齊興肉兔與新西蘭兔胃腸道發(fā)育和盲腸纖維素酶活性研究

郭志強，王 彬，鄺良德，楊 銳，李叢艷，鄭 潔，雷 岷，謝曉紅*

（1.四川省畜牧科學(xué)研究院，四川成都 610066；2.動物遺傳育種四川省重點實驗室，四川成都 610066；3.西南大學(xué)動物科技學(xué)院，重慶 400715）

在規(guī)模化肉兔生產(chǎn)中，肉兔生長速度與其消化器官發(fā)育、養(yǎng)分消化能力和飼糧營養(yǎng)水平等因素密切相關(guān)[1]。消化器官是受遺傳和營養(yǎng)影響最直接的器官，也是消化吸收營養(yǎng)物質(zhì)的重要場所，其生理特點和生長發(fā)育很大程度上決定營養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用[2]。消化器官的結(jié)構(gòu)決定其功能，其解剖組織學(xué)特點影響消化酶的分泌、食糜的排空速度以及胃腸蠕動等，從而影響營養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收[3]。因而，研究不同品種間消化器官生理特點和生長發(fā)育狀況可反映肉兔機體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)代謝和消化吸收情況。

齊興肉兔是四川省畜牧科學(xué)研究院經(jīng)10 余年努力成功培育出的我國第一個用于配套生產(chǎn)商品肉兔的新專門化品系，該品系在耐粗飼方面表現(xiàn)出了優(yōu)良品質(zhì)[4-5]。目前，關(guān)于梅山仔豬和大白仔豬、太行雞和海蘭灰蛋雞、楓葉鴨和櫻桃谷鴨等地方品種和引進品種的消化器官及腸道形態(tài)發(fā)育規(guī)律的研究發(fā)現(xiàn)，品種之間腸道發(fā)育存在顯著差異，特別是腸道絨毛高度和隱窩深度存在顯著差異[2,6-7]。關(guān)于不同品種肉兔的腸道發(fā)育研究鮮見報道，尚未見關(guān)于腸道黏膜肌層厚度以及盲腸纖維素酶的研究，但鑒于黏膜肌層厚度和盲腸發(fā)育及盲腸纖維素酶在草食動物營養(yǎng)中的重要作用，非常有必要加強此方面的研究。因此，本實驗以生長速度較慢、耐粗飼的齊興肉兔和生長速度較快、耐粗飼較差的新西蘭兔為研究對象，比較齊興肉兔和新西蘭兔的消化道器官發(fā)育、腸道黏膜形態(tài)和盲腸纖維素消化酶活性，探討不同品種肉兔胃腸道發(fā)育規(guī)律，分析肉兔耐粗飼的消化生理機制，為肉兔日糧纖維營養(yǎng)需要提供參考。

1 材料與方法

1.1 實驗設(shè)計 實驗選擇35 日齡斷奶齊興肉兔（簡稱齊興肉兔）與新西蘭兔各90 只，每個品種為1 個處理，每個處理3 個重復(fù)，每個重復(fù)30 只，公、母各半。試驗期為21 d，試驗期間所有試兔的飼糧和飼養(yǎng)管理一致。每個試驗組于35、42、56 日齡選擇體重與本組均重相近的12 只兔（公、母各半）進行屠宰，對消化器官進行稱重取樣，測定消化道器官發(fā)育、腸道黏膜形態(tài)和盲腸纖維素消化酶活性。

1.2 飼養(yǎng)管理及飼糧 試驗前對兔舍進行徹底沖洗和嚴(yán)格消毒，飼養(yǎng)管理和免疫程序采用常規(guī)方法，自由采食、自由飲水。基礎(chǔ)飼糧營養(yǎng)參考布拉斯[8]的生長兔飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制而成，飼糧制成顆粒飼料（顆粒直徑3 mm，長度6～8 mm）。試驗基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)成分見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)成分（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.3 指標(biāo)測定及方法

1.3.1 樣品的采集 試驗兔頸靜脈放血處死后，立即打開腹腔，結(jié)扎幽門瓣、回盲瓣，將消化道取出，按照解剖學(xué)特征小心剝離，將小腸按解剖特征把十二指腸、空腸和回腸分別結(jié)扎，分別截取2 cm 十二指腸、空腸和回腸中段，用生理鹽水沖洗后用濾紙去掉多余的水分，稱重后迅速保存于4%多聚甲醛溶液中固定待測。

1.3.2 消化器官發(fā)育指標(biāo)的測定 將小腸腸袢與腸道小心剝離，用軟尺測定其自然長度即為小腸長度。將胃、小腸和盲腸清洗掉內(nèi)容物，并在濾紙上去掉多余的水分，分別稱取重量，即為消化道重量。

消化器官相對重量=消化器官鮮重（g）/活體重（g）×100%

腸道相對長度=腸道長度（cm）/ 活體重（g）×100%

1.3.3 小腸黏膜形態(tài)的測定 按常規(guī)方法制作石蠟切片，蘇木精-伊紅染色，按照Sun 等[9]的方法測定絨毛高度、隱窩深度和黏膜肌層厚度。從絨毛頂端到陷窩頂端測定絨毛高度，從相鄰絨毛的內(nèi)陷部分測定隱窩深度。

1.3.4 纖維素酶活力測定 羧甲基纖維素酶、水楊苷酶和木聚糖酶等纖維素酶活力的測定采用DNS 還原糖分析法測定[10]，采集盲腸內(nèi)容物，用紗布過濾后取5 mL 濾液于10 mL 離心管中，將濾液3 000 r/min 離心10 min，取1 mL 上清液滴入25 mL 試管中，置于水浴中加熱至40℃，加4 mL 已預(yù)熱的底物溶液混合，分別以木聚糖、水楊苷和羧甲基纖維素鈉為底物測定木聚糖酶、水楊苷酶和羧甲基纖維素酶的活性，5 min 后加1.0 mL 2 mol/L氫氧化鈉溶液和2.0 mL 指示劑溶液使反應(yīng)終止；將試管置于沸水浴中5 min 后流水冷卻；用純化水定容至20 mL后用分光光度計（490 nm）以空白值為對照測定吸光度（1 cm 比色皿）。酶活單位（IU）的定義為每分鐘每毫升酶液作用于底物生成的還原糖量（μmol）。

1.4 統(tǒng)計分析 試驗數(shù)據(jù)用 Excel 軟件進行處理后，采用SPSS 17.0 統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析，Duncan's法進行多重比較，以P＜0.05 為差異顯著判斷標(biāo)準(zhǔn)，以P＜0.01 為差異極顯著判斷標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)果用平均值± 標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 齊興肉兔和新西蘭兔腸消化器官發(fā)育 由表2 可知，同日齡新西蘭兔體重和小腸長度顯著高于齊興肉兔，盲腸重極顯著低于齊興肉兔；同日齡齊興肉兔與新西蘭兔胃重和小腸重差異不顯著。同日齡齊興肉兔和新西蘭兔的胃相對重、小腸相對重及相對長度無顯著差異，盲腸相對重存在顯著差異；其中同日齡新西蘭兔胃相對重和小腸相對重均低于齊興肉兔（P＞0.05），而盲腸重則顯著低于齊興肉兔。

2.2 齊興肉兔和新西蘭兔小腸黏膜發(fā)育 由表3 可知，35 和56 日齡齊興肉兔十二指腸絨毛高度和絨隱比顯著低于新西蘭兔，42 日齡絨毛高度和絨隱比二者差異不顯著；同日齡齊興肉兔和新西蘭兔十二指腸隱窩深度差異不顯著，齊興肉兔十二指腸黏膜肌層厚度顯著高于新西蘭兔。35 日齡和56 日齡齊興肉兔空腸絨毛高度和絨隱比顯著低于新西蘭兔，42 日齡絨毛高度和絨隱比二者差異不顯著；同日齡齊興肉兔和新西蘭兔空腸隱窩深度差異不顯著，齊興肉兔空腸黏膜肌層厚度顯著高于新西蘭兔。35 和56 日齡齊興肉兔回腸絨毛高度和絨隱比顯著低于新西蘭兔；42 日齡絨毛高度不顯著；同日齡齊興肉兔和新西蘭兔回腸隱窩深度差異不顯著，齊興肉兔回腸黏膜肌層厚度顯著高于新西蘭兔。

2.3 齊興肉兔和新西蘭兔盲腸纖維素酶活比較 由表4可知，35、42 日齡和56 日齡齊興肉兔和新西蘭兔盲腸羧甲基纖維素酶、水楊苷酶和木聚糖酶酶活有顯著差異，齊興肉兔上述3 個纖維素酶活性顯著高于新西蘭兔，且酶活隨日齡增長呈提高趨勢，可見齊興肉兔盲腸對纖維的消化能力明顯高于新西蘭兔。

表2 齊興肉兔與新西蘭兔消化器官發(fā)育規(guī)律

表3 齊興肉兔與新西蘭兔十二指腸黏膜發(fā)育比較

表4 齊興肉兔與新西蘭兔盲腸纖維素酶活比較 IU

3 討 論

3.1 齊興肉兔與新西蘭兔盲腸的消化器官發(fā)育 肉兔間消化器官生長發(fā)育狀況可反映機體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)代謝和消化吸收能力，不同品種因其消化器官發(fā)育的不同，對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收存在較大差異，特別是在飼養(yǎng)環(huán)境和營養(yǎng)水平不同時存在顯著差異[8]。本研究中，同日齡齊興肉兔的體重和小腸長度顯著低于新西蘭兔，而胃重和小腸重差異不顯著，可見齊興肉兔胃和小腸顯著高于新西蘭兔，這說明同日齡齊興肉兔的胃腸消化器官發(fā)育早于新西蘭兔，可能是來源于四川白兔的遺傳背景和飼養(yǎng)環(huán)境所致[5]，四川白兔相對早熟。本研究中齊興肉兔盲腸重和相對重量顯著高于新西蘭兔，說明齊興肉兔盲腸發(fā)育優(yōu)于新西蘭兔。究其原因，一方面可能因為消化器官是受遺傳和營養(yǎng)影響最直接的器官[11]；另一方面可能與其長期粗放管理和較粗日糧長期適應(yīng)相關(guān)[5,12]；其三可能是自身消化能力較弱，尤其是長期飼糧營養(yǎng)水平不高，需要較高的相對器官重量來吸收更多的營養(yǎng)。

3.2 齊興肉兔與新西蘭兔盲腸的小腸黏膜發(fā)育 本實驗中35 日齡和56 日齡齊興肉兔小腸絨毛高度和絨隱比顯著低于新西蘭兔，同日齡齊興肉兔和新西蘭兔空腸隱窩深度差異不顯著，說明新西蘭兔在飼糧營養(yǎng)吸收能力方面強于齊興肉兔。郭志強等[12]研究報道，新西蘭兔對飼糧粗蛋白質(zhì)和能量的消化效率顯著高于齊興肉兔，也側(cè)面證實新西蘭兔腸道黏膜發(fā)育優(yōu)于齊興肉兔。本研究中齊興肉兔小腸黏膜肌層厚度顯著高于新西蘭兔，發(fā)達的黏膜肌層有利于腸道蠕動，加快食糜流速，減少食糜在小腸滯留時間[1]，這可能也是齊興肉兔小腸消化能力差與新西蘭兔的原因之一。本研究中斷奶應(yīng)激后新西蘭兔和齊興肉兔小腸絨毛高度都有所下降，但是齊興肉兔下降幅度明顯低于新西蘭兔，可見齊興肉兔抗斷奶應(yīng)激要強于新西蘭兔，可能原因在于齊興肉兔的耐粗性和抗逆性強。

3.3 齊興肉兔與新西蘭兔盲腸的盲腸纖維素酶活 家兔盲腸之前的纖維消化率分為粗纖維7%～19%、中性洗滌纖維5%～43%、非淀粉多糖0%～37%[8]。家兔的纖維消化主要集中在盲腸，羧甲基纖維素酶、水楊苷酶和木聚糖酶是盲腸主要的纖維消化酶[8]。羧甲基纖維素酶是一類能夠隨機切斷纖維素非結(jié)晶區(qū)的葡聚糖鏈內(nèi)β-1，4糖苷鍵的內(nèi)切葡酶，水楊苷酶代表的是能夠切開纖維二糖的β-1，4 糖苷鍵，生成游離葡萄糖的纖維二糖苷酶，可反映微生物分解消化纖維素的能力[13]；木聚糖酶代表一種能夠水解木聚糖底物生成木糖的多酶復(fù)合體，可反映盲腸微生物分解和消化半纖維素的能力[13]。本研究中，同日齡齊興肉兔盲腸羧甲基纖維素酶、水楊苷酶和木聚糖酶酶活顯著高于新西蘭兔，且酶活隨日齡增長呈提高的趨勢。郭志強等[12]研究發(fā)現(xiàn)，齊興肉兔耐粗飼性顯著高于新西蘭兔，原因可能就在于其發(fā)達的盲腸微生物區(qū)系。家兔本身不能分泌纖維素酶，但家兔盲腸中存在大量的微生物，微生物附在植物的細胞壁上，不斷利用可溶性水化合物和其他營養(yǎng)物質(zhì)使其自身繁殖，不斷產(chǎn)生纖維素分解酶，把植物細胞壁分解成單糖和衍生物，纖維的降解與盲腸微生物的活性和纖維的化學(xué)成分與結(jié)構(gòu)密切相關(guān)[1,8]?？梢婟R興肉兔和新西蘭兔盲腸纖維素酶活的差異源于兩者盲腸微生物區(qū)系的不同，因此研究比較其盲腸微生物多樣性有助破解纖維素酶活差異的機制。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果顯示，齊興肉兔和新西蘭兔消化器官發(fā)育存在顯著差異，齊興肉兔消化器官發(fā)育早于新西蘭兔，新西蘭兔小腸消化能力強于齊興肉兔，齊興肉兔盲腸纖維消化能力強于新西蘭兔。