Effects of Dietary Different Methionine Levels on Digestion and Metabolism, Immune Function, Antioxidant Capacity and Serum Biochemical Indexes of Adult Cats

Liang Shuang; WU Yi; ZHANG Xiaorui; LI Xinkang; WANG Yixin; ZHANG Yuanyuan; SHAO Weiqing; ZHAO Mengdi; LI Guangyu

doi:10.12418/CJAN2026.556

2026 , Vol. 38 >Issue 9: 6963 - 6974

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2026.556

RESEARCH PAPER

Effects of Dietary Different Methionine Levels on Digestion and Metabolism, Immune Function, Antioxidant Capacity and Serum Biochemical Indexes of Adult Cats

Liang Shuang ,
WU Yi ,
ZHANG Xiaorui ,
LI Xinkang ,
WANG Yixin ,
ZHANG Yuanyuan ,
SHAO Weiqing ,
ZHAO Mengdi ^,^* ,
LI Guangyu ^,^*

Expand

College of Animal Science and Technology, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China

^* ZHAO Mengdi, assistant professor, E-mail: zmdi0807@126.com;

LI Guangyu, professor, E-mail: tcslgy@126.com

Received date: 2026-02-03

Online published: 2026-09-12

Fold

Abstract

This study aimed to investigate the effects of dietary different methionine levels on digestion and metabolism, immune function, antioxidant capacity and serum biochemical indexes of adult cats. Eighteen 2 to 3 years old healthy adult Chinese pastoral cats were randomly divided into 3 groups with 6 cats in each group, and half male and half female. Cats in 3 groups were fed experimental diets with methionine levels of 1.01% (group LM), 1.23% (group MM) and 1.41% (group HM), respectively. The pre-experimental period lasted for 7 days, and the experimental period lasted for 56 days. The results showed as follows: 1) dietary different methionine levels had no significant effects on growth performance and fecal score (P>0.05). 2) Dietary different methionine levels had no significant effects on nutrient apparent digestibility and nitrogen metabolism (P>0.05). 3) The apparent digestibility of lysine, phenylalanine, threonine and aspartic acid of group LM was significantly higher than that of groups MM and HM (P<0.05); with the dietary methionine level increased, the methionine apparent digestibility was significantly increased (P<0.05), and the alanine apparent digestibility was significantly decreased (P<0.05). 4) Dietary different methionine levels had no significant effects on blood routine and serum biochemical, antioxidant indexes (P>0.05). 5) With the dietary methionine level increased, the serum immunoglobulin A content was significantly decreased (P<0.05); the serum tumor necrosis factor-α content of groups MM and HM was significantly higher than that of group LM (P<0.05). In conclusion, dietary different methionine levels have no negative effects on growth performance, digestion and metabolism, blood routine, antioxidant capacity and serum biochemical indexes of cats; when dietary methionine level is 1.01%, cats have strong immune function. Under the conditions of this experiment, it is recommended that the dietary methionine level for cats should not exceed 1.01%.

Key words： methionine; cats; digestion and metabolism; immune; antioxidant; serum biochemical indexes

Cite this article

Liang Shuang , WU Yi , ZHANG Xiaorui , LI Xinkang , WANG Yixin , ZHANG Yuanyuan , SHAO Weiqing , ZHAO Mengdi , LI Guangyu . Effects of Dietary Different Methionine Levels on Digestion and Metabolism, Immune Function, Antioxidant Capacity and Serum Biochemical Indexes of Adult Cats[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2026 , 38(9) : 6963 -6974 . DOI: 10.12418/CJAN2026.556

蛋氨酸(Met)又称甲硫氨酸,是一种含硫氨基酸,不仅参与蛋白质的生物合成,还作为中间代谢物和信号分子参与氧化还原维持和甲基化过程^[1]。蛋氨酸可以合成半胱氨酸和S-腺苷甲硫氨酸,后者是甲基供体,用于甲基化反应,其过量会改变DNA甲基化水平^[2]。猫作为肉食性动物,对氨基酸的需求与杂食性动物有很大不同,往往需要大量膳食氨基酸才能维持正常生长、发育和繁殖^[3]。蛋氨酸是猫的第一限制性氨基酸,商业猫饲粮中缺乏对氨基酸水平的具体标注,忽略了氨基酸是否达标或过量的问题。但是,蛋氨酸又常常以DL-蛋氨酸的形式被添加到商业猫饲粮中,作为酸化剂调节尿液pH以减少鸟粪石尿石症,维持泌尿道健康^[4-5]。现如今,猫饲粮蛋白质水平大部分都维持在较高水平,因使用大量的肉类原料,饲粮蛋氨酸水平甚至超过了美国饲料管理协会(AAFCO)和欧洲宠物食品工业联合会(FEDIAF)的最高推荐量。然而在此背景下,饲粮蛋氨酸水平对成年猫机体的影响却鲜有研究^[6-8]。

鉴于蛋氨酸作为甲基供体在甲基转移和蛋白质结合中发挥重要作用,应避免长期蛋氨酸过量摄入对猫机体产生不利影响的风险^[9]。研究表明,饲粮中2%的蛋氨酸水平会引起幼猫体重和采食量下降^[10]。此外,蛋氨酸过量会导致机体中毒,增加机体的氧化应激和炎症反应^[2]。只有稳定供应高质量且氨基酸含量平衡的蛋白质,才能配制出满足猫营养需求的高品质猫饲粮^[11]。本文以AAFCO和FEDIAF最高推荐值(分别为1.5%和1.3%)为上限,旨在研究饲粮不同蛋氨酸水平对成年猫消化代谢、免疫功能、抗氧化能力和血清生化指标的影响,为探究猫饲粮蛋氨酸适宜水平、优化饲粮配方设计提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

动物试验由青岛农业大学实验动物伦理委员会批准(批准号:DKY2025002)。试验选取2~3岁、未绝育、体重相近的成年健康中华田园猫18只,随机分为3组,每组6只,公母各占1/2。各组分别饲喂蛋氨酸水平为1.01%(LM组)、1.23%(MM组)、1.41%(HM组)的试验饲粮,其余营养水平基本一致。预试期7 d,正试期56 d。参照NRC(2006)^[12]和AAFCO(2021)^[7]猫饲粮营养标准配制试验饲粮,其组成及营养水平见表1。

表1 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis)

项目 Items	组别Groups
项目 Items	LM	MM	HM
原料Ingredients
鲜鸡胸肉Fresh chicken breast	29.50	29.50	29.50
鸡肝Chicken liver	10.00	10.00	10.00
鸡心Chicken heart	5.00	5.00	5.00
熟化大米粉Pre-gelatinized rice flour	38.80	38.80	38.80
甜菜粕Beet pulp	5.00	5.00	5.00
鸡油Chicken fat	7.00	7.00	7.00
磷酸氢钙CaHPO₄	2.00	2.00	2.00
预混料Premix¹⁾	1.00	1.00	1.00
丙氨酸Alanine	0.75	0.50	0.25
蛋氨酸Methionine	0.25	0.50	0.75
牛磺酸Taurine	0.20	0.20	0.20
食盐NaCl	0.50	0.50	0.50
合计Total	100.00	100.00	100.00
营养水平Nutrient levels²⁾
代谢能ME/(MJ/kg)	17.91	17.81	17.85
粗蛋白质CP	37.24	37.09	37.03
粗脂肪EE	10.52	10.19	10.38
粗灰分Ash	4.77	4.96	4.91
粗纤维CF	1.37	1.38	1.37
钙Ca	1.02	1.03	1.10
磷P	0.79	0.72	0.76
蛋氨酸Met	1.01	1.23	1.41
天门冬氨酸Asp	3.39	3.34	3.31
苏氨酸Thr	1.61	1.6	1.59
丝氨酸Ser	1.43	1.42	1.40
谷氨酸Glu	5.56	5.52	5.50
甘氨酸Gly	1.69	1.70	1.70
丙氨酸Ala	2.67	2.41	2.16
胱氨酸Cys	0.16	0.16	0.16
缬氨酸Val	1.99	1.99	2.01
异亮氨酸Ile	1.73	1.74	1.76
亮氨酸Leu	2.91	2.92	2.92
酪氨酸Tyr	1.11	1.12	1.14
苯丙氨酸Phe	1.77	1.78	1.80
赖氨酸Lys	2.35	2.34	2.31
组氨酸His	1.08	1.09	1.10
精氨酸Arg	2.22	2.20	2.20
脯氨酸Pro	1.41	1.40	1.38
总氨基酸TAA	34.09	33.96	33.85

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 2 000 IU,VB₁ 15 mg,VB₂ 10 mg,VB₆ 10 mg,VB₁₂ 0.2 mg,VD₃ 1 200 IU,VE 80 IU,生物素 biotin 2 mg,叶酸 folic acid 2 mg,烟酸 nicotinic acid 100 mg,茶多酚 tea polyphenols 2 mg,Cu 10 mg,Fe 50 mg,Mn 50 mg,Zn 60 mg,I 4 mg,Se 0.3 mg,Co 0.2 mg。

2)代谢能为计算值,其余为实测值。ME was a calculated value, while the others were measured values.

1.2 饲养管理

试验前所有试验猫均进行免疫接种和体内外驱虫。试验前1天记录每只试验猫空腹体重,整个试验期间单笼饲养并配备玩具,每天笼外活动2 h。每天08:00铲猫砂,观察并记录粪便评分。预试期期间进行逐步换粮,并根据试验猫的体重和营养需要以及预试期的饲喂情况确定每只试验猫的饲喂量,每天09:00和17:00各饲喂1次,期间自由饮水,记录采食量、剩余量、健康状况及试验结束后的体重。

1.3 指标检测

1.3.1 粪便评分

依据威豪粪便评分系统每天对粪便进行评分^[13]。威豪粪便评分系统将粪便性状划分为9个级别,各级别的判断标准如下:1级,干、硬、易碎,“子弹状”;1.5级,干、硬;2级,成形良好,捡拾后地面不留印记,“能够被踢开”;2.5级,成形良好,表面略湿,捡拾后地面留下印记,触碰感觉发黏;3级,含水量较多,不成形,捡拾后地面留下明显印记;3.5级,含水量很多,但基本成形;4级,黏稠,缺乏一致性,基本不成形;4.5级,腹泻,部分区域有一点成形;5级,水样腹泻。

1.3.2 消化代谢指标

提前3 d撤掉猫砂,让猫适应无猫砂状态,将猫砂盆清洗干净后晾干放回笼中,并在笼下放置干净的接粪盘,利用全收粪法连续收集试验期最后5 d的所有粪便和尿液,期间及时收集新鲜粪便,称重后喷洒10%的硫酸进行固氮处理,放入单独的样品袋中;每天将猫砂盆与接粪盘中的尿液收集在干净的容器中,均放入-20 ℃冰箱储存。收集完毕后粪便和尿液分别统一解冻混匀,粪便样品于65 ℃烘干,恒重记录重量后粉碎过40目筛,用于营养成分的测定,尿液用3层滤纸过滤后,用于尿氮含量的测定。饲粮和粪便样品分别取5 g,采用全自动氨基酸分析仪(L-8900,日本日立公司)测定样品水解氨基酸含量。

饲粮代谢能参照NRC(2006)^[12]计算。饲粮和粪便干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、粗纤维(CF)和尿氮含量均依据国标的方法进行测定,饲粮和钙和磷含量也均依据国标的方法进行测定^[14-20]。消化代谢指标计算公式如下:

平均日采食量(ADFI,g/d)=(总采食量-总剩余量)/养殖试验天数;

平均日增重(ADG,g/d)=(末重-初重)/养殖试验天数;

碳水化合物(CHO,%)=100-(CP+EE+Ash);

某营养物质表观消化率(%)=[(该营养物质摄入量-粪便中该营养物质含量)/该营养物质摄入量]×100;

摄入氮(g/d)=(全收粪期间饲粮DM摄入量×饲粮中氮含量)/代谢试验天数;

粪氮(g/d)=(全收粪期间粪便DM含量×粪便中氮含量)/代谢试验天数;

尿氮(g/d)=(全收粪期间尿液含量×尿液中氮含量)/代谢试验天数;

氮沉积(g/d)=摄入氮-粪氮-尿氮;

净蛋白质利用率(%)=(氮沉积/食入氮)×100;

蛋白质生物学价值(%)=[氮沉积/(摄入氮-粪氮)]×100。

1.3.3 血液指标

试验结束前1天禁食12 h,第56天晨饲前进行左前肢静脉采血,采集血液于抗凝真空采血管2 mL,使用全血细胞分析仪(URIT-5160VET,桂林优利特电子集团有限公司)进行血液血常规的测定;采集血液于促凝真空采血管3 mL,离心(2 015×g,15 min)取血清用于血清指标的测定。采用试剂盒(南京建成生物工程研究所)检测血清中肝功能指标:谷草转氨酶(AST)和谷丙转氨酶(ALT)活性,肾功能指标:尿素氮(UN)和肌酐(Cr)含量,血脂指标:总胆固醇(T-CHO)和甘油三酯(TG)含量;采用试剂盒(苏州格锐思生物科技有限公司)检测血清抗氧化指标:超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(江苏酶免实业有限公司)检测血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-10(IL-10)、白细胞介素-1β(IL-1β)含量。

1.4 数据统计与分析

试验数据由Excel 2021整理,采用SAS 9.1统计软件对各项数据进行正态性检验及方差齐性检验。对于符合正态分布且方差齐性的连续性数据,采用ANOVA程序进行单因素方差分析,并采用Duncan氏法进行多重比较;对于不符合正态分布数据,组间比较采用Kruskal-Wallis检验。结果以“平均值±标准差”表示,P<0.05表示差异显著。

2 结果

2.1 饲粮不同蛋氨酸水平对猫生长性能和粪便评分的影响

由表2可知,饲粮不同蛋氨酸水平对猫末重、ADG、ADFI均无显著影响(P>0.05)。

表2 饲粮不同蛋氨酸水平对猫生长性能的影响

Table 2 Effects of dietary different methionine levels on growth performance of cats

项目 Items	组别Groups			P值 P-value
项目 Items	LM	MM	HM	P值 P-value
初重IW/kg	3.80±1.35	3.78±0.99	3.78±0.89	0.999
末重FW/kg	4.04±1.28	4.05±1.17	3.99±0.91	0.995
平均日增重ADG/(g/d)	4.17±3.27	4.76±5.69	3.72±8.05	0.956
平均日采食量ADFI/(g/d)	52.15±27.04	61.03±32.52	54.09±7.62	0.811

	同行数据肩标无字母或相同小写字母表示差异不显著(P>0.05),不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下表同(除表3)。
	In the same row, values with no letter or the same small letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below (except Table 3).

经数据正态性检验,结果显示粪便评分各组数据均不符合正态分布,故数据以中位数(四分位间距)表示。由表3可知,3组之间粪便评分无显著差异(H=0.887,P>0.05)。

表3 饲粮不同蛋氨酸水平对猫粪便评分的影响

Table 3 Effects of dietary different methionine levels on fecal score of cats

项目Items	粪便评分Fecal score	H值H-value	P值P-value
LM组Group LM	2.55(2.46,2.93)	0.887	0.642
MM组Group MM	2.79(2.51,3.55)
HM组Group HM	2.59(2.52,3.20)

2.2 饲粮不同蛋氨酸水平对猫营养物质表观消化率的影响

由表4可知,饲粮不同蛋氨酸水平对猫DM、CP、EE、Ash和CHO表观消化率均无显著影响(P>0.05)。

表4 饲粮不同蛋氨酸水平对猫营养物质表观消化率的影响

Table 4 Effects of dietary different methionine levels on nutrient apparent digestibility of cats

项目 Items	组别Groups			P值 P-value
项目 Items	LM	MM	HM	P值 P-value
干物质DM	82.67±4.62	80.11±8.08	81.83±9.82	0.847
粗蛋白质CP	91.05±0.70	91.11±0.75	90.56±0.88	0.428
粗脂肪EE	96.07±1.40	96.62±1.44	96.84±0.69	0.547
粗灰分Ash	51.14±3.38	51.10±5.94	51.49±2.63	0.985
碳水化合物CHO	88.67±4.50	88.28±5.85	88.12±1.76	0.975

2.3 饲粮不同蛋氨酸水平对猫氨基酸表观消化率的影响

由表5可知,饲粮不同蛋氨酸水平对猫必需氨基酸(EAA)中赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸和非必需氨基酸(NEAA)中天门冬氨酸和丙氨酸表观消化率有显著影响(P<0.05);其中,LM组赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、天门冬氨酸表观消化率显著高于MM组和HM组(P<0.05),MM组和HM组之间无显著差异(P>0.05);HM组蛋氨酸表观消化率显著高于LM组和MM组(P<0.05),MM组显著高于LM组(P<0.05);HM组丙氨酸表观消化率显著低于LM组和MM组(P<0.05),MM组显著低于LM组(P<0.05)。饲粮不同蛋氨酸水平对猫精氨酸、组氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、酪氨酸、脯氨酸以及总氨基酸(TAA)、EAA、NEAA表观消化率均无显著影响(P>0.05)。

表5 饲粮不同蛋氨酸水平对猫氨基酸表观消化率的影响

Table 5 Effects of dietary different methionine levels on amino acid apparent digestibility of cats

项目 Items	组别Groups			P值 P-value
项目 Items	LM	MM	HM	P值 P-value
必需氨基酸EAA	89.28±0.37	88.76±0.76	88.60±0.30	0.092
赖氨酸Lys	89.19±0.41^a	88.51±0.38^b	88.58±0.45^b	0.023
蛋氨酸Met	90.44±0.19^c	91.42±0.31^b	92.41±0.13^a	0.001
精氨酸Arg	95.82±0.28	95.71±0.29	95.35±1.19	0.527
组氨酸His	90.79±0.29	90.43±0.72	90.27±1.00	0.478
苯丙氨酸Phe	89.13±0.49^a	88.51±0.44^b	88.40±0.29^b	0.017
亮氨酸Leu	88.63±0.83	88.58±0.42	88.72±0.65	0.928
异亮氨酸Ile	88.76±0.45	88.52±0.45	88.62±0.39	0.636
苏氨酸Thr	89.30±0.41^a	88.62±0.28^b	88.74±0.24^b	0.005
缬氨酸Val	86.74±0.69	86.35±0.89	86.14±0.83	0.448
非必需氨基酸NEAA	88.66±0.34	88.40±0.56	88.17±0.46	0.213
天门冬氨酸Asp	87.04±0.28^a	86.53±0.36^b	86.55±0.20^b	0.012
丝氨酸Ser	85.35±0.42	84.83±0.77	84.83±0.60	0.273
谷氨酸Glu	88.82±0.33	88.49±0.48	88.52±0.44	0.349
甘氨酸Gly	89.02±0.28	88.37±0.72	88.20±1.21	0.227
丙氨酸Ala	88.46±0.23^a	85.33±0.72^b	82.73±1.15^c	0.001
酪氨酸Tyr	88.51±0.55	88.52±1.06	88.37±0.34	0.926
脯氨酸Pro	90.77±1.60	90.47±2.87	90.95±3.30	0.951
总氨基酸TAA	89.77±0.49	89.63±0.32	89.68±0.48	0.862

2.4 饲粮不同蛋氨酸水平对猫氮代谢的影响

由表6可知,饲粮不同蛋氨酸水平对猫摄入氮、尿氮、粪氮、氮沉积、净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值均无显著影响(P>0.05)。

表6 饲粮不同蛋氨酸水平对猫氮代谢的影响

Table 6 Effects of dietary different methionine levels on nitrogen metabolism of cats

项目 Items	组别Groups			P值 P-value
项目 Items	LM	MM	HM	P值 P-value
摄入氮Intake N/(g/d)	3.20±0.77	3.62±1.92	3.35±1.73	0.895
尿氮Urinary N/(g/d)	0.59±0.19	0.61±0.26	0.56±0.11	0.923
粪氮Fecal N/(g/d)	0.31±0.14	0.39±0.18	0.34±0.13	0.721
氮沉积Retention N/(g/d)	2.28±0.66	2.61±1.63	2.44±1.60	0.920
净蛋白质利用率NPU/%	71.02±7.84	67.98±9.23	66.31±17.36	0.799
蛋白质生物学价值BV of protein/%	78.69±7.01	77.05±10.53	74.44±16.22	0.824

2.5 饲粮不同蛋氨酸水平对猫血常规指标的影响

由表7可知,饲粮不同蛋氨酸水平对猫血常规指标均无显著影响(P>0.05),且各项指标均在正常参考范围内。

表7 饲粮不同蛋氨酸水平对猫血常规指标的影响

Table 7 Effects of dietary different methionine levels on blood routine indexes of cats

项目 Items	组别Groups			参考范围 Reference range	P值 P-value
项目 Items	LM	MM	HM	参考范围 Reference range	P值 P-value
白细胞WBC/(×10⁹个/L)	19.24±9.22	17.69±6.85	19.23±5.95	5.50~19.50	0.918
淋巴细胞LYM/(×10⁹个/L)	22.15±10.96	22.22±10.20	19.59±5.75	12.00~33.00	0.857
单核细胞MON/(×10⁹个/L)	4.59±1.69	4.26±1.88	5.44±1.65	2.00~13.00	0.499
中性粒细胞NEU/(×10⁹个/L)	49.72±11.05	51.81±12.00	52.38±14.49	49.00~81.00	0.929
嗜酸性粒细胞EOS/(×10⁹个/L)	10.80±0.89	10.82±2.83	10.46±1.64	0.50~11.00	0.939
嗜碱性粒细胞BASO/(×10⁹个/L)	0.24±0.21	0.17±0.11	0.11±0.05	0.00~1.30	0.306
红细胞RBC/(×10¹²个/L)	7.97±2.06	6.93±1.66	7.17±1.83	5.10~8.50	0.612
红细胞比容HCT/%	38.12±8.47	34.36±7.11	34.83±4.82	28.00~49.00	0.606
平均红细胞体积MCV/fL	49.19±6.69	50.06±5.06	49.96±7.21	39.00~55.00	0.967
平均血小板体积MPV/fL	17.10±2.75	18.13±2.57	17.28±1.90	12.00~18.00	0.742

2.6 饲粮不同蛋氨酸水平对猫血清生化指标的影响

由表8可知,饲粮不同蛋氨酸水平对猫血清肝功能(AST、ALT活性)、肾功能(UN、Cr含量)、血脂指标(T-CHO、TG含量)均无显著影响(P>0.05)。

表8 饲粮不同蛋氨酸水平对猫血清生化指标的影响

Table 8 Effects of dietary different methionine levels of diets on serum biochemical indexes of cats

项目 Items	组别Groups			P值 P-value
项目 Items	LM	MM	HM	P值 P-value
谷草转氨酶AST/(U/L)	10.64±6.80	12.95±8.27	12.54±6.27	0.839
谷丙转氨酶ALT/(U/L)	19.96±9.78	18.12±8.91	20.35±6.66	0.890
尿素氮UN/(mmol/L)	4.11±1.24	4.67±1.74	4.48±1.34	0.798
肌酐Cr/(μmol/L)	101.75±21.51	104.31±25.60	103.01±20.95	0.981
总胆固醇T-CHO/(mmol/L)	2.72±1.20	3.08±1.70	3.28±0.87	0.754
甘油三酯TG/(mmol/L)	1.18±0.23	1.29±0.07	1.29±0.02	0.321

2.7 饲粮不同蛋氨酸水平对猫血清抗氧化指标的影响

由表9可知,饲粮不同蛋氨酸水平对猫血清SOD、GHS-Px、CAT活性和MDA含量均无显著影响(P>0.05)。

表9 饲粮不同蛋氨酸水平对猫血清抗氧化指标的影响

Table 9 Effects of dietary different methionine levels on serum antioxidant indexes of cats

项目 Items	组别Groups			P值 P-value
项目 Items	LM	MM	HM	P值 P-value
超氧化物歧化酶SOD/(U/mL)	23.92±18.49	21.53±18.77	22.97±9.40	0.968
谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px/(U/mL)	216.76±42.98	234.31±33.37	240.27±82.27	0.762
过氧化氢酶CAT/(U/mL)	200.23±0.81	197.66±3.67	199.54±1.42	0.826
丙二醛MDA/(nmol/mL)	0.41±0.08	0.37±0.07	0.47±0.18	0.412

2.8 饲粮不同蛋氨酸水平对猫血清免疫指标的影响

由表10可知,饲粮不同蛋氨酸水平对猫血清IgA、TNF-α含量有显著影响(P<0.05);其中,LM组血清IgA含量显著高于MM组和HM组(P<0.05),MM组显著高于HM组(P<0.05);MM组和HM组血清TNF-α含量显著高于LM组(P<0.05)。饲粮不同蛋氨酸水平对猫血清IgG、IgM、IL-10和IL-1β含量均无显著影响(P>0.05)。

表10 饲粮不同蛋氨酸水平对猫血清免疫指标的影响

Table 10 Effects of dietary different methionine levels on serum immune indexes of cats

项目 Items	组别Groups			P值 P-value
项目 Items	LM	MM	HM	P值 P-value
免疫球蛋白A IgA/(μg/mL)	3.82±0.06^a	3.53±0.26^b	3.15±0.17^c	0.001
免疫球蛋白G IgG/(μg/mL)	27.49±4.15	30.18±2.00	30.76±4.29	0.280
免疫球蛋白M IgM/(μg/mL)	2.77±0.56	3.15±0.29	2.95±0.31	0.292
肿瘤坏死因子-α TNF-α/(ng/L)	89.70±8.88^b	104.72±12.93^a	102.67±4.88^a	0.031
白细胞介素-10 IL-10/(ng/L)	16.98±3.24	19.86±2.58	18.85±4.35	0.369
白细胞介素-1β IL-1β/(ng/L)	32.54±5.47	36.23±5.96	33.88±6.45	0.569

3 讨论

3.1 饲粮不同蛋氨酸水平对生长性能、粪便评分和营养物质表观消化率的影响

体重、ADG和ADFI是衡量动物生长性能和整体健康的重要指标^[21]。当饲粮中蛋氨酸缺乏或过量时,会抑制生长,只有在适宜水平时动物的生长性能才可以最大程度地发挥出来。本研究发现,在一定范围内改变饲粮蛋氨酸水平,不会显著影响猫的生长性能,整个试验期间,猫都具有正常的采食量和粪便评分。试验期间猫的体重出现小幅增加,但各组相近且无显著差异。此外,饲粮不同蛋氨酸水平对猫营养物质表观消化率均无显著影响,可能是因为饲粮的营养水平基本一致,也显示了成年猫对蛋氨酸的高耐受能力。但处于生长期的猫对过量蛋氨酸的适应能力有限,当饲粮中蛋氨酸水平达到2.0%时,会出现体重和采食量下降^[10]。王凯英等^[22]研究发现,饲粮不同蛋氨酸(0.272%、0.530%、0.789%)和赖氨酸水平(0.016%、0.360%)不会显著影响育成期公貂的营养物质表观消化率,但是随着蛋氨酸水平提升,采食量随之下降,表明过高的蛋氨酸水平可能会影响饲粮的适口性。

3.2 饲粮不同蛋氨酸水平对猫氨基酸表观消化率的影响

营养均衡的饮食对于维护动物健康至关重要^[23]。氨基酸的代谢受蛋白质消化和氨基酸的吸收以及不同氨基酸与其他营养物质之间的平衡影响。氨基酸比例不平衡时,蛋白质合成就会发生失衡^[24]。在氨基酸比例不平衡的饮食中,氨基酸的整体利用效率会降低^[25]。肠细胞中的中性氨基酸运转蛋白已被证明能够交换中性氨基酸并且具有底物特异性,间接证据表明,其中介能力有限^[26-28]。中介能力的大小使得这几种氨基酸的吸收受限,这可能是本研究结果中中性氨基酸苯丙氨酸和苏氨酸表观消化率下降的原因。此外,肠细胞可以通过调节营养物质的运输或通过改变饮食结构来适应肠道微生物群,肠道微生物群的代谢产物可以维持黏膜的完整性和功能。因此,肠细胞可能会制定策略,通过控制肠内的氮循环来维持其蛋白质平衡,同时有益于其微生物生态系统^[29]。

本研究采用体内法测定氨基酸表观消化率,虽具精准性优势,但无法区分粪源性氨基酸和微生物代谢产物,可能会导致测定值和真实利用率出现偏差^[30-31]。而肠道微生物的代谢活动进一步加剧了这种偏差,特别是在盲肠部位,微生物蛋白质合成会改变氨基酸代谢流,形成复杂的测定干扰因素^[32]。过高的蛋氨酸水平可能使饲粮氨基酸比例失衡,增加内源性氨基酸的分泌和周转,进一步加剧此现象,导致出现其他氨基酸表观消化率下降的情况,适宜的添加水平对营养利用率有明显的促进作用。在本试验条件下,饲粮蛋氨酸水平为1.01%时,猫具有较高的氨基酸表观消化率,值得注意的是,本研究是在饲粮配方基本一致条件下,通过丙氨酸与蛋氨酸等量替代调节饲粮蛋氨酸水平开展的,关于不同原料组成、不同氨基酸平衡模式以及不同蛋氨酸供给方式下的适宜蛋氨酸水平,仍需进一步研究。

3.3 饲粮不同蛋氨酸水平对猫血常规和血清生化指标的影响

血常规可直接反映动物的生理状态和健康状况^[33]。血清生化指标中代谢物含量是机体对营养物质吸收与利用的直观反映,同时也反映了机体整体健康和代谢平衡状况^[34]。蛋氨酸在猫体内参与肝脏脂肪代谢中脂蛋白的合成,将脂肪输出肝外,防止脂肪肝,降低胆固醇。猫不能调节分解氨基酸和氮分解酶的分泌,酶的分泌始终在一个水平,需不断补充氨基酸,从而不能自动适应饲粮蛋白质摄入的变化^[35]。有高达85%的甲基化反应和48%的蛋氨酸代谢反应发生在肝脏,以上都说明了肝脏在调控蛋氨酸中至关重要,过高的饲粮蛋氨酸水平会给肝脏带来一定的负担^[36]。UN是蛋白质分解的最终产物,在膳食摄入蛋白质不久后就会出现在血清和尿液中,可以反映机体氨基酸的利用效率,氨基酸利用率高,则血清UN含量下降^[37-38]。但本研究显示,饲粮不同蛋氨酸水平不会显著改变血清肝功能、肾功能和血脂指标,体现了猫对饲粮蛋氨酸水平的高耐受能力,也可能是因为蛋氨酸与其他氨基酸的相互作用的影响,由于各种氨基酸之间相互作用尚未被充分解释,需要更进一步的研究。因此,在本试验设定的饲粮蛋氨酸水平内,不会对猫的血常规和血清肝功能、肾功能和血脂指标产生不利影响。

3.4 饲粮不同蛋氨酸水平对猫抗氧化能力和免疫功能的影响

在蛋白质结构中,所有氨基酸残基都容易被多样化的活性氧形式氧化,尤其是蛋氨酸残基,因为它们对几乎所有形式的活性氧都敏感,且蛋氨酸残基的氧化是可逆的^[39]。这也是其具有抗氧化能力的主要原因。机体细胞处于稳态时,会产生少量的活性氧,而过度的活性氧产生可能会损害重要的大分子,例如核酸、蛋白质和脂质^[40-41]。在本试验设定的饲粮蛋氨酸水平内,未显著改变猫的抗氧化状态,与先前在畜禽上的结果^[42-43]不一致。可能是因为猫作为严格的肉食动物,天然高蛋白质、蛋氨酸饮食已使其抗氧化系统处于一个相对稳定和充足的状态,对蛋氨酸水平的进一步的变化不敏感。蛋氨酸通过其代谢产物在免疫系统中起着至关重要的作用^[44]。其在代谢过程中生成谷胱甘肽和牛磺酸,其中谷胱甘肽可以让免疫细胞充分活化与分化,牛磺酸也具有增强免疫能力的功能^[45]。TNF-α是一种通常与急性期反应相关的细胞因子,它由巨噬细胞在对内毒素、炎症和癌症等诱导因子的反应中产生^[46]。研究表明,蛋氨酸或S-腺苷甲硫氨酸补充剂通过抑制脂多糖刺激的炎症性巨噬细胞和小胶质细胞中IL-6、TNF-α的产生,发挥抗炎作用^[47-48]。IgA、IgG和IgM作为血液中的主要抗体,可以提高机体抵御病菌的能力,其含量反映动物的免疫力情况^[49]。本研究发现,LM组的猫具有较好的免疫功能,表明适宜的饲粮蛋氨酸水平对猫免疫状态有积极影响,而较高的饲粮蛋氨酸水平可能会对机体免疫功能带来一定的负担。

3.5 研究的局限性

本文通过在适宜饲粮蛋白质水平研究基础上进行适宜蛋氨酸水平的探究,为了确保蛋白质水平一致和蛋氨酸水平为唯一限制变量,缺少蛋氨酸水平不足的设计组,试验范围设置较窄。此外,为了平衡总氨基酸,饲粮中添加了非必需氨基酸丙氨酸,可能会给结果带来一定的干扰。

4 结论

饲粮不同蛋氨酸水平不会对猫的生长性能、消化代谢、血常规、抗氧化能力和血清生化指标产生负面影响;当饲粮蛋氨酸水平为1.01%时,猫具有较强的免疫功能。在本试验条件下,猫饲粮蛋氨酸水平建议不超过1.01%。

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