山药对环江香猪营养物质消化代谢的影响

周笑犁，刘星达，孔祥峰，3*，印遇龙

1中国科学院亚热带农业生态研究所，中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室湖南省畜禽健康养殖工程技术研究中心，长沙 410125;2南昌大学生命科学与食品工程学院，食品科学与技术国家重点实验室，南昌 330047;3中国科学院环江喀斯特农业生态试验站，环江 547100

山药对环江香猪营养物质消化代谢的影响

周笑犁1，2，刘星达1，孔祥峰1，3*，印遇龙1，2

1中国科学院亚热带农业生态研究所，中国科学院亚热带农业生态过程重点实验室湖南省畜禽健康养殖工程技术研究中心，长沙 410125;2南昌大学生命科学与食品工程学院，食品科学与技术国家重点实验室，南昌 330047;3中国科学院环江喀斯特农业生态试验站，环江 547100

为了探讨山药对环江香猪营养物质消化代谢的影响，本研究选用体重为4.55±0.63 kg的环江香猪10头，随机分为2组，每组5头，单笼饲养，分别饲喂山药日粮和基础日粮，试验期为7 d。试验开始和结束时分别称取试验猪体重，记录日采食量;试验第5～7 d收集粪样，用TiO2指示剂法测定常规营养成分的消化率;试验第7 d采血分离血浆，分别用全自动生化分析仪和氨基酸分析仪测定生化指标和氨基酸浓度。结果表明，与对照组相比，试验组平均日增重、粗蛋白、粗脂肪和干物质消化率均有所提高(P＞0.05);血浆尿素氮和血氨浓度均显著降低、总蛋白浓度显著升高(P＜0.05)，白蛋白和葡萄糖浓度及碱性磷酸酶活性均有所升高(P＞0.05);血浆丙氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸和总氨基酸浓度均显著升高(P＜0.05)。上述结果提示，山药可改善环江香猪的消化代谢功能，这为开发环江香猪的绿色环保饲料提供了一定的科学依据。

山药;环江香猪;消化代谢;生化参数;氨基酸

碳水化合物是猪饲料中的重要组成成分，可为 猪的生长发育提供主要的能量来源，其类型和用量在养猪生产中起着极其重要的作用。不同类型碳水化合物的消化性、吸收性和生理功能均存在显著差异［1］。因此，在日粮配方中合理选择碳水化合物的类型和添加量对提高动物的营养状况、降低生产成本、提高养殖效益均具有重要的意义。过去的大量研究主要集中在一些功能性寡糖和多糖上［2，3］，而对以提供能量为目标的碳水化合物的应用研究则较少。山药(Chinese Yam)既是我国古老的中药品种之一，又是一种常见蔬菜，其中淀粉、蛋白质和油脂的总含量占73.4%。此外，山药中还含有丰富的胡萝卜素、VB1、VB2、VC及K、Na、Ca、Mg、Fe、Cu、Mn、Zn等多种营养元素［4］。环江香猪是我国著名的地方品种猪，具有体型矮小、基因纯合、抗逆性强、皮薄骨细、肉质幼嫩、味道芳香鲜美等特点［5］。鉴于环江香猪的饲养管理仍较为粗放，导致日粮中营养成分不够全面，猪的生长发育较缓慢，若要大力发展香猪生产，提高营养物质的利用率和改善畜产品品质，必须首先解决香猪的营养需要和饲料配方问题。本研究在评价山药营养价值基础上，测定了其对环江香猪营养物质消化代谢的影响，旨在为开发环江香猪的绿色环保饲料提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 山药日粮制备

试验选用的淮山药(Rhizoma Dioscoreae)，购自湖南省长沙市药材公司，产地为湖南。取切片后的生山药风干样100 g，粉碎后过60目筛，测得其中营养成分的含量如下:干物质，82.9%;粗蛋白，6.98%;粗脂肪，0.79%;粗灰分，0.75%;总能，17.93 MJ/Kg;Cu，4.79 mg/Kg;Fe，30.74 mg/Kg; Zn，3.09 mg/Kg;总氨基酸，4.57%［6］。

1.2 试验动物、饲养管理及分组

选用环江香猪10头，按体重相近、公母比例相同的原则随机分成2组，每组5头，单笼饲养。试验组饲喂山药日粮，对照组饲喂基础日粮。参照NRC (1998)营养需要量［7］，并结合地方猪种的饲养配方［5］制定本试验基础日粮，并在所有日粮中添加0.1%的TiO2作为指示剂，1∶2加水调制成粥状饲喂。日喂3次，自由采食和饮水。预试期4 d，正试期3 d，试验期每天8∶00、15∶00收集粪样，-20℃冻存。试验期间每日观察猪群的健康情况。

1.3 生长性能测定

试验开始时逐头称取试验猪的空腹体重;试验期间，记录每头试验猪的日采食量。在试验结束后，逐头称取试验猪的空腹体重，计算平均日增重、平均日采食量和料重比。

1.4 营养物质消化率测定

将每头猪的粪样解冻后混合均匀，以混合粪样鲜重的10%取样，然后按取样量的1/4加入10%的酒石酸搅匀，65℃烘干，置室温条件下回潮24 h，称重、记录、粉碎，分装于样品袋中备用。用TiO2指示剂法测定干物质、粗蛋白和粗脂肪的消化率［8］。

1.5 血浆生化参数测定

试验结束后，每头试验猪前腔静脉采血10 mL，肝素抗凝，3000 rpm离心15 min分离血浆，用CX4型全自动生化分析仪(Beckman)测定其中总蛋白、白蛋白、尿素氮、低密度脂蛋白、高密度脂蛋白、血氨、甘油三酯、胆固醇和葡萄糖的浓度及碱性磷酸酶的活性［9］。测定方法按照试剂盒说明进行，试剂盒由北京利德曼公司提供。

1.6 血浆氨基酸测定

血浆样品于4℃解冻后，每毫升加入7.5%的三氯乙酸2.5 mL，混匀后于4℃条件下15000 rpm离心15 min，吸取上清液，用L-8800型全自动氨基酸分析仪(日立公司)测定其中游离氨基酸的浓度，然后换算成血浆中的浓度［10］。

1.7 数据处理与分析

数据用平均值±标准差表示，利用SPSS16.0软件进行统计分析和 t检验。P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 山药对环江香猪生长性能的影响

由表1可见，试验开始时，试验组和对照组仔猪初始平均体重相近;饲喂7 d后，试验组仔猪平均日增重高于、料重比低于对照组(P＞0.05)。

表1 山药对环江香猪生长性能的影响(n=5)Table 1 Effect of Chinese Yam on growth performance in Huanjiang mini-piglets(n=5)

2.2 山药对环江香猪营养物质消化率的影响

由表2可见，与对照组相比，试验组仔猪的粗蛋白、粗脂肪和干物质消化率均有升高趋势(P＞0.05)。

表2 山药对环江香猪营养物质消化率的影响(n=5)Table 2 Effect of Chinese Yam on nutrient digestibility in Huanjiang mini-piglets(n=5)

2.3 山药对环江香猪血浆生化参数的影响

由表3可见，与对照组相比，试验组的血氨和尿素氮浓度均显著降低(P＜0.05)，总蛋白浓度显著升高(P＜0.05)，GLU和ALB的浓度和ALP活性也有升高趋势(P＞0.05)。

2.4 山药对环江香猪血浆游离氨基酸含量的影响

由表4可见，饲喂7 d后，试验组血浆总氨基酸、Ala、Gly、Asp、Glu和Thr的浓度均显著高于对照组(P＜0.05);就血浆游离氨基酸组成来看，试验组血浆中NEAA的浓度显著高于对照组(P＜0.05)。其它指标两组间均无显著差异(P＞0.05)。

表3 山药对环江香猪血浆生化参数的影响(n=5)Table 3 Effect of Chinese Yam on plasma biochemical parameters in Huanjiang mini-piglets(n=5)

表4 山药对环江香猪血浆游离氨基酸浓度的影响(n=5)Table 4 Effect of Chinese Yam on free amino acid concentration in Huanjiang mini-piglets(n=5)

芳香族氨基酸AAA 206.2±29.6 217.4±50.2总氨基酸TAA 4533.0±295.1 5339.4±423.9*BCAA/AAA(摩尔比) 2.73±0.39 2.51±0.62必需氨基酸EAA 1116.4±111.7 1147.4±127.7非必需氨基酸NEAA 3570.0±227.7 4374.2±314.1*EAA/NEAA 0.31±0.048 0.26±0.039

3 讨论

关于山药及其组份对动物生产性能的影响，国内外已进行了一些研究。例如，利用添加1%山药的日粮饲喂断奶仔猪28 d后，日增重显著提高，料重比显著降低，同时可维持动物体内环境的平衡［11］;利用添加0.25 g/kg山药多糖的日粮饲喂SD大鼠28 d，日增重可显著提高，试验第3周时料重比也显著降低［12］。在本试验中，利用山药饲喂仔猪7 d后，平均日增重有所增加，料重比有所降低，粗蛋白、粗脂肪和干物质的表观消化率分别提高6.81%、2.65%和8.64%，但是差异均不显著，这可能与饲喂时间较短有关。

血氨的来源主要是饲料蛋白质在肠道中经过细菌分解而生成的氨(称为外源性氨)，以及体内蛋白质代谢过程中产生的各种氨基酸经过不同方式的脱氨基作用和肾脏对谷氨酰胺水解而生成的氨(称为内源性氨)，两者均可进入血液［13］。血液尿素氮是蛋白质代谢的终产物，其浓度可以较准确地反映动物体内蛋白质代谢和氨基酸之间的平衡状况。动物体内未被利用的氨基酸在肝脏中分解成氨和碳架，其中氨在肝脏中被合成尿素氮或尿素，并释放入血液［14］。过量的氨基酸在体内进行脱氨基作用会增加血液尿素氮的浓度，氨基酸平衡良好时尿素氮浓度下降［15］。但日粮中的含氮物增高，或体内的氨基酸代谢旺盛、组织遭受破坏、核蛋白清除量增加或肾功能障碍时，血中的尿素得不到正常排除，导致尿素氮浓度增高［16］。在本研究结果中，试验组仔猪尿素氮和血氨浓度显著降低，说明山药日粮饲喂的仔猪对日粮蛋白质的利用情况优于对照组。总蛋白主要反映蛋白质在体内的合成情况。据报道，血浆总蛋白含量与机体对日粮粗蛋白的利用率呈正相关。试验组仔猪对粗蛋白的利用率较高，血浆总蛋白含量也较高，说明山药饲喂组环江香猪对日粮蛋白质的消化吸收作用加强，从而加快了机体蛋白质的合成，保证了香猪的健康生长。

以氨基酸为基本单位组成的蛋白质，不仅是构成机体的结构物质，而且是生命现象的体现者，是所有细胞结构和功能都不可缺少的［17］。血液氨基酸水平受营养、环境和疾病等综合因素的影响，如日粮蛋白质(氨基酸)组成及平衡状况、机体各组织对单个氨基酸的需要状况及机体的生理状况等［18］。在本研究中，饲喂山药7 d后血浆总氨基酸浓度显著升高，可能是因为山药促进了肠道微生物的发酵，从而产生了更多的短链脂肪酸供给肠道自身代谢的需要，降低了氨基酸在肠道中的“首过代谢效应”，故认为山药可改善动物肠道的生理状况，促进肠道对日粮氨基酸的消化吸收能力，为仔猪的蛋白质沉积和生长发育提供必需的营养物质。必需氨基酸与非必需氨基酸的比值和支链氨基酸与芳香族氨基酸之比是反映动物营养状况的重要指数［19］，试验组香猪血浆中必需氨基酸(苏氨酸)的供给充足，从而更有利于机体氨基酸的平衡及蛋白质的沉积;支链氨基酸可促进蛋白质合成、抑制其降解。有研究认为，谷氨酸、天冬氨酸、精氨酸、丙氨酸和甘氨酸等是重要的鲜味氨基酸，猪肉的鲜美滋味一定程度上取决于其浓度的高低［20］。本研究结果表明，山药显著增加了血液中丙氨酸、甘氨酸、天冬氨酸、谷氨酸等氨基酸的含量，提示山药对改善猪的肉质也具有一定作用。

综上所述，山药对环江香猪生长性能和日粮消化率均有提高趋势，可显著降低血氨和尿素氮水平，改善机体蛋白质代谢，还能提高血液部分氨基酸浓度，有利于改善动物能量代谢、养分利用和肉质。因此，山药有望成为一种高效的新型绿色环保型饲料，应用于环江香猪的高效生产上，但今后有必要进一步系统研究山药调节机体功能的作用机理。

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Effects of Chinese Yam on Nutrient Metabolism in Huanjiang Mini-piglets

ZHOU Xiao-li1，2，LIU Xing-da1，KONG Xiang-feng1，3*，YIN Yu-long1，2

1Key Laboratory for Agro-ecological Processes in Subtropical Region/Hunan Engineering and Research Center of Animal and Poultry Science，Institute of Subtropical Agriculture，Chinese Academy of Sciences，Changsha 410125，China;2State Key Laboratory of Food Science and Technology，College of Life Science and Food Engineering，Nanchang University，Nanchang 330047 China;3Huanjiang Observation and Research Station for Karst Ecosystems，Chinese Academy of Sciences，Huanjiang 547100，China

This study was conducted to determine the effects of Chinese yam(CY)on nutrient digestibility and metabolism.Ten Huanjiang mini-piglets(4.55±0.63 kg)were used and randomly assigned into two groups(five replicates per group).The piglets were fed with a basal diet or CY diet for 7 days.Initial body weight(BW)，daily feed intake and final BW were recorded;fecal samples were collected from Day 5 to Day 7 for determining the routine nutrient digestibility by TiO2indicator;blood samples were collected at Day 7 for analysis of biochemical parameters and concentrations of amino acids by automatic biochemical analyzer and amino acid analyzer，respectively.Results showed that the average daily gain and the apparent digestibility of crude protein，crude fat and dry matter，as well as the concentrations of GLU，ALB and activity of ALP of the experimental group increased(P＞0.05)，while the concentrations of UN and AMM decreased(P＜0.05)，when compared with the control group.The concentrations of TP，Ala，Gly，Asp，Glu，Thr and total amino acids in piglets of the experimental group were higher(P＜0.05)than that of the control group.The results suggested that the CY diet could improve digestive and metabolic function of piglets，which provide some scientific basis for the development of green feed in Huanjiang mini-piglets.

Chinese yam;Huanjiang mini-piglet;digestion and metabolism;biochemical parameter;amino acid

R284.2

A

1001-6880(2012)05-0672-05

2011-04-29 接受日期:2011-08-08

国家星火计划项目(2007EA790004);中国科学院亚热带农业生态研究所青年人才领域前沿项目(ISACXLYQY-QN-0703)

*通讯作者 Tel:86-731-84619706;E-mail:nnkxf@isa.ac.cn