在世界范围内，宠物常被看做是人类家庭的一员，其饮食健康越来越受到人们的重视。犬在动物分类学上属于食肉目，被人类驯养后，食性发生了变化，是以肉食为主的杂食动物[1]。目前，我国的宠物饲养者大部分以“餐桌食品”饲喂宠物，由于宠物胃肠结构与人类存在差异，“餐桌食物”极易造成宠物营养的不均衡[2-3]。市场上适口性强、消化率高的犬粮大部分营养水平都超过犬的基本需要量[4]。王米等[5]对上海地区的宠物犬粮进行调查发现，成年犬饲粮中的蛋白质水平为18.6%~34.5%，平均值为26.5%，远高出美国饲料管理协会(AAFCO)[6]的推荐量，基于这种现状，大部分宠物犬会产生肥胖症状，甚至忍受肥胖引起的相关疾病。
蛋白质是一切生命的物质基础，具有多种重要功能，动物机体大部分与生命有关的代谢活动都与蛋白质相关。长期摄入过多的蛋白质会引起机体代谢紊乱甚至中毒，危害动物健康[7]。粪尿中大量的氮被降解成挥发性的氨和胺类化合物，对环境造成污染[8]。氮的排泄量与氮在机体中的利用效率存在密切关系[9]。研究表明，饲粮中氨基酸合理配比可以提高蛋白质的利用效率，降低营养物质特别是氮的排泄量[10]。梁福广等[11]研究不同蛋白质水平的氨基酸平衡饲粮对生长猪氮、磷及能量代谢的影响，发现随着蛋白质水平的降低，生长猪的氮排泄量、粪氮和尿氮均减少，对磷和能量的消化利用率无显著影响。周晓容等[9]按照猪理想蛋白质氨基酸平衡模式，同时将蛋白质水平降低至15%或14%配制饲粮，发现不仅不影响“荣大杜”三元土杂猪的生长性能，同时还降低了饲料成本。
宠物在饲养的过程中，人们更多关注的是宠物的健康和长寿，宠物饲粮应具有营养全面、消化吸收率高、配方科学等特点，为宠物提供全面均衡的营养[2]。AAFCO[6]推荐维持状态成年犬饲粮蛋白质最小添加量占干物质的18%，犬需要22种氨基酸，其中10种为必需氨基酸(精氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸和缬氨酸)。目前，还没有关于平衡氨基酸模式下，犬对蛋白质需要量的研究。刘源等[12]通过氮平衡试验，利用食入氮和存留氮建立回归方程，通过计算得出成年比格犬蛋白质需要量为26.81 g/d，最低可消化蛋白质需要量为13.25 g/d。淡瑞芳等[13]利用同样的方法得到成年贵宾犬的蛋白质需要量为67.28 g/d，最低可消化蛋白质需要量为39.66 g/d。周俊等[14]用5种蛋白质水平饲粮饲喂成年藏獒，得出成年藏獒蛋白质需要量为15.93 g/d，可消化蛋白质量需要量为14.41 g/d。因此，本试验旨在研究饲粮蛋白质水平对成年比格犬营养物质消化率、氮代谢以及血清生化和抗氧化指标的影响，以期为比格犬的蛋白质需要量提供数据支持。
1 材料与方法 1.1 试验设计选取24只活泼、食欲旺盛、皮毛光滑、眼周干净且有神、鼻镜端凉而湿润、口腔湿润且无异味的14~16月龄健康成年比格犬，体重(13.45±2.16) kg，为去除性别对试验结果的影响，试验动物均为雄性。采用单因素试验设计，将24只成年比格犬随机分为3组，每组8只。各组分别饲喂蛋白质水平为21.08%(Ⅰ组)、22.39%(Ⅱ组)和25.51%(Ⅲ组)的氨基酸平衡饲粮。
1.2 试验饲粮在保证代谢能相近的情况下，参考NRC(2006)[15]犬猫营养需要和AAFCO[6]提供的犬的营养需要配制试验饲粮，试验饲粮组成及营养水平见表 1。
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表 1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) |
试验开始前注射犬用六联疫苗，根据粪便检查和体质情况用左旋咪唑等进行驱虫。试验犬单笼饲养，试验前犬笼及周围环境用来苏水喷洒消毒，以后每隔1周消毒1次。水槽固定在笼内，定期清洗消毒。试验犬除消化代谢试验期间，每天06:00—07:00户外运动1 h，每天为犬梳理被毛1次，每周洗澡1次。每天07:00和16:00，根据犬生长期营养需要和预试期的饲喂情况确定饲喂量。预试期为7 d，试验期为28 d。记录每天的投料量、剩料量以及健康状况。
1.4 测定指标和方法 1.4.1 营养物质消化率和氮代谢试验第28天，采用全收粪法收集连续3 d(72 h)的粪便和尿液样本。将每天收集的粪便样本称重后，按照鲜重的5%加入10%的硫酸溶液和少量的甲苯防腐，于-20 ℃保存，将3 d收集的粪便样本混合均匀后，准确称取100 g左右，先在80 ℃下杀菌2 h后，然后降至65 ℃烘干至恒重，粉碎后过40目筛，以备测定营养成分含量。尿液在收集前在收集桶内加入10 mL 10%的硫酸，将每天收集尿液称量体积后于-20 ℃保存，将3 d收集的尿液样本混合均匀后过滤，取10 mL于离心管中，-20 ℃保存，以备测定尿液中蛋白质含量。
饲粮样本用6 mol/L盐酸110 ℃水解后，利用氨基酸自动分析仪(日立L-8800，日本)测定氨基酸含量。饲粮和粪便样本的干物质和氮含量的测定参照AOAC(2003)[16]的方法，粗蛋白质(CP)含量按照氮×6.25计算；粗脂肪(EE)含量利用索氏提取法[16]测定；钙和总磷含量的测定参照AOAC(2003)[16]的方法；粗纤维(CF)含量的测定参照张丽英[17]的方法。饲粮总能、消化能、代谢能参照NRC(2006)[15]的方法进行计算。各营养物质消化率和氮代谢相关指标计算公式如下：
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消化代谢试验结束后，利用装有促凝剂(二氧化硅)的真空采血管采集每组每只动物空腹状态下的后腿静脉血液5 mL，3 000 r/min离心15 min后，取上清装于1.5 mL离心管中，-20 ℃保存备用。
使用全自动生化分析仪(日立7020，日本)，根据相应血清生化指标测定试剂盒(中生北控生物科技股份有限公司)说明书测定血清中总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、尿素(UREA)、葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)、胆固醇(CHO)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)含量以及天门冬氨酸氨基转移酶(AST)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)活性。
1.4.3 血清抗氧化指标血清总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)活性使用试剂盒(南京建成生物工程研究所)测定，按照说明书进行操作，利用可见光分光光度计(Specord 50，Analytik Jena AG，德国)测定。
1.5 数据分析数据经过Excel 2010整理后，利用SAS 9.2统计软件的GLM程序进行单因素方差分析，采用Duncan氏法进行多重比较，试验结果以平均值±标准差表示，P < 0.05为差异显著，P>0.05为差异不显著。
2 结果 2.1 饲粮蛋白质水平对成年比格犬营养物质消化率的影响由表 2可知，饲粮蛋白质水平对成年比格犬干物质、蛋白质和碳水化合物消化率无显著影响(P>0.05)，但对脂肪消化率有显著影响(P < 0.05)。Ⅲ组的脂肪消化率显著高于Ⅰ组(P < 0.05)，但与Ⅱ组差异不显著(P>0.05)。
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表 2 饲粮蛋白质水平对成年比格犬营养物质消化率的影响 Table 2 Effects of dietary protein level on nutrient digestibilities of adult beagle dogs (n=8) |
由表 3可知，饲粮蛋白质水平对成年比格犬摄入氮有显著影响(P < 0.05)，但是对粪氮、尿氮、氮沉积、净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值无显著影响(P>0.05)。Ⅲ的摄入氮显著高于Ⅰ、Ⅱ组(P < 0.05)，但Ⅰ、Ⅱ组之间差异不显著(P>0.05)。从数值上看，随着饲粮蛋白质水平的升高，粪氮和尿氮升高；Ⅱ组的氮沉积、净蛋白质利用率和蛋白质生物学价值最低。
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表 3 饲粮蛋白质水平对成年比格犬氮代谢的影响 Table 3 Effects of dietary protein level on nitrogen metabolism of adult beagle dogs (n=8) |
由表 4可知，饲粮蛋白质水平对成年比格犬血清TP、GLU、HDL-C和LDL-C含量及ALT活性无显著影响(P>0.05)，但对血清ALB、GLB、UREA、TG、CHO含量及AST活性有显著影响(P < 0.05)。Ⅱ组的血清ALB含量最高，且显著高于Ⅲ组(P < 0.05)。Ⅲ组的血清GLB和UREA含量显著高于Ⅰ、Ⅱ组(P < 0.05)，但Ⅰ、Ⅱ组之间差异不显著(P>0.05)。Ⅲ组的血清TG、CHO含量以及AST活性显著低于Ⅰ、Ⅱ组(P < 0.05)，但Ⅰ、Ⅱ组之间差异不显著(P>0.05)。
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表 4 饲粮蛋白质水平对成年比格犬血清生化指标的影响 Table 4 Effects of dietary protein level on serum biochemical indices of adult beagle dogs (n=8) |
由表 5可知，饲粮蛋白质水平对成年比格犬的血清抗氧化指标有显著影响(P < 0.05)。Ⅲ组的血清T-AOC、GSH-Px活性和MDA含量显著高于Ⅰ、Ⅱ组(P < 0.05)，但Ⅰ、Ⅱ组之间差异不显著(P>0.05)。Ⅰ、Ⅱ组的血清SOD活性显著高于Ⅲ组(P < 0.05)，但Ⅰ、Ⅱ组之间差异不显著(P>0.05)。
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表 5 饲粮蛋白质水平对成年比格犬血清抗氧化指标的影响 Table 5 Effects of dietary protein level on serum antioxidant indices of adult beagle dogs (n=8) |
本研究发现，饲粮蛋白质水平对成年比格犬的脂肪消化率有显著影响。当饲粮蛋白质水平在一定范围内时，饲粮中其他营养物质的消化率会随着饲粮蛋白质水平提高而升高[18-19]。崔虎等[20]研究发现，冬毛期蓝狐在较低的饲粮蛋白质水平条件下，脂肪消化率随着蛋白质水平的提高而升高。本研究中也发现，随着饲粮蛋白质水平的提高，脂肪消化率升高，而对其他的营养物质消化率无显著影响。朱元召等[21]在降低饲粮蛋白质水平的同时补充必需氨基酸，发现生长猪的生长和营养物质消化率未受影响。这说明在平衡氨基酸模式下，低蛋白质水平饲粮不会影响机体消化蛋白质和碳水化合物等营养物质。
血清TP、ALB和GLB含量反映了机体蛋白质吸收和代谢状况。血清TP是机体的主要营养源，是机体蛋白质的主要来源之一[22]，在一定的程度上代表了饲粮中蛋白质的营养水平及动物对蛋白质的消化吸收程度[23]。本试验发现，饲粮蛋白质水平对成年比格犬血清TP含量无显著影响，而对血清ALB和GLB含量有显著影响。这说明饲粮蛋白质水平对比格犬蛋白质的消化吸收无显著影响，这与前面测定的蛋白质消化率相一致。姬真真等[23]也在研究藏獒适宜能量和蛋白质水平时发现各组血清TP含量差异不显著。血清中ALB的主要功能是维持渗透压平衡，而GLB与机体免疫功能密切相关[24]。本试验中，蛋白质水平最高组(Ⅲ组)血清GLB含量显著高于其他2组，说明蛋白质可以提高机体的免疫力。本试验还发现，蛋白质水平最高组血清UREA含量显著高于其他2组，各组数据与根据文献报道的比格犬血清尿素氮(UN)含量推测的血清UREA含量相接近[25-26]。血清UREA是机体蛋白质代谢的终产物，可反映蛋白质分解代谢情况[27]，饲粮中过量的蛋白质在动物体内会转化成UREA而造成营养损失。刘伟等[28]研究不同营养水平对鹌鹑产蛋性能和血清生化指标时也发现，高蛋白质水平组血清UREA含量显著高于低蛋白质水平组。血清TG和CHO含量是反映机体血脂水平的2个重要指标，其含量的高低反映了脂类的吸收和代谢状况[29]。本研究发现，饲粮中蛋白质水平最高组比格犬的血清TG和CHO含量显著低于其他2组，推测这组动物机体对脂类吸收效率较高。氨基酸转移酶是催化氨基酸与酮酸之间氨基酸转移的一类酶。在正常情况下，血清AST和ALT活性很低，当组织细胞受损或通透性增大时，大量的AST和ALT进入血液，会使血清AST和ALT活性增加，在临床上常以血清中这2种酶作为诊断心脏、肝脏功能的指标[23]。本研究得到的血清AST和ALT活性未超出文献报道的正常范围，说明各组试验饲粮对动物的心脏、肝脏功能无损害。
蛋白质缺乏会导致机体抗感染能力降低，影响淋巴器官的发育；蛋白质过剩也会加重机体的代谢负荷，影响动物的免疫功能[30]。MDA是脂质过氧化的重要产物，是氧化应激的标志物。在本研究中，饲粮蛋白质水平最高组的血清MDA含量显著高于其他2组。吕建敏等[31]在研究饲粮蛋白质水平对生长兔免疫功能的影响时发现，饲粮蛋白质水平过高会使兔血清MDA含量升高。这可能是由于饲粮中过高的蛋白质水平导致机体氮代谢紊乱，产生较多的自由基。T-AOC是机体酶性和非酶性抗氧化能力的总和[32]，其升高与机体动员体内抗氧化能力有关[33]。本研究中，饲粮蛋白质水平最高组的血清T-AOC最高，推测可能是动物机体动员体内的各种抗氧化酶类清除脂质过氧化产物产生的结果。本试验同时还发现，饲粮蛋白质水平最高组的血清GSH-Px活性显著高于其他2组，而血清SOD活性显著低于其他2组。GSH-Px和SOD在机体清除过氧化物，减少羟基自由基形成的过程中发挥重要作用，其活性可客观地反映机体抗氧化能力的高低。SOD主要作用是专一地清除生物氧化中产生的超氧阴离子自由基，有助于减少和阻止脂质的过氧化反应[34]，而过多的脂肪摄入会使SOD的活性受到抑制[35]。本试验为保证各组间代谢能相近，而使得蛋白质水平最高组的饲粮脂肪水平较高，这可能是导致这一组血清SOD活性低的原因之一。
4 结论① 饲粮蛋白质水平对成年比格犬蛋白质消化率以及氮沉积和蛋白质生物学价值无显著影响。
② 高蛋白质水平饲粮可提高脂肪消化率，减少血清TG和CHO含量，同时也会导致血清UREA含量升高。
③ 高蛋白质水平饲粮可以提高血清T-AOC，但也导致血清中脂质过氧化产物MDA含量升高。
④ 在饲粮中氨基酸能够满足成年比格犬需要的情况下，饲粮蛋白质水平为21.08%时，即可满足成年比格犬的生理需要。
| [1] |
刘晓琳. 维持犬肠道健康的重要性及措施[J]. 中国工作犬业, 2013(5): 12-13. |
| [2] |
李海云, 李奎, 丁成, 等. 宠物营养研究现状及发展前景[J]. 饲料研究, 2017, 20(2): 6-8, 12. |
| [3] |
GERMAN A J. The growing problem of obesity in dogs and cats[J]. The Journal of Nutrition, 2006, 136(7 Suppl): 1940S-1946S. |
| [4] |
陈志敏, 王金全, 常文环. 宠物犬营养需要研究进展[J]. 饲料工业, 2014, 35(17): 71-75. |
| [5] |
王米, 赵支新, 孟新宇, 等. 上海地区宠物食品(犬粮)调查报告[J]. 环球宠物科技, 2008(1): 40-45. |
| [6] |
AAFCO.AAFCO dog food nutrient profiles[S].Atlanta, GA: Association of American Feed Control Officials, 2016.
|
| [7] |
李伟忠, 李焕江. 饲粮中适宜能量蛋白比选择的研究进展[J]. 饲料博览, 2003(4): 20-22. |
| [8] |
郑建婷, 淡瑞芳, 郑中朝. 宠物犬蛋白质营养研究进展[J]. 饲料工业, 2008, 29(17): 48-50. |
| [9] |
周晓容, 杨飞云, 肖融, 等. 不同蛋白质水平日粮对荣×大×杜生长猪生产性能和养分消化率的影响[J]. 中国饲料, 2010(16): 11-14. |
| [10] |
XIAO R J, XU Z R, CHEN H L. Effects of ractopamine at different dietary protein levels on growth performance and carcass characteristics in finishing pigs[J]. Animal Feed Science and Technology, 1999, 79(1/2): 119-127. |
| [11] |
梁福广, 何欣, 马秋刚, 等. 不同蛋白质水平条件下氨基酸平衡日粮对生长猪氮、磷及能量代谢的影响[J]. 中国畜牧杂志, 2006, 42(13): 23-26. |
| [12] |
刘源, 呙于明, 安星兰, 等. 成年比格犬蛋白质需要量研究[J]. 实验动物科学, 2001, 18(3): 41-43. |
| [13] |
淡瑞芳, 张海涛, 郑建婷, 等. 成年贵宾犬蛋白质需要量的研究(简报)[J]. 甘肃农业大学学报, 2009, 44(4): 29-31, 35. |
| [14] |
周俊, 韩向敏, 张海涛, 等. 成年藏獒犬蛋白质需要量的研究[J]. 甘肃农业大学学报, 2011, 46(1): 14-17. |
| [15] |
国家学术委员会下属的国家研究委员会.犬猫营养需要[M].丁丽敏, 夏兆飞, 译.2版.北京: 中国农业大学出版社, 2017: 31-52.
|
| [16] |
AOAC.Official methods of analysis[S].Arlington: Association of Official Analytical Chemists, 2003.
|
| [17] |
张丽英. 饲料分析及饲料质量检测技术[M]. 3版. 北京: 中国农业大学出版社, 2007: 68-70.
|
| [18] |
CHEN H Y, LEWIS A J, MILLER P S, et al. The effect of excess protein on growth performance and protein metabolism of finishing barrows and gilts[J]. Journal of Animal Science, 2000, 77(12): 3238-3247. |
| [19] |
李元晓, 庞有志, 周俊华, 等. 日粮蛋白质水平对黄羽鹌鹑饲料消化率及肠道菌群的影响[J]. 饲料工业, 2010, 31(3): 54-57. DOI:10.3969/j.issn.1001-991X.2010.03.017 |
| [20] |
崔虎, 张铁涛, 张志强, 等. 饲粮蛋白质水平对冬毛期蓝狐生长性能、营养物质消化代谢及血清生化指标的影响[J]. 动物营养学报, 2011, 23(12): 2217-2224. |
| [21] |
朱元召, 葛金山, 胡忠泽, 等. 低蛋白质日粮预混料对猪生长和消化的影响[J]. 饲料研究, 2012(2): 1-3. |
| [22] |
武江利.维生素E对育成鸭生产性能及机体生化指标的影响[D].硕士学位论文.哈尔滨: 东北农业大学, 2009.
|
| [23] |
姬真真, 丁丽敏, 付京杰. 断奶至4月龄藏獒最适能量和蛋白质水平的研究[J]. 现代牧业, 2017, 1(1): 39-43. |
| [24] |
武江利, 任延铭, 王安, 等. 维生素E添加水平对笼养生长蛋鸭血清生化指标的影响[J]. 东北农业大学学报, 2009, 40(2): 70-74. |
| [25] |
李秋波, 康纪平, 冯晓科, 等. Beagle犬正常血液学指标及血清生化指标测定[J]. 四川动物, 2011, 30(2): 265-267. |
| [26] |
刘运忠, 龚宝勇, 罗甜仪, 等. Beagle犬的基础数据[J]. 中国比较医学杂志, 2009, 19(3): 60-63. |
| [27] |
梁明振, 梁贤威, 梁坤, 等. 益生素对断奶仔猪生产性能及血清相关指标的影响[J]. 动物科学与动物医学, 2002, 19(12): 49-51. |
| [28] |
刘伟, 刘盛南, 李俊营, 等. 不同营养水平日粮对蛋用鹌鹑产蛋性能及血清生化指标的影响[J]. 安徽农业科学, 2014, 42(25): 8617-8618. |
| [29] |
王宗伟, 牟晓玲, 杨国伟, 等. 日粮营养素水平对东北肉鹅生长性能及血液生化指标的影响(1-28日龄)[J]. 核农学报, 2009, 23(5): 891-897. |
| [30] |
吕继蓉, 陈邦云, 喻麟, 等. 日粮蛋白质水平及组成对动物免疫功能的影响[J]. 饲料工业, 2009, 30(6): 42-44. |
| [31] |
吕建敏, 程鉴冰, 屠珏, 等. 日粮粗蛋白质水平对生长期实验兔生长性能和免疫功能的影响[J]. 动物营养学报, 2010, 22(1): 75-81. |
| [32] |
贺绍君, 丁金雪, 李静, 等. 高温对犬血清急性期反应标志物及氧化还原状态的影响[J]. 营养学报, 2018, 40(5): 488-492. |
| [33] |
JIA F X, DOU W, HU F, et al. Effects of thermal stress on lipid peroxidation and antioxidant enzyme activities of oriental fruit fly, Bactrocera dorsalis (Diptera:Tephritidae)[J]. Florida Entomologist, 2011, 94(4): 956-963. DOI:10.1653/024.094.0432 |
| [34] |
谢继青, 李玉华, 杨春梅, 等. 超氧化物歧化酶的药理作用[J]. 中国生化药物杂志, 2009, 30(1): 72-75. |
| [35] |
索帅, 李健, 李吉涛, 等. 蛋白质和脂肪水平对脊尾白虾生长、非特异性免疫力及抗病力的影响[J]. 中国渔业质量与标准, 2015, 5(4): 40-47. |