塔里木馬鹿、卡拉庫爾羊和新疆褐牛對高纖維日糧的消化特性比較研究

李運杰，賈夢可，錢文熙*

（1塔里木大學動物科學學院，新疆 阿拉爾 843300）

（2塔里木畜牧科技兵團重點實驗室，新疆 阿拉爾 843300)

塔里木馬鹿是迄今為止新疆馴養(yǎng)且繁殖規(guī)模最大的一種野生動物，也是唯一棲息在荒漠生境中的馬鹿亞種［1］，由于長期生活在干旱少雨的塔里木盆地中，促使塔里木馬鹿能夠采食高纖維和木質(zhì)化程度較高的植物，形成了耐粗飼等優(yōu)良特性［2］。研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)粗飼料因纖維素含量過高使大部分反芻動物無法消化吸收［3］，而卡拉庫爾羊和新疆褐牛對粗飼料有較強的消化能力，但由于卡拉庫爾羊和新疆褐牛瘤胃內(nèi)環(huán)境和瘤胃菌群結(jié)構(gòu)略有不同，導致對粗飼料的消化能力存在一定的差異［4-5］。也有研究發(fā)現(xiàn)塔里木馬鹿表現(xiàn)出對粗飼料較強的適應能力［6］，但目前有關(guān)塔里木馬鹿對粗飼料的消化機理研究較少。因此，本試驗通過對塔里木馬鹿、卡拉庫爾羊及新疆褐牛飼喂同一高纖維日糧并分別測定OM、CP、NDF和ADF的消化率以及瘤胃纖維降解酶的活力、酶濃度，旨在研究塔里木馬鹿與其他反芻動物的消化率及消化酶特性的異同，為塔里木馬鹿對高纖維粗飼料的高效利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與飼養(yǎng)管理

試驗選取體況相近的雌性空懷塔里木馬鹿、新疆褐牛各3頭和卡拉庫爾羊3只，試驗前驅(qū)蟲，飼喂于塔里木大學動物科學學院試驗站。試驗日糧配方組成一致，精粗比均為3∶7，本次試驗中卡拉庫爾羊、塔里木馬鹿和新疆褐牛均為自由采食。

依據(jù)《茸鹿生產(chǎn)學》［7］、《動物營養(yǎng)參數(shù)與飼養(yǎng)標準》［8］設(shè)計日糧，其組成與營養(yǎng)水平見表1。

表1 日糧組成及營養(yǎng)水平（風干基礎(chǔ)）

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用單因素試驗設(shè)計，選擇體況良好、雌性、品種內(nèi)體重差異不顯著的塔里木馬鹿3頭（年齡：5歲，體重：180 kg±3.0 kg）、卡拉庫爾羊3只（年齡：3歲，體重：40 kg±1.0 kg）和新疆褐牛3頭（年齡：4歲，體重：400 kg±5.0 kg），試驗動物均安裝有瘤胃瘺管，卡拉庫爾羊和新疆褐牛單圈飼養(yǎng)，塔里木馬鹿單籠飼養(yǎng)，自由采食、自由飲水，每日8：00和20：00飼喂，預試期14 d，正試期6 d。

1.3 樣品采集

正試期開始前5 d采用全收糞法收集糞便，每日飼喂前收集剩料，將試驗期收集的剩余飼料混合稱重后取部分樣品粉碎備用。將每日收集的鮮糞樣稱重混合后，收集每日混合糞樣的10%，每100 g鮮糞中加10%的鹽酸10 mL，以避免糞中氮的損失。將5 d收集的混合糞便再次混勻，65℃烘24 h，回潮24 h后粉碎過40目網(wǎng)篩，以備糞樣分析。于正試期第6 d試驗動物晨飼2 h后，將其保定，用無菌插管在瘤胃上、中、下層采集固形物和液體等量并混合均勻，使用4層紗布過濾后，迅速裝入5 mL無菌離心管，低溫保存（4℃）進行前處理。

1.4 指標測定

根據(jù)《動物營養(yǎng)與飼料學實踐教程》［9］測定飼喂日糧和糞便中的OM、CP、NDF和ADF的含量，NDF、ADF、CP和OM的消化率參照張忠遠等［10］的方法進行測定，計算公式如下：

瘤胃液置于50 mL離心管中2000～3000 r/min離心20 min，收集上清液，液氮反復凍融3次，以使細胞破碎并放出細胞內(nèi)成分，繼續(xù)放置離心機中2000～3000 r/min低溫離心20 min，收集上清樣，迅速使用GO型酶標儀（美國Thermo Multiskan）在450 nm波長下測定吸光度（OD值），通過標準曲線計算樣品酶活性和濃度。

酶的活力是指酶催化一定化學反應的能力，這個能力的高低是用反應速率來測定的，其反應快，活力就高。國際酶學會規(guī)定，1個酶活力單位（IU）是指在特定條件（25℃）下，1 min內(nèi)能轉(zhuǎn)化1 μmol底物的酶量。酶活力和酶濃度含量均采用酶聯(lián)免疫法進行測定。參照汪水平等［11］的方法分別測定纖維素酶、淀粉酶、羧甲基纖維素酶和纖維二糖酶的酶活性和酶含量，所用酶聯(lián)免疫分析試劑盒均購自于上海江萊生物科技有限公司。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

使用Microsoft Office Excel 2016整理數(shù)據(jù)，SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行方差分析和多重比較，試驗數(shù)據(jù)為平均數(shù)（x）附均數(shù)標準誤(SEM)。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼喂高纖維日糧后塔里木馬鹿、卡拉庫爾羊、新疆褐牛的ADF、NDF和CP的消化率

如表2所示，塔里木馬鹿、卡拉庫爾羊及新疆褐牛糞中NDF分別為51.49%、61.12%和54.87%，塔里木馬鹿糞中NDF含量分別比卡拉庫爾羊和新疆褐牛低9.63%和3.38%，極顯著低于卡拉庫爾羊（P＜0.01），但和新疆褐牛糞中NDF含量差異不顯著（P＞0.05）。塔里木馬鹿、卡拉庫爾羊及新疆褐牛糞中ADF含量分別為41.07%、46.56%和43.99%，塔里木馬鹿糞中ADF含量最低，極顯著低于卡拉庫爾羊和新疆褐牛（P＜0.01）。塔里木馬鹿NDF消化率最高，達到了68.71%，極顯著高于卡拉庫爾羊（P＜0.01），和新疆褐牛差異不顯著（P＞0.05）。塔里木馬鹿ADF消化率均極顯著高于卡拉庫爾羊和新疆褐牛（P＜0.01）。塔里木馬鹿CP消化率最高，為72.59%，分別比新疆褐牛和卡拉庫爾羊高出2.04%和6.88%，極顯著高于卡拉庫爾羊（P＜0.01）。塔里木馬鹿、卡拉庫爾羊及新疆褐牛糞中CP含量分別為10.10%、12.88%和12.11%，塔里木馬鹿糞中CP含量比卡拉庫爾羊和新疆褐牛分別低2.78%、2.01%，均極顯著低于卡拉庫爾羊和新疆褐牛（P＜0.01）。塔里木馬鹿 CP消化率最高，為72.59%，比新疆褐牛、卡拉庫爾羊分別高2.04%和6.88%，極顯著高于卡拉庫爾羊（P＜0.01）。塔里木馬鹿、卡拉庫爾羊和新疆褐牛對日糧中OM的消化率分別為64.24%、55.71%和60.48%，塔里木馬鹿比卡拉庫爾羊高8.53%，極顯著高于卡拉庫爾羊和新疆褐牛（P＜0.01）。

表2 塔里木馬鹿、新疆褐牛和卡拉庫爾羊糞中各養(yǎng)分含量與養(yǎng)分消化率

2.2 飼喂高纖維日糧后塔里木馬鹿、卡拉庫爾羊和新疆褐牛瘤胃液中纖維降解酶活力和酶濃度

如表3所示，除纖維二糖酶外，微晶纖維素酶、羧甲基纖維素酶和木聚糖酶活力均以塔里木馬鹿瘤胃液的酶活性最高，并且塔里木馬鹿的微晶纖維素酶和木聚糖酶活力顯著高于卡拉庫爾羊和新疆褐牛（P＜0.05）。微晶纖維素酶、羧甲基纖維素酶、纖維二糖酶和木聚糖酶均以塔里木馬鹿瘤胃液的酶濃度最高，塔里木馬鹿瘤胃液中羧甲基纖維素酶濃度極顯著高于卡拉庫爾羊和新疆褐牛（P＜0.01），木聚糖酶濃度顯著高于新疆褐牛和卡拉庫爾羊（P＜0.05），塔里木馬鹿瘤胃液中微晶纖維素酶和纖維二糖酶濃度與卡拉庫爾羊和新疆褐牛相比差異不顯著（P＞0.05）。α-淀粉酶活力和酶濃度均以新疆褐牛瘤胃液最高，塔里木馬鹿瘤胃液中α-淀粉酶酶活力和酶濃度均顯著低于新疆褐牛和卡拉庫爾羊（P＜0.05），但卡拉庫爾羊和新疆褐牛瘤胃液中α-淀粉酶酶活力和酶濃度差異不顯著（P＞0.05）。

表3 塔里木馬鹿、新疆褐牛和卡拉庫爾羊瘤胃纖維降解酶和淀粉酶活力、酶濃度

3 討論

3.1 塔里木馬鹿、卡拉庫爾羊、新疆褐牛ADF、NDF和CP消化率比較

塔里木馬鹿主要分布于塔里木盆地北部及南部平原的荒漠地帶，是新疆特有的亞種，也是馬鹿22個亞種中唯一棲息在荒漠生境中的亞種?；哪持械闹参锎掷w維和鹽分含量高、水分含量低，長此以往，使塔里木馬鹿逐漸形成了對鹽堿性植物的適應，對木質(zhì)化植物和具有濃烈氣味植物的適應，屬于高度適應生境的特殊馬鹿亞種。塔里木馬鹿經(jīng)過漫長馴化由野生轉(zhuǎn)為了舍飼，雖然生活環(huán)境變化很大，但由于長期進化過程中形成了特定的消化特性，對粗纖維含量高的荒漠飼草消化利用率普遍較高［12］。邱美珍等［13］對荷斯坦奶牛的消化特性進行研究，結(jié)果表明糞中CP、ADF和NDF含量分別為12.14%、64.18%和43.90%，與本試驗中新疆褐牛的測定結(jié)果相似。普宣宣等［14］的研究表明飼料中非纖維性碳水化合物/中性洗滌纖維（NFC/NDF）是1.90時，卡拉庫爾羊?qū)θ占Z中的OM、NDF、ADF消化率分別達到52.99%、46.70%和36.74%，與本試驗中卡拉庫爾羊的測定結(jié)果相似。賀明艷［15］認為棉籽殼作為綿羊飼料會降低瘤胃對飼料的利用率。瘤胃是反芻動物消化吸收的主要場所，決定了反芻動物對飼料的利用率。在本試驗中發(fā)現(xiàn)塔里木馬鹿對高纖維日糧中CP、ADF、NDF和OM的消化率，均極顯著高于卡拉庫爾羊，ADF和OM消化率極顯著高于新疆褐牛，而塔里木馬鹿糞中CP、ADF和NDF含量均低于卡拉庫爾羊和新疆褐牛。這可能與塔里木馬鹿長期以來采食低質(zhì)粗飼料有關(guān)，使其瘤胃具有更強的纖維降解能力。塔里木馬鹿有可能比卡拉庫爾羊和新疆褐牛有更強的消化高纖維飼料的能力。

3.2 塔里木馬鹿、卡拉庫爾羊和新疆褐牛瘤胃纖維降解酶活力和酶濃度比較

反芻動物能夠利用各種粗飼料，主要是依靠其瘤胃或盲腸微生物分泌的纖維降解酶來分解飼料中的纖維性成分。FONDEVILA M 等［16］、黃慶生等［17］認為瘤胃液中酶的活性與瘤胃微生物的數(shù)量和代謝密切相關(guān)。羧甲基纖維素酶、纖維二糖酶和木聚糖酶的活力能夠反映瘤胃纖維分解菌的數(shù)量和活力，淀粉酶的活性反映瘤胃中淀粉分解菌的數(shù)量和活力。纖維素酶主要由內(nèi)切β-葡聚糖酶（如羧甲基纖維素酶）、外切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等組成（如微晶纖維素酶、纖維二糖水解酶），在纖維酶活性一致的情況下，酶濃度越高，催化的底物量就應越多，瘤胃纖維素酶來源于瘤胃微生物。焦平林等［18］用閹牛試驗，在日糧中按每頭每日添加纖維素酶40 g，飼喂60 d后發(fā)現(xiàn)添加纖維素酶組日增重達到892.78 g，對照組日增重 746.8 g。付連勝等［19］的研究表明，在瘤胃功能正常狀態(tài)下，成年奶牛及育成牛飼喂纖維素酶5 d后，氨含量下降70%左右，粗飼料采食量提高8%～10%，對蛋白粗飼料采食量提高，飼料消化率也有所提高。由本試驗可見，α-淀粉酶酶活性和酶濃度均以新疆褐牛瘤胃內(nèi)最高，但卡拉庫爾羊和新疆褐牛α-淀粉酶酶活性和酶濃度差異不顯著。塔里木馬鹿α-淀粉酶酶活性和酶濃度最低,這可能是由于塔里木馬鹿長期采食低質(zhì)粗飼料對高纖維飼料的適應，因此機體分泌淀粉酶較低。

áLVAREZ G等［20］報道在奶山羊日糧中添加纖維素酶，提高了日糧DM和CP的消化率以及ADF和NDF的降解率。姜桂俠等［21］將纖維素酶添加到飼料中，使牦牛的DM、ADF和CP消化率以及表觀消化率都有所提高。本試驗中，除纖維二糖酶外，微晶纖維素酶、羧甲基纖維素酶和木聚糖酶均以塔里木馬鹿瘤胃內(nèi)活性最高，其中，塔里木馬鹿的微晶纖維素酶和木聚糖酶活性顯著高于卡拉庫爾羊和新疆褐牛，這表明相同的酶量，活性越高，纖維降解能力越強，這和塔里木馬鹿對NDF和ADF消化率較高結(jié)果一致。塔里木馬鹿能降解更多的纖維性底物，進一步證實塔里木馬鹿相較于卡拉庫爾羊和新疆褐牛有更強的消化高纖維粗飼料的能力。

4 結(jié)論

塔里木馬鹿對日糧中CP、ADF、NDF和OM的消化率高于卡拉庫爾羊和新疆褐牛，微晶纖維素酶、羧甲基纖維素酶和木聚糖酶活性均高于卡拉庫爾羊和新疆褐牛，表明塔里木馬鹿相較于卡拉庫爾羊和新疆褐牛對高纖維飼料有更強的消化能力。