复合营养素对大足黑山羊羔羊增重、血清生化指标、瘤胃发酵和抗氧化状态的影响

2020-06-19郭俊涛胡宇超王文文安晓萍齐景伟

饲料工业 2020年11期

■张佳郭焘郭俊涛胡宇超王文文王园* 安晓萍齐景伟

（1.内蒙古农业大学动物科学学院，内蒙古呼和浩特010018；

2.内蒙古自治区草食家畜饲料工程技术研究中心，内蒙古呼和浩特010018）

羊肉一直以来都是我国的主要肉品之一，含有丰富的蛋白质和多种维生素，具有低脂肪、低胆固醇、肉质细嫩鲜美等特点，因此受到人们的青睐。大足黑山羊是重庆地方品种，主要集中在西南地区饲养，此地区夏季温度较高，经常能达到30 ℃以上。瘤胃是反刍动物特有的消化器官，以微生物发酵消化为主，但是当山羊所处环境温度过高时，体内热负荷增加，产生过量活性氧（ROS），引起脂质氧化，产生氧化应激，严重破坏了瘤胃内微生物的结构和数量，并且不可避免地对畜体生理生化状态造成影响，具体表现为营养物质代谢紊乱、采食量下降、免疫力下降，最终导致整体健康水平降低和增重减少[1-2]。

有研究表明，在日粮中添加植物多糖、腐殖酸钠或植物提取物，均具有缓解氧化应激，维持瘤胃正常发酵，避免畜体组织器官正常功能遭到破坏，促生长等显著效果。发酵麸皮多糖是将麸皮非淀粉多糖中的非纤维多糖进行微生物发酵转化后获得的，主要包括阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖等。孟子琪[3]研究发现，在日粮中添加发酵麸皮多糖可以提高血清中总蛋白（TP）和白蛋白（ALB）的水平，稳定瘤胃内环境，提高血液抗氧化功能，促进肉羊增重。研究证实，腐殖酸钠不光可以促进瘤胃微生物生长，其自身结构中的多酚-醌基也对自由基具有清除作用，故具有很强的抗氧化能力[4]。同样，一些植物提取物也是良好的抗氧化剂，它们可以清除体内ROS，提升抗氧化酶的活性，Xiaoping An 等[5]在日粮中添加了含有丁香酚、肉桂醛和辣椒油树脂的复合植物提取物，发现可以提高母羊血浆中总抗氧化能力（T-AOC）、过氧化氢酶（CAT）活性，从而有效提高母羊的生长性能。

综上所述，以往的研究都是集中在单个具有抗氧化活性的营养素上，而对复合产品的研究较少。因此，本研究将发酵麸皮多糖、腐殖酸钠、植物提取物（含丁香酚、肉桂醛、辣椒油树脂）这三种营养素配制成一种新型复合营养素饲喂大足黑山羊，以观察其增重、血清生化指标、瘤胃发酵和抗氧化状态的变化，旨在探究复合营养素是否可以通过提高畜体抗氧化能力来保护组织或器官的健康，进而促进动物的生长，为今后复合营养素的研发与应用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

复合营养素由内蒙古自治区草食家畜饲料工程技术研究中心研制，主要成分为：发酵麸皮多糖（≥50%）、腐殖酸钠（≥14%）、丁香酚（≥1.5‰）、肉桂醛（≥0.9‰）和辣椒油树脂（≥0.6‰）等。

1.2 试验时间和地点

本试验于2019 年5～7 月在重庆市大足县大足黑山羊种羊场进行。

1.3 试验设计

采用单因素随机试验设计，将24只健康的2～3月龄体重[（10.25±0.83）kg]相近、体况良好的大足黑山羊羔羊随机分为两组，每组12 只。对照组饲喂不添加任何添加剂的基础日粮，试验组饲喂添加5‰复合营养素的试验日粮。预饲期10 d，正式试验期60 d。

1.4 试验基础日粮

大足黑山羊基础日粮营养水平参考肉羊饲养标准（NY/T 816—20040）配合而成。

饲粮精粗比为60∶40，粗饲料为大蒜皮、苜蓿干草和黑麦草，精料主要为玉米、麸皮、豆粕、菜籽粕等，详见表1。

表1 基础日粮组成及营养水平（干物质基础）

1.5 饲养管理

试验期间，每天饲喂2次（08:00和17:00），全天自由饮水，其他饲养管理按照养殖场的规定执行。

1.6 样品采集与测定

1.6.1 大足黑山羊日增重测定测量每只羔羊正式试验期开始前的空腹体重记为初始重，试验结束时空腹称重记为末重。试验结束后计算羔羊的平均日增重：

平均日增重（kg/d）=[末体重（kg）-初始重（kg）]/试验天数（d）

1.6.2 血液指标测定

于正式试验期第60 d 清晨饲喂前，对所有试验羔羊进行颈静脉采血。利用真空促凝采血管采血，3 500 r/min 离心15 min，分离血清，立即用于血清生化指标测定。葡萄糖（Glucose，GLU）、总蛋白（Totalprotein，TP）、白蛋白（Albumin，ALB）、球蛋白（Globulin，GLB）、尿素氮（Urea nitrogen，BUN）、谷草转氨酶（Aspartate aminotransferase，AST）、谷丙转氨酶（Alanine aminotransferase，ALT）和肌酐（Creatinine，CRE）含量使用自动生化分析仪测定。

利用抗凝采血管采血，3 500 r/min 离心15 min，分离血浆，贮存于-80 ℃冰箱中待检。血浆谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase，GSH-Px）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、丙二醛（Malondialdehyde，MDA）均采用ELISA试剂盒（武汉基因美生物科技有限公司）检测。测定步骤严格参照说明书进行。

1.6.3 瘤胃发酵参数测定

于正式试验期第60 d，各组随机选取6 只羔羊，晨饲2 h 后屠宰。取新鲜的瘤胃内容物，用4 层灭菌纱布过滤瘤胃液，滤液于-20 ℃保存，用于后续瘤胃发酵参数的测定。瘤胃液pH 值采用便携式pH 计（OHAUS公司，美国）测定；菌体蛋白用考马斯亮蓝比色法进行测定[6]。挥发性脂肪酸（VFA）用液相色谱串联质谱测定，液相色谱条件：色谱柱为BEH C18 柱（100 mm×2.1 mm），流动相为水（0.1%甲酸）-甲醇，流速为0.3 ml/min，柱温为45 ℃，进样量为5 μl。

1.6.4 瘤胃组织抗氧化指标测定

屠宰后取瘤胃腹囊上皮组织，用磷酸盐缓冲液（PBS，0.01 mol/l，pH 值7.4）反复清洗，剪碎后立即转入冻存管中，液氮速冻，贮存于-80 ℃冰箱中待检。取解冻后适量瘤胃上皮组织，加PBS制备10%（质量）组织匀浆，3 000 r/min 离心10 min，取上清液用于抗氧化相关指标测定。总抗氧化能力（Total anti-oxidative capacity，T-AOC）和过氧化氢酶（catalase，CAT）采用南京建成生物工程研究所试剂盒检测。GSH-Px、SOD、MDA 均采用ELISA 试剂盒（武汉基因美生物科技有限公司）检测。测定步骤严格参照说明书进行。瘤胃组织中蛋白浓度的测定使用上海索莱宝生物科技有限公司BCA蛋白浓度测定试剂盒。

1.6.5 统计分析

所有数据以每只羊为统计单位，采用SAS 9.2 统计软件中GLM 模型进行方差分析。若组间差异显著，则应用Duncan's 法进行多重比较。结果用“平均值±标准误”表示，P＜0.05为差异显著。

2 结果

2.1 复合营养素对大足黑山羊羔羊增重的影响（见表2）

表2 日粮添加复合营养素对大足黑山羊羔羊增重的影响

由表2 可知，两组大足黑山羊羔羊初始体重接近。试验结束时，试验组大足黑山羊羔羊末重较对照组提高了1.01 kg，平均日增重较对照组提高了28.35%，但差异均不显著（P＞0.05）。

2.2 复合营养素对大足黑山羊羔羊血清生化指标的影响（见表3）

表3 日粮添加复合营养素对大足黑山羊羔羊血清生化指标的影响

由表3可知，与对照组相比，在日粮中添加5‰复合营养素对试验组大足黑山羊羔羊血清生化指标均无显著影响（P＞0.05）。试验组ALB有提高趋势，提高了7.16%（P＞0.05）；而BUN、ALT、AST、CRE 则均有降低趋势，分别降低了11.84%、16.13%、7.42%、15.22%（P＞0.05）。

2.3 复合营养素对大足黑山羊羔羊血浆抗氧化指标的影响（见表4）

由表4 可知，与对照组相比，在日粮中添加5‰复合营养素对试验组大足黑山羊羔羊血浆抗氧化指标（GSH-Px 和SOD 活性及MDA 水平）均无显著影响（P＞0.05）。复合营养素在使羔羊血浆中SOD 活性降低了14.19%的同时，也使MDA 的水平降低了19.25%（P＞0.05）。

表4 日粮添加复合营养素对大足黑山羊羔羊血浆抗氧化水平的影响

2.4 复合营养素对大足黑山羊羔羊瘤胃发酵参数指标的影响（见表5）

由表5 可知，日粮中添加5‰的复合营养素显著提高了大足黑山羊羔羊瘤胃内异丁酸和异戊酸的摩尔比（P＜0.05），对羔羊瘤胃内pH值、BCP、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸的摩尔比以及乙酸/丙酸无显著影响（P＞0.05）；但复合营养素使羔羊瘤胃内BCP 水平提高了13.84%（P＞0.05）。

表5 日粮添加复合营养素对大足黑山羊羔羊瘤胃发酵参数的影响

2.5 复合营养素对大足黑山羊羔羊瘤胃上皮组织抗氧化能力的影响（见表6）

由表6 可知，与对照组相比，在日粮中添加5‰复合营养素对大足黑山羊羔羊瘤胃上皮组织抗氧化指标（T-AOC 水平，SOD、CAT、GSH-Px 活性和MDA 含量）无显著影响（P＞0.05），但瘤胃上皮组织中T-AOC 水平以及SOD、CAT、GSH-Px 活性均有所提高。

表6 日粮添加复合营养素对大足黑山羊羔羊瘤胃上皮组织抗氧化能力的影响

3 讨论

3.1 复合营养素对大足黑山羊羔羊增重的影响

动物在高温环境下，由于消化道供血量不足，消化能力减弱，影响了营养物质的吸收效率，显著降低了采食量，导致日增重降低，这直接影响了养殖生产效益[7]。日粮中添加植物多糖、腐殖酸钠或植物提取物等具有抗氧化作用的营养素，可提高机体抗氧化功能，提高增重效果[3-5]。本试验结果显示，饲料中添加复合营养素使得羔羊末重提高了1.01 kg，ADG 提高幅度达到28.35%，表明复合营养素对羔羊生长性能有改善作用。与本试验结果类似，魏占虎等[8]在饲料中加入β-葡聚糖显著提高了羔羊的ADG和饲料转化率。王内贵[9]在育肥羊日粮中添加腐殖酸钠后，同一时间段内试验组比对照组多增重16.55 kg，既缩短了育肥时间，又节约了饲料成本。与之相似，梅宁安等[10]发现在日粮中添加1%腐殖酸钠可显著提高肉羊的增重性能。此外，Chaves等[11]在羔羊日粮中添加200 mg/kg的肉桂醛，发现羔羊较对照组日增重多出约36 g。

3.2 复合营养素对大足黑山羊羔羊血清生化指标的影响

血清生化指标可以反映出机体代谢和免疫功能的变化，是衡量机体健康状况的重要指标，其变化也是某些组织或器官将要受损的信号[12]。血清中GLU可快速有效地为动物代谢提供能量。本试验羔羊血清GLU 水平无明显变化，表明羔羊能量代谢状态稳定。血清TP 和ALB 的浓度与蛋白质合成能力成正比，GLB浓度越高越有利于增强免疫力。BUN是蛋白质代谢的终产物，与蛋白质的利用率成反比，且与瘤胃内NH3-N浓度成正比[13]。本试验发现，与对照组相比，试验组羔羊血清中TP和ALB水平提高，BUN含量降低，这说明，复合营养素能够提高瘤胃NH3-N 利用率，促进蛋白质的合成。虽然，Ma 等[14]研究发现植物多糖β-葡聚糖对奶牛血清中TP和ALB的含量均无显著影响，但顾鲲涛等[15]指出，β-葡聚糖可以促进瘤胃纤维的消化和乳酸的利用，致使瘤胃到十二指肠的微生物蛋白数量升高，进而提高血清中TP 的含量。尽管目前有关腐殖酸钠和植物提取物对反刍动物血清生化指标的影响研究并不多，但其在单胃动物上的作用已得到了验证。潘倩[16]研究发现，腐殖酸可以降低仔猪血清中BUN 的含量，同时提高血清中TP 水平；同样，方秋红等[17]在断奶仔猪的基础日粮中添加了50 mg/kg 的肉桂油，发现可以显著提高仔猪血清TP和ALB浓度，同时降低血清中BUN的浓度。

CRE是判断肾脏功能健康与否的重要指标，畜体血清CRE会因为呼吸加快，尿量减少而升高。ALT和AST 可以反映肝脏的结构功能。有研究称，ALT 和AST在正常的营养代谢下在血清中的活性本不高，但是当肝脏等组织细胞凋亡，二者就会被大量释放进入血液，造成血清中ALT 和AST 活性增强[18]。本试验中，试验组羔羊血清中CRE、ALT 和AST 水平分别降低了15.22%、16.13%和7.42%，这说明复合营养素对羔羊肾脏和肝脏存在一定的保护作用。

3.3 复合营养素对大足黑山羊羔羊瘤胃发酵参数的影响

瘤胃是反刍动物特有的消化器。当机体温度过高时瘤胃微生物活性和上皮细胞通透性会降低，造成反刍时间缩短，发酵模式改变，影响动物的健康[19]。瘤胃pH 值是最直观反映瘤胃内环境是否稳定的指标，其正常水平在5.5～7.5 之间[3]。本试验结果中，复合营养素对瘤胃pH值无影响，且均在正常范围内，表明瘤胃内环境稳定。

BCP是反刍动物最主要的蛋白质提供者，其含量的多少反映了瘤胃微生物对NH3-N 利用能力的大小。本试验结果中，试验组羔羊瘤胃液中BCP 含量较对照组提高了13.84%，说明复合营养素可以刺激瘤胃微生物摄取NH3并合成BCP，这与血清生化中BUN 含量下降的结果相对应。李冲等[20]在日粮中添加75 mg/kg 的β-葡聚糖可以降低瘤胃中NH3-N 浓度，提高瘤胃微生物蛋白的浓度和质量。前人还发现，不光植物提取物可以通过提高过瘤胃蛋白的数量来调控瘤胃发酵的情况[21]，腐殖酸钠也可以明显降低绵羊瘤胃NH3-N浓度，同时提高瘤胃微生物蛋白合成数量，促进瘤胃消化代谢[22]。

VFA 是反刍动物的主要能量来源。异丁酸和异戊酸可以刺激瘤胃纤维分解菌的生长，促进饲料中纤维物质的降解，提高饲料转化率[23]。本试验中复合营养素显著提高了瘤胃中异丁酸和异戊酸的摩尔比，表明复合营养素可以改变瘤胃发酵。越来越多的试验结果也已经证实了植物多糖、植物提取物可作为瘤胃改良剂。Hopkins 等[24]已经证实，阿拉伯木聚糖具有使瘤胃缓慢发酵的特性，可以提高瘤胃内丙酸的摩尔比；同样，陆燕等[25]通过体外试验发现，添加100 mg/l和300 mg/l 丁香酚能显著提高VFA 的浓度；除此之外，Joseigeraci[26]通过体内试验进一步证明，补充丁香酚、肉桂醛和辣椒油树脂的混合物可以增加瘤胃总VFA浓度，提高畜体生产性能。

3.4 复合营养素对大足黑山羊羔羊抗氧化状态的影响

当机体受到应激时，体内抗氧化系统受损，无法及时清理ROS，致使机体发生氧化应激，从而影响机体的健康和生长发育[1]。动物体内T-AOC 是一个反映机体抗氧化能力的综合指标。抗氧化酶系统中比较重要的抗氧化酶包括SOD、CAT 和GSH-Px。本试验结果中，试验组羔羊瘤胃上皮组织SOD、CAT、GSH-Px以及T-AOC均有上升趋势，说明复合营养素可以在一定程度上提高机体的抗氧化能力。但是，试验组羔羊血浆中SOD浓度大幅度下降，与瘤胃上皮组织中SOD浓度上升结果不一致，具体原因有待进一步研究。孟子琪[3]研究发现，发酵麸皮多糖可以显著提高杜寒杂交肉羊血浆中SOD 的活性，且血浆T-AOC以及GSH-Px、CAT和GSH浓度也均有升高趋势，这与本试验结果基本一致。前人已证实，植物提取物中的主要抗氧化活性成分为酚类、生物碱、皂苷、黄酮等，可以有效清除体内的自由基，提高机体抗氧化酶活性[27]；腐殖酸的抗氧化能力则源于自身的多酚-醌基结构对自由基的清除作用。

MDA 是脂质损伤程度的标志，可以与脂类形成化合物，降低抗氧化酶的活性[3]。本试验结果显示，复合营养素的添加使试验组羔羊血浆MDA水平较对照组降低19.25%，说明复合营养素在很大程度上缓解了脂质氧化损伤。与本结果相似，孟子琪[3]研究发现，发酵麸皮多糖可以显著降低血浆MDA水平；顾鲲涛[15]研究发现β-葡聚糖可以降低奶牛血清MDA 含量，有效缓解脂质过氧化。此外，植物提取物的原料中含有大量的酚类天然抗氧化成分[28]，可将酚羟基的氢原子给予ROS，以此来减缓不饱和脂质的过氧化[29]。