我国梅花鹿养殖的主要产品依然是鹿茸,而鹿茸的产量与仔鹿的培育息息相关,仔鹿生长发育情况将直接影响梅花鹿一生的生长性能。营养是影响动物生长发育的主要因素之一,蛋白质和氨基酸是生命的物质基础,是动物营养学研究的重点,但国内外对梅花鹿氨基酸营养的研究甚少,因此,仔鹿氨基酸营养研究需要引起人们的关注。蛋氨酸(Met)和赖氨酸(Lys)被认为是反刍动物第一或第二限制性氨基酸[1, 2],限制性氨基酸的不足会影响氨基酸的平衡性,严重降低成年和幼龄反刍动物的生长性能,甚至可能导致内脏组织的变化[3],氨基酸的合理利用至关重要。随着氨基酸营养研究的不断深入,动物营养学家发现氨基酸平衡可以在很大程度上提高动物的生长性能[4, 5],降低饲粮粗蛋白质(CP)水平的同时添加限制性氨基酸可以提高蛋白质的利用率,也不会影响动物的生长性能[6],通过在低蛋白质饲粮中添加限制性氨基酸,成年和幼龄反刍动物的生长性能可达到甚至超过饲喂正常蛋白质水平饲粮[7, 8]。仔鹿低蛋白质氨基酸平衡饲粮是否与其他动物有相似的效果还不得而知,因此,本试验旨在研究低蛋白质饲粮中添加Lys和Met对离乳期梅花鹿仔鹿生长性能和血清生化指标的影响,为仔鹿氨基酸营养研究提供依据,并初步判断低蛋白质平衡饲粮替代高蛋白质饲粮在鹿方面运用的可能性。
1 材料与方法 1.1 试验设计和试验动物选取3月龄健康的离乳期雄性梅花鹿仔鹿16只,按体重无显著差异(P>0.05)、出生时间及遗传特性相近的原则随机分为4个组,每个组4个重复,每个重复1只。各组限量饲喂4种不同饲粮:对照组(Ⅰ组)饲喂16.28%CP的高蛋白质饲粮,试验组饲喂13.40%CP添加0.23%Lys并分别添加0(Ⅱ组)、0.06%(Ⅲ组)、0.12%(Ⅳ组)Met的低蛋白质饲粮,试验期为56 d。
1.2 试验饲粮和饲养管理以玉米、豆粕、玉米纤维、干酒糟及其可溶物、玉米胚芽、苜蓿草粉、糖蜜、食盐、预混料按不同比例配制成直径0.4 cm,长度1.2~1.5 cm的全混合日粮(TMR)颗粒料,饲粮组成及营养水平见表1,基础饲粮和试验饲粮中Lys和Met含量见表2。试验于2013年9月13日至2013年11月7日在中国农业科学院特产研究所茸鹿实验基地进行,在每日08:00和16:00采用限制饲喂方式饲喂2次,日饲喂量按仔鹿体重的3.7%计算,每14 d调整1次饲喂量。无明显剩料现象,自由饮水。
![]() | 表1 饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of diets (air-dry basis) |
![]() | 表2 基础饲粮与试验饲粮中Lys和Met含量(风干基础) Table 2 Contents of Lys and Met in basal diet and test diet (air-dry basis) |
试验第28天及第56天早晨饲喂前对仔鹿进行麻醉,颈静脉采血10 mL,放置至血清析出,4 000 r/min离心10 min,收集血清于1.5 mL EP管中,-20 ℃低温保存,待测。
1.4 指标测定及方法饲料营养成分测定:干物质含量采用105 ℃烘干法测定,参照GB/T 6435—2006;粗蛋白质含量采用凯氏定氮法测定,参照GB/T 6432—94;粗脂肪含量采用索氏抽提法测定,参照GB/T 6433—94;粗灰分含量采用550 ℃灼烧法测定,参照GB/T 6438—92;钙含量采用乙二胺四乙酸(EDTA)络合滴定法测定,参照GB/T 6436—92;磷含量采用钒钼酸铵比色法测定,参照GB/T 6437—92;酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量采用范氏(Van Soest)洗涤纤维分析法测定,参照GB/T 20806—2006。
生长性能测定:试验第1天、第28天及第56天在早晨饲喂前对仔鹿进行麻醉并采样,电子称空腹称重,记录体重(BW),计算平均日增重(ADG);记录每天采食量,计算平均日采食量(ADFI)与料重比(F/G)。
血清生化指标测定:尿素氮(UN)含量采用酶偶联法测定,总蛋白(TP)含量采用双缩脲法测定,白蛋白(ALB)含量采用溴甲酚绿法测定,球蛋白(GLB)含量采用TP与ALB的差值表示,天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)和碱性磷酸酶(AKP)活性采用速率法测定,葡萄糖(GLU)含量采用葡萄糖氧化酶法测定,免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白A(IgA)含量采用投射比浊法测定,试剂盒购于中生北控生物科技股份有限公司,严格按照试剂盒操作说明进行测定,采用威图-E全自动生化仪测定。
1.5 统计方法数据应用统计组软件SAS 9.1.3的ANOVA进程分析,试验组进行单因素方差分析,差异显著则用Duncan氏法进行多重比较,对照组与试验组数据差异显著性采用t检验,P<0.05为差异显著,P<0.01为差异极显著。
2 结果与分析 2.1 低蛋白质饲粮添加Met和Lys对离乳期梅花鹿生长性能的影响由表3可以看出,仔鹿各组各时间BW、ADG和F/G均差异不显著(P>0.05)。将饲粮CP水平从16.28%降低至13.40%,仔鹿ADG降低了7.5%~10.5%,F/G提高了4.0%~10.8%,但添加Met后ADG逐渐增加并能达到正常蛋白质水平,F/G逐渐降低甚至低于正常蛋白质水平。Ⅱ组ADG低于Ⅰ组,F/G高于Ⅰ组;Ⅲ组ADG低于Ⅰ组,F/G在28~56 d高于Ⅰ组,但在1~28 d和1~56 d低于Ⅰ组;Ⅳ组ADG与Ⅰ组基本相同,F/G略低于Ⅰ组。各试验组ADG为Ⅳ组最高,Ⅱ组最低,随饲粮Met水平增加而增加,Ⅳ组比Ⅱ组高9.2%~10.7%,而F/G为Ⅱ组最高,Ⅳ组最低,随饲粮Met水平增加而降低。
![]() | 表3 低蛋白质饲粮添加Met和Lys对离乳期梅花鹿生长性能的影响
Table 3 Effects of low protein diet supplemented Lys and Met on growth performance of weaner sika deer
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由表4可以看出,Ⅰ组血清ALB、TP含量最高,且Ⅰ组血清ALB含量在56 d时显著高于Ⅱ、Ⅲ组(P<0.05),血清TP含量在56 d时显著高于Ⅱ组(P<0.05),各组血清ALB、TP含量在28 d时差异不显著(P>0.05),降低饲粮CP水平能降低血清ALB、TP含量。各组血清GLB、IgG和IgA含量差异不显著(P>0.05)。试验组间ALB、GLB、TP含量除28 d ALB含量外均为Ⅱ组最低,Ⅳ组最高,随饲粮Met水平增加而增加。
![]() | 表4 低蛋白质饲粮添加Met和Lys对离乳期梅花鹿血清蛋白质指标的影响
Table 4 Effects of low protein diet supplemented Lys and Met on serum protein indexes of weaner sika deer
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由表5可以看出,Ⅰ组血清AST活性显著高于Ⅳ组(P<0.05),与Ⅱ、Ⅲ组差异不显著(P>0.05);Ⅰ组血清ALT活性高于试验组,但差异不显著(P>0.05);Ⅰ组血清AKP活性高于试验组,并在28 d时显著高于Ⅱ组(P<0.05),极显著高于Ⅲ组(P<0.01);Ⅰ组血清UN含量高于试验组,并在28 d时极显著高于Ⅳ组(P<0.01);Ⅰ组血清GLU含量低于各试验组,并在56 d时极显著低于Ⅱ、Ⅲ组(P<0.01)。各试验组间血清AST、ALT活性和56 d GLU、UN含量均为Ⅱ组最高,Ⅳ组最低,且Ⅳ组血清UN含量在28 d时显著低于Ⅱ组(P<0.05);Ⅳ组血清AKP活性最高,且在28 d时显著高于Ⅱ、Ⅲ组(P<0.05),其余各项差异不显著(P>0.05),血清AST、ALT活性和UN、GLU含量随饲粮Met水平升高而降低。
![]() | 表5 低蛋白质饲粮添加Met和Lys对离乳期梅花鹿血清代谢相关指标的影响
Table 5 Effects of low protein diet supplemented Lys and Met on serum metabolism related indexes of weaner sika deer
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蛋白质和氨基酸作为机体的物质基础是影响动物生长性能的主要因素之一[9, 10]。本试验研究表明,将饲粮CP水平从16.28%降低至13.40%,会降低仔鹿ADG并提高F/G,添加Met后,仔鹿ADG逐渐升高,F/G也随之降低,当Met添加到0.12%时,仔鹿ADG可以达到正常蛋白质水平。这与大多数研究结果一致,Figueroa等[11]研究表明,在降低1%~4%CP的饲粮中添加Lys、Met等限制性氨基酸,仔猪生长性能可以达到高蛋白质饲粮水平。云强等[7]研究发现,在CP为12.02%的饲粮中添加过瘤胃Lys和过瘤胃Met,犊牛的ADG可超过CP为14.67%的饲粮。本试验仔鹿ADG仅有Ⅳ组达到正常蛋白质水平,但没有超过Ⅰ组,可能是由于本研究试验组Lys水平和对照组相同,仅有Ⅳ组Met水平超过对照组,其余多种 氨基酸均不如对照组。试验进一步证明13.40% CP饲粮Met水平超过16.28%CP饲粮时,仔鹿ADG可达到后者相同水平,可见低蛋白质氨基酸平衡饲粮代替高蛋白质饲粮是可行的。
3.2 低CP饲粮添加Met和Lys对离乳期梅花鹿血清蛋白质指标的影响
血清蛋白质对血液渗透压的稳定、营养物质的转运、机体蛋白质的供应、机体免疫性能的维持起着重要作用,蛋白质和氨基酸摄入不足或吸收障碍最直接的表现就是血清ALB和TP含量降低,而改善机体对蛋白质和氨基酸的吸收能力可提高血清ALB和TP含量[12, 13]。余红心等[14]研究表明,云南武定鸡血清ALB和TP含量随饲粮蛋白质水平的降低而降低。Bartlett等[9]同样认为,降低饲粮蛋白质水平会显著降低犊牛血清TP含量。王建红等[15]通过扣除部分氨基酸对犊牛血清生化指标影响的研究表明,限制性氨基酸不足会降低血清TP含量。本试验研究证明,将饲粮CP水平从16.28%降低至13.40%,仔鹿血清TP、ALB、GLB含量在28 d时降低,并在56 d时显著降低,表明降低饲粮CP水平导致限制性氨基酸不足,氨基酸失衡,蛋白质代谢受阻,但加入Met能提高氨基酸的平衡性,血清TP、ALB、GLB含量有相应提高,并随Met添加水平增加而增加,与大部分研究结果是一致的。
蛋白质和氨基酸对免疫器官的正常生长发育和免疫蛋白的合成有重要作用,而IgG、IgA含量是反映机体免疫性能的重要指标。侯生珍等[16]研究发现,早期断奶藏羔羊血清IgG、IgA、免疫球蛋白M(IgM)含量随饲粮CP水平和氨基酸的平衡程度增加而增加。Coffey等[17]研究表明,Met能提高猪的免疫功能,缓解因黄曲霉毒素引起的生长受阻。刘文斐等[18]研究表明,饲粮中添加Met能提高肉种鸡血清免疫蛋白和补体含量。鲍坤等[19]研究表明,饲粮中添加Met铜能提高梅花鹿血清IgG含量。而本试验饲粮CP和Met水平对血清IgG和IgA含量均无显著影响,这可能由于仔鹿采血前需要进行麻醉,仔鹿强烈应激并长时处于免疫应激状态,机体合成较多的免疫球蛋白,使免疫球蛋白在短期内高于正常水平,受饲粮CP和Met水平的影响减弱。
3.3 低CP饲粮添加Met和Lys对离乳期梅花鹿血清代谢相关指标的影响ALT、AST和AKP是参与氨基酸代谢的重要酶,血清ALT、AST和AKP活性能反映蛋白质合成和分解代谢情况,同时ALT、AST活性能反应肝脏受损程度,AKP活性能映应机体生长发育情况,多种氨基酸残基和二硫键是ALT、AST和AKP活性中心的必需基团[20, 21],在氨基酸不平衡的情况下,氨基酸合成与分解代谢增强,氮贮留量降低,生长发育减慢,肝脏负担加重,组织细胞受损,ALT和AST活性升高,AKP活性降低。张勇等[22]研究认为,血清ALT和AST活性与氨基酸平衡性呈负相关,血清AKP活性在最适饲粮Met水平下最高。刘凤华等[23]研究表明,血清AKP活性随饲粮CP水平增加而增加。本试验将饲粮CP水平从16.28%降低至13.40%,氨基酸分解和合成代谢减弱,降低了蛋白质的代谢率和肝脏负担,蛋白质合成受阻,血清ALT、AST和AKP活性不同程度降低。在13.40%CP饲粮中添加Met能提高氨基酸的平衡性,机体对氨基酸的直接利用率增加,不必要的氨基酸转氨基代谢减少,氨基酸周转率降低,进一步降低肝脏负担,并且Met转化成胱氨酸后有保肝解毒的作用,ALT和AST活性进一步降低,同时机体蛋白质合成能力增强,氮贮留量增加,AKP活性有一定提高,但56 d血清ALT和AST活性的降低程度较28 d有所减弱,AKP活性变化也有所减缓,可能是仔鹿对饲粮逐渐适应的结果。
血清UN反映了机体蛋白质代谢和氨基酸平衡,GLU反映了机体糖代谢的动态平衡,当氨基酸平衡良好时,氨基酸分解作用减弱,蛋白质合成作用增强,氮贮留量增加,GLU参与的蛋白质沉积增加,机体对GLU的利用率提高,血清UN和GLU含量降低[24, 25]。本试验饲粮将CP水平从16.28%降低到13.40%后血清UN含量降低,但血清GLU含量升高,添加一定水平Met后血清UN和GLU含量均降低。Broderick等[5]和Bartlett等[9]研究表明,降低饲粮CP水平会降低血清UN含量。王洪荣等[25]研究表明,绵羊体内的限制性氨基酸不足或氨基酸不平衡会使体内血清UN含量提高。Schroeder等[26]研究表明,补充Met会降低生长牛血清UN含量。以上研究结果与本试验结果一致。大多数研究表明,降低饲粮CP水平会降低血清GLU含量[9, 12, 27],主要是因为血清GLU含量也是反映动物饥饿程度的重要指标,血清GLU含量会随动物饥饿程度增加而降低,其次是降低饲粮蛋白质水平能进而提高饲粮碳水化合物水平。本试验日采食量按体重3.7%定量饲喂,各组采食量基本相同,而动物在自由采食的情况下高CP饲粮的采食量较高[6, 28],高CP组采食量不足,仔鹿处于饥饿状态,直接促进体内糖代谢,血清GLU含量降低,而长时处于饥饿状态会导致血清GLU含量进一步降低,所以本试验13.40%CP饲粮血清GLU含量在28 d时高于16.28%CP饲粮,在56 d时显著高于16.28%CP饲粮,云强等[7]研究表明,日采食量按犊牛体重的3.5%计算,12.02%CP饲粮组血清GLU含量高于14.67%CP组,与本试验结果一致。本试验研究表明,仔鹿血清GLU含量在28 d时受饲粮Met水平的影响不显著,但在56 d时会随饲粮Met水平增加而降低,也是因为Met对血清GLU含量持续性影响的结果,意味着饲粮中添加Met后氨基酸的平衡性增强。
4 结 论13.40%CP饲粮中添加Lys、Met,仔鹿ADG与 16.28%CP饲粮差异不显著,且有效降低仔鹿血清UN含量,提高蛋白质利用率。13.40%CP饲粮中添加0.23%Lys和0.12%Met时,仔鹿达到最佳生长性能和代谢平衡情况,有力的促进了梅花鹿养殖业与环境和谐发展。
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