圈养大熊猫常用竹笋营养研究

2018-03-17李明喜黄祥明王成东张志和吴孔菊吕瑞青

野生动物学报 2018年1期

李明喜黄祥明王成东张志和吴孔菊袁博吕瑞青

(成都大熊猫繁育研究基地濒危动物繁殖与保护遗传省重点实验室，成都，610081)

大熊猫(Ailuropodamelanoleuca)的食物高度特化，其食物的99%都是竹类。野外大熊猫活动范围较广，区域内分布多种喜食竹类，它们可根据需要自由采食。圈养大熊猫的食物全部由人为提供，失去了自由选择的可能性。因此，了解大熊猫对不同竹类的喜食程度，掌握不同种类竹的营养特性，为圈养大熊猫提供正确的竹类供应，满足其需要具有重要意义。对竹类营养成分的研究，主要集中在大熊猫可食竹，而对于竹笋营养的研究报道不多。野外大熊猫在笋期优先采食竹笋，且表现为随竹笋在不同海拔高度出生的先后而出现“撵笋活动”。近年来，圈养大熊猫使用竹笋的种类、数量和时间都明显增加。为此，分析不同种类竹笋的养分构成，了解其营养特征，对圈养大熊猫的饲养管理，尤其是正确的食物供给具有重要作用。

1 材料与方法

1.1 材料

2008～2012年春秋两季，采集雅安、乐山、成都、绵阳4个地区，6种竹笋。采回样本后，用蒸馏水冲洗干净，去除笋衣，分别取样1 500 g，在70℃烘箱中烘12 h至恒重，用粉碎机制成粉状分析样品。所有分析样品均使用半干样本。在结果中将测试数据换算成绝干物质含量予以同时列出并进行比较，以更好地显示各营养成分在条件一致情况下的含量情况。

1.2 测定指标

测定的指标包括总能、水分、粗蛋白(CP)、粗纤维(CF)、粗脂肪(EE)、粗灰分(ASH)、钙(Ca)、磷(P)、铜(Cu)、铁(Fe)、锰(Mn)、锌(Zn)、钾(K)、镁(Mg)、钠(Na)、铅(Pb)、砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、氟(F)等矿物元素。同时还对以下氨基酸含量进行了分析：天门冬氨酸(Asp)，苏氨酸(Thr)，丝氨酸(Ser)，谷氨酸(Glu)，甘氨酸(Gly)，丙氨酸(Ala)，胱氨酸(Cys)，缬氨酸(Val)，蛋氨酸(Met)，异亮氨酸(Ile)，亮氨酸(Leu)，酪氨酸(Tyr)，苯丙氨酸(Phe)，赖氨酸(Lys)，组氨酸(His)，精氨酸(Arg)，脯氨酸(Pro)以及氨基酸总量。

1.3 方法

用Tecator1030定氮仪测定粗蛋白[1]，1010纤维测定仪测定粗纤维[2]，用日立Z-2000AAS测定微量元素[3]，WFJ7200分光光度计测定钙[4]和磷[5]，用日立835-50氨基酸分析仪分析氨基酸含量[6]。执行标准分别为：GB/T6432-1994，GB/T6435-2006，GB/T 6433-2006，GB/T 6434-2006，GB/T6438-2007，GB/T13885-2003，GB/T6437-2002，GB/T6439-2007，GB/T13080-2004，GB/T18246-2000。用SPSS软件对检测数据进行分析处理。分析样本平行数量为6个。

2 结果

2.1 大熊猫食用竹笋中常规营养成分的含量

由表1可以看出竹笋的粗蛋白含量较高，为26.74%～37.2%；粗纤维和粗脂肪含量较低，其中粗纤维含量11.07%～15.80%，粗脂肪含量仅为1.46%～2.45%。三月竹(Qiongzhueaopienensis)笋、白夹竹(Phyllostachysnidularia)笋的粗蛋白含量高于其他几种竹笋；三月竹笋、方竹(Chimonobambusaquadrangularis)笋和水竹(Phyllostachysheteroclada)笋的粗脂肪低于其他3种竹笋；雷竹(Phyllostachyspraecox)笋、方竹笋和水竹笋的粗纤维含量低于其他3种竹笋。

2.2 竹笋中矿物元素的含量

竹笋中各种矿物元素的含量见表2。从中可以看出竹笋中Ca含量较低，而P的含量较高。Ca为0.06%～0.22%，P的含量为0.47%～0.79%。K含量非常高，为38 120～61 600 mg/kg；F含量较高。重金属元素Cd、Pb、As的含量都比较低；Cr的含量极低，所有品种均没有检测出。不同竹笋中Ca、Fe、Mn、Zn、As的含量变化较大。三月竹笋和方竹笋的Ca含量高于其他几种竹笋；水竹笋的Na含量高于其他竹笋；雷竹笋、三月竹笋和方竹笋的铁含量高于其他3种竹笋；水竹笋的Mn和Zn含量较高。

2.3 竹笋中氨基酸含量

从表3可以看出竹笋中氨基酸含量整体较高，其值为18.41%～30.45%。各种氨基酸中含量最高的为Asp，含量为2.69%～6.11%，平均值为3.73%；含量最低的是Cys，其含量为0.22%～0.42%，平均为0.28%。

2.4 各种常规营养成分占绝干物质的比例

从表4可知，以绝干物质为基础，则雷竹笋含粗蛋白的水平最低，为(28.05±2.97)%。通过t检验，在CP含量方面，雷竹笋与方竹笋比较差异不显著(P>0.05)，与白夹竹笋比较差异显著(P<0.05)，与三月竹笋比较差异极显著(P<0.01)，而方竹笋、三月竹笋、白夹竹笋间比较差异不显著(P>0.05)。在EE含量上雷竹笋与三月竹笋、方竹笋、白夹竹笋间差异不显著(P>0.05)。在CF含量上，雷竹笋与白夹竹笋差异显著(P<0.05)，与三月竹笋、方竹笋比较差异不显著(P>0.05)；方竹笋与三月竹笋差异显著(P<0.05)；三月竹笋与白夹竹笋以及方竹笋与白夹竹笋差异不显著(P>0.05)。

2.5 各种矿物元素占绝干物质的比例

从表5可见，以绝干物质为基础，雷竹笋的Ca含量较低为(0.07±0.04)%，其次是金竹笋。含量最高的是方竹笋为(0.26±0.14)%。t检验表明：在Ca含量上，雷竹笋与方竹笋和三月竹笋中的含量有极显著性差异(P<0.01)；三月竹笋与白夹竹笋差异显著(P<0.05)。在P含量上雷竹笋与三月竹笋和白夹竹笋差异显著(P<0.05)，与方竹笋比较差异不显著(P>0.05)。在Mn含量方面雷竹笋、方竹笋、三月竹笋、白夹竹笋两两间差异不显著(P>0.05)。在Zn含量上，雷竹笋与三月竹笋差异极显著(P<0.01)，与白夹竹笋比较差异显著(P<0.05)，与方竹笋比较差异不显著(P>0.05)；方竹笋、三月竹笋和白夹竹笋间两两比较差异不显著(P>0.05)。另外雷竹笋中的K、Mg、Cu含量明显低于其他种类的竹笋。方竹笋中的Fe含量高于其他种类。方竹笋、水竹笋的Mn、Zn含量高于其他种类竹笋。这些竹笋中Mn的含量与莫晓燕等[7]报道的淡竹笋含量接近，但远低于其报道的箬竹(Indocalamustessellatus)笋中的含量。

2.6 各种氨基酸占总氨基酸的比例

从表6可见，竹笋中Asp占总氨基酸的比例最高，为(16.46±2.57)%，其比值远远高于其他氨基酸；比值最低的是Cys为(1.25±0.21)%。其他氨基酸占总氨基酸比值的顺序依次为：Glu>Leu>Ala>Val>Lys>Tyr>Arg>Ser>Phe>Ile>Gly>Thr>Pro>His>Met。不同种类竹笋中各种氨基酸与总氨基酸的比值比较接近。这说明不同种类竹笋的氨基酸组成模式比较一致。

表1 大熊猫食用竹笋中常规营养成分含量(%)

Tab.1 Nutrient components of bamboo shoots for giant panda

表2 大熊猫食用竹笋矿物元素含量

Tab.2 The concentration of minerals in bamboo shoots for giant panda

续表2

表3 竹笋中各氨基酸含量及氨基酸总量(%)

Tab.3 Amino acids contents of bamboo shoots for giant panda

表4 按绝干物质计算各种常规营养成分的含量(%)

Tab.4 Nutrient components of dry matter

表5 按绝干物质计算竹笋中各种矿物元素的含量

Tab.5 The concentration of minerals in dry matter

表6 各种氨基酸占总氨基酸的比例(w/%)

Tab.6 Percent ratio of each AA to the total of all 17AAs

3 讨论

3.1 竹笋是一种蛋白质含量高而粗纤维含量低的饲料

本文所测竹笋CP含量为28.20%～37.2%，高于张志和等[8]关于竹笋CP含量的统计数据；远高于刘选珍等[9]所报道的几种低山平坝竹的含量；但与袁金玲等[10]、王曙光等[11-12]、黄成林等[13]、刘力等[14]、屈元元等[15]关于竹笋中CP含量的报告接近。可见竹笋中CP含量为竹茎的8～17倍，竹叶的2倍左右。竹笋中CP含量与优质的蛋白类饲料豆粕(36%左右)接近，同时竹笋中CF含量明显低于竹叶和竹茎中的含量。饲料纤维含量过高会影响动物对其他营养成分的消化吸收。竹笋CF含量较低，不会影响其他营养成分的吸收，同时还有助于维持大熊猫肠道的正常功能。可见，竹笋对于大熊猫是一种蛋白含量高、适口性好的优质饲料。

3.2 竹笋中氨基酸比例与大熊猫肌肉、乳汁以及竹叶中氨基酸比例有一定差异

本文所测结果显示竹笋中Asp占总氨基酸的比例最高(16.46±2.57)%，Cys为最低(1.25±0.21)%。刘选珍等[16-17]报道大熊猫肌肉中Gul含量最高，Cys最低；乳汁氨基酸组成中，Gul所占比例最高，Gly最低。本研究结果与刘选珍等[18]报道的竹茎中的AA组成较接近而与竹叶有一定差异。由此可见竹笋中各种氨基酸的比例与大熊猫肌肉和乳汁有差异。我们通常将动物的肌肉或产品的氨基酸比例作为饲料蛋白的理想模式。只有在理想模式下，动物对蛋白资源的利用效率才能达到最高。测试结果显示，竹笋的氨基酸组成并不属于理想模式。因此，大熊猫完全采食竹笋的时期，会存在一些氨基酸无法被有效利用而出现蛋白资源被“浪费”的现象。野外大熊猫在采食竹笋的同时还会采食部分竹叶和竹茎，这对于平衡食物中氨基酸及其他营养成分有一定作用。对于圈养大熊猫，可以利用精饲料等补充料来改善采食竹笋季节的养分失衡，以提高其对竹笋蛋白质的利用率，并满足机体生理需要。大熊猫在哺乳前期，一方面是活动量和采食量显著下降，另一方面是需要大量优质蛋白用于生产乳汁。通常情况下，圈养大熊猫在产仔育幼期间以采食竹笋为主。因此，根据竹笋的营养特点，调整饲料配方，补充所需要的营养成分是保证产仔大熊猫身体健康、泌乳正常、成功育幼的关键手段之一。

3.3 竹笋中Ca、P含量与竹叶、竹茎存在较大差异

本文所测竹笋中Ca、P含量与屈元元等[15]报道的值接近，与刘选珍等[9]、潘文石等[19]、胡锦矗等[20-21]所报道竹叶和竹茎中的含量差异较大。在这些报道中竹叶、竹茎Ca的含量远高于P含量。张志和等[8]的临床监测结果显示正常情况下大熊猫血液中Ca含量高于P含量，且其比值接近1.5；刘选珍等[17]关于大熊猫乳汁营养成分的报道中初乳的Ca含量低于P，但随着日龄的增加Ca含量逐渐高于P。可见，除了在极短的特殊时期外，大熊猫的正常营养需要应该是Ca高于P。在大熊猫最重要的繁殖季节，其主要食物中却是钙低而磷高，这与其生理需要相矛盾。那么野外大熊猫是通过动用自身蓄积来满足这段时间对Ca的需求，还是通过采食其他食物来获得一定的Ca，以弥补竹笋中的不足？该问题还有待继续研究探讨。人工圈养条件下，大熊猫的活动受限，食物完全由人为供应，它们失去了自由采食的可能，不可能通过其他途径来获得满足需要的钙。特别是以采食竹笋为主的产仔育幼季节，产仔母兽缺钙已成为一种极易发生的普遍现象。依据本研究结果，非常有必要为大量采食竹笋的圈养大熊猫添加外源性钙。

3.4 大熊猫生理变化及活动规律都与笋期存在密切联系

大熊猫春季发情配种，秋季产仔育幼。在食物获取方面与之相对应的是丰富的春笋和秋笋。优质的食物资源为大熊猫的繁衍生息提供了营养物质的保证。同时，野外大熊猫在不同海拔活动迁徙变化规律也与相应海拔范围内不同竹类出笋时间不同有关。胡锦矗[20]报道低海拔地区的竹类最早出笋，之后高海拔地区的竹类逐渐出笋；而秋天则刚好相反，高海拔地区的竹类先出笋，之后低海拔地区的竹类出笋。春天，大熊猫从低海拔向高海拔区域迁徙；秋天，则从高海拔向低海拔迁徙。可见，大熊猫除了魏辅文等[22]、刘颖颖[23]所报道的对竹类的选择遵循能量经济学规律外，其自身的生活与繁殖规律都与食物尤其是竹笋的季节性变化有关。我们可以认为大熊猫的这种迁移，除了气候、温度因素外，更是对食物变换的一种应对策略。

3.5 合理的供应竹笋及不同种竹类以满足大熊猫营养需要

圈养大熊猫的食物组成中除竹类外，还有精饲料。不同饲养机构对精饲料的使用有不同观点，这主要表现为精饲料在大熊猫食物中的占比不同(精饲料占比较低的饲养机构，其比例不超过5%，比如成都大熊猫繁育研究基地；精饲料占比较高的机构，其比例超过10%；部分机构处于中间水平)。部分饲养机构认为若大熊猫采食量下降，则应该增加精饲料供应量，以保证其获得足够养分。而事实上，精饲料的大量使用可进一步导致竹类采食量的下降，特别是采食竹叶和竹茎的季节。竹类采食量过低，易导致大熊猫出现腹泻、拉稀、排粘频繁等不良反应。为处于发情配种、产仔育幼及气温较高时食欲下降的大熊猫供应竹笋可有效改善这一情况。相较竹子，适口性较好的竹笋可有效提高处于特殊阶段的大熊猫的采食量。采食较多的竹笋能使大熊猫获得足够营养物质，满足其营养需要，保证生理正常、身体健康。但由于竹笋本身存在诸如钙、磷等养分含量不均衡等不足，在实际饲养过程中还应同时提供竹类(尤其是以采食竹叶为主的竹类)，让大熊猫有自由选择的机会。

本文结果显示大熊猫食用竹笋与食用竹在养分含量上存在较大差异。在营养价值和适口性方面各自具有优势。受生长规律、采伐、运输等因素影响，圈养大熊猫竹笋和竹的供应都受到季节及其他多种因素限制，饲养机构应根据不同种类竹笋和竹的营养特点，按照营养互补的原则合理搭配不同种类的竹和竹笋，为大熊猫提供营养更为均衡的竹类供应模式。

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