外源消化酶對斷奶羔羊營養(yǎng)物質(zhì)消化代謝的影響

孟 芳， 韓向敏， 王彩蓮， 潘發(fā)明， 宋淑珍， 郎 俠， 王 斐， 宮旭胤

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，甘肅蘭州730070；2.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜草與綠色農(nóng)業(yè)研究所，甘肅蘭州730070）

外源消化酶是提高反芻動物飼料利用率的一種新型飼料添加劑，愈來愈受到人們的重視。將外源淀粉酶、蛋白酶添加到幼畜日糧中，不但能補(bǔ)充內(nèi)源酶不足，而且能刺激內(nèi)源酶的分泌和活性。將淀粉分解成糊精、麥芽糖和葡萄糖等，將蛋白質(zhì)分解成多肽、寡肽和氨基酸，有利于幼畜對淀粉和蛋白質(zhì)的消化和吸收（劉瑞玲，2009）。在羔羊飼糧中添加不同組合的外源消化酶，可以提高羔羊日均采食量、日均增重、飼料轉(zhuǎn)化效率（辛總秀，2012）。外源酶的添加可以促進(jìn)機(jī)體內(nèi)源酶的分泌，并對幼齡動物胃腸道、肝臟及胰腺的發(fā)育有促進(jìn)作用（沈水寶等，2005）。目前關(guān)于外源酶制劑對斷奶羔羊營養(yǎng)物質(zhì)消化和血液生化指標(biāo)的影響這方面的研究很少。因此，本試驗(yàn)研究在斷奶羔羊精料中添加不同種類的外源酶制劑，先飼喂精料，然后飼喂粗飼料，通過檢測試驗(yàn)羊營養(yǎng)物質(zhì)消化率和血液生化指標(biāo)，探討精料中添加外源酶制劑對斷奶羔羊的營養(yǎng)促進(jìn)作用，為其在幼齡反芻動物生產(chǎn)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)，同時(shí)也為外源酶制劑在反芻動物生產(chǎn)中推廣應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 外源消化酶為市場售的分析純，皆為固體粉末狀，其活力為：中性蛋白酶≥60000 U/g（中國）、α－淀粉酶≥3700 U/g（中國）、纖維素酶 30000 U/g（C8270 Cellulase，日本）。

1.2 試驗(yàn)動物與試驗(yàn)設(shè)計(jì) 選擇25只遺傳基礎(chǔ)相同，出生日期相近、健康、生長發(fā)育正常、體重相近的小尾寒羊（♀）×薩福克（♂）雜交一代公羔羊，2月齡斷奶（斷奶重12 kg），隨機(jī)分為5組，分別為Ⅰ組，對照組：基礎(chǔ)日糧；Ⅱ組：基礎(chǔ)日糧＋纖維素酶＋蛋白酶＋淀粉酶 （纖維素酶13000 IU/kg精料，蛋白酶13000 IU/kg精料，淀粉酶14000 IU/kg精料）；Ⅲ組：基礎(chǔ)日糧＋淀粉酶（30000 IU/kg精料）；Ⅳ組：基礎(chǔ)日糧＋蛋白酶（30000 IU/kg精料）；Ⅴ組∶基礎(chǔ)日糧＋纖維素酶（30000 IU/kg精料），見表1，所有試驗(yàn)羊按飼養(yǎng)場原免疫程序進(jìn)行免疫注射。各組羔羊20日齡補(bǔ)飼基礎(chǔ)日糧和干凈的苜蓿干草，任其采食，60日齡強(qiáng)制斷奶，單籠飼養(yǎng)。采用單因素隨機(jī)分組設(shè)計(jì)，以外源酶為試驗(yàn)因子，在體外發(fā)酵試驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)酶的添加量。試驗(yàn)期20 d，15 d預(yù)試期，5 d正式期。精料與消化酶混合后先喂精料，每只羔羊380 g/d，精料采食完畢，飼喂粗飼料（苜蓿干草），自由采食，日喂2次（07∶00、16∶00），自由飲水，精料配方及營養(yǎng)水平見表2。記錄每只羔羊每天的采食量。

表1 試驗(yàn)分組

表2 羔羊精料配方及營養(yǎng)水平

1.3 樣品采集與制備

1.3.1 飼料樣品采集 正式期每次飼喂前取料樣30 g，5 d的樣混勻，取10 g測定飼料中的常規(guī)營養(yǎng)成分。

1.3.2 血樣采集 羔羊于試驗(yàn)期結(jié)束當(dāng)天晨飼前由頸靜脈采血約5 mL，3000 g/min離心10 min，收集血漿，-20℃冷藏待測。

1.3.3 糞樣采集與制備 采用全收糞法采集糞樣。正式期內(nèi)準(zhǔn)確收集每只羊每日（日與日間以早飼后1～1.5 h為界限）全天24 h糞樣。正式期第一天早上6∶00，給羔羊帶上特制的收糞袋，隔6 h收集一次糞樣。將每只羊5日所收糞樣充分混勻，稱重，取12.5%糞樣置入玻璃瓶，加入2%的硫酸浸沒糞樣，放入冰箱內(nèi)保存?zhèn)錅y定糞氮用。糞樣置鋁盒中，在60～65℃條件下烘干至恒重，置室溫下回潮24 h，稱重、記錄，磨碎過40目篩，取樣裝瓶，備測。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 血液生化指標(biāo) 羔羊頸靜脈血液中的血糖（GLU）、 總蛋白 （TP）、 白蛋白 （ALB）、 球蛋白（GLOB）、尿素氮（UN）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT/GPT）活性、谷草轉(zhuǎn)氨酶 （AST/GOT）活性、堿性磷酸酶（ALP/AKP）活性、乳酸脫氫酶（LDHL/LDH）活性、磷酸肌酸激酶（CK）活性等指標(biāo)用血液生化指標(biāo)儀進(jìn)行測定。

1.4.2 消化代謝指標(biāo) 飼料原料及糞樣中的干物質(zhì)參照《飼料中水分的測定方法》進(jìn)行測定；能量用PARR1281氧彈式熱量計(jì)；粗蛋白質(zhì)參照GB/T 6432-1994《飼料中粗蛋白質(zhì)測定方法》進(jìn)行測定；粗脂肪、中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）參照GB/T 6433-2006進(jìn)行測定；粗灰分參照GB/T 6438-1992《飼料中粗灰分的測定方法》進(jìn)行；鈣、磷參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》中的高錳酸鉀滴定法進(jìn)行測定。

按下列公式計(jì)算養(yǎng)分消化率，公式如下：

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 采用 Excel軟件整理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 19.0軟件ANOVA過程進(jìn)行方差分析，多重比較用Turkey法。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源消化酶對斷奶羔羊血液生化指標(biāo)的影響 外源消化酶對斷奶羔羊血液生化指標(biāo)的影響，見表3。

表3為不同處理方式對斷奶羔羊血液生化指標(biāo)的影響。從表中可以看出，試驗(yàn)Ⅱ組谷草轉(zhuǎn)氨酶、總蛋白、白蛋白、尿素氮、肌酸激酶、乳酸脫氫酶較對照組分別提高了 36.8%、2.8%、12.4%、71.7%、16.8%、8.5%。堿性磷酸酶、球蛋白、葡萄糖較對照組分別降低了19.1%、1.8%、3.6%；試驗(yàn)Ⅲ組谷草轉(zhuǎn)氨酶、白蛋白、葡萄糖、尿素氮、乳酸脫氫酶較對照組分別提高了14.2%、16.3%、3.8%、43.5%、3.6%。谷丙轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶、總蛋白、球蛋白、肌酸激酶較對照組分別降低了29.4%、2.5%、4.3%、14.1%、15.8%；試驗(yàn)Ⅳ組谷草轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶、白蛋白、葡萄糖、乳酸脫氫酶較對照組分別提高了 6.7%、3.5%、20.9%、7.8%、7.0%。谷丙轉(zhuǎn)氨酶、總蛋白、球蛋白、尿素氮、肌酸激酶較對照組分別降低了21.6%、3.8%、15.6%、16.3%、8.2%；試驗(yàn)Ⅴ組總蛋白、白蛋白、尿素氮較對照組分別提高了4.9%、5.4%、10.1%。谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶、球蛋白、葡萄糖、肌酸激酶、乳酸脫氫酶較對照組分別降低了 2.9%、4.5%、48.8%、1.8%、10.9%、32.5%、20.4%。由此可見，與對照組相比，添加復(fù)合酶制劑可以提高谷草轉(zhuǎn)氨酶 （谷草轉(zhuǎn)氨酶/GOT）、總蛋白 （TP）、白蛋白、尿素氮 （UN）、肌酸激酶（CK）、乳酸脫氫酶（LDHL/LDH）的含量；外源消化酶對谷丙轉(zhuǎn)氨酶、球蛋白、葡萄糖的含量影響較小。

表3 不同處理對斷奶羔羊血液生化指標(biāo)的影響

2.2 外源消化酶對斷奶羔羊采食量的影響 外源消化酶對斷奶羔羊采食量的影響見表4?？梢钥闯?，試驗(yàn)組采食量較對照組分別降低了30.6%、44.1%、27.9%、39.4%。其中，試驗(yàn)Ⅱ組、Ⅲ組、Ⅴ組采食量極顯著低于對照組（P＜0.01）；試驗(yàn)Ⅳ組的采食量顯著低于對照組（P＜0.05）；各試驗(yàn)組間差異不顯著（P＞0.05）。酶制劑的添加顯著降低了羔羊的采食量。

2.3 外源消化酶對斷奶羔羊營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響 表5為不同處理對斷奶羔羊營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響?？梢钥闯?，試驗(yàn)組干物質(zhì)消化率較對照組分別降低了 10.1%、13.5%、8.2%、6.4%；試驗(yàn)Ⅱ組粗蛋白質(zhì)消化率較對照組提高了0.6%；試驗(yàn)Ⅲ組、Ⅳ組、Ⅴ組粗蛋白質(zhì)消化率較對照組分別降低了 10.6%、13.5%、8.2%、6.4%；試驗(yàn)組粗脂肪消化率較對照組分別降低了6.1%、5.8%、20.61%、2.4%；試驗(yàn)組能量消化率較對照組分別降低了10.5%、13.6%、9.1%、6.3%；試驗(yàn)組NDF消化率較對照組分別降低了26.1%、31.9%、14.9%、12.6%；試驗(yàn)組ADF消化率較對照組分別降低了 20.7%、28.2%、13.0%、10.8%；試驗(yàn)組鈣消化率較對照組分別降低了37.6%、62.4%、40.1%、38.3%；試驗(yàn)組磷消化率較對照組分別降低了3.4%、4.4%、31.1%、38.4%。試驗(yàn)Ⅱ組、Ⅲ組的NDF消化率顯著低于對照組 （P＜0.05）；各試驗(yàn)組間差異不顯著（P＞0.05）。試驗(yàn)Ⅲ組的ADF消化率極顯著低于對照組 （P＜0.01）；各試驗(yàn)組間差異不顯著（P＞0.05）。干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、能量、鈣、磷消化率等指標(biāo)差異不顯著（P＞0.05）。外源消化酶對斷奶羔羊的采食量、干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、能量、NDF、ADF、鈣、磷的消化率有下降趨勢。本試驗(yàn)結(jié)果表明在斷奶羔羊日糧中添加外源消化酶對促進(jìn)干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、能量、NDF、ADF、鈣、磷的消化率無顯著影響。

表4 不同處理對斷奶羔羊采食量的影響

3 討論

3.1 外源消化酶對斷奶羔羊血液生化指標(biāo)的影響谷丙轉(zhuǎn)氨酶是肝臟高度特異性酶，適應(yīng)癥為各種肝炎及其他肝病。肝損傷時(shí)，因肝細(xì)胞病變而使谷丙轉(zhuǎn)氨酶釋放到血液中，故血清中此酶活性升高，其增高程度與肝細(xì)胞破壞程度成正比。谷草轉(zhuǎn)氨酶是在氨基酸分解和合成中起重要作用的一類酶，主要來自肝細(xì)胞并廣泛存在于線粒體中。血液中谷草轉(zhuǎn)氨酶的含量與心臟的功能密切相關(guān)，并且與綿羊的生長發(fā)育速度及生產(chǎn)性能具有較強(qiáng)的相關(guān)性（王建剛等，2006）。綿羊機(jī)體的調(diào)節(jié)和適應(yīng)能力在一定程度上取決于各項(xiàng)血清酶的表達(dá)水平 （董淑麗等，2004）。本試驗(yàn)中，血清中谷草轉(zhuǎn)氨酶含量高于正常值，可能與綿羊肝臟的代謝水平、生長發(fā)育速度等有關(guān)（羅建川等，2015）。卡拉庫爾羊谷丙轉(zhuǎn)氨酶較綿羊正常水平低，谷草轉(zhuǎn)氨酶活性在正常范圍內(nèi)，表明卡拉庫爾羊的肝臟功能正常（李樹偉等，2005）。從本試驗(yàn)結(jié)果可以看出，試驗(yàn)Ⅲ組谷草轉(zhuǎn)氨酶的含量高于其他組，與張峰（2004）的結(jié)果相似。試驗(yàn)中各試驗(yàn)組的谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量均低于對照組，說明外源酶的添加對斷奶羔羊的肝臟功能并無影響。

表5 不同處理對斷奶羔羊營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響%

尿素氮是通過鳥氨酸循環(huán)合成，是蛋白質(zhì)和氨基酸代謝的終產(chǎn)物，其質(zhì)量濃度受飼料中蛋白質(zhì)和氨基酸含量的影響，其含量與體內(nèi)氮沉積率，蛋白質(zhì)或氨基酸的利用率顯著負(fù)相關(guān)。在日糧蛋白質(zhì)含量穩(wěn)定的情況下，血清下降是蛋白質(zhì)利用率增強(qiáng)的結(jié)果（邱玉朗等，2013）。對于反芻動物而言，血液中的尿素氮一部分通過血液循環(huán)由唾液和瘤胃壁的滲透進(jìn)入瘤胃再次被利用，另一部分經(jīng)腎臟隨尿液排出體外。血清尿素氮是動物體內(nèi)反映蛋白質(zhì)代謝和日糧氨基酸平衡狀況的指標(biāo)（Stanley等，2002）。當(dāng)日糧中含氮物質(zhì)增高，或體內(nèi)氨基酸代謝旺盛、組織遭受破壞、核蛋白清除量增加、腎功能障礙和血中尿素得不到正常排除等，均會使血漿尿素氮濃度升高 （張宏福等，2001；Kanjanapruthipong，1998）。 有相關(guān)報(bào)道稱，尿素氮除與采食蛋白質(zhì)的量有關(guān)外，還與蛋白質(zhì)特別是可消化蛋白質(zhì)的利用率有關(guān)。該實(shí)驗(yàn)中，添加復(fù)合酶制劑的試驗(yàn)組羔羊血液中尿素氮的含量較對照組有所增高。表明復(fù)合酶制劑的添加導(dǎo)致斷奶羔羊體內(nèi)氮沉積率下降，降低了蛋白質(zhì)的利用率。斷奶羔羊瘤胃體系尚未發(fā)育完善，缺乏分解利用纖維素酶、蛋白酶和淀粉酶的微生物。故使其不能得到充分的利用。這也是試驗(yàn)中斷奶羔羊血液中尿素氮的含量升高的一個原因。

總蛋白是白蛋白和球蛋白的總稱。白蛋白是由肝臟合成的；球蛋白中的A-球蛋白主要是由肝臟合成，C-球蛋白及某些B-球蛋白主要在網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的漿細(xì)胞內(nèi)合成。它們有維持血漿正常膠體滲透壓、運(yùn)輸脂肪酸和膽紅素、維持血漿pH恒定等作用（白俊艷等，2010）。試驗(yàn)組中白蛋白的含量都有所增加，且以試驗(yàn)Ⅱ組的含量最高，球蛋白的含量對照組高于其他各組，這可能是由于羔羊的免疫系統(tǒng)還未發(fā)育完全，故不能充分利用外源酶提高其球蛋白含量，增強(qiáng)免疫功能。

反芻動物的血糖主要是由體內(nèi)生糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來 ，其每天所需要的葡萄糖中90%以上是靠糖異生作用在體內(nèi)合成的，約10%來源于消化道吸收。而糖異生作用的主要前體物就是丙酸，如果大量飼喂低質(zhì)粗飼料，就會使反芻動物瘤胃中發(fā)酵產(chǎn)生的丙酸數(shù)量不足，無法滿足糖異生作用的正常進(jìn)行，機(jī)體就不得不動員血液內(nèi)源生糖氨基酸來合成葡萄糖，這就會導(dǎo)致機(jī)體蛋白質(zhì)沉積下降、氮平衡趨于負(fù)值、母畜產(chǎn)奶量下降，并出現(xiàn)代謝病等一系列問題（楊鳳，2004）。試驗(yàn)組的血糖含量與對照組相比，差異并不明顯，由此可見，日糧中添加外源酶對斷奶羔羊的血糖含量并無明顯影響。

堿性磷酸酶是一種磷酸單酯酶，在肝臟、骨骼、腸和腎等重要組織器官均有分布，該酶可催化磷酸分子，其在血液中的含量與骨骼發(fā)育存在關(guān)聯(lián)（王秋穎，2011）。在該試驗(yàn)中，試驗(yàn)組中堿性磷酸酶的含量較對照組低，外源復(fù)合酶對斷奶羔羊的骨骼發(fā)育并無促進(jìn)作用。

肌酸激酶是一類細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移酶，廣泛存在于橫紋肌、心肌和腦組織，以橫紋肌含量最多，具有組織器官特異性。有研究發(fā)現(xiàn)，肌酸激酶活性高，失水率高，pH低，且肌酸激酶活性與胴體瘦肉率有一定相關(guān)性（韓劍眾等，2002）。另外，肌酸激酶也是反映動物應(yīng)激狀態(tài)的敏感指標(biāo)，肌酸激酶活性高的動物抗應(yīng)激能力弱。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組中肌酸激酶的含量較對照組高，尤以試驗(yàn)Ⅱ組含量最高。

乳酸脫氫酶廣泛存在于機(jī)體各組織中，有研究表明，血清乳酸脫氫酶活性與酮體瘦肉率及平均日增重呈正相關(guān)。血液中乳酸脫氫酶活性隨著年齡的增長有所降低（王高富等，2013）。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，試驗(yàn)組中乳酸脫氫酶的含量較對照組高，尤以試驗(yàn)Ⅱ組含量最高。

3.2 外源消化酶對斷奶羔羊采食量的影響 采食量是衡量反芻動物生產(chǎn)性能和生產(chǎn)潛力的一項(xiàng)重要指標(biāo)，是科學(xué)配制動物日糧的前提，它決定著維持動物健康和生產(chǎn)所需營養(yǎng)物質(zhì)的數(shù)量，也是決定反芻動物生產(chǎn)力水平高低的重要因素（李茂等，2013）。反芻動物的采食是一個復(fù)雜的、動態(tài)的、生物和非生物因素相互作用和相互影響的過程，其受動物、飼糧、環(huán)境、生理和管理等因素的影響（龍瑞軍等，2003）。該試驗(yàn)中，在羔羊日糧中添加外源消化酶顯著降低了斷奶羔羊的采食量。這可能是由于羔羊消化器官發(fā)育不成熟、消化機(jī)能不完善，早期或超早期斷奶后面臨著從液態(tài)母乳到液態(tài)乳與固態(tài)飼料混合物的快速轉(zhuǎn)變及對日糧發(fā)生過敏反應(yīng)兩個過程 （宋代軍等，2007）。在此過程中，羔羊消化道pH升高、腸道受損、胃腸道主要消化酶活性降低，故羔羊的采食量變?。◤堄⒔艿龋?005）。本試驗(yàn)中，添加外源消化酶顯著降低斷奶羔羊的采食量。試驗(yàn)Ⅱ組、Ⅲ組、Ⅴ組采食量極顯著低于對照組（P＜0.01）；試驗(yàn)Ⅳ組的采食量顯著低于對照組 （P＜0.05）；各試驗(yàn)組間差異不顯著（P＞0.05）。近年來的研究表明，在以苜蓿干草或大麥為基礎(chǔ)的日糧中添加纖維素酶，也沒有提高羔羊采食量和日增重（何受春，2010）。這與本試驗(yàn)結(jié)果相似。

3.3 外源消化酶對斷奶羔羊營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響 飼糧中添加外源消化酶能補(bǔ)充羔羊內(nèi)源性消化酶的不足，提高對營養(yǎng)物質(zhì)的消化率，有利于將羔羊消化道內(nèi)大分子營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子，便于消化吸收（辛總秀，2012）。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，試驗(yàn)Ⅱ組、Ⅲ組的NDF消化率顯著低于對照組（P ＜ 0.05）；各試驗(yàn)組間差異不顯著（P ＞ 0.05）。試驗(yàn)Ⅲ組的ADF消化率極顯著低于對照組 （P＜0.01）；各試驗(yàn)組間差異不顯著（P＞0.05）。干物質(zhì)消化率，粗蛋白質(zhì)消化率，粗脂肪消化率，能量消化率，鈣消化率，磷消化率等指標(biāo)差異不顯著（P＞0.05）。外源消化酶對斷奶羔羊的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、能量、NDF、ADF、鈣、磷的消化率有下降趨勢?？赡苁怯捎诟嵫驍嗄讨率剐∧c各段的絨毛高度降低和隱窩深度加深，腸絨毛上皮成熟細(xì)胞數(shù)量減少，因而造成羔羊腸道消化吸收面積減少，消化能力下降（宋代軍等，2007）。有研究表明，在以粉碎的玉米和苜蓿干草日糧中添加淀粉酶、纖維素酶、蛋白水解酶的混合制劑后飼喂育肥羔羊，結(jié)果并沒有提高羔羊的飼料轉(zhuǎn)化率和日增重（何受春，2010）。這與本試驗(yàn)結(jié)果相似。

4 結(jié)論

在本試驗(yàn)條件下，添加外源酶制劑斷奶羔羊的采食量顯著降低；淀粉酶顯著或極顯著降低斷奶羔羊NDF、ADF消化率；纖維素酶+淀粉酶+蛋白酶混合會極顯著降低斷奶羔羊NDF消化率。添加復(fù)合酶制劑對斷奶羔羊血液生化指標(biāo)造成一定的影響。

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