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敖汉细毛羊小肠氨基酸流量和消化率的研究

刘志友 孙海洲 李志明 宗泽君 李胜利
摘 要 选取9只安装有永久性瘤胃、近端十二指肠、回肠末端瘘管,体重35~45 kg的1.5周岁敖汉细毛羊半同胞羯羊进行试验,测定了基础日粮条件下敖汉细毛羊消化道不同部位氨基酸流通量与消化率。结果表明,基础日粮条件下,敖汉细毛羊十二指肠含硫氨基酸流量较小,仅为36.20 mmol/d,且十二指肠氨基酸不平衡,影响氨基酸的利用率,限制生产性能的发挥。
关键词 氨基酸;流通量;消化率;敖汉细毛羊
中图分类号 S823
蛋白质是动物三大必需营养元素之一,因此如何提高饲料蛋白利用率是动物营养学长期以来的研究热点。研究者必须满足提高饲料蛋白利用率,缓解蛋白质饲料资源的紧缺,提高人类对畜产品质量及环境保护的要求。Cole在1979年首次提出了“理想蛋白质”的概念,理想蛋白质技术在单胃动物上已经得到了广泛的应用,并取得很好的效果。相对于单胃动物,反刍动物理想蛋白质的研究相对落后。反刍动物小肠中氨基酸数量和组成不能像单胃动物那样等同于日粮的氨基酸含量和组成,这极大地限制了反刍动物氨基酸平衡模式的进展,而瘘管技术和灌注营养技术为研究反刍动物氨基酸平衡模式提供了重要技术支持,极大地推动了反刍动物理想氨基酸模式的研究。
敖汉细毛羊是我国优良的细毛羊品种,为此本课题选择敖汉细毛羊为研究对象,探索其小肠理想氨基酸模式,提高蛋白质的利用率,改善生产性能,为我国细毛羊的健康养殖提供基础数据。本试验是敖汉细毛羊小肠理想氨基酸模式研究的基础部分,采用体内法测定了基础日粮条件下各种氨基酸在敖汉细毛羊十二指肠、回肠的流通量和消化率,为进一步研究及确立敖汉细毛羊小肠理想氨基酸模式提供基础数据。
1 材料与方法
1.1 试验日粮与饲养管理
试验日粮配制参照中国美利奴羊饲养标准,代谢能供给量为维持需要的1.3倍。日粮组成和营养成分见表1。试验羊单笼饲养,每隔2 h等量饲喂1次,自由饮水。每日准确记录试验羊采食量。

1.2 试验动物与设计方案
选用9只体况良好、体重35~45 kg的1.5周岁敖汉细毛羊半同胞羯羊,安装永久性瘤胃瘘管、十二指肠近端瘘管和回肠末端瘘管进行试验。以Co-EDTA为食糜标记物,采用连续灌注法进行食糜流通量的测定。Co-EDTA的制备采用Uden等(1980)的方法,启动灌注液的Co浓度为420 mg/kg,连续灌注液的Co浓度为40 mg/kg。从连续灌注的第5 d开始采集十二指肠食糜和回肠食糜样本。每日采样4次,连续采集3 d。将3 d内不同时间点内采集到的十二指肠和回肠食糜样本等份量混合制成混合样本。在第6~8 d同时进行全收粪试验,最后将粪样分别按试验羊个体混合制成混合样。所有样本保存于-20 ℃冰柜中待分析用。其中十二指肠和回肠食糜样本冷冻干燥,粪便样本 65 ℃烘干,以备测定其中DM、总N、Co浓度和氨基酸含量。
1.3 样本分析
实验室常规方法测定食糜和粪样本的DM 、CP等营养成分; 原子吸收分光光度计测定Co浓度;采用酸水解法在日立835型氨基酸自动分析仪上测定总氨基酸。总色氨酸采用碱水解法用高效液相色谱仪(HPLC)分析。
1.4 计算方法
1.4.1 食糜流通量的计算
十二指肠和回肠食糜流通量用Co-EDTA中Co灌注剂量CT除以混合十二指肠、回肠食糜和粪便中Co浓度而计算出QD、QI和QF。
进入十二指肠或回肠中氨基酸流量的计算方法:
十二指肠AA流量:DFAAi=CDAAi·QD
回肠AA流量:IFAAi=CIAAi·QI
粪便AA流量:FFAAi=CFAAi·QF 
式中:DFAAi、IFAAi、FFAAi分别为绒山羊十二指肠和回肠食糜及粪便中第i种氨基酸流通量;CDAAi、CIAAi、CFAAi为绒山羊十二指肠食糜和回肠食糜及粪便中第i种氨基酸的含量;QD、QI和QF分别为绒山羊十二指肠食糜、回肠食糜和粪便的流通量。
1.4.2 氨基酸消化率的计算
小肠氨基酸表观消化率的计算方法:

1.4.3 模式氨基酸单位的计算
将某种目标或理想氨基酸模式下每100 mmol总氨基酸作为一个该模式下的氨基酸单位。一定数量食糜或氨基酸混合物中所含有的某种氨基酸的模式氨基酸单位个数(PAAUi)等于该食糜或氨基酸混合物中该种氨基酸量(如十二指肠氨基酸流量DFAAi)除以某种目标或理想模式下每个模式氨基酸单位中该种氨基酸的含量(PAARi)。并将各种氨基酸的模式氨基酸单位中最小的一个定义为该食糜或氨基酸混合物的有效模式氨基酸单位。具体计算公式为:

2 结果与讨论
2.1 基础日粮条件下敖汉细毛羊消化道不同部位氨基酸流通量与消化率(见表2)

由于采用连续饲喂制度,绝大多数氨基酸的小肠消化率均相对较高,平均消化率为80.45%。相对于其它体组织,毛几乎完全是由富含胱氨酸的蛋白质组成的。动物体内胱氨酸除来源于日粮和微生物外,大部分是由Met合成的。因此相对于其它氨基酸,毛纤维的生长需要皮肤和毛囊从整个机体氨基酸代谢池里吸取更多的Met和Cys。在本研究中,含硫氨基酸(Met+Cys)十二指肠流量仅为36.20 mmol/d,占全部氨基酸流量的2.79%,且其小肠消失量仅占氨基酸消失总量的2.81%。小肠是氨基酸吸收的主要场所,基础日粮下敖汉细毛羊小肠含硫氨基酸吸收量较小,但另一方面毛纤维的生长吸收了体内大比例的含硫氨基酸,必定会导致体内其它氨基酸的不均衡,降低氨基酸的总体利用率。说明在基础日粮下,敖汉细毛羊十二指肠氨基酸是不平衡的,限制其生产性能的发挥。
2.2 敖汉细毛羊十二指肠AA流量和小肠AA表观消失量的模式氨基酸单位(见表3)

本试验参照甄玉国(2002)的方法,将生长羊的氨基酸需要分为两部分:一部分为维持生长需要,其所需的氨基酸模式与肌肉的氨基酸模式相近;另一部分为皮肤蛋白质周转和毛纤维生长的需要,其所需的氨基酸模式与毛纤维中的氨基酸模式相似。根据肌肉和毛的氨基酸模式,按不同比例进行加权,获得3种小肠可吸收氨基酸目标模式,用于以后的试验研究。
根据各氨基酸的代谢特点将同类的氨基酸进行归类。Cys和Met归为含硫氨基酸(SAA),Tyr和 Phe归为芳香族氨基酸(PAA),Glu、Ala、Asp、Ser和Pro归为一类(GAA),其它的各种必需氨基酸单独各自归为一类。图1和图2列出了十二指肠氨基酸流量和小肠氨基酸表观消失量的模式氨基酸单位(PAAU)。直观图中,以Lys的PAAU为中值作为参照,位于Y轴左侧的氨基酸,其PAAU小于Lys,未达到中值,则需要补充该种氨基酸。位于Y轴右侧的氨基酸则表示相对于Lys该种氨基酸是过剩的。就十二指肠氨基酸总流量和消失量的模式氨基酸单位来讲,3种目标模式下NEAA(GAA+Gly)均表现出相对缺乏。从饲料的角度考虑,氨基酸有必需与非必需之分,而从营养的角度考虑,两者都是动物体合成体蛋白和产品蛋白所必需的营养物质,并且两者的关系密切,缺乏任何一种氨基酸都会导致动物体内代谢失调。NEAA几乎占组织蛋白的40%,而且许多氨基酸的非蛋白质功能都与NEAA有关而非EAA。如果非必需氨基酸不能满足需要,机体会利用必需氨基酸合成,结果将引起必需氨基酸缺乏,因此除必需氨基酸外,我们也应当考虑非必需氨基酸的补充。在三种模式下,His、Arg均表现相对缺乏,SAA、 Leu、Thr随毛比例的增加也表现出相对缺乏。Qrskov(1982)提出微生物蛋白中相对缺乏His,可能是限制性氨基酸(Owens,1986) 。可见基础日粮下,十二指肠氨基酸很不平衡。Trp、Val、Ile三种氨基酸在三种模式下均为过量,增加了氨基酸的损失,且有可能引起氨基酸之间的拮抗作用,影响氨基酸总体利用。综合起来考虑,为提高小肠氨基酸的整体利用率,在基础日粮条件下,His、Arg、Gly、SAA均应补充。







3 结论
① 基础日粮条件下,敖汉细毛羊十二指肠含硫氨基酸(Met+Cys)流量较小,仅为36.20 mmol/d,占全部氨基酸流量的2.79%,且其小肠消失量仅占氨基酸消失总量的2.81%。
② 基础日粮下,敖汉细毛羊十二指肠氨基酸不平衡,影响氨基酸的利用率,限制生产性能的发挥。

 

(参考文献14篇,刊略,需者可函索)
(编辑:张学智,)
刘志友,内蒙古农业大学动物科学与医学学院,010018,内蒙古呼和浩特市昭乌达路306号。
孙海洲(通讯作者)、李胜利,内蒙古农牧业科学院动物营养研究所。
李志明、宗泽君,赤峰市畜牧兽医科学研究所。
收稿日期:2008-11-10
★ 国家“十一五”科技支撑项目(编号:2006BAD14B07)

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