王文霞,何 嵐,衛(wèi) 寧,李林海,齊 磊,劉寶慶,連杭浜,胡德夫*

(1.北京林業(yè)大學(xué) 自然保護(hù)區(qū)學(xué)院，北京 100083；2.北京自然博物館，北京 100050；3. 陜西片仔癀麝業(yè)有限責(zé)任公司，陜西 寶雞 721000)

植食動物通常受到食物蛋白質(zhì)匱乏的制約，植物蛋白質(zhì)含量是植食動物食性選擇的主要因子之一[1-2]。氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，其種類及含量成為衡量植物營養(yǎng)價(jià)值的基本指標(biāo)[3]。野生有蹄類動物的營養(yǎng)生態(tài)學(xué)研究一直是動物營養(yǎng)研究熱點(diǎn)之一，然而，迄今該類物種的營養(yǎng)需求研究多注重天然主食植物的選擇與蛋白含量之間關(guān)系[4-8]，鮮有涉及主食植物氨基酸含量的分析。

林麝(Moschus berezovskii)是典型的林棲小型有蹄類動物，屬國家I類保護(hù)物種，是出產(chǎn)麝香的珍貴藥用動物。隨著野生麝類資源銳減，圈養(yǎng)麝類動物必將成為天然麝香的主要來源。目前林麝是我國主要飼養(yǎng)的麝類動物，近年種群數(shù)量增長較快[9]。研究發(fā)現(xiàn)，野生林麝攝食植物種類眾多，主要以木本植物的嫩枝葉為食[10-11]，但在圈養(yǎng)條件下林麝主要飼喂少數(shù)幾種植物[12-13]，也有一些食物粗營養(yǎng)成分的測定工作[14]。顯然，圈養(yǎng)林麝主食植物的氨基酸種類及含量是深入研究該物種營養(yǎng)學(xué)特征的重要方面，也是制定合理飼養(yǎng)的科學(xué)依據(jù)。本研究以我國林麝主要飼養(yǎng)區(qū)的秦嶺圈養(yǎng)林麝為對象，研究當(dāng)?shù)仫曃沽主甑闹饕参锏陌被岱N類及必需氨基酸(EAA)和部分非必需氨基酸(NEAA)的組成，以期對改善圈養(yǎng)林麝的食物組成有所裨益。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)域自然概況與植物種類

研究地點(diǎn)位于陜西省鳳縣(北緯33°34′57″～34°18′21″，東經(jīng)106°24′54″～107°7′54″)，地處陜西秦嶺南麓。該區(qū)域最高海拔2738.7 m，最低海拔915 m，屬暖溫帶半濕潤氣候，年平均氣溫6 ℃，年降水量約907 mm，植被類型具有明顯的亞熱帶與暖溫帶的過渡成分，主要以針闊混交林帶和落葉闊葉林為主，是林麝重要的自然分布區(qū)。陜西省鳳縣及周邊地區(qū)是我國人工養(yǎng)麝起步最早的地區(qū)之一[15]，也是目前飼養(yǎng)林麝種群增長較快的地區(qū)。

研究區(qū)域植被特征、林麝食性研究及當(dāng)?shù)亓主旮黠曫B(yǎng)場飼喂的樹種樹葉，遴選林麝可食的、常見的且易采集的17種樹葉并測定氨基酸成分及含量見表1。

表1 飼養(yǎng)場林麝飼喂的樹葉種類及飼喂現(xiàn)狀Table 1 The leaves of tree species and utilization in Forestry musk deer farming

注：+++表示超過飼喂植物的50%；++表示占飼喂植物的20%-50%；+表示少于飼喂植物的20%；-表示偶然飼喂。

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 氨基酸成分測定

7月份采集新鮮植物葉片，置于70 ℃烘箱烘干至恒重，粉碎并過25 mm孔徑(60目)篩子獲得待測植物樣品。采用氨基酸自動分析儀(GB/T 182462-2000)測定植物樣品的氨基酸種類及含量。

1.3 評價(jià)方法

根據(jù)必需氨基酸模式[16]，即氨基酸比值(ratio of amino acid，RAA)、氨基酸比值系數(shù)(ratio coefficient of amino acid，RC)和氨基酸比值系數(shù)分(score of RC，SRC)評價(jià)攝食植物氨基酸的營養(yǎng)平衡。計(jì)算公式為：

RAA=樣品中某必需氨基酸含量/(WHO/FAO模式中相應(yīng)必需氨基酸含量)，RAA的含義為待評樣品中某種EAA含量與模式中相應(yīng)EAA的比值。

RC=RAA/RAA平均數(shù)，RC>1表明該種EAA相對過剩，RC<1則表明該種EAA相對不足，RC最小者為第一限制性氨基酸(first limiting amino acid，F(xiàn)LAA)。

SRC=(100-CV)×100%，CV為RC的變異系數(shù)，SRC的意義為樣品EAA組成比例與EAA模式一致，則CV=0，SRC=100；若樣品RC越分散，表明這些EAA在氨基酸平衡的生理作用方面所提供的負(fù)貢獻(xiàn)越大，則CV變大，SRC變小，蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值越差。SRC越接近100，其營養(yǎng)價(jià)值相對越高。

2 結(jié)果與分析

2.1 林麝天然食物的17種氨基酸組成和含量

經(jīng)測定，17種植物含有17種氨基酸見表2，其中谷氨酸含量最高為1.45%，胱氨酸含量最低為0.04%，其它氨基酸含量依遞減序列為天冬氨酸、亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、甘氨酸、賴氨酸、精氨酸、脯氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、酪氨酸、組氨酸和蛋氨酸。

在氨基酸總含量上見表3，三椏烏藥最高為15.47%，五味子和疣點(diǎn)衛(wèi)矛最低為8.09%，其它植物氨基酸總含量依遞減序列為南蛇藤、木姜子、興山榆、苦楝、多毛櫻桃、秀麗槭、苦糖果、三葉木通、青麩楊、青榨槭、山荊子、棣棠花、毛梾和杜仲。

在EAA含量上見表3，三椏烏藥最高為6.79%，五味子矛最低為3.51%，其它植物必需氨基酸含量依遞減序列為南蛇藤、木姜子、興山榆、苦楝、多毛櫻桃、秀麗槭、三葉木通、青麩楊、苦糖果、青榨槭、山荊子、棣棠花、毛梾、杜仲和疣點(diǎn)衛(wèi)矛。

17種植物的必需氨基酸占氨基酸總量含量的比例(E/T)為41.0%～45.0%，青榨槭最高(45.0%)，杜仲最低(41.0%)，其中毛梾、青麩楊、興山榆、三葉木通、秀麗槭、棣棠花、山荊子、三椏烏藥、毛多櫻桃、疣點(diǎn)衛(wèi)矛、木姜子、南蛇藤和苦楝均為44.0%，其他植物依此為五味子(43.0%)和苦糖果(41.0%)。必需氨基酸與非必須氨基酸含量比值(E/N)為0.71～0.81，青榨槭最高為0.81，杜仲最低為0.71，其他植物E/N遞減序列為毛梾、青麩楊和興山榆為0.80，三葉木通和秀麗槭為0.79，棣棠花、山荊子、三椏烏藥、多毛櫻桃、疣點(diǎn)衛(wèi)矛和木姜子為0.78，南蛇藤、苦楝和五味子為0.77，苦糖果為0.73見表3。

表2 林麝飼喂樹葉的氨基酸含量Table 2 The amino acid contents in the tree leaves fed to Forestry musk deer %

表3 林麝飼喂樹葉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種樹葉的氨基酸平衡性評價(jià)

依照WHO/FAO標(biāo)準(zhǔn)，按RC值判定17種林麝天然食物的必需氨基酸組成可知見表4，異亮氨酸、蘇氨酸和纈氨酸含量與模式氨基酸接近，亮氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸含量相對過剩，蛋氨酸+胱氨酸含量及部分植物的賴氨酸相對不足。

按SRC值判定氨基酸平衡水平，由表4可知，五味子最佳為63.22，杜仲最差為45.81，其它植物依遞減序列為毛梾>興山榆>三椏烏藥>青麩楊>多毛櫻桃>山荊子>青榨槭>南蛇藤>疣點(diǎn)衛(wèi)矛>木姜子>苦楝>棣棠花>秀麗槭>苦糖果。杜仲的第一限制氨基酸為賴氨酸，其余16種植物的第一限制氨基酸為蛋氨酸+胱氨酸。

2.3 常用飼料樹葉的氨基酸平衡性評價(jià)

常用飼料樹葉包括苦楝、青麩楊、興山榆、青榨槭和毛梾。依照WHO/FAO標(biāo)準(zhǔn)，按RC值判定5種常用飼料樹葉必需氨基酸組成可得出見表4，異亮氨酸、蘇氨酸和纈氨酸含量與模式氨基酸接近，亮氨酸和苯丙氨酸+酪氨酸含量相對過剩，蛋氨酸+胱氨酸及毛梾的賴氨酸相對不足。

按SRC值判定氨基酸平衡水平，由表4知，毛梾最佳為63.13%，苦楝最差為61.48%，其它植物依遞減序列為興山榆>青麩楊>青榨槭。同時(shí)可見5種植物的第一限制氨基酸均為蛋氨酸+胱氨酸。

5種常用飼喂樹葉必需氨基酸占氨基酸總量含量的比例(E/T)：青榨槭最高(45.0%)，毛梾、青麩楊、興山榆、和苦楝均為44.0%。必需氨基酸與非必須氨基酸含量比值(E/N)：青榨槭最高為0.81，其他植物E/N遞減序列為毛梾、青麩楊和興山榆為0.80，苦楝為0.77，見表3。

表4 林麝飼喂樹葉的各種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 討 論

3.1 秦嶺圈養(yǎng)林麝天然食物的氨基酸特征

動物從食物中獲取EAA和部分NEAA，若攝取EAA不足則會影響動物的生長、發(fā)育和繁育，嚴(yán)重時(shí)可能破壞生理機(jī)能及引起各種疾病[17-22]。從本研究結(jié)果看，秦嶺地區(qū)圈養(yǎng)林麝的17種天然植物具有氨基酸種類齊全且含量較高，且這些樹葉的必需氨基酸占氨基酸總含量的41.0%～45.0%，必需氨基酸與非必需氨基酸含量比值為0.71～0.81，分別高于WHO/FAO提出的蛋白質(zhì)參考模式40.00%和0.60[16]。

食物的氨基酸營養(yǎng)價(jià)值與其平衡程度密切相關(guān)，各EAA間的比例與動物機(jī)體氨基酸組成比例越接近，其氨基酸的營養(yǎng)價(jià)值越高[23-25]。盡管動物能夠合成NEAA，但合成過程需要消耗EAA，因而有必要從食物中獲取適量的NEAA以提高氨基酸的利用效率。本研究采用氨基酸比值系數(shù)法求出SRC，從氨基酸平衡角度分析了17種植物所含必需氨基酸偏離WHO/FAO氨基酸模式的程度，由此評價(jià)這些氨基酸在氨基酸平衡方面的貢獻(xiàn)。結(jié)果表明，17種植物所含蛋氨酸+胱氨酸含量相對不足，部分植物的賴氨酸相對不足，其中，杜仲的第一限制氨基為賴氨酸，其余植物則為蛋氨酸+胱氨酸。

3.2 秦嶺圈養(yǎng)林麝天然飼料的優(yōu)化及飼料林建設(shè)

野生林麝攝食植物種類眾多，因而一般不會發(fā)生特定氨基酸攝取不足的問題。然而，處于圈養(yǎng)條件下的林麝被動接受人工投喂的有限植物種類，隨著飼養(yǎng)時(shí)間延續(xù)則可能出現(xiàn)氨基酸營養(yǎng)缺乏癥。本研究結(jié)果表明，總體上，秦嶺圈養(yǎng)林麝投喂的天然樹葉具有合理的配比，從常用飼用樹葉看，所投喂的樹葉只有一種賴氨酸含量不足，同時(shí)各種樹葉普遍缺乏蛋氨酸+胱氨酸且含量較低，因此，提高某些植物投喂比例并不能解決問題。因而，我們建議有針對性補(bǔ)充蛋氨酸+胱氨酸含量高的食物種類。同時(shí)，蛋白質(zhì)是麝香重要成分之一，其所含肽類和氨基酸是麝香抗炎的主要成分[26-27]，飼養(yǎng)林麝的食物能量、粗朊和氨基酸水平顯著影響麝香產(chǎn)量[28-29]，氨基酸合理配比可提高食物的利用率[28]。因此，圈養(yǎng)林麝天然植物的組配還應(yīng)依據(jù)產(chǎn)香期的氨基酸需求，有針對性添加氨基酸種類，滿足圈養(yǎng)林麝的營養(yǎng)需求。

值得注意的是，經(jīng)過多年林麝飼養(yǎng)，秦嶺地區(qū)養(yǎng)麝戶已大致掌握林麝喜食的樹葉種類。養(yǎng)殖戶及雇傭人員在夏季大量采摘樹葉，除當(dāng)季飼喂外，主要是晾曬制成青干料供春季和冬季飼喂。因多年砍伐枝條造成林麝喜食樹種被毀壞殆盡，采集樹葉越來越困難，不得不到更遠(yuǎn)地方砍伐及采摘樹葉。隨著飼養(yǎng)林麝種群數(shù)量的增長，林麝天然食物問題會越發(fā)凸顯。因此，解決林麝飼養(yǎng)業(yè)的飼料問題是當(dāng)務(wù)之急，可通過實(shí)驗(yàn)方法測定林麝對常見、生長快、葉形大樹種的喜食性，同時(shí)結(jié)合氨基酸等營養(yǎng)成分的測定結(jié)果，培育并建立飼養(yǎng)林麝的飼料林，既解決林麝的食物來源同時(shí)保護(hù)及合理利用當(dāng)?shù)氐牧帜举Y源。

參考文獻(xiàn)：

[1] Radwan M A, Crouch G L. Plant characteristics related to feeding preference by black-tailed deer[J]. J Wild Manage,1974,38:32-41.

[2] Van Soest P J. Nutritional ecology of the ruminant[M].London:Cornell University Press,1995.

[3] 王洪榮.反芻動物氨基酸營養(yǎng)平衡理論及其應(yīng)用[J].動物營養(yǎng)學(xué)報(bào),2013,25(4):1-8.

[4] Michael J B G. Diet composition and quality in Himalayan musk deer based on fecal analysis[J]. J Wildl Manage,1987,51(4):880-892.

[5] Cheng H, Li F, Sun Z,et al. Seasonal selection of forages by red deer and roe deer in relation to availability and quality of forages in mixed forests, Tonghe,northeastern China[J].Biosphere Conservation,1998,1:129-140.

[6] 崔多英,劉振生,王小明,等.賀蘭山馬鹿冬季食性分析[J].動物學(xué)研究,2007,28(4):383-388.

[7] Hélène V T,Pierre C R,Nicolas M,et al. Selection for nutrients by red deer hinds feeding on a mixed forest edge[J]. Acta Oecol,2008,156:715-726.

[8] Paula M N,Germán D M,José H H,et al. Effect of ruminally protected methionine on body weight gain and growth of antlers in red deer(Cervus elaphus)in the humid tropics[J]. Trop Anim Health Pro,2012,44:681-684.

[9] 李林海,黃祥云,劉 剛,等.我國麝養(yǎng)殖種群現(xiàn)狀及其養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的分析[J].四川動物,2012,31(3):492-496.

[10] 盛和林,徐宏發(fā),張恩迪.中國鹿類動物[M].上海：華東師范大學(xué)出版社,1992:1-305.

[11] 張履冰.陜西鳳縣林麝食性的初步研究[D].上海:華東師范大學(xué)，2008:11-12.

[12] 劉文華,仇麗芳,佟建明,等.麝的食性和人工飼料技術(shù)研究[J].中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2006,8(2): 42-47.

[13] 李林海,胡德夫,夢 夢.麝類動物的主食植物研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(19):10 184-10 186.

[14] 白 彥,任戰(zhàn)軍,劉文華,等.林麝飼用植物葉常規(guī)營養(yǎng)成分分析[J].家畜生態(tài)學(xué)報(bào),2009,30(5):94-96.

[15] 江廷安.陜西省林麝數(shù)量的估計(jì)[J].陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1997,20(S):127-130.

[16] FAO/WHO. Energy and protein requirements[J].FAO Nutrition Meeting Report Series,1973:52-63.

[17] Clark J H,Klusmeyer T H,Cameron M R. Symposium:nitrogen metabolism and amino acid nutrition in dairy cattle[J]. J Dairy Sci,1992,75:2 304-2 323.

[18] Wu G, Bazer F W, Davis T A,et al. Important roles for the arginine family of amino acids in swine nutrition and production[J]. Livest Sci,2007,112:8-22.

[19] Wu G, Bazer F W, Cudd T A,et al. Pharmacokinetics and safety of arginine supplementation in animals[J]. J Nutr,2007b,137:1 673-1 680.

[20] Wu G,Collins J K,Perkins-Veazie P, et al. Dietary supple-mentation with watermelon pomace juice enhances arginine availability and ameliorates the metabolic syndrome in Zucker diabetic fatty rats[J].J Nutr,2007,137:2 680-2 685.

[21] Suenaga R,Tomonaga S,Yamane H,et al. Intracerebroventricular injection of L-arginine induces sedative and hypnotic effects under an acute stress in neonatal chicks[J].Amino Acids,2008,35:139-146.

[22] 劉 冰,樊金拴,胡 桃,等.秦嶺大熊貓主食竹氨基酸含量的測定及營養(yǎng)評價(jià)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,36(21):9 024-9 026,905 123.

[23] Fraser D L,Skov E R,Whitelaw F G. Limiting amino acids in dairy cows given casein as the sole source protein[J]. Livestock Pro Sci,1991,28:235-525.

[24] Firkins J L,Hristov A N,Hall M B, et al. Integration of ruminal metabolism in dairy cattle[J]. J Dairy Sci,2006,89(S1):E31-E51.

[25] Wu G. Amino acids:metabolism,functions,and nutrition[J].Amino Acids,2009,37:1-17.

[26] 朱秀媛,王文杰,徐桂芳,等.麝香的藥理研究II.麝香及其有效成分的抗炎作用[J].藥學(xué)學(xué)報(bào),1988,23(6):406-416.

[27] 曹喜紅,周遠(yuǎn)大.麝香抗炎作用的研究進(jìn)展[J].中國藥房,2007,18(21):1 662-1 664.

[28] 程世國,馬 黎,鄒真輝,等.飼糧能量、粗朊和氨基酸對林麝麝香產(chǎn)量的影響[J].西南民族學(xué)院學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,1992,18(1):91-95.

[29] 黃步軍,盛和林,徐宏發(fā).飼料營養(yǎng)對林麝麝香產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J].動物學(xué)研究,1998,19(4):296-300.