王 嬌，楊寶鈺，阿依古麗·艾買(mǎi)爾，張?zhí)K江*，郭雪峰，艾買(mǎi)爾江·吾斯曼

（1.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆阿拉爾 843300；2.塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300；3.塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院，新疆阿拉爾 843300）

牛羊養(yǎng)殖是南疆少數(shù)民族的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，但受沙漠干旱氣候環(huán)境影響，南疆粗飼料資源極度匱乏，不能滿足南疆牛羊業(yè)對(duì)粗飼料的需求。選擇栽培抗逆性強(qiáng)、產(chǎn)量高、品質(zhì)優(yōu)的飼草料作物是解決南疆粗飼料資源不足的重要措施，也是促進(jìn)南疆畜牧業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。甜高粱（Sweet Sorghum，SS）具有光合效率高、生物產(chǎn)量高、糖分含量高、抗逆性強(qiáng)等特點(diǎn)，是制作青貯的優(yōu)良材料，但其蛋白質(zhì)含量較低，不能滿足家畜需要。苜蓿（Alfalfa，AF）蛋白質(zhì)含量豐富，但其可發(fā)酵碳水化合物含量偏低，單獨(dú)青貯不易成功[1]。將兩者混合青貯可以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高飼草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，保證動(dòng)物機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要。

化學(xué)消化是反芻動(dòng)物對(duì)飼糧消化的重要方式，因此消化酶的分泌是衡量反芻動(dòng)物對(duì)飼料消化能力的重要指標(biāo)[2]。飼糧類(lèi)型及其營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)動(dòng)物消化酶的分泌存在顯著影響[3-4]?？ɡ瓗?kù)爾羊是南疆優(yōu)良地方肉羊品種之一，具有耐干旱炎熱、適應(yīng)性強(qiáng)、繁殖率高、耐粗飼等特性，主要分布于新疆南部塔里木盆地、天山南麓及帕米爾以東的平原地帶，目前新疆阿克蘇地區(qū)約有90 萬(wàn)只卡拉庫(kù)爾羊。相關(guān)研究表明，適當(dāng)比例的甜高粱與苜?；熨A可以提高青貯品質(zhì)，改善瘤胃內(nèi)環(huán)境[5]，然而不同比例甜高粱與苜蓿混貯對(duì)肉羊消化道酶活性的影響尚未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)旨在研究不同比例甜高粱與苜?；熨A對(duì)卡拉庫(kù)爾羊消化道pH 及消化酶的影響，為甜高粱與苜?；熨A的利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 甜高粱（考利）種植于阿拉爾市10 團(tuán)農(nóng)場(chǎng)，于2018 年10 月22 日蠟熟期收割；紫花苜蓿（和田大葉）購(gòu)于阿拉爾市5 團(tuán)。利用粉碎機(jī)將收割的甜高粱和苜蓿粉碎至2～3 cm，粉碎后自然晾曬控制其水分約為70%。根據(jù)飼養(yǎng)試驗(yàn)需要分別稱(chēng)重，按甜高粱與苜蓿比為100:0（SS100）、80:20（SS80）、60:40（SS60）、40:60（SS40）、20:80（SS20）充分混勻壓實(shí)，裝入聚乙烯袋中制作成袋裝青貯儲(chǔ)存于青貯窖內(nèi)。各青貯組營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。

表1 不同比例甜高粱與苜?；熨A的營(yíng)養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物和試驗(yàn)設(shè)計(jì) 選用4 月齡、體重（25.95±1.37）kg 的健康無(wú)病卡拉庫(kù)爾羊30 只，隨機(jī)分為SS100、SS80、SS60、SS40、SS20 5 個(gè)青貯組，每組3 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)2 只羊。試驗(yàn)飼糧的配制參照我國(guó)《肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》（NY/T 816-2004），以體重25 kg、平均日增重（ADG）100 g/d 的綿羊營(yíng)養(yǎng)需要量設(shè)置飼糧營(yíng)養(yǎng)水平，飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表2。

表2 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.3 樣品采集與處理 于飼喂3 個(gè)月后從各組隨機(jī)選擇3 只試驗(yàn)羊禁食24 h，不禁水，稱(chēng)重后采用靜脈放血致死。屠宰后打開(kāi)腹腔，按《畜禽解剖學(xué)》[6]所描述的解剖位置立即將各腸道結(jié)扎，迅速分離出瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、皺胃、十二指腸、空腸、回腸、盲腸、結(jié)腸、直腸。瘤胃液和網(wǎng)胃液于4 層紗布過(guò)濾后，分裝于50 mL 離心管中，并采集其余胃腸道內(nèi)容物至離心管內(nèi)，此外分別取十二指腸、空腸和回腸中段組織各5 cm，用生理鹽水沖洗食糜后，載玻片刮取黏膜分裝于1.5 mL 離心管。所有樣品用紗布包裹后放置液氮罐內(nèi)保存，之后轉(zhuǎn)入-80℃冰箱用于酶活性的測(cè)定。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法 pH：試驗(yàn)羊屠宰后取出胃腸道，將樣品采集至50 mL 離心管，用校正后的酸度計(jì)插入離心管中進(jìn)行pH 測(cè)定。

消化酶活性：從冰箱中取出冷凍的胃腸道內(nèi)容物解凍，在未完全解凍前稱(chēng)取適宜重量，瓣胃內(nèi)容物按w/v為1:5，皺胃液及小腸內(nèi)容物按w/v 約1:2.5，小腸黏膜按w/v 約1:10 的比例加入4℃的0.4 mol/L 氯化鉀溶液勻漿45 s，4℃離心10 min（13 000 r/min），取上清液用于酶活性的測(cè)定。

消化酶活性均采用相對(duì)應(yīng)的酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（ELISA）試劑盒（上海邦奕生物科技有限公司）進(jìn)行測(cè)定。孵育溫度37℃、孵育時(shí)間Ⅰ30 min、孵育時(shí)間Ⅱ30 min、比色波長(zhǎng)450 nm，標(biāo)準(zhǔn)品濃度見(jiàn)表3，并用全功能酶標(biāo)儀（美國(guó)伯騰儀器有限公司產(chǎn)SYNERGY H1）測(cè)量吸光度值（OD 值）。

表3 消化酶活性的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)品濃度

1.5 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2013 初步整理統(tǒng)計(jì)后，采用SPSS 17.0 進(jìn)行ANOVA 模型方差分析，并用Duncan's 法進(jìn)行多重比較，P＜0.05 表示差異顯著，結(jié)果用平均值和SEM 表示。同時(shí)對(duì)日糧添加不同比例混貯與胃腸道內(nèi)容物及小腸黏膜上皮消化酶活性變化的關(guān)系進(jìn)行線性（linear）和二次曲線（quadratic）回歸分析。

2 結(jié)果

2.1 不同比例混貯對(duì)卡拉庫(kù)爾羊消化道pH 的影響 由表4 可看出，卡拉庫(kù)爾羊消化道不同部位內(nèi)容物pH 各不相同，在胃部隨著食物的流動(dòng)，pH 逐漸下降，瘤胃內(nèi)pH 在6.46～6.79。不同飼糧組成對(duì)復(fù)胃內(nèi)容物pH 無(wú)顯著性影響，但隨著混貯中苜蓿比例的增加，pH 呈下降趨勢(shì)；SS20 組最低。

十二指腸段pH 小于7，呈弱酸性；回腸段內(nèi)容物pH 大于7，弱堿性；從小腸近端至遠(yuǎn)端，pH 逐漸上升。腸部pH 隨混貯中甜高粱比例減少，pH 逐漸降低，但均無(wú)顯著性差異。

表4 甜高粱與苜蓿混貯對(duì)卡拉庫(kù)爾羊消化道pH 的影響

2.2 不同比例混貯對(duì)卡拉庫(kù)爾羊胃內(nèi)容物消化酶活性的影響 由表5 可知，隨著混貯中甜高粱比例的減少，蛋白水解酶活性在瘤胃、網(wǎng)胃及皺胃內(nèi)容物中呈線性升高趨勢(shì)（P＜0.05），SS40 組酶活性高于SS100、SS80、SS60組（P＜0.05），在網(wǎng)胃中無(wú)顯著性影響。SS40 組氨基肽酶活性在網(wǎng)胃和瓣胃內(nèi)容物中高于其他組（P＜0.05），且隨著甜高粱比例的減少呈先升高后降低二次曲線趨勢(shì)（P＜0.05），在瘤胃與皺胃中呈線性升高趨勢(shì)（P＜0.05）。

內(nèi)切葡聚糖酶活性在瓣胃和皺胃內(nèi)容物中隨甜高粱比例的減少呈線性升高趨勢(shì)（P＜0.05），SS40 和SS20組高于SS100 組（P＜0.05），在瘤胃和網(wǎng)胃中無(wú)顯著影響。纖維素酶活性在網(wǎng)胃和皺胃內(nèi)容物中隨甜高粱比例的減少呈線性升高趨勢(shì)（P＜0.05），SS60、SS40 和SS20 組高于前兩組（P＜0.05），在瓣胃中呈先升高后降低二次曲線趨勢(shì)（P＜0.05），在瘤胃中無(wú)顯著影響。木聚糖酶活性在網(wǎng)胃和瓣胃內(nèi)容物中隨甜高粱比例的減少呈線性升高趨勢(shì)（P＜0.05），SS40 和SS20 組高于前3 組（P＜0.05）。在瘤胃和皺胃中呈先升高后降低二次曲線趨勢(shì)（P＜0.05）。

2.3 不同比例混貯對(duì)卡拉庫(kù)爾羊小腸消化酶活性的影響 由表6 可知，SS40 組小腸黏膜上糜蛋白酶、胰蛋白酶、α-淀粉酶及脂肪酶活性顯著增強(qiáng)。隨甜高粱比例的減少糜蛋白酶活性在十二指腸黏膜上呈先升高后降低二次曲線趨勢(shì)（P＜0.05），在空腸和回腸黏膜上呈線性升高趨勢(shì)（P＜0.05）。胰蛋白酶活性隨甜高粱比例的減少在十二指腸和回腸黏膜上呈先升高后降低二次曲線趨勢(shì)（P＜0.05），在空腸黏膜上呈線性升高趨勢(shì)（P＜0.05）。隨甜高粱比例的減少α-淀粉酶及脂肪酶活性在十二指腸和空腸黏膜上呈先升高后降低二次曲線趨勢(shì)（P＜0.05），在回腸黏膜上呈線性升高趨勢(shì)（P＜0.05）。

由表7 可見(jiàn)，SS40 組與SS20 組空腸和回腸內(nèi)容物中糜蛋白酶活性增強(qiáng)（P＜0.05），SS40 組回腸內(nèi)容物中胰蛋白酶活性增強(qiáng)（P＜0.05），SS40 組十二指腸和空腸內(nèi)容物中α-淀粉酶活性增強(qiáng)（P＜0.05），且均隨甜高粱比例的減少呈線性升高趨勢(shì)（P＜0.05）。SS100組降低了回腸內(nèi)容物中脂肪酶活性（P＜0.05），隨甜高粱比例的減少呈先升高后降低二次曲線趨勢(shì)（P＜0.05）。

3 討 論

3.1 不同比例混貯對(duì)卡拉庫(kù)爾羊消化道pH 的影響 pH是衡量反芻動(dòng)物瘤胃發(fā)酵的一個(gè)重要指標(biāo)。本研究結(jié)果表明，不同比例甜高粱與苜?；熨A對(duì)卡拉庫(kù)爾羊瘤胃pH 的影響不明顯，隨著苜蓿比例的增加，蛋白質(zhì)含量隨之升高，pH 在消化道中呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)，這與米浩等[7]的研究結(jié)果一致。趙麗艷等[8]研究也證明了飼喂高蛋白飼糧蛋雞的pH 低于低蛋白飼糧。胃腸道內(nèi)的pH 一般受飼糧性質(zhì)、唾液分泌及瘤胃中有機(jī)酸的代謝等影響，而主要影響因素是飼糧結(jié)構(gòu)及飼糧中的營(yíng)養(yǎng)水平[9]。苜蓿相對(duì)于甜高粱具有高蛋白、低纖維的特性，因此苜蓿比例增加會(huì)使反芻次數(shù)及時(shí)間減少，進(jìn)入瘤胃液的唾液減少，瘤胃的緩沖能力下降，最終導(dǎo)致pH 降低。

當(dāng)食糜進(jìn)入腸道后，胰液中的HCO3-會(huì)使腸道pH升高，小腸自身分泌的酶、黏液和HCO3-能夠保護(hù)腸道內(nèi)環(huán)境的緩沖能力，使之保持相對(duì)穩(wěn)定的生理狀態(tài)[10]，因此在不同飼糧組成下，腸道內(nèi)pH 基本保持一致。本研究中，十二指腸內(nèi)容物偏酸性（pH 小于7），回腸內(nèi)容物偏堿性，大腸內(nèi)容物pH 相應(yīng)升高，這可能與腸道不同部位與皺胃的距離有關(guān)，受胃酸分泌的影響，造成pH 不同。刁小高等[11]研究也證明了這一點(diǎn)。

表5 甜高粱與苜蓿混貯對(duì)卡拉庫(kù)爾羊胃內(nèi)容物消化酶活性的影響

表6 甜高粱與苜?；熨A對(duì)卡拉庫(kù)爾羊小腸黏膜消化酶活性的影響 IU/L

表7 甜高粱與苜蓿混貯對(duì)卡拉庫(kù)爾羊小腸內(nèi)容物消化酶活性的影響 IU/L

3.2 不同比例混貯對(duì)卡拉庫(kù)爾羊胃內(nèi)容物消化酶活性的影響 消化酶活性能夠反映畜禽對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收程度，并影響著動(dòng)物的生長(zhǎng)性能和屠宰性能[12]。本試驗(yàn)中，苜蓿比例較高的混合青貯提高了卡拉庫(kù)爾羊胃內(nèi)消化酶活性，其中混貯中苜蓿占比為80%和60%時(shí)提升較為明顯。蛋白水解酶在瘤胃中由瘤胃微生物分泌合成，纖維素酶、木聚糖酶和內(nèi)切葡聚糖酶等纖維素降解酶是由各種纖維素降解菌產(chǎn)生的，因此在瘤胃中消化酶活性受微生物種類(lèi)和數(shù)量影響[13]，而飼糧結(jié)構(gòu)及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)組成能夠影響瘤胃微生物的變化[14]，進(jìn)而影響消化酶的活性。因?yàn)檐俎１壤^高的混貯為瘤胃微生物提供了更多的能量和蛋白質(zhì)，隨著攝入氮的升高，合成瘤胃微生物的氮源增加，使瘤胃微生物蛋白合成增強(qiáng)，蛋白水解酶和纖維素降解酶作為由瘤胃微生物合成分泌的蛋白，其酶活性隨之增強(qiáng)。景小平等[15]研究也證明補(bǔ)飼提高了藏羊瘤胃對(duì)蛋白質(zhì)、纖維素及淀粉的消化吸收。網(wǎng)胃、瓣胃及皺胃內(nèi)容物中消化纖維素的酶活性變化趨勢(shì)與瘤胃內(nèi)容物保持一致，可能是伴隨食糜的流動(dòng)酶活性逐漸減弱但還未被完全抑制的結(jié)果。作為酶的底物，飼料中各養(yǎng)分含量往往引起消化酶的“適應(yīng)性分泌”[16]。本研究中，苜蓿比例較高的青貯組引起了消化酶的“適應(yīng)性分泌”，因此SS40 組和SS20 組的酶活性顯著高于苜蓿比例較低的3 個(gè)組，而SS20 組的混貯由于苜蓿比例過(guò)多，水溶性碳水化合物（WSC）含量偏低，沒(méi)有為青貯乳酸菌提供足夠的發(fā)酵底物，導(dǎo)致乳酸產(chǎn)量不足，而部分腐敗菌的繁殖不僅破壞了混貯的營(yíng)養(yǎng)成分還使適口性變差，導(dǎo)致采食量降低；此外SS20 組產(chǎn)生的有害微生物也破壞了瘤胃微生物的穩(wěn)定，因此SS20 組略低于SS40 組。

蛋白水解酶是催化多肽或蛋白質(zhì)水解的酶，在皺胃中分泌最多，不同飼糧營(yíng)養(yǎng)水平下4 個(gè)胃內(nèi)的蛋白水解酶均呈遞增趨勢(shì)。本研究結(jié)果表明，SS40 組的蛋白水解酶活性最高。已有研究證明，反芻動(dòng)物飼糧中所需蛋白水平低于調(diào)節(jié)水平時(shí)采食量和消化率均會(huì)降低，但當(dāng)飼糧蛋白質(zhì)水平過(guò)高時(shí)，不會(huì)提高采食量和消化率，因?yàn)閯?dòng)物能夠利用氮循環(huán)滿足自身需要[17]。本試驗(yàn)中，隨著飼糧中蛋白水平的增加，蛋白水解酶活性逐漸升高，并在SS40 組達(dá)到最高水平，說(shuō)明SS40 組的蛋白水平是卡拉爾羊所需蛋白水平的最高值，超過(guò)此值蛋白水解酶活性不會(huì)持續(xù)增加。

氨基肽酶的活性取決于腸腔中小肽含量，反芻動(dòng)物吸收小肽的主要部位是瓣胃，其次是瘤胃等其他非腸系膜和腸系膜系統(tǒng)[18]。本試驗(yàn)中，皺胃中氨基肽酶活性最高，其次是瓣胃和瘤胃，不同飼糧水平下SS40 組的氨基肽酶活性均顯著高于前3 組，說(shuō)明蛋白質(zhì)含量增加使小肽含量隨之增加，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)在動(dòng)物消化道中水解的最終產(chǎn)物大部分是氨基酸殘基組成的小肽。甜高粱中適量的單寧可在反芻動(dòng)物體內(nèi)形成單寧蛋白復(fù)合物，作為動(dòng)物的天然蛋白質(zhì)保護(hù)劑，可以增加蛋白質(zhì)的消化率以及體內(nèi)氮的保留，從而做到最大限度的利用消化道中的氨基酸[19]。因此在甜高粱與苜蓿比為40:60 時(shí)消化酶活性最高。

3.3 不同比例混貯對(duì)卡拉庫(kù)爾羊小腸消化酶活性的影響家畜對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化主要依靠小腸上皮細(xì)胞和胰腺分泌的消化酶[20]，這些酶會(huì)促進(jìn)小腸對(duì)食糜的進(jìn)一步消化吸收，酶活性越高，說(shuō)明消化能力越強(qiáng)。曲星梅等[21]研究表明，小腸消化酶的分泌與飼糧營(yíng)養(yǎng)水平息息相關(guān)，高營(yíng)養(yǎng)水平飼糧可提高消化酶活性。劉月琴等[22]研究證明，小腸內(nèi)消化酶的分泌及活性在一定范圍內(nèi)會(huì)隨著飼糧中非結(jié)構(gòu)性碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪的增加而增加。本試驗(yàn)中，苜蓿作為適口性良好的高蛋白飼草，青貯時(shí)伴隨苜蓿比例的增加，卡拉庫(kù)爾羊采食量增加，使微生物蛋白及淀粉含量增加，從而刺激小腸消化酶的分泌。正常生理?xiàng)l件下，家畜體內(nèi)的消化酶還受pH 影響。研究表明，α-淀粉酶最適pH 為6.5～8.0，胰蛋白酶和胰脂肪酶的最適pH 為7.0～7.5[23]。本研究中，除十二指腸外，空腸內(nèi)各處理組的pH 均適合消化酶的分泌，回腸內(nèi)SS20 組和SS40 組更適合消化酶發(fā)揮作用。

不同蛋白水平的飼糧對(duì)蛋白酶活性影響較大，飼糧蛋白含量的降低會(huì)使進(jìn)入胰腺的蛋白質(zhì)和氨基酸減少，從而限制了胰腺的生長(zhǎng)和酶的合成，導(dǎo)致小腸段的蛋白酶活性降低[24]。飼糧中脂肪含量增加可使消化道黏度下降，從而增加干物質(zhì)采食量[25]，飼糧中粗脂肪增加可以提高小腸中脂肪酶活性。調(diào)查研究表明甜高粱的粗脂肪含量為1.1%～1.5%[26]，紫花苜蓿約為3.0%[27]，但隨著粗脂肪的增加，脂肪酶活性并不完全呈線性關(guān)系增加。本試驗(yàn)結(jié)果也顯示，不論是小腸黏膜中還是小腸內(nèi)容物中，脂肪酶活性在苜蓿含量從0%至40%時(shí)增加較為明顯，但從40%到80%時(shí)增長(zhǎng)速度減緩，說(shuō)明飼糧中持續(xù)增高的脂肪含量并沒(méi)有讓脂肪酶活性持續(xù)增加。

動(dòng)物獲取能量的主要來(lái)源是飼料中的淀粉，因此淀粉酶活性的大小直接影響動(dòng)物對(duì)能量的利用效率。張英杰等[28]研究結(jié)果表明，羔羊空腸內(nèi)容物的α-淀粉酶活性高于十二指腸和回腸內(nèi)容物，十二指腸最低，證明淀粉酶活性的變化與其最適pH 的變化基本一致。本試驗(yàn)中，回腸內(nèi)容物α-淀粉酶活性均高于空腸和十二指腸內(nèi)容物，空腸內(nèi)容物中α-淀粉酶活性與前人[21,28]研究結(jié)果不完全一致，但都遵循α-淀粉酶最適pH 的變化規(guī)律。在十二指腸和空腸黏膜中α-淀粉酶活性高于回腸黏膜。Wang 等[29]研究也證明，α-淀粉酶活性在小腸黏膜上從近端至遠(yuǎn)端逐漸降低。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，甜高粱與苜?；旌锨噘A時(shí)，苜蓿比例的增加使卡拉庫(kù)爾羊消化道pH 下降，甜高粱占比20%時(shí)，pH 最低；混貯中苜蓿比例的增加可顯著提高卡拉庫(kù)爾羊消化道消化酶活性，其中，復(fù)胃內(nèi)消化蛋白質(zhì)、纖維素的酶活性，以及小腸中消化蛋白質(zhì)、脂肪和淀粉的酶活性均在甜高粱與苜?；熨A比為40:60 時(shí)最高，在甜高粱與苜蓿比為20:80 和60:40 時(shí)次之。