不同能量水平对阿勒泰羊血清脂质指标及脂肪沉积的影响

高良霜 吴建平，2* 宋淑珍 李 宏 郎 侠 魏玉斌 宫旭胤 刘立山

（1.甘肃农业大学动物科学技术学院，甘肃兰州730070；2.甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所，甘肃兰州730070；3.甘肃省牛羊种质与秸秆饲料化重点实验室，甘肃兰州730070；4.平山湖蒙古族乡畜牧兽医站，甘肃张掖734000）

脂肪是生物机体进行正常生命活动不可或缺的组织，它不仅参与机体的构建，而且还具有储存能量、机械保护、能量调节、免疫反应和非颤抖性产热等功能[1-3]。脂肪沉积是影响肉品质和风味的重要因素[4-5]，也是现代畜牧业生产者和研究者普遍关注的热点之一。过多的脂肪沉积在皮下、内脏、尾部等部位不仅会造成饲料资源的浪费和养殖成本的增加，而且还会降低胴体品质[6]，而适宜的肌内脂肪可提高肌肉嫩度、多汁性、大理石纹和风味。Song等[7]通过对绵羊的能量限制得出低能组中的血清GLU（Glucose，GLU）含量降低，脂肪沉积降低，且对血清中的TG（Triglyceride，TG）的影响较小。也有研究证明，限饲对血清脂质指标的影响是动态变化的[8-9]。Luo等[10]利用高脂饲料饲养10 周诱导小鼠肥胖，再通过氨基酸限制饲喂，得出限饲可以改善肥胖引起的高血糖和高胰岛素血症，进而改善肥胖小鼠的葡萄糖代谢。代立霞等[4]通过对滩羊用不同能蛋水平日粮饲喂，发现高能蛋水平饲喂可以促进脂肪的沉积。路新星等[11]通过营养用限饲的方法饲喂蒙古羔羊60 d后，得出蒙古羔羊的血清TG 同对照组比显著降低，其胸脂中的PPAR-γ（Peroxisome proliferator-activated receptor γ，PPARγ）和ACC（Acetyl-CoA carboxylase，ACC）基因表达量显著低于对照组。由此可见，能量水平不同不仅可以调控动物的脂肪沉积，还可以影响动物的脂代谢。阿勒泰羊主要产区集中在新疆北部的阿勒泰地区福海县、富蕴县、清河县等地，因其尾臀合一硕大而得名，又被称为大尾羊俗称福海大尾羊或阿勒泰大尾羊，为肉脂兼用型绵羊品种，该羊耐粗饲、抗逆性强，是哈萨克羊的一个优良类群，以体格大、肉脂生产性能高而著称[12]。阿勒泰羊抓膘能力强，脂肪沉积丰富，但其过度的脂肪沉积已不适合现代畜牧业的发展要求，本研究旨在探讨不同能量水平对阿勒泰羊血清脂质指标、脂肪沉积和脂肪酸组成的影响，以期从不同能量水平角度，为阿勒泰羊的科学养殖提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验设计

挑选月龄相近(3～3.5 月龄)、体重接近（19.16±0.54）kg、臀型一致、健康状况良好的阿勒泰羔羊30只，随机分为三组，每组10只，自由采食60 d，体重分别达到（30.17±1.17）、（30.75±1.72）kg 和（30.83±1.16）kg时，再按照50%[0.25 MJ/(W0.75·d)]（低能量组）、100%[0.5 MJ/(W0.75·d)]（对照组）和150%[0.75 MJ/(W0.75·d)](高能量组)维持代谢能饲喂30 d。每隔10 d对试验羊进行空腹称重、静脉采血，调整试验羊的饲粮喂量，根据低能量组和高能量组试验羊的体重增减变化而调整试验羊的饲粮喂量，进而通过饲粮的摄入量控制能量水平。试验期结束时，按畜类屠宰加工通用技术条件(GB/T 17237—2008[13])的要求屠宰，并按采样要求收集样品。

1.2 饲养管理

试验在张掖平山湖种羊场进行，试验前一周，打扫清理羊舍，并对羊舍、羊栏、食槽等进行消毒。试验开始前，试验羊逐个称重、打耳标、驱虫（驱虫后48 h内彻底打扫羊舍）。单栏饲养，羊栏长3.0 m，宽2.0 m，配置饮水和采食一体的食槽，每天早上7:00、下午16:00 分两次饲喂，自由饮水。试验羊舍为彩钢半开放式羊舍，温度、光照、通风等饲养环境条件一致。试验日粮根据美国NRC（2007）肉用绵羊的需要标准配制，试验期绵羊日粮的组成及营养水平见表1。

表1 试验日粮组成及营养水平（干物质基础）

1.3 测定指标与方法

1.3.1 饲料营养成分的测定

配方中的各原料均粉碎过40 目筛，并依据饲料配比称重混匀，再按照饲料常规营养成分（GB/T 14924.9—2001[15]）的方法测定饲料中的粗蛋白质、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、钙和磷的含量，其中用高锰酸钾法和分光光度计法测定钙、磷的含量，用凯氏定氮仪KjeltecMT8000（美国福斯）测定粗蛋白质的含量，用索氏提取仪Soxtec™2043（美国福斯）测定粗脂肪的含量。

1.3.2 血清指标

在试验的0、10、20 d 和30 d 早上8:00 时分别对所有试验羊进行空腹静脉采血，在室温下静置2 h 后3 000 r/min离心10 min制备血清，采用南京建成ELISA 试剂盒及酶标仪（上海华科ST-360）测定血清瘦素（Leptin，LEP）、脂联素（Adiponcetin，ADP）、免疫球蛋白A（Immunoglobulin A，IgA）、免疫球蛋白G（Immunoglobulin G，IgG）和游离脂肪酸（Free fatty acid，FFA），用全自动生化仪（日本日立7020）测定血清葡萄糖（GLU）、甘油三酯（TG）、总胆固醇（Total cholesterol，TC）、总蛋白（Total protein，TP）、白蛋白（Albumin，ALB）、钙（Calcium，Ca）、无机磷（Inorganic phosphorus，IP）、高密度脂蛋白（High density lipoprotein，HDL）和低密度脂蛋白（Low density lipoprotein，LDL）含量，以下表述均用缩写表示。

1.3.3 脂肪沉积

试验羊经颈静脉放血、剥皮开膛后，将分离出来的心脏周围脂肪组织（简称心周脂肪）、尾部脂肪组织（简称尾部脂肪）、肾周脂肪组织（简称肾周脂肪）、肠胃脂肪组织（简称肠胃脂肪）、大网膜脂肪组织（简称大网膜脂肪）、皮下脂肪组织（简称皮下脂肪）称重、记录数据，并分别计算与胴体重的比值。

1.3.4 尾部脂肪组织切片

分别采集试验羊尾部同一位置的脂肪放入4%的中性甲醛中浸泡，采用传统的石蜡切片法让脂肪组织经过24 h 固定、脱水（依次经过50%、70%、80%、95%的乙醇，每个2 h）、透明2 h、浸蜡2 h、包埋、切片（5 μm厚度）、HE染色、封片，在Leica DM500显微镜（德国徕卡）下观察并采集图片，随机选择3 处视野进行测量。并用Image Pro plus 6.0 软件分析每个样品的脂肪细胞直径、面积、周长和细胞个数。

1.3.5 肾周脂肪酸含量测定

采集每只羊肾周脂肪组织的同一位置的脂肪约50 g，经液氮速冻，置于-80 ℃超低温冰箱保存。试验开始前，将样品经12 h 解冻，置于研钵中用液氮研磨，然后称取1 g 样品于10 ml 具塞试管中，在分别加入0.7 ml 的KOH 溶液和5.3 ml 的无水甲醇，并放置在55 ℃水浴锅中1.5 h，同时每20 min 振摇试管5 s。结束水浴并在自来水下冷却到室温，再加入0.58 ml 的H2SO4溶液，同上在55 ℃中水浴，每20 min振摇试管5 s，1.5 h后取出试管，自来水冷却至室温，加入3 ml正己烷转移到离心管，3 000 r/min离心5 min，取上清液并通过有机相过滤膜将其过滤到样品瓶中，45 ℃浓缩1.5 ml以下，于-20 ℃保存，待GC（日本岛津）检测。采用峰面归一化法将各脂肪酸的含量以单个脂肪酸在总甲酯化脂肪酸中所占的质量百分比表示。

1.4 数据统计与分析

采 用SPSS 22.0 的ANOVA 模 型 并 用Duncan's 法进行多重比较，P＜0.05 为差异显著，P＞0.05 为差异不显著，结果以平均值表示。

2 结果

2.1 不同能量水平对阿勒泰羊血清生化指标和脂肪代谢相关指标的影响

表2 不同能量水平对阿勒泰羊血清生化指标的影响

如表2所示，试验10 d时，高能量组的血清TP浓度显著低于低能量组和对照组（P＜0.05），低能量组与对照组相比无显著差异（P＞0.05）。对照组的血清IP浓度显著高于低能量组和高能量组（P＜0.05），且低能量组和高能量组比差异不显著（P＞0.05）。其余血清生化指标ALB、Ca、IgG和IgA差异均不显著（P＞0.05）。

如表3 所示，在试验20 d 和30 d 时，低能量组的血清GLU 显著低于高能量组（P＜0.05），且试验20 d时，低能量组的血清GLU和对照组比差异不显著（P＞0.05），试验30 d时，对照组的血清GLU和高能量组比差异不显著（P＞0.05）。能量限制30 d后，低能量组血清中HDL 浓度显著高于对照组和高能量组（P＜0.05）。高能量组中血清LDL浓度显著高于低能量组和对照组（P＜0.05），低能量组和对照组相比差异不显著（P＞0.05）。而在试验20 d时，高能量组的血清FFA浓度显著高于低能量组（P＜0.05）。其余血清CHO、TG、LEP和ADP差异不显著（P＞0.05）。

2.2 不同能量水平对阿勒泰羊脂肪沉积的影响

由表4可知，能量限制对阿勒泰羊脂肪沉积的影响比较明显。高能量组的腿肌肌内脂肪含量显著高于低能量组（P＜0.05），且对照组与低能量组和高能量组相比差异不显著（P＞0.05）。高能量组的尾部脂肪、胃肠周围脂肪、大网膜脂肪和总脂肪与胴体重的比值显著高于对照组和低能量组（P＜0.05）。在三组之间的心周脂肪、肾周脂肪和皮下脂肪与胴体重的比值差异不显著（P＜0.05）。从表5可以看出，尾部脂肪/胴体重最多，其次是皮下脂肪/胴体重，最少的是心周脂肪/胴体重。与对照组相比，高能量组的总脂肪/胴体重增加了19.43%，而低能量组的总脂肪/胴体重减少了24.30%。低能量组的尾部脂肪/胴体重同对照组相比降低了25.21%，高能量组的尾部脂肪/胴体重同对照组相比增加了21.34%，整体来看，能量限制对阿勒泰羊尾部脂肪的影响最为明显，三组中低能量组的不同部位脂肪与胴体重的比值最小。

表3 不同能量水平对阿勒泰羊血脂的影响

2.3 不同能量水平对阿勒泰羊脂肪细胞的影响

由表5 可知，高能量组的细胞个数最少，而低能量组的细胞个数最多，在三组之间均存在显著差异（P＜0.05），高能量组的细胞直径、周长、面积显著高于对照组与低能量组（P＜0.05），对照组与低能量组相比差异不显著（P＞0.05）。从图1 可知，高能量组的脂肪细胞大而饱满，呈蜂窝状，低能量组的细胞个数最多，但其直径最小，形状扁平，充盈程度低，可直观地看出低能量组的细胞面积小于高能量组。

2.4 不同能量水平对阿勒泰羊肾周脂肪酸含量的影响

由表6、表7可知，在阿勒泰羊肾周脂肪酸中共检测出37种脂肪酸，饱和脂肪酸17种，不饱和脂肪酸20种。表6可知，饱和脂肪酸中含量最高的是C18∶0，次之是C16∶0。在高能量组中C6∶0 和C12∶0 含量显著高于低能量组（P＜0.05），低能量组的C14∶0含量显著低于高能量组（P＜0.05），对照组中的C6∶0、C12∶0 和C14∶0含量与高能量组和低能量组相比差异不显著（P＞0.05）。高能量组的C20∶0 含量显著高于对照组与低能量组(P＜0.05)，对照组与低能量组相比差异不显著（P＞0.05）。其他指标差异不显著（P＞0.05）。

如表7 所示，在不饱和脂肪酸中，含量最高的是C18∶1n9c，次之是C18∶2n6c，高能量组的TUFA 显著高于对照组和低能量组（P＜0.05），且低能量组的TUFA显著低于对照组（P＜0.05）。低能量组C14∶1的含量显著高于高能量组（P＜0.05），对照组与高能量组和低能量组对比差异不显著（P＞0.05）。高能量组的C18∶3n6、C20∶1、C22∶1n9 含量显著高于低能量组(P＜0.05)，对照组与低能量组相比差异不显著(P＞0.05)。低能量组C18∶3n3和C18∶1n9c的含量显著低于对照组与高能量组(P＜0.05)，对照组与高能量组之间差异不显著(P＞0.05)。低能量组C24∶1的含量显著高于对照组(P＜0.05)，与高能量组比差异不显著(P＞0.05)。

表4 不同能量水平对阿勒泰羊脂肪沉积的影响(%)

表5 不同能量水平对阿勒泰羊脂肪细胞的影响

图1 不同能量水平对阿勒泰羊脂肪细胞形态的影响(HE，40×)

3 讨论

3.1 不同能量水平对阿勒泰羊血清脂肪代谢相关生化指标的影响

血液生化指标是评价动物健康状况和代谢水平的重要标准[16]。阿勒泰羊血清指标的变化与营养水平、年龄大小、生存环境及断尾处理有关[17-22]。在血清中TP 浓度与蛋白质代谢有关，它影响着血清蛋白合成、转运和蛋白质分解代谢[16]。在本试验中，试验至10 d时，高能量组的血清TP浓度明显降低，随后再经过20 d 和30 d 的高能量饲喂，血清TP 的浓度逐步恢复到0 d时的浓度，说明10 d的能量限制可以降低阿勒泰羊血清TP的含量。血清GLU在动物代谢中起着关键作用，它维持着神经系统、红细胞、胎盘、乳腺和卵巢的生理活动，也是生物合成细胞成分的前提物质[23-24]。在反刍动物中，大部分GLU 必须通过糖异生作用才能转化[25]，而血清GLU的浓度变化是用来判断动物是否受到疾病、压力或长期饥饿的依据，在医学和生殖疾病上起到评估的作用[26]。据报道，动物血糖浓度不宜超过6.1 mmol/l[27]。在本试验中，高能量组的血清GLU 浓度低于6.1 mmol/l，说明在该条件下饲喂阿勒泰羊30 d 不影响其体内糖代谢的正常运转。DE K 等[28]用模拟冬季饲草缺乏、夏季饲草富足的方法，控制杂交绵羊的采食量，得出9 周后的限饲对绵羊血清中GLU 和TP 的浓度无显著影响，与本结果不一致的原因可能是因为试验周期和试验动物的不同。血清中LDL浓度在机体中的作用至关重要，它可以提高冠心病、高血压、动脉粥样硬化等病的发生率[29]。在本研究中，低能量组血清中LDL浓度显著低于高能量组，说明随着能量限制的时间增加，血清中LDL浓度减少，可以防止脂代谢紊乱的发生。Rajman 等[8]通过对肉鸡的限饲研究得出血清HDL浓度是呈动态变化的，短期限饲可以降低血清中HDL含量，随着限饲时间的增加HDL 水平提高，再经过一段时间的限饲，发现HDL又降低。在本试验结果中，当能量限制时血清中HDL浓度随着试验周期的增加而逐渐升高，说明短期能量限制可以增加阿勒泰羊血清中HDL的浓度。Song等[7]通过对绵羊150 d 的能量限制，得出绵羊血清中GLU和IP浓度随着维持代谢能的减少而降低，且能量限制对绵羊血清中TG的浓度影响较小。在本试验结果中，当阿勒泰羊的能量受到限制时，血清GLU和TG浓度变化与Song等研究结果一致，但阿勒泰羊血清中的ALB、Ca、IgG和IgA等浓度虽有变化，但差异不显著，可能是因为试验动物、试验周期及试验环境不同所致。

表6 不同能量水平对阿勒泰羊肾周饱和脂肪酸的影响(mmol/l)

表7 不同能量水平对阿勒泰羊肾周不饱和脂肪酸含量的影响(mmol/l)

3.2 不同能量水平对阿勒泰羊脂肪沉积及脂肪细胞的影响

动物脂肪沉积的变化受营养水平、添加剂、断尾与不断尾等的影响[30-33]。刘博等[34]通过对滩羊脂肪沉积的研究得出脂肪沉积最多的是在皮下，而刘政等[33]通过对兰州大尾羊的断尾研究得出脂肪沉积最多的是在尾部，其次是在皮下。在本试验中，阿勒泰羊同兰州大尾羊一样，尾部脂肪沉积量最多，其次是皮下，出现不一致的原因是因为绵羊品种不同，所以导致主要沉积部位不同。内脏脂肪有心周脂肪、肾周脂肪、胃肠周围脂肪、大网膜脂肪等。王朕朕[35]采用限时放牧的方法对滩羊脂肪沉积的研究得出心周脂肪和肾周脂肪在机体内的沉积量最少。Ilan G等[36]通过对小鼠不同年龄阶段体内脂肪沉积的研究得出过多的内脏脂肪堆积将会引起脂肪代谢病的发生，其中，肾周脂肪与脂肪代谢病的相关性最为明显[37]。众所周知，营养水平是影响脂肪沉积的重要因素[38]。宋淑珍[39]通过对绵羊能量限制的研究得出，能量限制使绵羊整个机体的脂肪沉积量都有所下降，其中尾部脂肪和肾周脂肪下降幅度最大，本试验结果与其类似，当阿勒泰羊在低能量水平下饲喂时，尾部脂肪和肾周脂肪下降幅度最大。不同能量水平饲喂对阿勒泰羊心周脂肪、肾周脂肪和皮下脂肪的影响较小，可能是由于试验动物的品种、饲喂营养水平及生活环境不同的原因所致。

脂肪细胞在能量平衡中起着核心作用，功能失调的脂肪组织将影响全身能量平衡。郭媛等[30]通过对小鼠高脂日粮的饲喂，得出高脂日粮可以引起脂肪细胞的肥大并造成脂肪重量的增加。在本试验中，高能量饲喂阿勒泰羊，使其尾部脂肪沉积量最多，且脂肪细胞直径最大。赵伟利[40]通过环境胁迫对阿勒泰羊尾部脂肪细胞的研究得出在营养匮乏的条件下阿勒泰羊尾部脂肪的脂肪细胞体积减小，且形状不规则，呈扁平状，本研究结果与其一致。说明在营养短缺时，阿勒泰羊动员了尾部脂肪分解，以满足机体的能量需要。

3.3 不同能量水平对阿勒泰羊肾周脂肪酸含量的影响

脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，当饱和脂肪酸中C12∶0、C14∶0、C16∶0含量升高时，可以提高血液中低密度脂蛋白胆固醇的含量[41]，增加高血压、冠状动脉硬化等心血管疾病的风险[42]，而当不饱和脂肪酸中的C20∶4n6、C20∶5n3、C22∶6n3等含量升高时，则可以降低血浆中胆固醇的含量，增强抗氧化酶活性，预防动脉粥样硬化[43]，降低心血管疾病的风险，同时还具有降血压、降血糖和促进生长发育等的作用[44]，在人与动物的生命代谢中起着至关重要的作用。脂肪组织中脂肪酸组成及含量受品种、性别、年龄、营养水平和胴体部位等因素的影响[45]。Mart等[46]在山羊日粮中补充保护性脂肪，增加了肾周脂肪酸的含量，从而提高了C16∶0、C18∶1n9c 和C18∶2n6c 在肾周脂肪酸的含量。徐海军等[47]通过不同代谢能饲喂杜×长×大母猪，得出高能量饲喂使猪的脂肪组织中饱和脂肪酸的含量降低，而不饱和脂肪酸含量升高。在本试验中，共检测出37种脂肪酸，且高能饲喂可以增加饱和脂肪酸中C12∶0 和C14∶0 的含量，与血清中检测的LDL 浓度呈正相关，说明高能饲喂会增加阿勒泰羊脂肪紊乱的风险。在不饱和脂肪酸中，C18∶3n6 和C18∶3n3含量升高具有抗炎、抗肿瘤、降血脂等的重要作用[48-49]。在本试验中，高能量组的C18∶3n6、C18∶3n3的含量受到能量水平的影响而升高，但血清中LDL浓度并没有因为C18∶3n6、C18∶3n3升高而受到抑制，相反在高能量组中血清LDL浓度逐渐升高，说明用高能饲喂30 d后可以影响阿勒泰羊体内的脂肪代谢。

4 结论

不同能量水平对阿勒泰羊的血清脂质指标及脂肪沉积有影响，其中，低能量饲喂可以使阿勒泰羊的血清GLU 及LDL 浓度明显降低，且总脂肪含量减少24.30%，尾部脂肪沉积量减少25.21%，在不饱和脂肪酸中，TUFA含量显著降低，可见，低能量饲喂可影响阿勒泰羊血清中脂质指标和机体内脂肪的沉积，可通过适当的能量限制使阿勒泰羊肌内脂肪不减小的情况下，降低其他部位脂肪沉积，提高胴体品质和生产效益。