谷氨酰胺对育成期水貂饲粮营养物质消化率和脏器重量的影响

2019-07-17张甜甜纪君波徐燕红李柯汝司志文李文立

中国畜牧杂志 2019年7期

张甜甜，纪君波，徐燕红，李柯汝，司志文，李文立*

（1.青岛农业大学动物科技学院，山东青岛 266109；2.山东菁华农牧发展有限公司，山东诸城 262201）

高温应激普遍存在于动物生产中。夏季高温高湿不仅会降低畜禽采食量，还可影响营养物质的消化吸收，减慢生长速度，降低生产性能，严重者可发生中暑，导致热衰竭和死亡[1]。水貂喜凉怕热，而育成期水貂正处于7—8 月的炎热夏季，高温高湿环境对其健康和生长发育影响较大，热应激导致死亡时有发生。

谷氨酰胺（Glutamine，Gln）是动物在应激条件下的重要调控因子。研究表明，动物机体本身可以合成Gln，但在病理或者应激状态下动物机体本身无法合成充足的Gln，所以必须从外界获取[2]。Gln 不仅具有抗氧化、增强免疫力等重要作用，还可以促进机体对营养物质的消化吸收，提高机体的生长性能[3]。李文立等[4]研究发现，饲粮中添加Gln 可显著提高热应激条件下肉鸡血清和肠道的抗氧化性能，改善生长性能。Gln 在一定程度上可以减缓断奶仔猪因脂多糖（LPS）引发的氧化应激反应[5]，可以提高断奶仔猪干物质、粗蛋白质和氨基酸的表观消化率[6]。吴艳等[7]试验表明，Gln 具有保护大鼠抵抗运输应激的作用。目前关于Gln 对水貂高温应激的影响鲜见报道。因此，本试验旨在研究育成期水貂日粮中添加不同水平的Gln 对水貂养分表观消化率及氨基酸消化率的影响，为缓解水貂高温应激提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 Gln 的有效含量为99%，食品级。

1.2 试验设计及日粮试验选用断奶分窝后的育成期美国短毛黑水貂共160 只，随机分为5 组，每组32 只，公、母各半（同性别之间体重相近），单笼饲养。对照组饲喂基础日粮（不添加Gln），试验组分别在基础日粮中添加0.2%、0.4%、0.6%、0.8% Gln。基础日粮组成及营养成分见表1。试验时间为2016 年7 月5 日—8月27 日，预试期1 周，正试期7 周。

1.3 饲养管理试验在青岛市即墨区某水貂场进行。饲养试验前对棚舍、笼舍、地面等进行全面冲洗和消毒。全期自由饮水和采食，根据不同分组饲喂相应的饲料，每天07:00 和17:00 喂料，先在每组所需要的Gln 中加入少量水，形成液体，然后倒入事先称好的饲料，用搅拌器搅拌均匀。试验期间采用HOBO 温湿度记录仪测定棚舍内温湿度（貂笼上方30 cm 处）。7 月白天平均舍温30.1℃，其中有10 d 超过35℃；7 月白天相对湿度平均为75.5%，其中有6 d 最高湿度超过95%；8 月白天平均舍温31.4℃，其中有17 d 超过35℃，最高达39.02℃；8 月白天相对湿度平均为76.7%，其中有7 d湿度超过95%。

表1 基础日粮组成及营养成分（干物质基础）

1.4 消化试验饲养试验结束后，每组选择接近平均体重的公、母水貂各3 只作消化试验。采用全收粪法分个体连续收集3 d 的粪便，用镊子取出粪中混有的皮屑和杂物，并用10%的盐酸固氮，混匀待测。测定干物质、粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、钙、磷及氨基酸的消化率。

1.5 测定指标按照《饲料中水分的测定》（GB/T 6435-2014）方法测定水分含量、《饲料中粗灰分的测定》（GB/T 6438-2007）方法测定粗灰分含量、《饲料中粗蛋白质测定方法》（GB/T 6432-1994）凯氏定氮法测定粗蛋白质含量、《饲料中粗脂肪的测定》（GB/T 6433-2006）乙醚抽提法测定粗脂肪含量、《饲料中钙的测定》（GB/T 6436-2002）高锰酸钾滴定法测定钙含量、《饲料中总磷的测定》（GB/T 6437-2002）分光光度法测定总磷含量、《饲料中含硫氨基酸测定方法》（GB/T 15399-94）离子交换色谱法测定氨基酸含量。按下列公式计算各组饲粮养分表观消化率：

养分表观消化率=（食入饲粮中某养分的含量－粪中某养分的含量）/食入饲粮中某养分的含量×100%

1.6 脏器重量每组选择体重中等且相近的公、母水貂各3 只，屠宰后取心脏、肝脏、脾脏，使用精确到0.01 g的天平分别进行精确称重。

1.7 统计分析采用SPSS 17.0 软件中单因素方差分析（One-Way ANOVA），LSD 法进行多重比较。试验数据以平均值±标准差表示。P＜0.05 和P＜0.01 分别为差异显著和极显著水平。

2 结果与分析

2.1 Gln 对水貂养分表观消化率的影响由表2 可见，对于公貂，0.4% Gln 组的粗蛋白质消化率高于0.2%、0.8% Gln组和对照组（P＜0.05），0.6%、0.8% Gln 组高于0.2% Gln组和对照组（P＜0.05），0.2% Gln 组高于对照组（P＜0.05）；各组间粗脂肪和粗灰分的消化率无显著差异；0.4%和0.6% Gln 组钙的消化率高于0.2%、0.8% Gln 组和对照组（P＜0.05），0.8% Gln 组显于0.2% Gln 组和对照组（P＜0.05）；4 个试验组磷消化率均高于对照组（P＜0.05）。对于母貂，0.4%、0.6%、0.8% Gln 组的粗蛋白质消化率逐渐降低（P＜0.05），且高于0.2% Gln 组和对照组（P＜0.05）；0.4% Gln 组粗脂肪消化率高于0.2% Gln组和对照组（P＜0.05）；各组间粗灰分和磷的消化率差异均不显著；0.4%、0.6%、0.8% Gln 组钙消化率高于对照组（P＜0.05）。

2.2 Gln 对水貂氨基酸消化率的影响不同水平Gln 对公貂氨基酸消化率的影响见表3。0.2%、0.4%、0.6% Gln组胱氨酸的消化率极显著高于0.8% Gln 组和对照组；各试验组蛋氨酸、赖氨酸的消化率均极显著高于对照组；0.4% Gln 组总氨基酸的消化率极显著高于对照组，显著高于0.2%、0.8%Gln 组；0.4% Gln 组天门冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、胱氨酸、缬氨酸和酪氨酸的消化率显著高于其他各组；各试验组缬氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸和组氨酸的消化率均显著高于对照组。丙氨酸、亮氨酸和精氨酸的消化率各组间均无显著差异。

表2 Gln 对水貂养分表观消化率的影响 %

表3 Gln 对公貂氨基酸消化率的影响 %

由表4 可见，对于母貂，各试验组苏氨酸的消化率均极显著高于对照组； 0.4%、0.6% Gln 组甘氨酸的消化率极显著高于对照组，显著高于0.2%、0.8% Gln 组；0.4% Gln 组丙氨酸的消化率极显著高于对照组，0.6%Gln 组显著高于对照组； 0.2%、0.4%、0.6% Gln 组赖氨酸的消化率极显著高于对照组，0.4%、0.6% Gln 组极显著高于0.8% Gln 组。0.4% Gln 组胱氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸和总氨基酸的消化率显著高于其他组；各试验组胱氨酸、组氨酸和脯氨酸的消化率均显著高于对照组。各组间天门冬氨酸、谷氨酸、缬氨酸和酪氨酸的消化率均无显著差异。

2.3 谷氨酰胺对水貂脏器重量的影响不同水平Gln 对水貂脏器重量的影响见表5。对于公貂，各组间心脏重量均无显著差异；0.4%、0.6%、0.8% Gln 组脾脏重量高于对照组（P＜0.05）；0.2%、0.4%、0.6% Gln 组肝脏重量高于对照组（P＜0.05）。对于母貂，0.4%、0.6%、0.8% Gln 组心脏重量高于对照组（P＜0.05）；各试验组脾脏重量高于对照组（P＜0.05）；各试验组肝脏重量高于对照组（P＜0.05），0.4% Gln 组显著高于0.8% Gln 组（P＜0.05）。

表4 Gln 对母貂氨基酸消化率的影响 %

表5 Gln 对水貂脏器重量的影响 g

3 讨论

3.1 Gln 对水貂养分表观消化率的影响近年来，有关热应激反应机制的新观点认为热应激损伤肠道屏障，继而肠道内毒素侵入体内是导致一系列热应激症状的核心[8]。研究表明，胃肠道是热应激损伤的敏感部位，最容易发生缺血、缺氧性损害，其结构和屏障功能也最易受到破坏，使得肠黏膜上皮水肿，细胞坏死，上皮从绒毛顶端开始脱落甚至黏膜全层脱落而形成溃疡，导致肠道通透性增加，进而引起肠源性感染，严重者可引起全身炎症反应综合征，甚至多脏器功能衰竭而死亡[9]。高温环境下，动物机体本身通过抑制产热和加强散热对抗高温，抑制产热最有效的方法是减少营养物质的消化吸收，这部分热量被抑制就会导致动物采食量下降。高温条件下动物采食量下降，但饮水量随着温度升高而增加，会直接导致动物体内环境失衡，生长性能下降。本试验期间7、8 月貂舍平均温度均在30℃以上，最高舍温达39℃，平均相对湿度均在75%以上，足以对水貂产生热应激，影响其采食和生长发育。

Gln 是动物体内含量最丰富的氨基酸，具有抗应激、抗感染、抗疲劳、抗氧化、抗肿瘤、增强免疫力、调节酸碱平衡等功能。一般情况下，Gln 为非必需氨基酸，但当动物处于应激或病理状态时，内源合成的Gln 不能满足需要，必须由外源补充，这时Gln 就变成了一种必需氨基酸[10]。Gln 是仔猪生长的条件性必需氨基酸，当仔猪肠道上皮中的Gln 不足时，肠道组织结构就会有一系列的改变，如小肠黏膜绒毛高度降低、隐窝深度变大，这会导致肠道黏膜细胞增殖能力下降，进而降低小肠对很多营养物质的消化率[11]。有研究报道，应激状态下小肠上皮细胞会有一定损伤，Gln 可以通过防止小肠绒毛的萎缩来对抗断奶仔猪的应激状态，保护小肠上皮细胞，从而保证营养成分的正常吸收、提高消化吸收的能力[12-17]。在应激条件下，动物机体对Gln 的需要量超过了机体的合成能力，易出现小肠黏膜萎缩、免疫机能和抗氧化功能下降等现象[18-19]。本试验结果也表明，在饲粮中添加Gln 可以显著提高公貂粗蛋白质、钙和磷的消化率，显著提高母貂粗蛋白质、脂肪和钙的消化率，显著提高大部分氨基酸的消化率。由试验结果可知，Gln可以提高肠道消化吸收能力。

3.2 Gln 对水貂脏器重量的影响内脏器官有维持营养物质在肌肉和骨骼正常沉积的作用，肝脏和脾脏等是动物免疫和代谢的重要场所，脏器重量在一定程度上可以有效反映动物器官发育情况和功能强弱，影响动物机体对营养物质的消化吸收[20-22]。Gln 对水貂或其他动物脏器重量的影响鲜有报道，但Gln 可以增强机体抗氧化能力、增强免疫功能及抗应激等。通过本试验得到验证，饲粮中添加一定水平Gln 可以显著提高水貂的脾脏、肝脏重量和母貂的心脏重量。