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圈养林麝常用树叶类饲料氨基酸含量及其营养价值分析

2013-11-30王文霞李林海刘宝庆连杭浜胡德夫

家畜生态学报 2013年9期
关键词:胱氨酸苦楝圈养

王文霞,何 岚,卫 宁,李林海,齐 磊,刘宝庆,连杭浜,胡德夫*

(1.北京林业大学 自然保护区学院,北京 100083;2.北京自然博物馆,北京 100050;3. 陕西片仔癀麝业有限责任公司,陕西 宝鸡 721000)

植食动物通常受到食物蛋白质匮乏的制约,植物蛋白质含量是植食动物食性选择的主要因子之一[1-2]。氨基酸是构成蛋白质的基本单位,其种类及含量成为衡量植物营养价值的基本指标[3]。野生有蹄类动物的营养生态学研究一直是动物营养研究热点之一,然而,迄今该类物种的营养需求研究多注重天然主食植物的选择与蛋白含量之间关系[4-8],鲜有涉及主食植物氨基酸含量的分析。

林麝(Moschus berezovskii)是典型的林栖小型有蹄类动物,属国家I类保护物种,是出产麝香的珍贵药用动物。随着野生麝类资源锐减,圈养麝类动物必将成为天然麝香的主要来源。目前林麝是我国主要饲养的麝类动物,近年种群数量增长较快[9]。研究发现,野生林麝摄食植物种类众多,主要以木本植物的嫩枝叶为食[10-11],但在圈养条件下林麝主要饲喂少数几种植物[12-13],也有一些食物粗营养成分的测定工作[14]。显然,圈养林麝主食植物的氨基酸种类及含量是深入研究该物种营养学特征的重要方面,也是制定合理饲养的科学依据。本研究以我国林麝主要饲养区的秦岭圈养林麝为对象,研究当地饲喂林麝的主要植物的氨基酸种类及必需氨基酸(EAA)和部分非必需氨基酸(NEAA)的组成,以期对改善圈养林麝的食物组成有所裨益。

1 材料与方法

1.1 研究区域自然概况与植物种类

研究地点位于陕西省凤县(北纬33°34′57″~34°18′21″,东经106°24′54″~107°7′54″),地处陕西秦岭南麓。该区域最高海拔2738.7 m,最低海拔915 m,属暖温带半湿润气候,年平均气温6 ℃,年降水量约907 mm,植被类型具有明显的亚热带与暖温带的过渡成分,主要以针阔混交林带和落叶阔叶林为主,是林麝重要的自然分布区。陕西省凤县及周边地区是我国人工养麝起步最早的地区之一[15],也是目前饲养林麝种群增长较快的地区。

研究区域植被特征、林麝食性研究及当地林麝各饲养场饲喂的树种树叶,遴选林麝可食的、常见的且易采集的17种树叶并测定氨基酸成分及含量见表1。

表1 饲养场林麝饲喂的树叶种类及饲喂现状Table 1 The leaves of tree species and utilization in Forestry musk deer farming

注:+++表示超过饲喂植物的50%;++表示占饲喂植物的20%-50%;+表示少于饲喂植物的20%;-表示偶然饲喂。

Note:+++ indicates more than 50% of the feeding plants;++ 2%-50% of the feeding plants;+ less than 20% of the feeding plants;- accidental feeding.

1.2 氨基酸成分测定

7月份采集新鲜植物叶片,置于70 ℃烘箱烘干至恒重,粉碎并过25 mm孔径(60目)筛子获得待测植物样品。采用氨基酸自动分析仪(GB/T 182462-2000)测定植物样品的氨基酸种类及含量。

1.3 评价方法

根据必需氨基酸模式[16],即氨基酸比值(ratio of amino acid,RAA)、氨基酸比值系数(ratio coefficient of amino acid,RC)和氨基酸比值系数分(score of RC,SRC)评价摄食植物氨基酸的营养平衡。计算公式为:

RAA=样品中某必需氨基酸含量/(WHO/FAO模式中相应必需氨基酸含量),RAA的含义为待评样品中某种EAA含量与模式中相应EAA的比值。

RC=RAA/RAA平均数,RC>1表明该种EAA相对过剩,RC<1则表明该种EAA相对不足,RC最小者为第一限制性氨基酸(first limiting amino acid,FLAA)。

SRC=(100-CV)×100%,CV为RC的变异系数,SRC的意义为样品EAA组成比例与EAA模式一致,则CV=0,SRC=100;若样品RC越分散,表明这些EAA在氨基酸平衡的生理作用方面所提供的负贡献越大,则CV变大,SRC变小,蛋白质的营养价值越差。SRC越接近100,其营养价值相对越高。

2 结果与分析

2.1 林麝天然食物的17种氨基酸组成和含量

经测定,17种植物含有17种氨基酸见表2,其中谷氨酸含量最高为1.45%,胱氨酸含量最低为0.04%,其它氨基酸含量依递减序列为天冬氨酸、亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、甘氨酸、赖氨酸、精氨酸、脯氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、丝氨酸、酪氨酸、组氨酸和蛋氨酸。

在氨基酸总含量上见表3,三桠乌药最高为15.47%,五味子和疣点卫矛最低为8.09%,其它植物氨基酸总含量依递减序列为南蛇藤、木姜子、兴山榆、苦楝、多毛樱桃、秀丽槭、苦糖果、三叶木通、青麸杨、青榨槭、山荆子、棣棠花、毛梾和杜仲。

在EAA含量上见表3,三桠乌药最高为6.79%,五味子矛最低为3.51%,其它植物必需氨基酸含量依递减序列为南蛇藤、木姜子、兴山榆、苦楝、多毛樱桃、秀丽槭、三叶木通、青麸杨、苦糖果、青榨槭、山荆子、棣棠花、毛梾、杜仲和疣点卫矛。

17种植物的必需氨基酸占氨基酸总量含量的比例(E/T)为41.0%~45.0%,青榨槭最高(45.0%),杜仲最低(41.0%),其中毛梾、青麸杨、兴山榆、三叶木通、秀丽槭、棣棠花、山荆子、三桠乌药、毛多樱桃、疣点卫矛、木姜子、南蛇藤和苦楝均为44.0%,其他植物依此为五味子(43.0%)和苦糖果(41.0%)。必需氨基酸与非必须氨基酸含量比值(E/N)为0.71~0.81,青榨槭最高为0.81,杜仲最低为0.71,其他植物E/N递减序列为毛梾、青麸杨和兴山榆为0.80,三叶木通和秀丽槭为0.79,棣棠花、山荆子、三桠乌药、多毛樱桃、疣点卫矛和木姜子为0.78,南蛇藤、苦楝和五味子为0.77,苦糖果为0.73见表3。

表2 林麝饲喂树叶的氨基酸含量Table 2 The amino acid contents in the tree leaves fed to Forestry musk deer %

表3 林麝饲喂树叶的必需氨基酸和非必需氨基酸的比例Table 3 The percentage of EAA and NEAA in the total AA of the tree leaves fed to Forestry musk deer %

2.2 17种树叶的氨基酸平衡性评价

依照WHO/FAO标准,按RC值判定17种林麝天然食物的必需氨基酸组成可知见表4,异亮氨酸、苏氨酸和缬氨酸含量与模式氨基酸接近,亮氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸含量相对过剩,蛋氨酸+胱氨酸含量及部分植物的赖氨酸相对不足。

按SRC值判定氨基酸平衡水平,由表4可知,五味子最佳为63.22,杜仲最差为45.81,其它植物依递减序列为毛梾>兴山榆>三桠乌药>青麸杨>多毛樱桃>山荆子>青榨槭>南蛇藤>疣点卫矛>木姜子>苦楝>棣棠花>秀丽槭>苦糖果。杜仲的第一限制氨基酸为赖氨酸,其余16种植物的第一限制氨基酸为蛋氨酸+胱氨酸。

2.3 常用饲料树叶的氨基酸平衡性评价

常用饲料树叶包括苦楝、青麸杨、兴山榆、青榨槭和毛梾。依照WHO/FAO标准,按RC值判定5种常用饲料树叶必需氨基酸组成可得出见表4,异亮氨酸、苏氨酸和缬氨酸含量与模式氨基酸接近,亮氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸含量相对过剩,蛋氨酸+胱氨酸及毛梾的赖氨酸相对不足。

按SRC值判定氨基酸平衡水平,由表4知,毛梾最佳为63.13%,苦楝最差为61.48%,其它植物依递减序列为兴山榆>青麸杨>青榨槭。同时可见5种植物的第一限制氨基酸均为蛋氨酸+胱氨酸。

5种常用饲喂树叶必需氨基酸占氨基酸总量含量的比例(E/T):青榨槭最高(45.0%),毛梾、青麸杨、兴山榆、和苦楝均为44.0%。必需氨基酸与非必须氨基酸含量比值(E/N):青榨槭最高为0.81,其他植物E/N递减序列为毛梾、青麸杨和兴山榆为0.80,苦楝为0.77,见表3。

表4 林麝饲喂树叶的各种EAA占TAA的比例(%)、RC和SRC值Table 4 The percentage of each EAA in the total AA,RC and SRC of the tree leaves fed to Forestry musk deer

3 讨 论

3.1 秦岭圈养林麝天然食物的氨基酸特征

动物从食物中获取EAA和部分NEAA,若摄取EAA不足则会影响动物的生长、发育和繁育,严重时可能破坏生理机能及引起各种疾病[17-22]。从本研究结果看,秦岭地区圈养林麝的17种天然植物具有氨基酸种类齐全且含量较高,且这些树叶的必需氨基酸占氨基酸总含量的41.0%~45.0%,必需氨基酸与非必需氨基酸含量比值为0.71~0.81,分别高于WHO/FAO提出的蛋白质参考模式40.00%和0.60[16]。

食物的氨基酸营养价值与其平衡程度密切相关,各EAA间的比例与动物机体氨基酸组成比例越接近,其氨基酸的营养价值越高[23-25]。尽管动物能够合成NEAA,但合成过程需要消耗EAA,因而有必要从食物中获取适量的NEAA以提高氨基酸的利用效率。本研究采用氨基酸比值系数法求出SRC,从氨基酸平衡角度分析了17种植物所含必需氨基酸偏离WHO/FAO氨基酸模式的程度,由此评价这些氨基酸在氨基酸平衡方面的贡献。结果表明,17种植物所含蛋氨酸+胱氨酸含量相对不足,部分植物的赖氨酸相对不足,其中,杜仲的第一限制氨基为赖氨酸,其余植物则为蛋氨酸+胱氨酸。

3.2 秦岭圈养林麝天然饲料的优化及饲料林建设

野生林麝摄食植物种类众多,因而一般不会发生特定氨基酸摄取不足的问题。然而,处于圈养条件下的林麝被动接受人工投喂的有限植物种类,随着饲养时间延续则可能出现氨基酸营养缺乏症。本研究结果表明,总体上,秦岭圈养林麝投喂的天然树叶具有合理的配比,从常用饲用树叶看,所投喂的树叶只有一种赖氨酸含量不足,同时各种树叶普遍缺乏蛋氨酸+胱氨酸且含量较低,因此,提高某些植物投喂比例并不能解决问题。因而,我们建议有针对性补充蛋氨酸+胱氨酸含量高的食物种类。同时,蛋白质是麝香重要成分之一,其所含肽类和氨基酸是麝香抗炎的主要成分[26-27],饲养林麝的食物能量、粗朊和氨基酸水平显著影响麝香产量[28-29],氨基酸合理配比可提高食物的利用率[28]。因此,圈养林麝天然植物的组配还应依据产香期的氨基酸需求,有针对性添加氨基酸种类,满足圈养林麝的营养需求。

值得注意的是,经过多年林麝饲养,秦岭地区养麝户已大致掌握林麝喜食的树叶种类。养殖户及雇佣人员在夏季大量采摘树叶,除当季饲喂外,主要是晾晒制成青干料供春季和冬季饲喂。因多年砍伐枝条造成林麝喜食树种被毁坏殆尽,采集树叶越来越困难,不得不到更远地方砍伐及采摘树叶。随着饲养林麝种群数量的增长,林麝天然食物问题会越发凸显。因此,解决林麝饲养业的饲料问题是当务之急,可通过实验方法测定林麝对常见、生长快、叶形大树种的喜食性,同时结合氨基酸等营养成分的测定结果,培育并建立饲养林麝的饲料林,既解决林麝的食物来源同时保护及合理利用当地的林木资源。

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