复合异位酸对山羊小肠氨基酸流通量和表观消化率的影响

刘中流 唐兴 田雯 赵胜军

异位酸(isoacid)(包括异丁酸、2-甲基丁酸、戊酸、异戊酸)被认为是瘤胃中一些纤维分解菌必需的营养因子，可提高纤维分解菌的数量和它们对植物细胞壁的消化能力，从而提高纤维的消化率，并使微生物蛋白的合成增加[1]；又可作为碳链被微生物利用合成支链氨基酸(缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸)[2]，在反刍动物营养中具有重要意义。赵胜军等[3]和龙际飞等[4-5]通过体外产气试验得出4种单体异位酸的最适添加量，进而得出复合异位酸的配合比例。景俊年[6]通过对复合异位酸制剂的研究，得出了较佳的复合异位酸制剂产品(主要为复合异位酸钠)。

目前，国内外有关异位酸对山羊小肠氨基酸流通量和消化率的研究尚未见报道。本试验通过在日粮中添加不同水平的复合异位酸，用体内法来研究其对山羊小肠氨基酸流通量和消化率的影响。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验设计

选3只体况良好、体重（25.4±0.75）kg的3周岁麻城黑山羊，装有永久性瘤胃瘘管、十二指肠近端瘘管和回肠末端瘘管。试验采用3×3拉丁方设计，I组(对照组)饲喂基础日粮；II组饲喂基础日粮+0.3%复合异位酸 (钠盐)；III组饲喂基础日粮+0.6%复合异位酸(钠盐)。试验分3阶段，每阶段预饲10 d，正试期8 d。

1.2 试验日粮

试验日粮参照2004版《中华人民共和国农业行业标准》山羊饲养标准配制，基础日粮组成和营养成分见表1，按1.2倍维持需要代谢能供给日粮。

表1 基础日粮组成及营养水平

1.3 饲养管理

试验羊单笼饲养，每日8：00和20：00两次投喂精料，保证料槽的粗料充足，自由饮水。

1.4 试验方案

正试期第1 d早晨8：00开始灌注食糜标记物Co-EDTA，每隔6 h灌注一次，连续灌注8 d。正试期第6 d开始采集十二指肠食糜和回肠食糜样本，每日采样4次，每次采集十二指肠食糜20 ml，回肠食糜15 ml。采样时间点如下。

第 6 d：01：00、07：00、13：00、19：00

第 7 d：03：00、09：00、15：00、21：00

第 8 d：05：00、11：00、17：00、23：00

将3 d内不同时间点采集到的十二指肠食糜和回肠食糜样本等份混合制成混合样本。所有样品保存于-20℃冰柜中待分析用。其中十二指肠食糜和回肠食糜样本冷冻干燥，以备测定其中Co、氨基酸的含量。

1.5 Co和氨基酸的分析方法

1.5.1 Co的分析方法

利用原子吸收光谱仪，测定样品的Co浓度，原子吸收波长为240.7 nm，乙炔为燃烧气。

1.5.2 氨基酸的分析方法

采用高效液相色谱法测定十二指肠和回肠食糜氨基酸。HPLC液相色谱为美国Waters公司产品，色谱柱为Varian氨基酸分析柱（4.0 mm×150 mm，5 μm）。流动相A：0.3N柠檬酸钠pH值为3.00。流动相B：0.3N硼酸钠，pH值为9.60，流速为0.4 ml/min。荧光检测器激发和发射波长分别为338 nm和425 nm。

1.6 计算方法

1.6.1 食糜流通量的计算

十二指肠和回肠食糜流通量，用Co-EDTA中Co灌注量CT除以十二指肠和回肠食糜Co浓度计算出QD和 QI。

进入十二指肠或回肠中氨基酸流通量的计算方法：

DFAAi=CDAAi×QD

IFAAi=CIAAi×QI

式中：DFAAi、IFAAi——十二指肠和回肠食糜中第I种氨基酸流通量；

CDAAi、CIAAi——十二指肠食糜和回肠食糜中第I种氨基酸的含量；

QD、QI——十二指肠食糜和回肠食糜流通量。

1.6.2 氨基酸消化率的计算

小肠氨基酸表观消化率的计算方法：

1.7 数据处理

试验数据均以平均值±标准差表示，利用SPSS13.0统计分析软件的One－Way ANOVA进行方差分析，并进行Duncan's多重比较。

2 结果与讨论

2.1 复合异位酸对山羊十二指肠氨基酸流通量的影响（见表2）

由表2可以看出，II、III组与I组相比，所有氨基酸、必需氨基酸、非必需氨基酸及总氨基酸十二指肠流通量均有上升趋势。其中III组缬氨酸和异亮氨酸十二指肠流通量极显著高于I组(P＜0.01)，亮氨酸、蛋氨酸和必需氨基酸显著高于I组(P＜0.05)。II组缬氨酸和异亮氨酸十二指肠流通量显著高于I组(P＜0.05)。III组异亮氨酸十二指肠流通量显著高于II组 (P＜0.05)，其它氨基酸十二指肠流通量差异不显著(P＞0.05)。

就反刍动物而言，经瘤胃进入十二指肠的蛋白质，由瘤胃微生物蛋白、过瘤胃饲料蛋白质和内源蛋白质三部分组成。Felix等[7]研究表明，异位酸可加快瘤胃微生物的生长速度，提高反刍动物体内氮的存留，从而增加了体内氮的循环。Moharreryd等[8-9]研究发现，添加异位酸显著提高了绵羊瘤胃内酶活性，并提高了微生物产量。刘强等[10]研究表明，日粮中添加异丁酸后，随着异丁酸水平增加，尿中嘌呤衍生物的排出量增加，表明日粮中添加异丁酸会明显增加瘤胃微生物蛋白产量。景俊年等[11]用体外产气法研究了复合异位酸对山羊瘤胃发酵的影响。结果表明，复合异位酸组的细菌氮含量显著高于其它组。沈冰蕾等[12]在研究混合异位酸添加水平对奶牛瘤胃发酵的影响表明，0.6%混合异位酸组与对照组相比，显著提高了瘤胃菌体蛋白浓度31.48%(P＜0.05)。说明饲喂复合异位酸可以提高瘤胃微生物蛋白的含量，进而提高了进入十二指肠的蛋白质流量。其原因在于，异位酸可以作为碳链被微生物利用合成缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸[2，13]。这与本试验 II、III组提高了缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸结果符合。亮氨酸具有促进蛋白合成和抑制蛋白分解的作用[14]，过剩的支链氨基酸可通过转氨基作用于非必需氨基酸的生物合成或参与其它生物合成反应，提高了机体的氨基酸利用效率，从而提高了到达十二指肠的相关氨基酸的流通量。异位酸对小肠十二指肠氨基酸的流通量可能还有其他影响因素，例如异位酸对反刍动物过瘤胃蛋白和内源蛋白的影响。

表2 复合异位酸对山羊十二指肠氨基酸流通量和小肠氨基酸表观消化率的影响

2.2 复合异位酸对山羊小肠氨基酸表观消化率的影响

由表2可见，III组缬氨酸和丙氨酸的表观消化率分别比I组提高了10.19%和15.00%，差异显著(P＜0.05)；其它氨基酸表观消化率也均高于I组，但差异不显著(P＞0.05)。II组尽管大部分氨基酸表观消化率高于I组，但差异均不显著(P＞0.05)。III组和II组间各种氨基酸表观消化率差异均不显著(P＞0.05)。

王岗[15]利用绵羊在玉米-豆粕型日粮条件下进行试验，小肠总氨基酸表观消化率为63.84%。苏鹏程等[16]研究在氨基酸平衡日粮内不同代谢葡萄糖水平对绒山羊小肠氨基酸表观消化率的影响，所得3个试验组的小肠总氨基酸表观消化率分别为78.16%、67.47%和69.05%。本试验3个组的小肠总氨基酸表观消化率分别为63.80%、65.39%和67.62%(见表2)。该结果与上述学者的报道相近。苏鹏程等[17]研究表明：玉米-豆粕型日粮条件下，白绒山羊小肠半胱氨酸表观消化率最低52.72%。在本试验中，各组所有氨基酸中，半胱氨酸消化率最低，分别为51.77%、53.32%和52.51%(见表2)，该结果与上述结果相近。晏向华等[18]研究认为，对生长阉牛必需氨基酸的消化率一般大于非必需氨基酸。本试验3个组必需氨基酸的表观消化率均比非必需氨基酸高。其他学者也有类似的报道[17，19-20]，饲喂异位酸不影响这种趋势。

3 结论

3.1 山羊日粮添加0.6%复合异位酸极显著提高了十二指肠缬氨酸和异亮氨酸的流通量(P＜0.01)，显著提高了亮氨酸和必需氨基酸十二指肠流通量(P＜0.05)。

3.2 山羊日粮添加0.6%复合异位酸钠显著提高了缬氨酸和丙氨酸的小肠表观消率(P＜0.05)。

[1]冯仰廉.反刍动物营养学[M].北京:科学出版社出版,2004:548-551.

[2]Demeyer D,Een K.Studies van het metabolisme van de pensinhoud[D].State University of Ghent,1976,Belgium,133.

[3]龙际飞,赵胜军,刘艳枝，等.利用体外产气法研究2-甲基丁酸对山羊瘤胃发酵的影响[J].中国饲料,2007（8）:23-25.

[4]龙际飞,赵胜军,刘艳枝，等.利用体外产气法研究异丁酸对瘤胃发酵的影响[J].中国奶牛,2008a（1）:20-22.

[5]龙际飞,赵胜军,刘艳枝，等.利用体外产气法研究戊酸对山羊瘤胃发酵的影响[J].中国饲料,2008b（1）:28-30.

[6]景俊年.复合异位酸型添加剂的研制及其对山羊氮代谢的影响[D].武汉工业学院,2009.

[7]Felix A,Cook R M,Huber J T.Isoacids and urea as a protein supplement for lactating cows fed corn silage[J].Journal of Dairy Science,1980,63:1098-1103.

[8]Moharrery A,Tirta K D.Correlation between microbial enzyme activities in the rumen fluid of sheep under different treatments[J].Journal of Reproduction Nutrition Development,2001,41:513-529.

[9]Moharrery Ali.Effect of isoacids on some rumen enzymes[J].Journal of Animal and Feed Sciences,2004（13）:159-162.

[10]刘强,黄应祥,王聪,等.异丁酸对西门塔尔牛瘤胃发酵及鸟嘌呤衍生物的影响[J].动物营养学报,2006,18(3):160-165.

[11]景均年,任莹,赵胜军,等.复合异位酸对山羊瘤胃发酵的影响[J].中国饲料，2008(28):19-21.

[12]沈冰蕾,等.混合异位酸添加水平对奶牛瘤胃发酵的影响研究[J].中国牛业科学,2009,35(2):10-15.

[13]Menahan L A,Schultz L H.Metabolism of leucine and valine within the rumen [J].Journal of Dairy Science,1964,10:1080-1085.

[14]王镜岩.生物化学(第三版)[M].北京：高等教育出版社，2002.

[15]王岗.绵羊小肠内寡肽吸收规律的研究 [D].内蒙古农业大学,2001.

[16]苏鹏程,卢德勋,等.在氨基酸平衡日粮内不同代谢葡萄糖水平对绒山羊小肠氨基酸表观消化率的影响 [J].动物营养学报,2005,17(3):34-38.

[17]苏鹏程,卢德勋,孙海洲.玉米-豆粕型日粮条件下白绒山羊十二指肠氨基酸流通量、消化率及平衡性的研究 [J].饲料工业,2004,25(2):10-13.

[18]晏向华,王加启,瞿明仁,等.生长阉牛可吸收氨基酸营养研究进展[J].国外畜牧科技,2001,28(2):2-4.

[19]Christiansen M L,Webb K E.Nitrogen utilization and digestibility of amino acids by lambs fed a high concentration diet with limestone or magnesium oxide[J].J.Anim.Sci.,1990,68:2095-2074.

[20]甄玉国.内蒙古白绒山羊氨基酸利用蛋白质周转规律的研究[D].内蒙古农业大学，2002.