山藥對環(huán)江香豬營養(yǎng)物質(zhì)消化代謝的影響

周笑犁，劉星達，孔祥峰，3*，印遇龍

1中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點實驗室湖南省畜禽健康養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心，長沙 410125;2南昌大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，南昌 330047;3中國科學(xué)院環(huán)江喀斯特農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站，環(huán)江 547100

山藥對環(huán)江香豬營養(yǎng)物質(zhì)消化代謝的影響

周笑犁1，2，劉星達1，孔祥峰1，3*，印遇龍1，2

1中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點實驗室湖南省畜禽健康養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心，長沙 410125;2南昌大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，南昌 330047;3中國科學(xué)院環(huán)江喀斯特農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗站，環(huán)江 547100

為了探討山藥對環(huán)江香豬營養(yǎng)物質(zhì)消化代謝的影響，本研究選用體重為4.55±0.63 kg的環(huán)江香豬10頭，隨機分為2組，每組5頭，單籠飼養(yǎng)，分別飼喂山藥日糧和基礎(chǔ)日糧，試驗期為7 d。試驗開始和結(jié)束時分別稱取試驗豬體重，記錄日采食量;試驗第5～7 d收集糞樣，用TiO2指示劑法測定常規(guī)營養(yǎng)成分的消化率;試驗第7 d采血分離血漿，分別用全自動生化分析儀和氨基酸分析儀測定生化指標和氨基酸濃度。結(jié)果表明，與對照組相比，試驗組平均日增重、粗蛋白、粗脂肪和干物質(zhì)消化率均有所提高(P＞0.05);血漿尿素氮和血氨濃度均顯著降低、總蛋白濃度顯著升高(P＜0.05)，白蛋白和葡萄糖濃度及堿性磷酸酶活性均有所升高(P＞0.05);血漿丙氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、蘇氨酸和總氨基酸濃度均顯著升高(P＜0.05)。上述結(jié)果提示，山藥可改善環(huán)江香豬的消化代謝功能，這為開發(fā)環(huán)江香豬的綠色環(huán)保飼料提供了一定的科學(xué)依據(jù)。

山藥;環(huán)江香豬;消化代謝;生化參數(shù);氨基酸

碳水化合物是豬飼料中的重要組成成分，可為 豬的生長發(fā)育提供主要的能量來源，其類型和用量在養(yǎng)豬生產(chǎn)中起著極其重要的作用。不同類型碳水化合物的消化性、吸收性和生理功能均存在顯著差異［1］。因此，在日糧配方中合理選擇碳水化合物的類型和添加量對提高動物的營養(yǎng)狀況、降低生產(chǎn)成本、提高養(yǎng)殖效益均具有重要的意義。過去的大量研究主要集中在一些功能性寡糖和多糖上［2，3］，而對以提供能量為目標的碳水化合物的應(yīng)用研究則較少。山藥(Chinese Yam)既是我國古老的中藥品種之一，又是一種常見蔬菜，其中淀粉、蛋白質(zhì)和油脂的總含量占73.4%。此外，山藥中還含有豐富的胡蘿卜素、VB1、VB2、VC及K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu、Mn、Zn等多種營養(yǎng)元素［4］。環(huán)江香豬是我國著名的地方品種豬，具有體型矮小、基因純合、抗逆性強、皮薄骨細、肉質(zhì)幼嫩、味道芳香鮮美等特點［5］。鑒于環(huán)江香豬的飼養(yǎng)管理仍較為粗放，導(dǎo)致日糧中營養(yǎng)成分不夠全面，豬的生長發(fā)育較緩慢，若要大力發(fā)展香豬生產(chǎn)，提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率和改善畜產(chǎn)品品質(zhì)，必須首先解決香豬的營養(yǎng)需要和飼料配方問題。本研究在評價山藥營養(yǎng)價值基礎(chǔ)上，測定了其對環(huán)江香豬營養(yǎng)物質(zhì)消化代謝的影響，旨在為開發(fā)環(huán)江香豬的綠色環(huán)保飼料提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 山藥日糧制備

試驗選用的淮山藥(Rhizoma Dioscoreae)，購自湖南省長沙市藥材公司，產(chǎn)地為湖南。取切片后的生山藥風(fēng)干樣100 g，粉碎后過60目篩，測得其中營養(yǎng)成分的含量如下:干物質(zhì)，82.9%;粗蛋白，6.98%;粗脂肪，0.79%;粗灰分，0.75%;總能，17.93 MJ/Kg;Cu，4.79 mg/Kg;Fe，30.74 mg/Kg; Zn，3.09 mg/Kg;總氨基酸，4.57%［6］。

1.2 試驗動物、飼養(yǎng)管理及分組

選用環(huán)江香豬10頭，按體重相近、公母比例相同的原則隨機分成2組，每組5頭，單籠飼養(yǎng)。試驗組飼喂山藥日糧，對照組飼喂基礎(chǔ)日糧。參照NRC (1998)營養(yǎng)需要量［7］，并結(jié)合地方豬種的飼養(yǎng)配方［5］制定本試驗基礎(chǔ)日糧，并在所有日糧中添加0.1%的TiO2作為指示劑，1∶2加水調(diào)制成粥狀飼喂。日喂3次，自由采食和飲水。預(yù)試期4 d，正試期3 d，試驗期每天8∶00、15∶00收集糞樣，-20℃凍存。試驗期間每日觀察豬群的健康情況。

1.3 生長性能測定

試驗開始時逐頭稱取試驗豬的空腹體重;試驗期間，記錄每頭試驗豬的日采食量。在試驗結(jié)束后，逐頭稱取試驗豬的空腹體重，計算平均日增重、平均日采食量和料重比。

1.4 營養(yǎng)物質(zhì)消化率測定

將每頭豬的糞樣解凍后混合均勻，以混合糞樣鮮重的10%取樣，然后按取樣量的1/4加入10%的酒石酸攪勻，65℃烘干，置室溫條件下回潮24 h，稱重、記錄、粉碎，分裝于樣品袋中備用。用TiO2指示劑法測定干物質(zhì)、粗蛋白和粗脂肪的消化率［8］。

1.5 血漿生化參數(shù)測定

試驗結(jié)束后，每頭試驗豬前腔靜脈采血10 mL，肝素抗凝，3000 rpm離心15 min分離血漿，用CX4型全自動生化分析儀(Beckman)測定其中總蛋白、白蛋白、尿素氮、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、血氨、甘油三酯、膽固醇和葡萄糖的濃度及堿性磷酸酶的活性［9］。測定方法按照試劑盒說明進行，試劑盒由北京利德曼公司提供。

1.6 血漿氨基酸測定

血漿樣品于4℃解凍后，每毫升加入7.5%的三氯乙酸2.5 mL，混勻后于4℃條件下15000 rpm離心15 min，吸取上清液，用L-8800型全自動氨基酸分析儀(日立公司)測定其中游離氨基酸的濃度，然后換算成血漿中的濃度［10］。

1.7 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)用平均值±標準差表示，利用SPSS16.0軟件進行統(tǒng)計分析和 t檢驗。P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 山藥對環(huán)江香豬生長性能的影響

由表1可見，試驗開始時，試驗組和對照組仔豬初始平均體重相近;飼喂7 d后，試驗組仔豬平均日增重高于、料重比低于對照組(P＞0.05)。

表1 山藥對環(huán)江香豬生長性能的影響(n=5)Table 1 Effect of Chinese Yam on growth performance in Huanjiang mini-piglets(n=5)

2.2 山藥對環(huán)江香豬營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響

由表2可見，與對照組相比，試驗組仔豬的粗蛋白、粗脂肪和干物質(zhì)消化率均有升高趨勢(P＞0.05)。

表2 山藥對環(huán)江香豬營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響(n=5)Table 2 Effect of Chinese Yam on nutrient digestibility in Huanjiang mini-piglets(n=5)

2.3 山藥對環(huán)江香豬血漿生化參數(shù)的影響

由表3可見，與對照組相比，試驗組的血氨和尿素氮濃度均顯著降低(P＜0.05)，總蛋白濃度顯著升高(P＜0.05)，GLU和ALB的濃度和ALP活性也有升高趨勢(P＞0.05)。

2.4 山藥對環(huán)江香豬血漿游離氨基酸含量的影響

由表4可見，飼喂7 d后，試驗組血漿總氨基酸、Ala、Gly、Asp、Glu和Thr的濃度均顯著高于對照組(P＜0.05);就血漿游離氨基酸組成來看，試驗組血漿中NEAA的濃度顯著高于對照組(P＜0.05)。其它指標兩組間均無顯著差異(P＞0.05)。

表3 山藥對環(huán)江香豬血漿生化參數(shù)的影響(n=5)Table 3 Effect of Chinese Yam on plasma biochemical parameters in Huanjiang mini-piglets(n=5)

表4 山藥對環(huán)江香豬血漿游離氨基酸濃度的影響(n=5)Table 4 Effect of Chinese Yam on free amino acid concentration in Huanjiang mini-piglets(n=5)

芳香族氨基酸AAA 206.2±29.6 217.4±50.2總氨基酸TAA 4533.0±295.1 5339.4±423.9*BCAA/AAA(摩爾比) 2.73±0.39 2.51±0.62必需氨基酸EAA 1116.4±111.7 1147.4±127.7非必需氨基酸NEAA 3570.0±227.7 4374.2±314.1*EAA/NEAA 0.31±0.048 0.26±0.039

3 討論

關(guān)于山藥及其組份對動物生產(chǎn)性能的影響，國內(nèi)外已進行了一些研究。例如，利用添加1%山藥的日糧飼喂斷奶仔豬28 d后，日增重顯著提高，料重比顯著降低，同時可維持動物體內(nèi)環(huán)境的平衡［11］;利用添加0.25 g/kg山藥多糖的日糧飼喂SD大鼠28 d，日增重可顯著提高，試驗第3周時料重比也顯著降低［12］。在本試驗中，利用山藥飼喂仔豬7 d后，平均日增重有所增加，料重比有所降低，粗蛋白、粗脂肪和干物質(zhì)的表觀消化率分別提高6.81%、2.65%和8.64%，但是差異均不顯著，這可能與飼喂時間較短有關(guān)。

血氨的來源主要是飼料蛋白質(zhì)在腸道中經(jīng)過細菌分解而生成的氨(稱為外源性氨)，以及體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝過程中產(chǎn)生的各種氨基酸經(jīng)過不同方式的脫氨基作用和腎臟對谷氨酰胺水解而生成的氨(稱為內(nèi)源性氨)，兩者均可進入血液［13］。血液尿素氮是蛋白質(zhì)代謝的終產(chǎn)物，其濃度可以較準確地反映動物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝和氨基酸之間的平衡狀況。動物體內(nèi)未被利用的氨基酸在肝臟中分解成氨和碳架，其中氨在肝臟中被合成尿素氮或尿素，并釋放入血液［14］。過量的氨基酸在體內(nèi)進行脫氨基作用會增加血液尿素氮的濃度，氨基酸平衡良好時尿素氮濃度下降［15］。但日糧中的含氮物增高，或體內(nèi)的氨基酸代謝旺盛、組織遭受破壞、核蛋白清除量增加或腎功能障礙時，血中的尿素得不到正常排除，導(dǎo)致尿素氮濃度增高［16］。在本研究結(jié)果中，試驗組仔豬尿素氮和血氨濃度顯著降低，說明山藥日糧飼喂的仔豬對日糧蛋白質(zhì)的利用情況優(yōu)于對照組。總蛋白主要反映蛋白質(zhì)在體內(nèi)的合成情況。據(jù)報道，血漿總蛋白含量與機體對日糧粗蛋白的利用率呈正相關(guān)。試驗組仔豬對粗蛋白的利用率較高，血漿總蛋白含量也較高，說明山藥飼喂組環(huán)江香豬對日糧蛋白質(zhì)的消化吸收作用加強，從而加快了機體蛋白質(zhì)的合成，保證了香豬的健康生長。

以氨基酸為基本單位組成的蛋白質(zhì)，不僅是構(gòu)成機體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，而且是生命現(xiàn)象的體現(xiàn)者，是所有細胞結(jié)構(gòu)和功能都不可缺少的［17］。血液氨基酸水平受營養(yǎng)、環(huán)境和疾病等綜合因素的影響，如日糧蛋白質(zhì)(氨基酸)組成及平衡狀況、機體各組織對單個氨基酸的需要狀況及機體的生理狀況等［18］。在本研究中，飼喂山藥7 d后血漿總氨基酸濃度顯著升高，可能是因為山藥促進了腸道微生物的發(fā)酵，從而產(chǎn)生了更多的短鏈脂肪酸供給腸道自身代謝的需要，降低了氨基酸在腸道中的“首過代謝效應(yīng)”，故認為山藥可改善動物腸道的生理狀況，促進腸道對日糧氨基酸的消化吸收能力，為仔豬的蛋白質(zhì)沉積和生長發(fā)育提供必需的營養(yǎng)物質(zhì)。必需氨基酸與非必需氨基酸的比值和支鏈氨基酸與芳香族氨基酸之比是反映動物營養(yǎng)狀況的重要指數(shù)［19］，試驗組香豬血漿中必需氨基酸(蘇氨酸)的供給充足，從而更有利于機體氨基酸的平衡及蛋白質(zhì)的沉積;支鏈氨基酸可促進蛋白質(zhì)合成、抑制其降解。有研究認為，谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸、丙氨酸和甘氨酸等是重要的鮮味氨基酸，豬肉的鮮美滋味一定程度上取決于其濃度的高低［20］。本研究結(jié)果表明，山藥顯著增加了血液中丙氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等氨基酸的含量，提示山藥對改善豬的肉質(zhì)也具有一定作用。

綜上所述，山藥對環(huán)江香豬生長性能和日糧消化率均有提高趨勢，可顯著降低血氨和尿素氮水平，改善機體蛋白質(zhì)代謝，還能提高血液部分氨基酸濃度，有利于改善動物能量代謝、養(yǎng)分利用和肉質(zhì)。因此，山藥有望成為一種高效的新型綠色環(huán)保型飼料，應(yīng)用于環(huán)江香豬的高效生產(chǎn)上，但今后有必要進一步系統(tǒng)研究山藥調(diào)節(jié)機體功能的作用機理。

1 He XG(何興國)，Xu HJ(徐海軍)，Kong XF(孔祥峰)，et al.Effects of different carbohydrates on growth performance and biochemical parameters in weaned piglets.Sci Agric Sin(中國農(nóng)業(yè)科學(xué))，2008，41:552-558.

2 Zhang YZ(張宇喆)，Kong XF(孔祥峰)，Yin YL(印遇龍)，et al.Comparative study on in vitro fermentation characteristics of four fractions of Chinese yam polysaccharide.Nat Prod Res Dev(天然產(chǎn)物研究與開發(fā))，2009，21:30-35.

3 Zhou XL(周笑犁)，F(xiàn)u DZ(傅德志)，Kong XF(孔祥峰)，et al.Effects of soybean oligosaccharides on growth performance and nutrient metabolism in weanling Huanjiang minipigs.Nat Prod Res Dev(天然產(chǎn)物研究與開發(fā))，2011，24: 98-101.

4 Wang ZY(王震宇)，Huang SH(黃紹華).Yam functional healthy components and applications in food processing.Food Ind(食品工業(yè))，2004，4:51-52.

5 Liu JF(劉俊峰)，Wu C(吳琛)，Kong XF(孔祥峰)，et al.Effects of dietary supplemented with arginine on growth and development of fetus in pregnant huanjiang mini-pigs.Sci Agric Sin(中國農(nóng)業(yè)科學(xué))，2011，44:1040-1045.

6 Tang WJ(湯文杰)，Kong XF(孔祥峰)，Yang F(楊峰)，et al.Nutritional values in sixteen Chinese herbal medicines.Nat Prod Res Dev(天然產(chǎn)物研究與開發(fā))，2010，22:867-872.

7 NRC(National Research Council).Nutrient Requirements of Swine(10ed).Washington.DC:Nail Acad Press.1998.

8 Tang WJ(湯文杰)，Kong XF(孔祥峰)，Liu ZQ(劉志強)，et al.Different dietary protein levels on nutrient digestibility and nitrogen metabolism in Ningxiang fattening pig.Chin J Anim Nutr(動物營養(yǎng)學(xué)報)，2008，20:458-462.

9 Kong XF(孔祥峰)，Yin YL(印遇龍)，Huang RL(黃瑞林)，et al.Effects of dietary additive of Chinese herbal ultrafine powder on growth performance and serum biochemical parameters in early-weaned piglets.Chin J Vet Sci(中國獸醫(yī)學(xué)報)，2008，28:184-188.

10 He QH(何慶華)，Yin YL(印遇龍)，Kong XF(孔祥峰)，et al.Effect of Chinese herbal ultra-fine powder as a dietary additive on digestion and absorption of amino acids in weaned piglets.Nat Prod Res Dev(天然產(chǎn)物研究與開發(fā))，2008，20:307-311.

11 Zhao ZG(趙振國)，Wang N(王娜).Yam on growth performance and the diarrhea in weaned piglets.Anim Husb Feed Sci(畜牧與飼料科學(xué))，2010，31:45-46.

12 Kong XF，Zhang YZ，Yin YL，et al.Chinese Yam polysaccharide enhances growth performance and cellular immune response in weanling rats.J Sci Food Agric，2009，89:2039-2044.

13 Xu JH(許金華)，Tan XW(譚翔文)，Yin YL(印遇龍).Effect of pectin on plasma ammonia in pigs.J Nanhua Univ.Med Edition(南華大學(xué)學(xué)報·醫(yī)學(xué)版)，2005，33:188-191.

14 Whang KY，Hahn JD，Easter RA，et al.Blood plasma urea nitrogen:a useful index of feed efficiency and lean gain potential in pigs.J Anim Sci，1994，72:61.

15 Chen HY，Miller PS，Lewis AJ，et al.Changers in plasma urea concentration can be used to determine protein requirements of two populations of pigs with different protein accretion rates.J Anim Sci，1995，73:2631-2639.

16 Qian Y(錢瑛)，Wang ZS(王之盛)，Kong XF(孔祥峰)，et al.Effects of dietary supplementation of folic acid on growth performance in sucking piglets and serum biochemical parameters in lactating sows.Nat Prod Res Dev(天然產(chǎn)物研究與開發(fā))，2008，20:497-500.

17 Wang MQ(王墨清).Measurement and analysis of blood amino acids in Przewalskii.Gansu Anim Husb Vet Med(甘肅畜牧獸醫(yī))，1996，26:10-11.

18 Hu Q(胡琴)，Yin YL(印遇龍)，Kong XF(孔祥峰)，et al.Effect of Chinese herbal formula as a dietary additive on serum free amino acids content in early-weaned piglets，J Guangxi Agric Biol Sci(廣西農(nóng)業(yè)生物科學(xué))，2008，27:55-59.

19 Boren JC，Lochmiller RL，Leslie JDM.Relation of serum and muscle free amino acids to dietary protein in the northern bobwhite.Oklahoma Acad Sci，1996，76:55-65.

20 Bo MJ(柏美娟)，Kong XF(孔祥峰)，Li TJ(李鐵軍)，et al.Comparative study on amino acid contents in serum and muscle between Ningxiang pigs and three-way crossbred pigs.J Jiangsu Agric Sci(江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué))，2009，(1):198-200.

Effects of Chinese Yam on Nutrient Metabolism in Huanjiang Mini-piglets

ZHOU Xiao-li1，2，LIU Xing-da1，KONG Xiang-feng1，3*，YIN Yu-long1，2

1Key Laboratory for Agro-ecological Processes in Subtropical Region/Hunan Engineering and Research Center of Animal and Poultry Science，Institute of Subtropical Agriculture，Chinese Academy of Sciences，Changsha 410125，China;2State Key Laboratory of Food Science and Technology，College of Life Science and Food Engineering，Nanchang University，Nanchang 330047 China;3Huanjiang Observation and Research Station for Karst Ecosystems，Chinese Academy of Sciences，Huanjiang 547100，China

This study was conducted to determine the effects of Chinese yam(CY)on nutrient digestibility and metabolism.Ten Huanjiang mini-piglets(4.55±0.63 kg)were used and randomly assigned into two groups(five replicates per group).The piglets were fed with a basal diet or CY diet for 7 days.Initial body weight(BW)，daily feed intake and final BW were recorded;fecal samples were collected from Day 5 to Day 7 for determining the routine nutrient digestibility by TiO2indicator;blood samples were collected at Day 7 for analysis of biochemical parameters and concentrations of amino acids by automatic biochemical analyzer and amino acid analyzer，respectively.Results showed that the average daily gain and the apparent digestibility of crude protein，crude fat and dry matter，as well as the concentrations of GLU，ALB and activity of ALP of the experimental group increased(P＞0.05)，while the concentrations of UN and AMM decreased(P＜0.05)，when compared with the control group.The concentrations of TP，Ala，Gly，Asp，Glu，Thr and total amino acids in piglets of the experimental group were higher(P＜0.05)than that of the control group.The results suggested that the CY diet could improve digestive and metabolic function of piglets，which provide some scientific basis for the development of green feed in Huanjiang mini-piglets.

Chinese yam;Huanjiang mini-piglet;digestion and metabolism;biochemical parameter;amino acid

R284.2

A

1001-6880(2012)05-0672-05

2011-04-29 接受日期:2011-08-08

國家星火計劃項目(2007EA790004);中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所青年人才領(lǐng)域前沿項目(ISACXLYQY-QN-0703)

*通訊作者 Tel:86-731-84619706;E-mail:nnkxf@isa.ac.cn