圈養(yǎng)林麝常用樹(shù)葉類飼料氨基酸含量及其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析

王文霞,何 嵐,衛(wèi) 寧,李林海,齊 磊,劉寶慶,連杭浜,胡德夫*

(1.北京林業(yè)大學(xué) 自然保護(hù)區(qū)學(xué)院，北京 100083；2.北京自然博物館，北京 100050；3. 陜西片仔癀麝業(yè)有限責(zé)任公司，陜西 寶雞 721000)

植食動(dòng)物通常受到食物蛋白質(zhì)匱乏的制約，植物蛋白質(zhì)含量是植食動(dòng)物食性選擇的主要因子之一[1-2]。氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，其種類及含量成為衡量植物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的基本指標(biāo)[3]。野生有蹄類動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)生態(tài)學(xué)研究一直是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究熱點(diǎn)之一，然而，迄今該類物種的營(yíng)養(yǎng)需求研究多注重天然主食植物的選擇與蛋白含量之間關(guān)系[4-8]，鮮有涉及主食植物氨基酸含量的分析。

林麝(Moschus berezovskii)是典型的林棲小型有蹄類動(dòng)物，屬國(guó)家I類保護(hù)物種，是出產(chǎn)麝香的珍貴藥用動(dòng)物。隨著野生麝類資源銳減，圈養(yǎng)麝類動(dòng)物必將成為天然麝香的主要來(lái)源。目前林麝是我國(guó)主要飼養(yǎng)的麝類動(dòng)物，近年種群數(shù)量增長(zhǎng)較快[9]。研究發(fā)現(xiàn)，野生林麝攝食植物種類眾多，主要以木本植物的嫩枝葉為食[10-11]，但在圈養(yǎng)條件下林麝主要飼喂少數(shù)幾種植物[12-13]，也有一些食物粗營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定工作[14]。顯然，圈養(yǎng)林麝主食植物的氨基酸種類及含量是深入研究該物種營(yíng)養(yǎng)學(xué)特征的重要方面，也是制定合理飼養(yǎng)的科學(xué)依據(jù)。本研究以我國(guó)林麝主要飼養(yǎng)區(qū)的秦嶺圈養(yǎng)林麝為對(duì)象，研究當(dāng)?shù)仫曃沽主甑闹饕参锏陌被岱N類及必需氨基酸(EAA)和部分非必需氨基酸(NEAA)的組成，以期對(duì)改善圈養(yǎng)林麝的食物組成有所裨益。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域自然概況與植物種類

研究地點(diǎn)位于陜西省鳳縣(北緯33°34′57″～34°18′21″，東經(jīng)106°24′54″～107°7′54″)，地處陜西秦嶺南麓。該區(qū)域最高海拔2738.7 m，最低海拔915 m，屬暖溫帶半濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫6 ℃，年降水量約907 mm，植被類型具有明顯的亞熱帶與暖溫帶的過(guò)渡成分，主要以針闊混交林帶和落葉闊葉林為主，是林麝重要的自然分布區(qū)。陜西省鳳縣及周邊地區(qū)是我國(guó)人工養(yǎng)麝起步最早的地區(qū)之一[15]，也是目前飼養(yǎng)林麝種群增長(zhǎng)較快的地區(qū)。

研究區(qū)域植被特征、林麝食性研究及當(dāng)?shù)亓主旮黠曫B(yǎng)場(chǎng)飼喂的樹(shù)種樹(shù)葉，遴選林麝可食的、常見(jiàn)的且易采集的17種樹(shù)葉并測(cè)定氨基酸成分及含量見(jiàn)表1。

表1 飼養(yǎng)場(chǎng)林麝飼喂的樹(shù)葉種類及飼喂現(xiàn)狀Table 1 The leaves of tree species and utilization in Forestry musk deer farming

注：+++表示超過(guò)飼喂植物的50%；++表示占飼喂植物的20%-50%；+表示少于飼喂植物的20%；-表示偶然飼喂。

Note:+++ indicates more than 50% of the feeding plants;++ 2%-50% of the feeding plants;+ less than 20% of the feeding plants;- accidental feeding.

1.2 氨基酸成分測(cè)定

7月份采集新鮮植物葉片，置于70 ℃烘箱烘干至恒重，粉碎并過(guò)25 mm孔徑(60目)篩子獲得待測(cè)植物樣品。采用氨基酸自動(dòng)分析儀(GB/T 182462-2000)測(cè)定植物樣品的氨基酸種類及含量。

1.3 評(píng)價(jià)方法

根據(jù)必需氨基酸模式[16]，即氨基酸比值(ratio of amino acid，RAA)、氨基酸比值系數(shù)(ratio coefficient of amino acid，RC)和氨基酸比值系數(shù)分(score of RC，SRC)評(píng)價(jià)攝食植物氨基酸的營(yíng)養(yǎng)平衡。計(jì)算公式為：

RAA=樣品中某必需氨基酸含量/(WHO/FAO模式中相應(yīng)必需氨基酸含量)，RAA的含義為待評(píng)樣品中某種EAA含量與模式中相應(yīng)EAA的比值。

RC=RAA/RAA平均數(shù)，RC>1表明該種EAA相對(duì)過(guò)剩，RC<1則表明該種EAA相對(duì)不足，RC最小者為第一限制性氨基酸(first limiting amino acid，F(xiàn)LAA)。

SRC=(100-CV)×100%，CV為RC的變異系數(shù)，SRC的意義為樣品EAA組成比例與EAA模式一致，則CV=0，SRC=100；若樣品RC越分散，表明這些EAA在氨基酸平衡的生理作用方面所提供的負(fù)貢獻(xiàn)越大，則CV變大，SRC變小，蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越差。SRC越接近100，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相對(duì)越高。

2 結(jié)果與分析

2.1 林麝天然食物的17種氨基酸組成和含量

經(jīng)測(cè)定，17種植物含有17種氨基酸見(jiàn)表2，其中谷氨酸含量最高為1.45%，胱氨酸含量最低為0.04%，其它氨基酸含量依遞減序列為天冬氨酸、亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、甘氨酸、賴氨酸、精氨酸、脯氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、酪氨酸、組氨酸和蛋氨酸。

在氨基酸總含量上見(jiàn)表3，三椏烏藥最高為15.47%，五味子和疣點(diǎn)衛(wèi)矛最低為8.09%，其它植物氨基酸總含量依遞減序列為南蛇藤、木姜子、興山榆、苦楝、多毛櫻桃、秀麗槭、苦糖果、三葉木通、青麩楊、青榨槭、山荊子、棣棠花、毛梾和杜仲。

在EAA含量上見(jiàn)表3，三椏烏藥最高為6.79%，五味子矛最低為3.51%，其它植物必需氨基酸含量依遞減序列為南蛇藤、木姜子、興山榆、苦楝、多毛櫻桃、秀麗槭、三葉木通、青麩楊、苦糖果、青榨槭、山荊子、棣棠花、毛梾、杜仲和疣點(diǎn)衛(wèi)矛。

17種植物的必需氨基酸占氨基酸總量含量的比例(E/T)為41.0%～45.0%，青榨槭最高(45.0%)，杜仲最低(41.0%)，其中毛梾、青麩楊、興山榆、三葉木通、秀麗槭、棣棠花、山荊子、三椏烏藥、毛多櫻桃、疣點(diǎn)衛(wèi)矛、木姜子、南蛇藤和苦楝均為44.0%，其他植物依此為五味子(43.0%)和苦糖果(41.0%)。必需氨基酸與非必須氨基酸含量比值(E/N)為0.71～0.81，青榨槭最高為0.81，杜仲最低為0.71，其他植物E/N遞減序列為毛梾、青麩楊和興山榆為0.80，三葉木通和秀麗槭為0.79，棣棠花、山荊子、三椏烏藥、多毛櫻桃、疣點(diǎn)衛(wèi)矛和木姜子為0.78，南蛇藤、苦楝和五味子為0.77，苦糖果為0.73見(jiàn)表3。

表2 林麝飼喂樹(shù)葉的氨基酸含量Table 2 The amino acid contents in the tree leaves fed to Forestry musk deer %

表3 林麝飼喂樹(shù)葉的必需氨基酸和非必需氨基酸的比例Table 3 The percentage of EAA and NEAA in the total AA of the tree leaves fed to Forestry musk deer %

2.2 17種樹(shù)葉的氨基酸平衡性評(píng)價(jià)

依照WHO/FAO標(biāo)準(zhǔn)，按RC值判定17種林麝天然食物的必需氨基酸組成可知見(jiàn)表4，異亮氨酸、蘇氨酸和纈氨酸含量與模式氨基酸接近，亮氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸含量相對(duì)過(guò)剩，蛋氨酸+胱氨酸含量及部分植物的賴氨酸相對(duì)不足。

按SRC值判定氨基酸平衡水平，由表4可知，五味子最佳為63.22，杜仲最差為45.81，其它植物依遞減序列為毛梾>興山榆>三椏烏藥>青麩楊>多毛櫻桃>山荊子>青榨槭>南蛇藤>疣點(diǎn)衛(wèi)矛>木姜子>苦楝>棣棠花>秀麗槭>苦糖果。杜仲的第一限制氨基酸為賴氨酸，其余16種植物的第一限制氨基酸為蛋氨酸+胱氨酸。

2.3 常用飼料樹(shù)葉的氨基酸平衡性評(píng)價(jià)

常用飼料樹(shù)葉包括苦楝、青麩楊、興山榆、青榨槭和毛梾。依照WHO/FAO標(biāo)準(zhǔn)，按RC值判定5種常用飼料樹(shù)葉必需氨基酸組成可得出見(jiàn)表4，異亮氨酸、蘇氨酸和纈氨酸含量與模式氨基酸接近，亮氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸含量相對(duì)過(guò)剩，蛋氨酸+胱氨酸及毛梾的賴氨酸相對(duì)不足。

按SRC值判定氨基酸平衡水平，由表4知，毛梾最佳為63.13%，苦楝最差為61.48%，其它植物依遞減序列為興山榆>青麩楊>青榨槭。同時(shí)可見(jiàn)5種植物的第一限制氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸。

5種常用飼喂樹(shù)葉必需氨基酸占氨基酸總量含量的比例(E/T)：青榨槭最高(45.0%)，毛梾、青麩楊、興山榆、和苦楝均為44.0%。必需氨基酸與非必須氨基酸含量比值(E/N)：青榨槭最高為0.81，其他植物E/N遞減序列為毛梾、青麩楊和興山榆為0.80，苦楝為0.77，見(jiàn)表3。

表4 林麝飼喂樹(shù)葉的各種EAA占TAA的比例(%)、RC和SRC值Table 4 The percentage of each EAA in the total AA,RC and SRC of the tree leaves fed to Forestry musk deer

3 討 論

3.1 秦嶺圈養(yǎng)林麝天然食物的氨基酸特征

動(dòng)物從食物中獲取EAA和部分NEAA，若攝取EAA不足則會(huì)影響動(dòng)物的生長(zhǎng)、發(fā)育和繁育，嚴(yán)重時(shí)可能破壞生理機(jī)能及引起各種疾病[17-22]。從本研究結(jié)果看，秦嶺地區(qū)圈養(yǎng)林麝的17種天然植物具有氨基酸種類齊全且含量較高，且這些樹(shù)葉的必需氨基酸占氨基酸總含量的41.0%～45.0%，必需氨基酸與非必需氨基酸含量比值為0.71～0.81，分別高于WHO/FAO提出的蛋白質(zhì)參考模式40.00%和0.60[16]。

食物的氨基酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與其平衡程度密切相關(guān)，各EAA間的比例與動(dòng)物機(jī)體氨基酸組成比例越接近，其氨基酸的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高[23-25]。盡管動(dòng)物能夠合成NEAA，但合成過(guò)程需要消耗EAA，因而有必要從食物中獲取適量的NEAA以提高氨基酸的利用效率。本研究采用氨基酸比值系數(shù)法求出SRC，從氨基酸平衡角度分析了17種植物所含必需氨基酸偏離WHO/FAO氨基酸模式的程度，由此評(píng)價(jià)這些氨基酸在氨基酸平衡方面的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明，17種植物所含蛋氨酸+胱氨酸含量相對(duì)不足，部分植物的賴氨酸相對(duì)不足，其中，杜仲的第一限制氨基為賴氨酸，其余植物則為蛋氨酸+胱氨酸。

3.2 秦嶺圈養(yǎng)林麝天然飼料的優(yōu)化及飼料林建設(shè)

野生林麝攝食植物種類眾多，因而一般不會(huì)發(fā)生特定氨基酸攝取不足的問(wèn)題。然而，處于圈養(yǎng)條件下的林麝被動(dòng)接受人工投喂的有限植物種類，隨著飼養(yǎng)時(shí)間延續(xù)則可能出現(xiàn)氨基酸營(yíng)養(yǎng)缺乏癥。本研究結(jié)果表明，總體上，秦嶺圈養(yǎng)林麝投喂的天然樹(shù)葉具有合理的配比，從常用飼用樹(shù)葉看，所投喂的樹(shù)葉只有一種賴氨酸含量不足，同時(shí)各種樹(shù)葉普遍缺乏蛋氨酸+胱氨酸且含量較低，因此，提高某些植物投喂比例并不能解決問(wèn)題。因而，我們建議有針對(duì)性補(bǔ)充蛋氨酸+胱氨酸含量高的食物種類。同時(shí)，蛋白質(zhì)是麝香重要成分之一，其所含肽類和氨基酸是麝香抗炎的主要成分[26-27]，飼養(yǎng)林麝的食物能量、粗朊和氨基酸水平顯著影響麝香產(chǎn)量[28-29]，氨基酸合理配比可提高食物的利用率[28]。因此，圈養(yǎng)林麝天然植物的組配還應(yīng)依據(jù)產(chǎn)香期的氨基酸需求，有針對(duì)性添加氨基酸種類，滿足圈養(yǎng)林麝的營(yíng)養(yǎng)需求。

值得注意的是，經(jīng)過(guò)多年林麝飼養(yǎng)，秦嶺地區(qū)養(yǎng)麝戶已大致掌握林麝喜食的樹(shù)葉種類。養(yǎng)殖戶及雇傭人員在夏季大量采摘樹(shù)葉，除當(dāng)季飼喂外，主要是晾曬制成青干料供春季和冬季飼喂。因多年砍伐枝條造成林麝喜食樹(shù)種被毀壞殆盡，采集樹(shù)葉越來(lái)越困難，不得不到更遠(yuǎn)地方砍伐及采摘樹(shù)葉。隨著飼養(yǎng)林麝種群數(shù)量的增長(zhǎng)，林麝天然食物問(wèn)題會(huì)越發(fā)凸顯。因此，解決林麝飼養(yǎng)業(yè)的飼料問(wèn)題是當(dāng)務(wù)之急，可通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定林麝對(duì)常見(jiàn)、生長(zhǎng)快、葉形大樹(shù)種的喜食性，同時(shí)結(jié)合氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定結(jié)果，培育并建立飼養(yǎng)林麝的飼料林，既解決林麝的食物來(lái)源同時(shí)保護(hù)及合理利用當(dāng)?shù)氐牧帜举Y源。

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