞0.05)；各组氮沉积率均在53.00%左右，组间差异不显著(P＞0.05)。
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表5 不同纤维和蛋白质水平饲粮对12月龄焉耆马氮代谢的影响(代谢体重基础) Table 5 Effects of different dietary fiber and protein levels on nitrogen metabolism of 12 months old Yanqi horse (W0.75 basis, n=6) |
以氮摄入量为横坐标，氮沉积量为纵坐标作图(图2)，得出12月龄焉耆马氮摄入量与氮沉积量之间的线性回归方程为y=0.481 3x+0.118 4(R2=0.557 7)。
 | 图2 12月龄焉耆马氮摄入量与氮沉积量之间的线性回归关系 Fig. 2 Linear regression relationship between nitrogen intake and nitrogen retention of 12 months old Yanqi horse |
由表6可知，焉耆马对Ca摄入量随饲粮中蛋白质水平的增加而增加，且试验Ⅳ组显著高于试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组(P＜0.05)；粪Ca排出量随饲粮中蛋白质水平的增加而增加，且试验Ⅳ组显著高于试验Ⅰ组、试验Ⅱ组(P＜0.05)，但各组尿Ca排出量无显著差异(P＞0.05)。随饲粮中蛋白质水平的增加，焉耆马体内Ca沉积量、Ca沉积率增加，以试验Ⅳ组为最高，且试验Ⅳ组显著高于试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组(P＜0.05)。
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表6 不同纤维和蛋白质水平饲粮对12月龄焉耆马钙、磷代谢的影响(代谢体重基础) Table 6 Effects of different dietary fiber and protein levels on metabolism of Ca and P of 12 months old Yanqi horse (W0.75 basis, n=6) |
随饲粮中蛋白质水平的增加，P摄入量极显著增加(P＜0.01)；粪P排出量随饲粮中蛋白质水平的增加而增加，且试验Ⅲ组、试验Ⅳ组显著高于试 验Ⅰ组及试验Ⅱ组(P＜0.05)。就尿P排出量而 言，试验Ⅱ组、试验Ⅲ组、试验Ⅳ组均高于试验Ⅰ组，但以试验Ⅱ组为最高，与试验Ⅰ组的差异达到显著水平(P＜0.05)；随饲粮中蛋白质水平的增加，焉耆马体内P沉积量增加，试验Ⅳ组显著高于试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组(P＜0.05)。
以Ca摄入量为横坐标，Ca沉积量为纵坐标作图(图3)，得出12月龄焉耆马Ca摄入量与Ca沉积量之间的线性回归方程为y=0.582 5x-74.423(R2=0.607 3)，表明在一定范围内Ca沉积量与Ca摄入量呈正相关；以P摄入量为横坐标，P沉积量为纵坐标作图(图4)，得出12月龄焉耆马P摄入量与P沉积量之间的线性回归方程为y=0.182 9x+59.399(R2=0.149 0)，表明在一定范围内P沉积量与P摄入量呈正相关。
 | 图3 12月龄焉耆马钙摄入量与钙沉积量之间的线性回归关系 Fig. 3 Linear regression relationship between Ca intake and Ca retention of 12 months old Yanqi horse |
 | 图4 12月龄焉耆马磷摄入量与沉积量之间的线性回归关系 Fig. 4 Linear regression relationship between P intake and Pretention of 12 months old Yanqi horse |
由表7可知，增加饲粮中蛋白质水平对12月龄焉耆马血浆中TP、GLB、ALB含量无显著影响(P＞0.05)，但试验Ⅳ组均高于试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组；就血浆UN含量而言，各组间差异不 显著(P＞0.05)，但试验Ⅱ组、试验Ⅳ组低于试验Ⅰ组及试验Ⅲ组；随饲粮中蛋白质水平的增加，血浆中Gln含量呈上升趋势，但各组间差异不显著(P＞0.05)。
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表7 不同纤维和蛋白质水平饲粮对12月龄焉耆马血浆生化指标的影响 Table 7 Effects of different dietary fiber and protein levels on plasma biochemical indices of 12 months old Yanqi horse (n=6) |
饲粮中合理的精粗比例是科学饲养的基础，也是动物获取营养物质的保证。影响动物采食量的因素有很多，包括动物生理状态、饲粮类型、环境、饲喂技术等。研究表明动物饲粮中蛋白质水平的提高有利于提高DM的采食量，但降低了粗料的采食量[7]。对马而言，适宜的饲粮蛋白质水平不仅能够满足马对营养物质的需求，更是其健康生长的前提。Dulphy等[8]报道，饲粮的质量下降，如增加饲料中粗纤维或减少CP的量，会导致马的采食量下降。
本试验中焉耆马的营养物质摄入量随着饲粮中蛋白质水平的增加而发生改变。饲喂蛋白质水平分别为8.94%、10.01%的饲粮时，焉耆马对DM、OM的摄入量有所提高。饲粮中蛋白质水平从6.81%增加到10.01%，饲粮中蛋白质水平增加、纤维水平降低，导致焉耆马对NDF、ADF的摄入量呈下降趋势。焉耆马对Ca、P的摄入量也受饲粮纤维和蛋白质水平的影响，试验Ⅱ组、试验Ⅲ组、试验Ⅳ组Ca的摄入量分别比试验Ⅰ组增加了12.23%、26.33%、48.44%；随饲粮中蛋白质水平的增加，P的摄入量极显著增加。因此，饲粮中蛋白质水平的增加，即纤维水平降低，改善了饲粮的质量，从而提高焉耆马对DM、OM、CP、Ca、P的摄入量。
3.2 不同纤维和蛋白质水平饲粮对12月龄焉耆马营养物质消化率的影响饲粮中纤维和蛋白质水平对动物营养物质的消化代谢有重要影响，在动物饲养中占有重要地位。NDF、ADF的消化率反映出动物对结构性碳水化合物的利用能力，而饲粮中纤维水平过高将降低动物对饲粮中CP、E、Ca、P等的利用率。饲粮中纤维的消化率受粗饲料细胞壁结构、动物采食量、食糜流通与消化速率以及饲粮加工调制等许多因素的影响[9]。Slade等[10]研究表明，马对饲粮中氮和CP的消化能力与DM摄入量和饲粮蛋白质水平有关，随着DM摄入量和饲粮蛋白质水平的增加，CP的消化率也增加。Hintz等[11]研究饲喂不同精粗比饲粮对矮马消化道食糜消化率的影响，结果表明，随饲粮精粗比的增加，马对饲粮中DM、OM、CP、NDF、ADF的消化率增加。
在本试验中，随着饲粮蛋白质水平的增加，12月龄焉耆马对饲粮中营养物质的消化率整体呈上升趋势。DM的消化率随饲粮中蛋白质水平的增加逐渐升高，以试验Ⅳ组最为明显，其次是试验Ⅲ组和试验Ⅱ组，试验Ⅱ组、试验Ⅲ组、试验Ⅳ组相比试验Ⅰ组分别提高了6.97%、4.89%、4.16%。OM、CP、Ca的消化率也随着饲粮中蛋白质水平的增加而升高。但饲粮中P消化率不随饲粮中蛋白质水平的增加而增加，以试验Ⅲ组P的消化率最低，这可能与马的生理状态等因素有关。此外，本试验中NDF、ADF的消化率随饲粮中蛋白质水平的增加而增加，可能是由于焉耆马摄入的蛋白质有益于焉耆马盲肠处降解纤维的微生物增殖[12]，从而使饲粮中纤维的消化率增加；同时，饲粮中纤维水平的降低，即蛋白质水平增加可提高DM、Ca的消化量，并使各组消化能、氮沉积量呈上升趋势。以上结果表明，随饲粮中蛋白质水平的增加，12月龄焉耆马对饲粮中营养物质的消化率增加。
3.3 不同纤维和蛋白质水平饲粮对12月龄焉耆马能量代谢的影响动物在采食饲粮后，饲粮中的蛋白质、碳水化合物和脂肪在动物机体内经过一系列的消化和代谢产生的能量，最终以ATP的形式满足机体需要。饲粮中可利用能量的多少取决于饲粮结构。Miraglia等[13]使用精粗比分别为100∶0、75∶25、50∶50的3种饲粮对4匹体重约为550 kg的马进行消化代谢试验，结果表明，随饲粮中精料比例的增加，GE摄入量增加，消化能也呈增加趋势。
本试验结果表明，12月龄焉耆马GE摄入量随饲粮中蛋白质水平的增加呈上升趋势，与Miraglia等[13]的研究结果一致。消化能、代谢能也随饲粮中蛋白质水平的增加而上升，且饲粮中蛋白质水平为10.01%时，12月龄焉耆马的消化能和代谢能最高。Barth等[14]研究表明，190 kg的育成马平均每天所需能量为2.87 MJ/(匹·d)(代谢体重基础)。NRC(2007)[2]推荐，成熟体重为400 kg的马，12月龄时体重为257 kg，每天所需的能量为0.98 MJ/(匹·d)(代谢体重基础)。本试验通过消化代谢试验得出12月龄焉耆马的能量适宜需要量为2.78 MJ/(匹·d)(代谢体重基础)，与Barth等[14]的研究结果相似，但高于NRC(2007)[2]中推荐量，这可能与马的品种、饲养环境有关。
3.4 不同纤维和蛋白质水平饲粮对12月龄焉耆马氮代谢的影响氮代谢是反映饲粮氮平衡的重要指标。影响动物氮代谢的因素很多，包括饲粮结构、营养水平、动物自身消化吸收能力，而饲粮蛋白质水平是决定动物体内氮代谢的直接因素。Slade等[10]研究表明，非做工状态下的马体内氮沉积量随饲粮蛋白质水平的增加而增加。Pfeiffer等[15]研究发现，CP摄入过量和饲粮中氨基酸不平衡导致尿氮排出量增加，使氮的利用率降低，CP摄入量和尿氮排出量存在相关性。
在本试验中，随饲粮中蛋白质水平的增加，12月龄焉耆马对氮的摄入量增加，氮的沉积量也呈增加的趋势，与Slade等[10]研究结果一致，且饲粮中蛋白质水平为10.01%时，12月龄焉耆马对氮的利用率最高。12月龄焉耆马粪氮排出量随饲粮中蛋白质水平的增加未有明显变化，但尿氮排出量随饲粮中蛋白质水平的增加而逐渐增加，与Pfeiffer等[15]的研究结果相似。Reitnour等[16]研究发现，马对可消化蛋白质(DP)的最低需求量为400 mg/(kg BW·d)。Olsman等[17]研究认为马对DP的适宜需求量为545 mg/(kg BW·d)。本试验通过消化代谢试验提出12月龄焉耆马对DP的适宜需求量为566 mg/(kg BW·d)，与Reitnour等[16]和Olsman等[17]的研究结果接近。
3.5 不同纤维和蛋白质水平饲粮对12月龄焉耆马Ca、P代谢的影响Ca、P是马所需的主要矿物元素，参与许多生理过程。马主要通过肠道以细胞旁通道被动转运和依靠维生素D细胞间转运的方式吸收Ca和P[18]。马体内Ca、P的吸收效率与饲粮类型、营养成分、饲粮中Ca与P的比例、马的品种与年龄有关。Meyer等[19]研究表明，饲粮中粗饲料的比例与P的消化率呈负相关，饲粮中粗饲料比例高，马对P的消化率低。Stephens等[20]研究报道，马对Ca的消化率从6月龄开始增加，而在24月龄以后开始降低。Pagan等[21]研究表明，运动状态对成熟马体内Ca的吸收率没有显著影响。
在本试验中，随饲粮中蛋白质水平的增加，12月龄焉耆马对Ca、P的摄入量增加，对Ca、P的消化量和沉积量也呈增加趋势，与前人研究结果一致。Schryver等[22]研究表明，马对Ca的沉积率在51%~69%之间，对P的沉积率通常在30%~55%之间。本试验中Ca、P的沉积率分别在8.92%~29.43%、38.13%~41.09%，P的沉积率接近Schryver等[22]的研究结果，而Ca的沉积率远低于Schryver等[22]的研究结果，可能与马的生理状态有关，具体的原因有待于进一步研究。
3.6 不同纤维和蛋白质水平饲粮对12月龄焉耆马血浆生化指标的影响血浆TP包括ALB和GLB，其含量可以反映动物饲粮中蛋白质的水平，以及动物对蛋白质消化、吸收和利用程度[23]。血浆UN含量是反映动物机体代谢的重要指标，不仅能够反映动物蛋白质代谢状况，而且能够反映饲粮的氨基酸平衡性[24]。褚洪忠[25]研究发现，马血清中UN含量与CP摄入量呈负相关，血清UN含量随着CP摄入量的增加而显著降低。在本试验中，各组12月龄焉耆马血浆中TP含量均处于正常范围(52~79 g/L)内[26]，但各组血浆ALB含量均比正常参考值(26~37 g/L)偏低，说明各组马匹营养状况略低。而血浆中TP、ALB、GLB含量随饲粮中蛋白质水平的增加呈上升趋势，表明提高饲粮中精料水平可改善马体内的代谢水平。随饲粮中蛋白质水平的增加，血浆中UN含量有下降的趋势，说明增加饲粮中蛋白质水平可提高12月龄焉耆马对饲粮中CP的利用率。
Gln在动物胃肠受损时能够维持小肠结构和功能稳定，是维持小肠代谢的主要营养成分[27]。Gln对机体蛋白质合成与降解、氧化应激有直接或者间接的影响[28]。在本试验中，12月龄焉耆马血浆中Gln含量随饲粮中蛋白质水平的增加呈上升趋势，表明饲粮中蛋白质水平增加较好地满足了机体内对蛋白质、氨基酸的合成与代谢的需要。
4 结 论在本试验中，提高焉耆马饲粮中蛋白质水平可增加营养物质的摄入量，提高营养物质的消化率和沉积量，且以饲粮中纤维水平为69.41%、蛋白质水平为10.01%时最佳，但对血浆生化指标无显著影响。
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