飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔生長(zhǎng)性能、氮代謝和空腸黏膜酶活性的影響

付朝暉 李福昌 李 冰 張彩霞 李萬(wàn)佳 朱曉強(qiáng)

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，泰安 271018)

谷氨酰胺(glutamine，GLN)是乳中最豐富的游離氨基酸［1］。Windmueller［2］和 Souba［3］的研究均表明谷氨酰胺是腸道上皮細(xì)胞代謝的主要能源供體，也是腸上皮間淋巴組織增殖的必要營(yíng)養(yǎng)物。腸黏膜上皮細(xì)胞含有多種酶，如乳糖酶、氨基肽酶、二肽酶等，腸腔內(nèi)蛋白質(zhì)的消化產(chǎn)物寡肽和糖類(lèi)被位于腸黏膜上的酶水解。近年來(lái)，非必需氨基酸谷氨酰胺因其具有重要的生物學(xué)功能為營(yíng)養(yǎng)學(xué)家所重視。Li等［4］研究表明，在應(yīng)激或病理?xiàng)l件下，內(nèi)源性谷氨酰胺往往不能滿足動(dòng)物機(jī)體需要，甚至發(fā)生谷氨酰胺枯竭，因此其提出谷氨酰胺是一種條件性必需氨基酸。關(guān)于谷氨酰胺的研究多集中在家禽和豬方面，在家兔上的研究較少見(jiàn)，具體到獺兔上就更缺乏。本試驗(yàn)擬通過(guò)飼養(yǎng)試驗(yàn)和消化代謝試驗(yàn)研究飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)獺兔生長(zhǎng)性能、氮代謝和空腸黏膜酶活性的影響，尋求生長(zhǎng)獺兔的谷氨酰胺需要量，旨在為獺兔飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的制訂提供一定的理論和數(shù)據(jù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)飼糧

基礎(chǔ)飼糧參考 NRC(1977)［5］和 De Blas 等［6］的生長(zhǎng)兔飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制而成，其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。在基礎(chǔ)飼糧中分別添加0、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%的谷氨酰胺，配成5種試驗(yàn)飼糧。各種飼料原料粉碎后逐級(jí)混勻，用制粒機(jī)壓制成直徑為4～6 mm的顆粒飼料，儲(chǔ)存于通風(fēng)干燥處備用。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet(air-dry basis) %

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物與飼養(yǎng)管理

選取平均體重為808.24 g的斷奶獺兔200只(公母各占1/2)，按性別和體重隨機(jī)分為5組，每組40個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1只。試驗(yàn)兔單籠飼養(yǎng)，試驗(yàn)期間早、晚各飼喂1次。采用常規(guī)飼養(yǎng)管理和免疫程序，自然采光和通風(fēng)，自由采食和飲水。預(yù)試期7 d，正試期60 d。

1.3 樣品采集與制備

飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束前6天，每組隨機(jī)抽取8只試驗(yàn)兔，轉(zhuǎn)移到經(jīng)消毒處理的代謝籠內(nèi)，單籠飼養(yǎng)，并飼喂相應(yīng)的試驗(yàn)飼糧，自由采食和飲水。預(yù)試期3 d，預(yù)試期后連續(xù)3 d收集每只試驗(yàn)兔全天的糞樣和尿樣，4℃密封保存，同時(shí)記錄每只試驗(yàn)兔每天的采食量、排糞量和排尿量。鮮糞稱重后，取其中一部分稱重后加10%的硫酸固氮，每天取樣比例相同，然后在烘箱中于65℃下烘干72 h，稱重即得糞樣的風(fēng)干重，最后將3 d的風(fēng)干糞樣混合粉碎，混勻后-20℃冷凍保存待測(cè)。尿樣測(cè)量后，取一定比例盛入備好的250 mL塑料瓶中，加入5 mL濃硫酸固氮，每天取樣比例相同，混勻后置于-20℃冷凍保存，待測(cè)含氮量。

在試驗(yàn)開(kāi)始后的第60天清晨空腹稱重，每組隨機(jī)抽取8只試驗(yàn)兔進(jìn)行采樣，試驗(yàn)兔屠宰后，取空腸近端1/4處約10 cm，在4℃下用磷酸鹽緩沖液(PBS)洗凈腸道內(nèi)容物，用濾紙輕輕吸干，玻片小心刮取黏膜分裝到EP管內(nèi)，-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 測(cè)定指標(biāo)和方法

1.4.1 生長(zhǎng)性能指標(biāo)

測(cè)定試驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)試驗(yàn)兔的體重，并統(tǒng)計(jì)全期的喂料量，計(jì)算平均日增重、平均日采食量、料重比。

1.4.2 氮代謝指標(biāo)

飼糧、糞樣和尿樣含氮量利用凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定，相關(guān)指標(biāo)的計(jì)算公式如下:

可消化氮(g/d)=食入氮-糞氮;

沉積氮(g/d)=食入氮-糞氮-尿氮;

氮表觀消化率(%)=100×可消化氮/食入氮;

氮利用率(%)=100×沉積氮/食入氮;

氮生物學(xué)效價(jià)(%)=100×沉積氮/可消化氮。

1.4.3 空腸黏膜酶活性指標(biāo)

空腸黏膜二糖酶(蔗糖酶、乳糖酶、麥芽糖酶)和代謝酶(谷氨酸合成酶、鳥(niǎo)氨酸轉(zhuǎn)氨酶)活性均采用南京建成生物工程研究所相應(yīng)試劑盒按照操作說(shuō)明進(jìn)行測(cè)定。二糖酶試劑盒的測(cè)定原理是二糖作用于相應(yīng)的底物產(chǎn)生單糖，該單糖在其氧化酶的作用下產(chǎn)生過(guò)氧化氫，過(guò)氧化氫同顯色劑結(jié)合產(chǎn)生紅色的產(chǎn)物，用分光光度計(jì)測(cè)定其光密度值，從而測(cè)定出二糖酶的活性。兔谷氨酸合成酶試劑盒和兔鳥(niǎo)氨酸轉(zhuǎn)氨酶試劑盒是基于生物素雙抗體夾心技術(shù)原理進(jìn)行測(cè)定的。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)以平均值和均方根誤差表示，用SAS 9.1.3統(tǒng)計(jì)軟件中的GLM進(jìn)行數(shù)據(jù)的方差分析，用Duncan氏法進(jìn)行數(shù)據(jù)的多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔生長(zhǎng)性能的影響

由表2可以看出，在初始體重?zé)o顯著差異(P＞0.05)的情況下，飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)平均日采食量、平均日增重和料重比均無(wú)顯著影響(P＞0.05)。隨著飼糧谷氨酰胺添加水平的升高，平均日增重先升高后降低，在飼糧谷氨酰胺添加水平為0.9%時(shí)最高，料重比在飼糧谷氨酰胺添加水平為0.9%時(shí)最低。

2.2 飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔氮代謝的影響

由表3可以看出，飼糧谷氨酰胺添加水平極顯著影響糞氮(P=0.004 8)、可消化氮(P=0.006 0)、沉積氮(P=0.005 3)、氮表觀消化率(P=0.000 9)、氮利用率(P=0.008 1)、氮生物學(xué)效價(jià)(P=0.002 3)，而對(duì)食入氮、尿氮無(wú)顯著影響(P＞0.05)。其中，飼糧谷氨酰胺添加水平為0.9%的組糞氮極顯著低于飼糧谷氨酰胺添加水平為0.6%的組(P＜0.01)，顯著低于飼糧谷氨酰胺添加水平為0和1.2%的組(P＜0.05);飼糧谷氨酰胺添加水平為0.9%的組可消化氮極顯著高于飼糧谷氨酰胺添加水平為0、0.3%和1.2%的組(P＜0.01);飼糧谷氨酰胺添加水平為0.9%的組沉積氮極顯著高于飼糧谷氨酰胺添加水平為0、0.3%的組(P＜0.01)，顯著高于飼糧谷氨酰胺添加水平為0.6%和1.2%的組(P＜0.05);飼糧谷氨酰胺添加水平為0.9%的組氮表觀消化率極顯著高于其他各組(P＜0.01);飼糧谷氨酰胺添加水平為0.9%的組氮利用率極顯著高于飼糧谷氨酰胺添加水平為0和0.3%的組(P＜0.01)，顯著高于飼糧谷氨酰胺添加水平為0.6%和1.2%的組(P＜0.05);飼糧谷氨酰胺添加水平為0.9%的組氮生物學(xué)效價(jià)極顯著高于其他各組(P＜0.01)。

表2 飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔生長(zhǎng)性能的影響Table 2 Effects of dietary glutamine supplemental level on growth performance of growing Rex rabbits(n=40)

2.3 飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔氨基酸表觀消化率的影響

由表4可以看出，飼糧谷氨酰胺添加水平顯著或極顯著影響蛋氨酸(P=0.000 1)、胱氨酸(P=0.006 3)、谷氨酸(P=0.010 6)和脯氨酸(P=0.000 1)的表觀消化率，而對(duì)其他氨基酸的表觀消化率無(wú)顯著影響(P＞0.05)。其中，飼糧谷氨酰胺添加水平為1.2%的組蛋氨酸的表觀消化率極顯著高于飼糧谷氨酰胺添加水平為0.3%和0.9%的組(P＜0.01)，顯著高于飼糧谷氨酰胺添加水平為0.6%的組(P＜0.05);飼糧谷氨酰胺添加水平為0.6%的組胱氨酸的表觀消化率極顯著高于飼糧谷氨酰胺添加水平為0.3%、0.9%和1.2%的組(P＜0.01);飼糧谷氨酰胺添加水平為1.2%的組谷氨酸的表觀消化率顯著高于飼糧谷氨酰胺添加水平為0和0.3%的組(P＜0.05);飼糧谷氨酰胺添加水平為1.2%的組脯氨酸的表觀消化率極顯著高于飼糧谷氨酰胺添加水平為0和0.3%的組(P＜0.01)，顯著高于飼糧谷氨酰胺添加水平為0.6%的組(P＜0.05)。

表3 飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔氮代謝的影響Table 3 Effects of dietary glutamine supplemental level on nitrogen metabolism of growing Rex rabbits(n=8)

表4 飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔氨基酸表觀消化率的影響Table 4 Effects of dietary glutamine supplemental level on amino acid apparent digestibility of growing Rex rabbits(n=8) %

2.4 飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔空腸黏膜酶活性的影響

2.4.1 飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔空腸黏膜二糖酶活性的影響

由表5可以看出，飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)空腸黏膜蔗糖酶和乳糖酶的活性無(wú)顯著影響(P＞0.05)。飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)空腸黏膜麥芽糖酶的活性有極顯著影響(P=0.001 5)，其中谷氨酰胺添加水平為0.3%的組極顯著高于其他各組(P＜0.05)。

表5 飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔空腸黏膜二糖酶活性的影響Table 5 Effects of dietary glutamine supplemental level on jejunal mucosal disaccharidase activities of growing Rex rabbits(n=8) U/mg prot

2.4.2 飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔空腸黏膜代謝酶活性的影響

由表6可以看出，飼糧谷氨酰胺添加水平極顯著影響空腸黏膜鳥(niǎo)氨酸轉(zhuǎn)氨酶(P=0.002 9)、谷氨酸合成酶的活性(P=0.007 6)。其中，谷氨酰胺添加水平為0.9%的組空腸黏膜鳥(niǎo)氨酸轉(zhuǎn)氨酶活性極顯著高于飼糧谷氨酰胺添加水平為0和0.6%的組(P＜0.01);谷氨酰胺添加水平為0.3%的組空腸黏膜谷氨酸合成酶的活性極顯著高于飼糧谷氨酰胺添加水平為0的組(P＜0.01)，顯著高于飼糧谷氨酰胺添加水平為0.6%的組(P＜0.05)。

表6 飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔空腸黏膜代謝酶活性的影響Table 6 Effects of dietary glutamine supplemental level on jejunal mucosal metabolic enzyme activities of growing Rex rabbits(n=8) U/L

3 討論

3.1 飼糧谷氨酰胺添加水平與生長(zhǎng)性能

谷氨酰胺對(duì)畜禽的生長(zhǎng)性能可產(chǎn)生一定的影響，其中報(bào)道最多的是其對(duì)肉雞、仔豬的促生長(zhǎng)作用。黃冠慶等［7］研究表明，在21日齡斷奶仔豬飼糧中添加0.1%的谷氨酰胺可顯著提高21～31日齡仔豬的平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率。席鵬彬等［8］的研究表明，添加合適劑量的谷氨酰胺二肽可改善斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能。曾翠平等［9］認(rèn)為，谷氨酰胺可改善斷奶仔豬的生長(zhǎng)性能，顯著提高肝臟相對(duì)重和降低腎臟相對(duì)重，但對(duì)斷奶仔豬腹瀉率的影響不明顯。肖英平等［10］的試驗(yàn)表明，飼糧中添加谷氨酰胺顯著改善斷奶仔豬的平均日增重和料重比。由此可見(jiàn)，谷氨酰胺可提高動(dòng)物的生長(zhǎng)性能，其機(jī)理可能與谷氨酰胺能阻止蛋白質(zhì)分解，緩解免疫應(yīng)激，提高腸道吸收等功能相關(guān)。本試驗(yàn)在初始體重?zé)o顯著差異的情況下，隨著飼糧谷氨酰胺添加水平的升高，生長(zhǎng)獺兔的平均日增重先升高后降低，在飼糧谷氨酰胺添加水平為0.9%時(shí)為最高。

3.2 飼糧谷氨酰胺添加水平與氮代謝

肖英平等［10］研究表明，飼糧中添加1.0%的谷氨酰胺能夠顯著影響大部分氨基酸的表觀消化率。本試驗(yàn)條件下，基礎(chǔ)飼糧中添加0.9%的谷氨酰胺即可顯著提高生長(zhǎng)獺兔的氮的利用率和生物學(xué)效價(jià)以及部分氨基酸的表觀消化率，添加量再增加則無(wú)顯著效果，但同時(shí)對(duì)料重比沒(méi)有顯著影響，只是在添加量為0.9%時(shí)達(dá)到最低料重比。

3.3 飼糧谷氨酰胺添加水平與空腸黏膜酶活性

乳糖酶、麥芽糖酶和蔗糖酶等二糖酶作為新生動(dòng)物腸道中重要的消化酶，是腸道功能發(fā)育成熟的指示劑。蔣宗勇［11］研究表明，飼糧添加1.0%的谷氨酰胺時(shí)仔豬在14日齡時(shí)的空腸蔗糖酶、乳糖酶和麥芽糖酶活性與對(duì)照組相比顯著升高。腸道中谷氨酰胺的代謝是經(jīng)各種酶的作用完成的［12-14］。蔣宗勇等［15］研究表明，飼糧添加 1.0%的谷氨酰胺時(shí)會(huì)降低仔豬腸道鳥(niǎo)氨酸轉(zhuǎn)氨酶、谷氨酸合成酶活性。而在本試驗(yàn)中，飼糧谷氨酰胺添加水平對(duì)生長(zhǎng)獺兔空腸黏膜麥芽糖酶活性有極顯著影響，其中飼糧谷氨酰胺添加水平為0.3%的組顯著高于其他各組。而在飼糧谷氨酰胺添加水平增加到1.2%時(shí)則會(huì)降低生長(zhǎng)獺兔空腸黏膜鳥(niǎo)氨酸轉(zhuǎn)氨酶和谷氨酸合成酶的活性，這與蔣宗勇等［15］的試驗(yàn)結(jié)果相吻合。

4 結(jié)論

綜合本試驗(yàn)測(cè)定指標(biāo)得出，生長(zhǎng)獺兔飼糧適宜的谷氨酰胺添加水平為0.9%。

［1］WU G Y，KNABLE D A.Free and protein-bound amino acids in sow’s colostrum and milk［J］.The Journal of Nutrition，1994，124(3):415-424.

［2］WINDMUELLER H G.Glutamine utilization by the small intestine［J］.Advances in Enzymology and Reload Areas of Molecular Biology，1982，53:201-237.

［3］SOUBA W W.Intestinal glutamine metabolism and nutrition［J］.Journal of Nutritional Biochemistry，1993，4:2-9.

［4］LI P，YIN Y L，LI D F，et al.Amino acids and immune function［J］.British Journal of Nutrition，2007，98(2):237-252.

［5］NRC.Nutrient requirements of rabbits［S］.Washington，D.C.:National Academy Press，1997.

［6］DE BLASC，MATEOSG G.Feed formulation［M］//DE BLAS C，WISEMAN J J.The nutrition of the rabbit.New York:CABI Publishing，1998:241-253.

［7］黃冠慶，傅偉龍，高萍，等.谷氨酰胺、甘氨酰谷氨酰胺對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)及內(nèi)分泌的影響［J］.中國(guó)畜牧雜志，2004，40(7):11-13，17.

［8］席鵬彬，林映才，蔣宗勇，等.谷氨酰胺二肽對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)、免疫、抗氧化力和小腸黏膜形態(tài)的影響［J］.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2007，19(2):135-141.

［9］曾翠平，傅偉龍，高萍，等.谷氨酰胺和甘氨酰谷氨酰胺對(duì)早期斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響［C］//第四屆全國(guó)豬營(yíng)養(yǎng)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2003:205-209.

［10］肖英平，洪啟華，劉秀婷，等.谷氨酰胺對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、空腸堿性磷酸酶活性及與腸道健康相關(guān)因子基因表達(dá)的影響［J］.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2012，24(8):1438-1449.

［11］蔣宗勇.仔豬斷奶綜合癥的研究進(jìn)展［G］//動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究進(jìn)展.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社，1994:101-110.

［12］DARMAUN D.Role of the small intestine in glutamine metabolism［J］.Clinical Nutrition，1993，12(1):50-51.

［13］SOUBA W W，KLIMBERG V S，PLUMLEG D A，et al.The role of glutamine in maintaining a health gut and supporting the metabolic response to injury and infection［J］.Journal of Surgical Research，1990，48(4):383-391.

［14］WU G Y.Intestinal mucosal amino acid catabolism［J］.The Journal of Nutrition，1998，128(8):1249-1252.

［15］蔣宗勇，鄭衛(wèi)川，林映才，等.谷氨酰胺對(duì)新生仔豬生長(zhǎng)性能、血清激素水平及小腸黏膜酶活性的影響［J］.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2010，22(1):125-131.