2. 吉林省特种经济动物分子生物学省部共建实验室, 长春 130112;
3. 中国农业科学院特产研究所, 长春 130112
, WU Xuezhuang1, ZHANG Tietao3, Guo Jungang1, GUO Qiang2,3, GAO Xiuhua1
, YANG Fuhe2,3, XING Xiumei2,3
2. State Key Laboratory of Special Economic Animal Molecular Biology, Changchun 130112, China;
3. Institute of Economic Animal and Plant Science, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Changchun 130112, China
铜、锌均为动物正常生长发育所必需的微量矿物元素。铜在机体造血、新陈代谢、生长繁殖、维持生长性能等方面有不可替代的作用；锌是机体200多种酶的组成成分，参与多种代谢反应，对动物的生长发育起重要作用[1]。饲粮中添加适宜水平的铜、锌对幼龄毛皮动物有明显的促生长和提高饲料利用率的作用。刘志等[2]研究发现，饲粮中铜水平达到40 mg/kg时，育成期蓝狐可获得较好的生长性能。钟伟等[3]对银黑狐的研究表明，饲粮中添加30 mg/kg的无机铜或有机铜能促进育成期银黑狐的生长，提高营养物质利用率。李道林[4]对1~2月龄獭兔的研究结果显示，以硫酸铜为铜源时，饲粮铜的适宜添加水平为40 mg/kg。吴学壮等[5]研究认为，饲粮中添加32 mg/kg无机铜能促进幼龄水貂的生长。Aulerich等[6]研究发现，饲粮中添加铜能够显著提高育成期和冬毛期水貂的体重。任二军等[7]对育成期公貂的研究表明，饲粮中添加15 mg/kg蛋氨酸螯合锌能够提高水貂的采食量和蛋白质的消化率。郭强等[8]研究认为，育成期蓝狐饲粮中适宜的锌水平为60 mg/kg。矿物元素之间存在着协同和拮抗2种基本关系。研究表明，饲粮中铜与锌之间存在着拮抗作用，因为锌与铜化学性质有一定的相似之处，两者在肠黏膜或金属硫蛋白相互竞争结合部位，从而抑制吸收[9]。目前蓝狐铜、锌营养的研究多是孤立地进行，2种元素之间是否存在着显著的交互作用不得而知，生产中仅考虑一种元素的适宜添加水平容易造成其他元素的利用率降低，使得粪便中金属元素排放量增多，对环境造成了一定程度的污染。本试验旨在研究饲粮铜、锌添加水平对育成期蓝狐生长性能、营养物质利用率及氮代谢的影响，为铜、锌在蓝狐生产中的应用提供更科学的理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验设计与日常管理试验采用2×3完全随机试验设计，分别在基础饲粮中添加2个水平的锌(40和120 mg/kg)和3个水平的铜(30、45和60 mg/kg)，另设对照组(添加0 mg/kg铜和40 mg/kg锌)，试验设计见表1。选用(55±5)日龄、体重相近的健康雄性蓝狐84只，随机分成7组，每组12个重复，每个重复1只，每组蓝狐饲喂1种饲粮。预试期为7 d，正试期为75 d。试验开始前，对蓝狐进行常规免疫接种。每天08:00和15:00各饲喂1次，自由饮水。试验从2013年7月27日—2013年9月25日在农业部长白山野生生物资源重点野外科学观测试验站进行。
 | 表1 试验设计 Table 1 Experimental design |
五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)，纯度≥99%(北京化工厂)；七水硫酸锌(ZnSO4·7H2O)，纯度≥99%(北京化工厂)。
鉴于蓝狐目前还没有统一的饲养标准，参照NRC(1982)[10]蓝狐营养需要量结合国内外近年来的研究结果[11, 12, 13]，设计出育成期蓝狐的基础饲粮，其组成及营养水平见表2。
1.3 消化代谢试验试验期开始30 d后，每组分别挑选7只健康蓝狐进行消化代谢试验。消化代谢试验时间为2013年08月14日—2013年08月17日，共计4 d。采用全收粪法，使用粪尿分离的粪盘收集蓝狐每日的粪尿。代谢试验期间饲养管理与日常饲养管理完全相同。每天收集的粪便称重后按鲜重的5%加入10%的硫酸溶液，并加入少量甲苯防腐，保存于-20 ℃备用。每日收集尿液按每100 mL加入10 mL 10%硫酸溶液，滴加4滴甲苯防腐，保存于-20 ℃备用。
1.4 测定指标及方法试验正试期开始第1天早晨对蓝狐进行空腹称重，为试验动物的初始体重，以后每隔15 d称重1次，记录蓝狐的体重，并计算蓝狐的平均日增重和料重比。记录每只蓝狐每天的给料量和剩料量，计算蓝狐的平均日采食量。
| 表2 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 2 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) % |
饲粮及排泄物中的干物质含量采用65 ℃烘干法测定，粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定，粗脂肪含量采用索氏抽提法测定[14, 15, 16]。营养物质消化率及氮代谢指标计算公式如下：
干物质消化率(%)=[(干物质采食量-干物质排出量)/干物质采食量]×100； 蛋白质消化率(%)=[(蛋白质摄入量-粪中蛋白质含量)/蛋白质摄入量]×100； 脂肪消化率(%)=[(脂肪摄入量-粪中脂肪含量)/脂肪摄入量]×100； 能量消化率(%)=[(能量摄入量-粪中能量)/能量摄入量]×100； 氮沉积(g/d)=食入氮-粪氮-尿氮； 净蛋白质利用率(net protein utilization,%)=(氮沉积/食入氮)×100； 蛋白质生物学价值(biological value of protein,BV of protein,%)=[氮沉积/(食入氮-粪氮)]×100。 1.5 数据处理试验数据以平均值±标准差表示，应用SAS 9.1.3软件对数据进行双因素方差分析(two-way ANOVA)，并对差异显著者进行Duncan氏法多重比较，检验差异显著性，其中P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著。
2 结 果 2.1 饲粮铜、锌添加水平对育成期蓝狐生长性能的 影响由表3可知，各组蓝狐的初始体重、结束体重以及平均日采食量差异不显著(P>0.05)。饲粮中添加铜有提高蓝狐平均日增重(P=0.06)和降低料重比(P=0.08)的趋势，但并没有观测到铜、锌之间的互作效应(P>0.05)。Ⅰ、Ⅴ组蓝狐平均日增重显著高于对照组(P<0.05)，料重比显著低于对照组(P<0.05)。
| 表3 饲粮铜、锌添加水平对育成期蓝狐生长性能的影响 Table 3 Effects of dietary copper and zinc supplemental levels on growth performance of growing blue foxes |
由表4可知，饲粮铜、锌添加水平并未对蓝狐干物质消化率产生显著影响(P>0.05)。饲粮中添加铜能极显著提高蓝狐蛋白质和脂肪消化率(P<0.01)。Ⅲ、Ⅵ组蓝狐蛋白质消化率极显著高于对照组(P<0.01)。Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ组蓝狐脂肪消化率极显著高于对照组(P<0.01)，Ⅴ组显著高于对照组(P<0.05)。各组蓝狐营养物质消化率并未观测到铜、锌之间的互作效应(P>0.05)。饲粮铜、锌添加水平对粪便中铜排出量有极显著影响(P<0.01)，Ⅵ组的铜排出量最高；饲粮锌添加水平对粪便中锌排出量有极显著影响(P<0.01)。各组蓝狐铜排出量和锌排出量并未观测到铜、锌之间的互作效应(P>0.05)。
| 表4 饲粮铜、锌添加水平对育成期蓝狐营养物质消化率的影响 Table 4 Effects of dietary copper and zinc supplemental levels on nutrient digestibility of growing blue foxes |
由表5可知，饲粮中添加铜极显著降低了粪氮含量(P<0.01)；Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ组蓝狐的粪氮含量极显著低于对照组(P<0.01)，Ⅴ组显著低于对照组(P<0.05)。饲粮铜、锌添加水平并未对各组蓝狐食入氮、尿氮、氮沉积含量及蛋白质生物学价值、净蛋白质利用率产生显著影响(P>0.05)，同样也并未观测到铜、锌之间的互作效应(P>0.05)，Ⅱ组蓝狐的氮沉积含量最高，较对照组提高了16.4%，但差异不显著(P>0.05)。
| 表5 饲粮铜、锌添加水平对育成期蓝狐氮代谢的影响 Table 5 Effects of dietary copper and zinc supplemental levels on nitrogen metabolism of growing blue foxes |
研究表明，饲粮中添加适宜水平的铜或锌能够提高幼龄动物的生长性能，增加采食量，降低料重比[17]。在本试验中，饲粮中添加铜能够提高育成期蓝狐平均日增重，降低料重比，然而2个锌水平之间并无显著差异，也未观测到铜、锌之间的互作效应。前人研究表明，饲粮铜水平为40 mg/kg时可促进蓝狐及银狐的生长性能，提高饲粮中营养物质的利用率[2, 3]。本试验的结果与上述研究结果相一致。耿文静[18]以七水硫酸锌为锌源饲喂银狐，结果表明，当饲粮锌水平为66.54 mg/kg时银狐的生长速度最快。郭强等[8]研究发现，饲粮中锌水平为60~80 mg/kg时对育成期蓝狐生长性 能有促进作用，当锌水平达到120 mg/kg时生长 性能受到一定程度的抑制。在本研究中，饲粮锌添加水平40 mg/kg组蓝狐平均日增重较120 mg/kg组高，料重比较120 mg/kg组低，但差异并不显著，与上述研究结果相一致。动物的体表面积可由Lusk方程估测：S=KW2/3，W是体重，K为常数，犬的K值为0.103，并可在狐狸上应用，仅有微小误差[19]。从方程可知，蓝狐的体重与毛皮面积呈正相关，因此育成期蓝狐较大体重能够为冬毛期蓝狐获得优良的皮张打下坚实基础。 3.2 饲粮铜、锌添加水平对育成期蓝狐营养物质消化率的影响
铜可以提高动物对脂肪的消化率。Luo等[20]研究表明，饲粮中添加铜能显著提高脂肪消化率，并能使肠脂肪酶与磷脂酶A的活性增强。许梓荣等[21]对仔猪的研究发现，饲粮中添加不同形式的铜均提高了脂肪消化率。本试验结果表明，饲粮中添加铜能极显著提高育成期蓝狐脂肪消化率，这一结果与前人研究结果相一致，铜能够提高与脂肪消化相关酶的活性，进而促进了饲粮中脂肪的吸收。程忠刚等[22]研究发现，高铜可提高猪血清中胃泌素的浓度，激活胃蛋白酶，促进胰酶的分泌，加强胃运动，提高消化率。Kirchgessner等[23]研究表明，体内适宜的铜离子浓度能激活胃蛋白酶，促进蛋白质的吸收。由此可以解释添加60 mg/kg铜组蓝狐的蛋白质消化率高于零添加组。锌是羧肽酶A、B的重要组成部分，羧肽酶在催化蛋白质水解过程中发挥着重要作用。郭强等[8]研究发现，当饲粮锌水平为60 mg/kg时，饲粮中的干物质、脂肪和蛋白质消化率较高。本研究中虽然2个锌添加水平之间无显著差异，但饲喂添加40 mg/kg锌饲粮的蓝狐脂肪和蛋白质消化率高于饲喂添加120 mg/kg锌饲粮组，与上述研究结果相一致。单胃动物对铜的需要量一般为4~8 mg/kg，未经机体吸收利用的铜会随着粪便排出体外[24]。因此，随着饲粮铜添加水平的升高，粪便中铜排出量越来越高。由于铜、锌存在着拮抗作用，高水平的锌势必会抑制饲粮中铜的吸收，所以随着饲粮锌添加水平的升高，粪便中铜排出量也随之升高。随粪便排放出的铜、锌会对周边环境造成污染，因此在保证蓝狐生长性能的基础上应降低饲粮中铜、锌的添加水平。
3.3 饲粮铜、锌添加水平对育成期蓝狐氮代谢的影响动物的采食量与饲粮的适口性有关，进而影响到氮的摄入量。本试验中，各组蓝狐均饲喂同一种基础饲粮，额外添加的铜、锌量较小，对饲粮适口性影响轻微，因此各组蓝狐氮摄入量无显著差异。对消化酶的体外研究表明，铜离子和锌离子对胃蛋白酶活性起激活作用，铜离子的作用效果较强，锌离子作用效果较弱[25]。梅绍峰等[26]对断奶仔猪的研究表明，饲粮中添加高铜和高锌均能提高胃蛋白酶和胰淀粉酶活性。本研究发现，饲粮中添加铜、锌显著降低了粪氮含量，原因为饲粮中的铜离子和锌离子提高了蛋白酶活性，提高了蛋白质消化率，这点在代谢试验结果中得到了验证。
4 结 论育成期蓝狐饲粮中适宜的铜、锌添加水平分别为30、40 mg/kg(饲粮中总铜、总锌水平分别为37.68和80.08 mg/kg)，在此添加水平上育成期蓝狐可获得较好的生长性能，并能够减少粪便中氮以及铜、锌的排放量，降低对环境的影响。
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