钟 伟 李光玉 罗国良 王凯英 崔学哲 毕世丹
摘 要 试验选取4只体况相近的3岁东北梅花鹿公鹿，采用4×4拉丁方设计，饲喂同一种日粮，分4个不同限饲水平A（2.5 kg/d）、B（2.0 kg/d）、C（1.5 kg/d）、D（1.0 kg/d），利用尿嘌呤衍生物法并结合消化代谢试验，测定限制饲喂条件下东北梅花鹿尿嘌呤衍生物组成及排出量，可消化干物质和可消化有机物进食量与尿嘌呤衍生物排出量（PD）的关系及各种营养物质消化率。试验结果表明：东北梅花鹿尿中嘌呤衍生物包括49％～56％尿囊素、35％～38％尿酸、6％～15％黄嘌呤和次黄嘌呤；限饲条件下，东北梅花鹿尿中嘌呤衍生物、肌酐酸排出量无显著性差异(P>0.05)；可消化干物质DDMI（r=0.859 2,n=16，P<0.001）和可消化有机物DOMI(r=0.860 5,n=16,P<0.001)与尿中嘌呤衍生物排出量（PD）均存在显著的线性正相关；限饲使可消化干物质、可消化有机物质进食量和粗蛋白消化率显著降低（P<0.05），使干物质、有机物质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维及钙、磷表观消化率均显著降低（P<0.05）；限饲对尿氮和粪氮排出量无显著性影响（P>0.05），而显著影响氮沉积量（P<0.05），且随饲喂量降低，氮沉积逐渐减少，当饲喂量降到D水平时，出现了氮的负平衡，表明氮的摄入量已不能满足梅花鹿维持需要，需要动用内源氮来满足自身维持需要。
关键词 梅花鹿；消化代谢；尿嘌呤衍生物
中图分类号 S815.6
目前估测瘤胃微生物蛋白产量主要采用微生物标记物法、同位素标记法和尿液嘌呤衍生物法（PD），前两种方法都需要动物造瘘，操作繁琐，费用较高，而PD法，克服了传统瘘管技术的缺点和不足，避免对试验动物造成伤害，仅通过收集动物尿液即可，简单易行，目前已被应用到很多反刍动物研究中。尿液嘌呤衍生物包括尿囊素、尿酸、黄嘌呤和次黄嘌呤，不同物种之间或同一物种不同种属之间，其尿液嘌呤衍生物的组成和含量都不尽相同，牛尿液嘌呤衍生物包括尿囊素和尿酸；羊包括尿囊素、尿酸、黄嘌呤和次黄嘌呤，不同物种牛、羊，其尿液嘌呤衍生物的含量都不相同。梅花鹿作为特种反刍动物之一，其尿嘌呤衍生物的组成和含量有什么特点及规律，国内外还没有相关报道，本研究旨在通过限饲研究东北梅花鹿尿液嘌呤衍生物的组成和含量，分析可消化干物质和可消化有机物采食量与尿液嘌呤衍生物排出量的关系，为建立其瘤胃微生物蛋白估测模型奠定基础，同时观察限饲条件下，梅花鹿对营养物质消化利用的情况。
1 材料与方法
1.1 试验动物与地点
选择3岁东北梅花鹿公鹿4只，体况相近，平均体重为（61.85±1.24） kg。试验于2007年10月20日～12月19日在中国农科院特产研究所茸鹿实验基地完成。
1.2 试验设计、日粮及管理
试验采用4×4拉丁方设计，分为4期，每期15 d，其中预饲期10 d，试验期5 d。整个试验采用同种日粮饲喂，按照梅花鹿公鹿的营养需要配制,分4个不同限饲水平组，分别为A:2.5 kg/d；B:2.0 kg/d；C:1.5 kg/d；D:1.0 kg/d，日粮被加工成全价颗粒饲料,其组成及营养水平见表1。试验期动物在不同代谢笼（长×宽×高分别为2 m×1.2 m×2 m）中饲养，每天08:00、15:00定时、定量饲喂，提供充足饮水。
1.3 试验样本收集及处理
试验采用全收粪法，在试验期利用代谢粪盘收集粪样，连续收集5 d，每天称重并作记录，准确称取粪重10％样品放入65 ℃烘箱中烘干，然后把每只动物5 d的粪样混合均匀，研磨后，进行实验室分析。利用自制集尿壶收集尿液，采用全收尿法，连续收集5 d，为防止尿液腐败分解,向尿液中加入100 ml 20％(V/V)H2SO4确保尿液的pH值<3。每天称尿液重量并记录，准确移取40 ml尿液带回实验室放于-20 ℃冰箱中用于PD分析。采取部分饲料样品，用于常规营养成分分析。
1.4 样品分析
饲料及粪样的有机物质、粗蛋白、纤维等成分的分析采用常规方法[1]。尿样中的嘌呤衍生物含量的测定采用分光光度计法,具体方法参照IAEA方法[2]。
1.5 数据计算及统计分析
尿中PD的总排出量为尿囊素、尿酸、黄嘌呤和次黄嘌呤之和。PDC=[PD]×BW0.75/[C],PD为尿中嘌呤衍生物浓度，[C]为尿中肌酸酐的浓度。采用SAS（1997）软件和Excel（2000）进行数据统计分析。
2 结果与分析
2.1 限量饲喂水平下，各种营养物质的采食量及其消化率(见表2)
随着日粮饲喂量的减少，动物的体重和代谢体重无显著差异(P>0.05)，但呈降低趋势。干物质和氮采食量随饲喂量的减少而逐渐降低。可消化干物质和可消化有机物质进食量均随饲喂量减少而呈降低趋势,其中饲喂水平B与C间无显著差异(P>0.05),而其它饲喂水平间差异显著(P<0.05)。干物质、有机物质、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维及钙、磷的表观消化率均随饲喂量减少而呈降低趋势,其中干物质、有机物质、中性洗涤纤维在A和B与C和D间差异显著(P<0.05),而A与B间和C与D间差异不显著(P>0.05);粗蛋白表观消化率在A和B与D间差异显著(P<0.05),而A、B和C间与C和D间均无显著差异（P>0.05)；酸性洗涤纤维在A与B、C、D间及B与C、D间差异均显著（P<0.05），而C与D间无显著差异（P>0.05)；钙表观消化率在A与B、C、D间差异显著（P<0.05），而B、C、D间无显著差异（P>0.05)；磷表观消化率在A与C、D间及B与D间差异均显著（P<0.05），而A与B间、B与C间和C与D间均无显著差异（P>0.05)。限量饲喂对尿氮和粪氮排出量无显著影响(P>0.05),而显著影响氮沉积量(P<0.05)，随饲喂量降低，氮沉积逐渐减少，当饲喂量降到D时，出现了氮的负平衡，表明氮的摄入量已不能满足梅花鹿维持需要，动物需要动用内源氮来满足自身维持需要。
2.2 东北梅花鹿尿嘌呤衍生物的组成及限量饲喂对尿中嘌呤衍生物排出量的影响（见表3）
东北梅花鹿尿中嘌呤衍生物包括尿囊素、尿酸、黄嘌呤和次黄嘌呤，其中尿囊素占总嘌呤衍生物的49％～56％，尿酸占35％～38％，而黄嘌呤和次黄嘌呤占6％～15％。从表3中可见，限量饲喂对东北梅花鹿尿中嘌呤衍生物排出量无显著影响（P>0.05），但随着饲喂量减少，尿囊素、尿酸和尿中总嘌呤衍生物排出量均呈降低趋势。肌酸酐的排出量在限量饲喂水平间差异不显著（P>0.05）。
2.3 可消化有机物和可消化干物质与尿中嘌呤衍生物排出量的关系
可消化有机物DOMI（X,g/kg BW0.75）与尿中嘌呤衍生物排出量PD（Y,mmol/kg BW0.75）关系Y=0.093 9（S.E.0.016）+0.002 6（S.E.0.000 4）X(r=0.860 5,n=16,P<0.001)。
可消化干物质DDMI（X,g/kg BW0.75）与尿中嘌呤衍生物排出量PD（Y,mmol/kg BW0.75）关系Y=0.094 3(S.E.0.016)+0.002 2(S.E.0.000 3)X(r=0.859 2,n=16，P<0.001)。
3 讨论
瘤胃造瘘技术是研究反刍动物瘤胃营养物质消化代谢的经典方法，作为反刍动物之一的梅花鹿，驯化时间短，野性强，对外界刺激较敏感，巨大的声响或恐吓都会使其惊慌，严重的还会造成动物受伤。梅花鹿不易与人近距离接触，要想通过安装瘘管来取样，研究饲料在瘤胃中的动态消化过程，必须对鹿进行全身麻醉，而在全身麻醉状态下，瘤胃蠕动变缓，微生物活动受限，采样及操作时间长还会导致瘤胃鼓胀，对动物造成不可逆转的伤害，同时麻醉还会影响瘤胃中饲料的消化代谢，在这种状态下取得的食糜样品，很难保证数据准确性。本试验得出限饲条件下，PD与DDMI和DOMI间均有显著的正相关性，说明通过PD量可以预测可消化营养物质的变化趋势，有效评价梅花鹿营养物质的代谢，后期研究可以通过建立PD与瘤胃微生物合成量间的回归方程，研究饲料营养物质在梅花鹿消化道中的动态消化规律。
3.1 限饲对各种营养物质采食量和消化率的影响
随着饲喂量逐渐减少，干物质和氮采食量逐渐降低，直接影响到瘤胃中氨的浓度，当瘤胃内氨浓度很低时，瘤胃微生物生长变得缓慢，从而影响微生物蛋白的合成[3]，这可能是干物质、有机物质和粗蛋白的消化率降低的原因，同时微生物蛋白合成速度缓慢，也使碳水化合物的分解利用受阻，可能是导致中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维消化率降低的原因。此外，试验中存在不可避免的误差也可能是导致营养物质消化率降低的一个原因，试验中C和D两个限饲水平不能完全满足鹿的采食需要量，鹿处于饥饿状态，在代谢笼中经常对食槽进行顶撞，曾多次将食槽顶翻，在粪样收集期，饲料残渣容易掉进粪便收集盘中，与粪便混合难分离，使粪便中各种营养物质的含量增加，导致了营养物质消化率降低。
3.2 东北梅花鹿公鹿尿中嘌呤衍生物的组成
本试验测定了东北梅花鹿尿中嘌呤衍生物的组成和含量以及肌酸酐的含量。东北梅花鹿尿中嘌呤衍生物的组成与Razzaque[4]研究赤鹿的结果一致，均包括尿囊素、尿酸、黄嘌呤和次黄嘌呤。东北梅花鹿尿囊素占总嘌呤衍生物的含量（49%~56％）与赤鹿（59％）比例接近，但本试验尿酸比例高于黄嘌呤和次黄嘌呤,不同于赤鹿,赤鹿尿嘌呤衍生物含有40%黄嘌呤和次黄嘌呤、1％尿酸。在牛上，尿液嘌呤衍生物包括尿囊素和尿酸；在羊上，包括尿囊素、尿酸、黄嘌呤和次黄嘌呤。说明不同种动物体含有的嘌呤代谢酶不尽相同，既使在同一动物体的不同部位,酶的种类和性质都存在着差别，动物尿液中是否排出黄嘌呤和次黄嘌呤或排出黄嘌呤和次黄嘌呤量的多少与动物不同组织中黄嘌呤氧化酶的含量多少相关，因为黄嘌呤氧化酶能将黄嘌呤和次黄嘌呤进一步转化成尿酸。
3.3 限饲对梅花鹿尿中嘌呤衍生物及肌酸酐排出量的影响
随着饲喂量的减少，尿囊素、尿酸、黄嘌呤和次黄嘌呤及尿中总嘌呤衍生物的排出量均呈降低趋势，这与Long[5]在牦牛上研究结果一致，限饲水平影响尿嘌呤衍生物的排出量；Yu等（2001）[6]也曾报道日粮处理水平影响尿囊素和尿中总嘌呤衍生物的排出量。
尿中肌酸酐是尿中非蛋白氮物质，由体内磷酸肌酸脱磷酸产生，其排出量很稳定，只与成年动物体重相关，不受日粮水平变化的影响[7]，本试验结果与已有研究结果相一致。
3.4 可消化有机物和可消化干物质与尿中嘌呤衍生物排出量的关系
Carro M D等（1999）[8]研究报道体重相近的反刍动物随着采食量的提高，尿中嘌呤衍生物的排出量会相应增加。Chen（1992）认为采食量增加，加快了瘤胃排空率，提高微生物离开瘤胃的速度，进而使微生物蛋白合成效率提高，最终使尿中PD排出量升高[9]。本研究结果表明东北梅花鹿尿中嘌呤衍生物排出量与DDMI和DOMI间均存在显著的线性正相关，这与Long[5]在牦牛上的研究结果一致，但东北梅花鹿消化每千克DOMI,其尿嘌呤衍生物排出量为2.6 mmol PD,远低于牦牛（13.6 mmol PD）、黄牛[10](18.5 mmol PD)或绵羊[11]（17 mmol PD），这不仅与日粮不同有关，而且与物种间生理生化机制差异及嘌呤有关的代谢酶活性不同有关，最终阐明嘌呤衍生物组成和含量的差异,还有待进一步研究。为了使嘌呤技术更适用于实践，Chen（1992）[12]提出点样法，用点样法来代替全样法，即用一天之内某一时间段尿中PDC来估测进入小肠的微生物蛋白含量，因为PDC不受尿量影响，与PD排出量还存在很强的相关性。FAO/IAEA（2004）总结多年的研究结果得出了适应于多种成年牛的相关方程Y=0.059 7X+0.677（R2=0.97，n=44），其中Y为DOMI(kg/d)，X为PDC值[13]，本试验得出PDC与DOMI的相关性较弱，由于不同试验处理极大影响着微生物蛋白合成量，且有些处理对尿嘌呤衍生物的影响不能通过点样法表现出来[14]，这可能是导致限饲条件下PDC与DOMI间的相关性较弱的原因。
4 结论
① 限饲显著降低了可消化干物质、可消化有机物质采食量和干物质、有机物质、粗蛋白、中性和酸性洗涤纤维及钙、磷的消化率。
② 东北梅花鹿尿中嘌呤衍生物包括尿囊素、尿酸、黄嘌呤和次黄嘌呤，其中尿囊素占总嘌呤衍生物的49％～56％，尿酸占35％～38％，而黄嘌呤和次黄嘌呤占6％～15％。
③ PD与DDMI和DOMI间均存在显著的线性正相关，即尿中嘌呤衍生物排出量（PD）随着饲喂量的减少而降低。两个相关方程分别为Y=0.002 6X+0.093 9（r=0.860 5,n=16），Y为PD排出量（mmol/kg BW0.75），X为DOMI(g/kg BW0.75);Y=0.002 2X+0.094 3(r=0.859 2,n=16)，Y为PD排出量（mmol/kg BW0.75），X为DDMI（g/kg BW0.75）。
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（编辑：刘敏跃，）
钟伟，中国农业科学院特产研究所，132109，吉林省吉林市昌邑区左家特产研究所经济动物室。
李光玉(通讯作者)、罗国良、王凯英、崔学哲、毕世丹，单位及通讯地址同第一作者。
收稿日期：2009-08-18
★ 国家科技支撑计划(2006BAD12B08-07) |
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