补喂4种氨基酸对哺乳期羔羊生长代谢的影响

张海雷， 安 敏， 杨开伦*， 刘志强， 汪建国， 张亚倩， 马 艳

（1.新疆农业大学动物科学学院，新疆乌鲁木齐 830052；2.新疆上品美羊科技有限公司，新疆昌吉 831100）

羔羊是养羊业的基础，羔羊培育是肉羊生产中的关键环节，其培育的优劣直接影响到成年后的生产性能。因此，如何保证哺乳期羔羊健康、快速生长一直是肉羊养殖业亟待解决的问题。D-丝氨酸可以通过提高N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体的活性来促进生长激素的释放（李奎等，2004）。谷氨酰胺可以为肠道细胞供能并促进肠道黏膜细胞成熟分裂 （肖英平等，2012）。瓜氨酸可以在动物体内合成精氨酸和一氧化氮，抑制下丘脑生长激素抑制激素的释放并促进生长激素的释放（孙召君，2012）。胍基乙酸可以在动物体内合成肌酸及磷酸肌酸参与机体供能（江涛等，2012）。基于上述4种氨基酸生物学功能的研究及在其他幼龄动物上饲喂的结果，本试验给哺乳期羔羊补喂这4种氨基酸，探究其对羔羊生长、代谢和免疫机能的影响，为这4种氨基酸在哺乳期羔羊饲养中的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验设计 试验于2021年6月～11月在新疆昌吉高新技术产业园新疆上品美羊科技有限公司进行。试验选取健康且体重接近的湖羊公羔50只，平均体重为（4.02±0.49）kg，随机分为5组，每组10只。对照组羔羊不补喂，试验组羔羊从4日龄开始，分别补喂2 g/kg D-丝氨酸、2 g/kg谷氨酰胺、2 g/kg瓜氨酸、0.5 g/kg胍基乙酸，试验进行28 d。

1.2 饲养管理及日粮组成 所有羔羊随母羊饲养于同一高床圈舍中，羔羊出生后1～3 d正常随母吮乳，第3天用奶瓶装生理盐水对羔羊进行诱导采食，第4天时试验正式开始。饲喂前称取氨基酸置于奶瓶中，将50 mL生理盐水煮沸后冷却至50℃后，加入奶瓶中与氨基酸充分混匀。饲喂前用手固定好羊头，补喂时将奶嘴从羔羊嘴角插入至舌根位置，缓慢挤压奶瓶，每挤4下后便取出奶瓶，防止造成羔羊窒息，重复上述过程直至补喂完成。每天饲喂2次，补喂时间为每日8:00和19:00，羔羊15日龄时补饲开食料，开食料的营养水平 （干物质基础）：粗蛋白质20.21%、粗脂肪2.19%、中性洗涤纤维12.44%、酸性洗涤纤维5.55%、钙1.41%、磷0.41%。羔羊自由采食、饮水。

1.3 样品采集与处理 羔羊18、32日龄时，每组挑选健康且体重接近的7只羔羊，于早上8:00准时补喂氨基酸，补喂2 h后颈静脉采血5 mL。用含有肝素钠的5 mL抗凝管收集后，用低速离心机3000 r/min离心15 min后收集血浆，平均分装于2只1.5 mL的冻存管中，-20℃冷冻保存，用以测定血浆生化指标。

羔羊25日龄时，每组挑选健康且体重接近的6只羔羊，于前一天晚上20:00与母羊隔离，期间断水断食，早上8:00准时补喂氨基酸，补喂1 h后颈静脉采血5 mL。用含有肝素钠的5 mL抗凝管收集后，用低速离心机3000 r/min离心15 min后收集血浆，平均分装于2只1.5 mL的冻存管中，-20℃冷冻保存，用以测定血浆氨基酸含量。

1.4 试验指标的测定

1.4.1 生长性能的测定 记录羔羊4日龄的体重记为初始体重，试验每7 d进行一次称重，计算平均日增重，每次称重于早上饲喂前进行。

平均日增重/（g/d）＝（末重-初重）/试验天数。

1.4.2 血浆中氨基酸含量的测定 血浆中氨基酸含量均送由北京普瑞华盛公司采用液质联用法进行测定。

1.4.3 血液生化指标的测定 血浆生化指标均送由北京华英生物技术研究所进行检测。总蛋白、白蛋白、葡萄糖、氨、尿素采用比色法测定，生长激素、胰岛素采用反射免疫分析法测定，IgA、IgG采用双抗夹心法测定。

1.5 统计分析 所有数据采用SPSS 21.0统计软件的单因素方差分析，用Duncan’s法进行多重比较，结果以“平均数±标准差”表示，以P＜0.05为差异显著水平。

2 结果与分析

2.1 补喂4种氨基酸对羔羊生长的影响 由表1可知，D-丝氨酸组18、25、32日龄的体重与平均日增重较对照组分别提高了22.31%、19.06%、19.61%和35.30%（P＜0.05）；谷氨酰胺组11、18、25、32日龄的体重与平均日增重较对照组分别提高了20.28%、20.20%、14.09%、16.82%和23.53%（P＜0.05）；瓜氨酸组11和32日龄的体重较对照组分别提高了12.33%和12.30%（P＜0.05）。

表1 补喂4种氨基酸对羔羊生长的影响（n=10） kg

2.2 补喂4种氨基酸对羔羊血浆氨基酸含量的影响 由表2可知，D-丝氨酸组丝氨酸、半胱氨酸和赖氨酸的含量较对照组分别提高了730.48%、51.60%和32.98%，苏氨酸的含量降低了26.09%（P＜0.05）；谷氨酰胺组甘氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸的含量较对照组分别提高了81.96%、238.57%和229.48%，脯氨酸和苏氨酸的含量分别降低了30.24%和36.02%（P＜0.05）；瓜氨酸组甘氨酸和谷氨酸的含量较对照组分别提高了73.31%和61.73%，脯氨酸、苏氨酸和半胱氨酸的含量分别降低了34.06%、36.87%和94.90%（P＜0.05）；胍基乙酸组半胱氨酸的含量较对照组提高了118.47%，苏氨酸和赖氨酸的含量分别降低了21.80%和28.20%（P＜0.05）。

表2 补喂4种氨基酸对羔羊血浆氨基酸含量的影响（n=6） μmol/L

2.3 补喂4种氨基酸对羔羊血浆GH和IGF-I的影响 由表3可知，羔羊18日龄时，D-丝氨酸组生长激素和IGF-I的含量较对照组分别提高了21.39%和34.07%（P＜0.05）；谷氨酰胺组生长激素的含量较对照组降低了13.14%（P＜0.05）；胍基乙酸组生长激素和IGF-I的含量较对照组分别提高了39.43%和39.96%（P＜0.05）。

表3 补喂4种氨基酸对羔羊血浆GH和IGF-1的影响（n=7） ng/mL

羔羊32日龄时，D-丝氨酸组生长激素和IGF-I的含量较对照组分别降低了32.73%和23.34%（P＜0.05）；谷氨酰胺组生长激素和IGF-I的含量较对照组分别降低了43.84%和38.82%（P＜0.05）；瓜氨酸组生长激素和IGF-I的含量较对照组分别降低了40.61%和36.68%（P＜0.05）。

2.4 补喂4种氨基酸对湖羊羔羊血浆生化指标的影响 由表4可知，羔羊18日龄时，D-丝氨酸组总蛋白、白蛋白、尿素的含量较对照组分别提高了29.55%、34.72%%、34.83%（P＜0.05）； 谷氨酰胺组尿素的含量较对照组提高了28.67%（P＜0.05）；瓜氨酸组总蛋白、白蛋白、球蛋白和尿素的含量较对照组分别提高了38.38%、33.06%、42.26%和39.57%（P＜0.05）；胍基乙酸组总蛋白、白蛋白、球蛋白、尿素的含量较对照组分别提高了46.39%、34.05%、55.40%、26.07%（P＜0.05），氨的含量下降了9.2%（P＜0.05）。

表4 补喂4种氨基酸对羔羊血液生化指标的影响（n=7）

羔羊32日龄时，D-丝氨酸组总蛋白、白蛋白、球蛋白和氨的含量较对照组分别降低了40.90%、45.22%、42.60%、7.58%（P＜0.05）； 谷氨酰胺组白蛋白和氨的含量较对照组分别降低了12.52%和8.89%（P＜0.05）；胍基乙酸组总蛋白、白蛋白、球蛋白和氨的含量较对照组分别下降了34.65%、46.25%、39.27%和6.35%（P＜0.05）。

3 讨论

本试验结果显示，补喂D-丝氨酸显著提高了羔羊的生长性能。这表明D-丝氨酸对哺乳期羔羊具有促进生长的作用。D-丝氨酸是一种功能性氨基酸，动物机体内的D-丝氨酸主要由丝氨酸酶将L-丝氨酸转化而来。本试验中补喂D-丝氨酸提高了羔羊血浆中丝氨酸、半胱氨酸和赖氨酸的含量，降低了苏氨酸含量。D-丝氨酸促进羔羊生长可能与其提高N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体的活性有关 （Kartvelishvily等，2006），NMDA可以显著提高生长激素（GH）的分泌，提高血浆中GH的水平（Estienne等，1996）。本试验中，补喂D-丝氨酸显著提高了18日龄羔羊血浆中GH和IGF-I的含量，这表明D-丝氨酸可以促进GH和IGF-I的释放。而32日龄时GH和IGF-I含量的下降原因还有待进一步探究。D-丝氨酸一直被认为仅在动物的中枢神经发挥调节作用，对蛋白质合成代谢影响的报道较少。本试验中，补喂D-丝氨酸显著提高了羔羊18日龄时血浆中总蛋白、白蛋白和尿素的含量，这表明短期补喂高剂量D-丝氨酸可以促进机体蛋白质的合成代谢，而32日龄时总蛋白、白蛋白、球蛋白和氨的含量显著下降。D-丝氨酸促进羔羊生长代谢的作用机制还有待进一步的探究。

本试验结果显示，补喂谷氨酰胺显著提高了羔羊的生长性能，与蒋宗勇等（2010）研究结果在断奶仔猪代乳料中添加谷氨酰胺对仔猪生长有一定的促进作用一致，这表明谷氨酰胺对羔羊的生长具有一定的促生长作用。谷氨酰胺是哺乳动物细胞快速分裂的必需氨基酸和主要能量底物，以及合成谷胱甘肽、嘧啶和嘌呤的前体，在肠道健康中起关键作用。本试验中，补喂谷氨酰胺提高了哺乳羔羊血浆中甘氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸的含量，降低了脯氨酸和苏氨酸的含量。这与赵广民等（2020）的研究结果相似。其原因可能是母乳中氨基酸的含量下降，羔羊尚不能从从饲粮中获取所需的氨基酸，导致血浆中氨基酸含量下降。血尿素可以较准确地反映动物体内蛋白质代谢和氨基酸之间的平衡状况，氨基酸平衡时血清尿素氮浓度下降。本试验中补喂谷氨酰胺提高了羔羊18日龄时血浆中尿素的含量，这与李宁宁等（2012）的研究结果相似。

本试验结果显示，补喂瓜氨酸显著提高了羔羊的生长性能，与孙召君等（2012）研究结果补喂瓜氨酸可以提高哺乳仔猪的生长性能相似，这表明瓜氨酸对哺乳期羔羊具有促进生长的作用。瓜氨酸是一种非必需氨基酸。动物体内的瓜氨酸主要来自鸟氨酸循环过程，主要参与机体的氮平衡和新陈代谢的调控。本试验中，补喂瓜氨酸提高了羔羊血浆中甘氨酸和谷氨酸的水平，降低了脯氨酸、苏氨酸和半胱氨酸的水平。分析原因，可能也是由于羔羊无法获得足够的氨基酸，从而导致血浆中氨基酸含量下降。瓜氨酸被机体吸收后可以在肾脏等组织中转化为精氨酸和一氧化氮（NO），NO可以通过调节下丘脑和垂体细胞的活性来促进生长激素的分泌。精氨酸则可以通过抑制下丘脑生长激素抑素（SS）的释放来促进生长激素的释放，除此之外，瓜氨酸也可在大脑中通过鸟氨酸循环合成谷氨酸来促进生长激素释放 （Sureda等，2010；Varga等，2004）。本试验中，补喂瓜氨酸降低了32日龄羔羊血浆中GH和IGF-I的含量，其原因尚待进一步探究。本试验中，补喂瓜氨酸使羔羊18日龄时血浆中总蛋白、白蛋白、球蛋白和尿素的含量显著升高，赵国栋等（2020）研究表明，在小鼠饮水中补充瓜氨酸使血清中总蛋白和白蛋白水平呈升高趋势。表明瓜氨酸可能对机体的蛋白质合成有一定的促进作用，瓜氨酸对哺乳期羔羊生长代谢的作用机制仍需进一步研究。

本试验结果表明，补喂胍基乙酸促进了哺乳期羔羊的生长，与李洁蕾等（2017）研究结果哺乳仔猪日粮中添加胍基乙酸可以提高仔猪的生长性能相似，表明胍基乙酸对哺乳期羔羊有一定的促生长作用。血浆中游离氨基酸的含量在一定程度上可以反映动物体内氨基酸代谢的状况。本试验中，补喂胍基乙酸显著提高了羔羊血浆中半胱氨酸的含量，降低了苏氨酸和赖氨酸的含量。母乳是哺乳期羔羊氨基酸的主要来源，随着羔羊的生长，母乳中蛋白质含量逐渐下降导致提供的实收氨基酸的含量逐渐下降，而此时的羔羊对饲料中氨基酸的消化吸收能力尚不完善，从而导致血浆中氨基酸含量的下降。GH、IGF-I均对幼龄动物的生长发育发挥着重要的调控作用。Ibrahim等（2019）研究显示，GAA可以增强肝脏IGF-I和GH基因的表达。本试验中，补喂胍基乙酸提高了羔羊18日龄时血浆中GH和IGF-I的含量。这与Lu等（2020）的研究结果相似，这表明胍基乙酸可以提高血浆中GH和IGF-I的水平。血浆中蛋白的含量反映了机体蛋白质合成代谢的状况。本试验中，补喂胍基乙酸显著提高了18日龄羔羊血浆中总蛋白、白蛋白、球蛋白和血尿素的含量，降低了血氨的含量，这与Ostojic等（2015）的研究结果相似，这表明日粮中添加胍基乙酸可以促进羔羊蛋白质的合成和代谢。

4 结论

补喂胍基乙酸、瓜氨酸、谷氨酰胺和D-丝氨酸均可提高哺乳期羔羊生长代谢，其中D-丝氨酸、谷氨酰胺的作用效果最好，瓜氨酸、胍基乙酸次之。