灌服黄芪多糖对奶牛产奶量、免疫性能及抗氧化性能的影响

徐丽云，郑梦荷，许子豪，牛高伟，王永力，邱 辉，吴宇轩，金 桐，邵 伟

(1.新疆农业大学动物科学学院，乌鲁木齐 830052；2.新疆长荣饲料有限公司，昌吉 831100；3.新疆佳和瑞鑫农牧科技有限公司，昌吉 831100；4.新疆昌吉市吉缘牧业有限公司，昌吉 831100)

黄芪(Astragalus)是指蒙古黄芪、膜荚黄芪的根，主要产于山西、甘肃和黑龙江等地，含有多糖、皂苷、黄酮等多种生物活性成分，具有抗衰老、抗肿瘤、利水消肿、增强免疫力等作用[1]。黄芪多糖(Astragaluspolysaccharides，APS)是从黄芪的茎或干根中提取的一种活性物质，主要分为杂多糖和葡聚糖[2]，具有免疫调节[3]、抗氧化[3]、抗肿瘤[4-5]、保护心血管系统[6]、降血糖[7]等多种生物学作用。文月玲等[8]研究发现，为每头奶牛每天补饲10～100 g APS，对机体健康无毒副影响；魏彤[9]在奶山羊饲料中添加50、100、150 mg/kg APS对其产奶量均无显著影响；胡文举等[10]试验结果表明，为肉雏鸡补饲0.2% APS能极显著提高其免疫器官指数和免疫球蛋白含量；彭宏刚[11]研究发现，在育肥猪饲粮中添加0.2% APS可提高其血清白细胞介素2(IL-2)、IL-6和干扰素γ(IFN-γ)水平，增强免疫能力；Chang等[12]在饲料中添加0.2 g/kg APS可提高虾的抗氧化能力。目前关于APS在生产中的应用多见于猪、鸡等畜禽与水产养殖上。近年来，APS因其自身含有的营养物质和药用性能，受到越来越多学者的关注，但关于APS在奶牛生产中的应用报道较少。本试验通过研究灌服不同剂量APS对泌乳早期荷斯坦奶牛产奶量、牛乳体细胞评分(SCS)、机体免疫力与抗氧化能力的影响，旨在阐明APS对奶牛的作用和应用价值，为APS的进一步开发应用提供科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

APS为棕黄色粉末状，纯度为70%，购自山西百人得生物科技有限公司，；免疫球蛋白G(IgG)、IL-2、IL-6检测试剂盒均购自北京华英生物技术研究院；过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、总抗氧能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)检测试剂盒均购自中生北控生物科技股份有限公司。

1.2 试验设计与饲养管理

于2021年6月至2021年10月在新疆昌吉市吉缘牧业有限公司，选择体重(600.00±50.00) kg、泌乳天数(40±15) d、胎次(2.70±0.93)胎以及泌乳量(45.69±7.15) kg/d且健康的泌乳早期荷斯坦奶牛44头，随机分为对照组(CK)及APS20、APS55和APS90组，每组11头，所有试验牛均饲喂基础饲粮，在此基础上于每日清晨7:30 CK组灌服温水200 mL，各试验组分别灌服20、55、和90 g/d的APS溶液200 mL(预先将20、55、90 g APS分别溶于200 mL自来水中)，预试期10 d，正试期60 d。所有试验奶牛均在相同饲养管理条件下进行，试验期牛群自由采食、饮水。试验牛泌乳期饲粮营养水平参照NRC 2021，基础饲粮组成及营养水平见表1。

表1 基础饲粮组成及营养水平(DM基础)Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (DM basis) %

①每千克50%浓缩料包含：维生素A 34 614 IU；维生素D 10 770 IU；维生素E 166 498 IU；铜 69.05 mg；锌 438.6 mg；锰 369.84 mg；碘 5.03 mg；硒 1.718 mg；钴 5.24 mg；钙 2.171%。②产奶净能为计算值，其余营养水平为实测值

① Per kilogram of 50% concentrate contains:Vitamin A 34 614 IU;Vitamin D 10 770 IU;Vitamin E 166 498 IU;Cu 69.05 mg;Zn 438.6 mg;Mn 369.84 mg;I 5.03 mg;Se 1.718 mg;Co 5.24 mg;Ca 2.171%.② The net energy of milk production is calculated,and the rest of the nutrient levels are measured values

1.3 样品采集

1.3.1 乳样 在正试期第0、30和60天的06：30、14：30、22：30收集乳样，将3个时间点的乳样按4∶3∶3的比例混合成100 mL的混样，待测。

1.3.2 血样 在正试期第0、30和60天晨饲前，采集各组奶牛尾根静脉血10 mL，常温促凝后在3 500 r/min离心15 min，收集血清并分装，―20 ℃保存备用。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 产奶量 正试期内，每10 d统计1次各组奶牛的产奶量，用于统计分析平均日产奶量的变化趋势。

1.4.2 体细胞数(SCC) 在正试期第0、30和60天，24 h内利用Lactosccan SCC体细胞计数仪测定收集的牛乳混样的SCC。

SCC个体间差异较大，因此将SCC转化为SCS。参照母童等[13]的计算公式计算SCS。

x=log2(SCC/100 000)+3

式中，x为SCS值，0～9分对应的SCC如表2所示。

表2 乳中SCS与SCC的对应关系Table 2 Corresponding relationship between SCS and SCC in milk

1.4.3 免疫及抗氧化性能指标 按照试剂盒说明书采用酶免法测定血清中免疫指标IgG、IL-2和IL-6等；按照试剂盒说明书采用比色法测定抗氧化指标CAT、GSH-Px、T-AOC、SOD、MDA的活性或含量。

1.5 数据统计及分析

用SAS 19.0统计软件进行单因素方差分析，用Duncan氏法进行组间多重比较。结果用平均值±标准误表示。P<0.05表示差异显著，P<0.01表示差异极显著。

2 结 果

2.1 APS对奶牛日均产奶量的影响

由表3可知，在试验全期，各组产奶量差异均不显著(P>0.05)。

表3 各组奶牛日均产奶量Table 3 Daily milk yield of dairy cows in each group kg

2.2 APS对奶牛乳中SCS的影响

由表4可知，与CK组相比，第30和60天时，APS55组SCS均显著降低(P<0.05)；0～60 d内，APS55组SCS显著降低(P<0.05)；APS20和APS90组SCS在各时间点均差异不显著(P>0.05)，且APS90组SCS在第30天时极显著高于APS55组(P<0.01)。

2.3 APS对奶牛免疫性能的影响

由表5可知，试验全期内试验组奶牛血清中IgG含量均高于CK组，但差异不显著(P>0.05)。与CK组相比，第30天时，APS20组血清IL-2含量显著增加(P<0.05)，APS55与APS90组IL-2含量极显著增加(P<0.01)，且APS55与APS90组IL-2含量显著高于APS20组(P<0.05)；第60天时，APS20、APS55和APS90组血清IL-2含量均极显著增加(P<0.01)，且APS55与APS90组IL-2含量极显著高于APS20组(P<0.01)；0～60 d内，APS20组血清IL-2含量显著增加(P<0.05)，APS55和APS90组血清IL-2极显著增加(P<0.01)。第60天时，APS55组血清中IL-6含量显著增加(P<0.05)。

表4 各组奶牛乳中SCSTable 4 SCS in milk of dairy cows in each group

表5 各组奶牛免疫指标Table 5 Immune indexes of dairy cows in each group

2.4 黄芪多糖对奶牛抗氧化性能的影响

由表6可知，在试验全期，APS20、APS55和APS90组血清中SOD浓度均高于CK组，但差异不显著(P>0.05)。与CK组相比，第30、60天时，APS20、APS55和APS90组血清中CAT活性均极显著增加(P<0.01)；第60天时，ASP90组血清中MDA浓度显著降低(P<0.05)，APS20、APS55和APS90组血清中GSH-Px浓度均显著增加(P<0.05)，APS55和APS90组血清中T-AOC活性极显著增加(P<0.01)，且显著高于APS20组(P<0.05)；0～60 d内，APS55组血清T-AOC活性显著增加(P<0.05)。

表6 各组奶牛抗氧化指标Table 6 Antioxidant indexes of dairy cows in each group

续表

3 讨 论

3.1 APS对奶牛日均产奶量的影响

奶牛的产奶量是衡量其生产价值最直接的指标之一。李占锋等[14]研究结果表明，给奶牛补饲200 g/d黄芪组方添加剂，产奶量在试验后期出现提高的趋势。曾涵芳等[15]研究发现，为奶牛注射30、50 mL/d APS溶液后，各组产奶量无显著差异。而杜继红等[16]研究表明，每天为每头奶牛补饲10、15 g APS可显著提高其产奶量。本试验结果显示，各组间日均产奶量在试验全期均无显著变化；在试验中后期，灌服20、55 g/d APS组牛的产奶量与未灌服相比均有所提高，说明APS对产奶量的影响可能与奶牛所处的泌乳阶段、胎次有关[17]，还可能与奶牛的干物质采食量、饲养管理、所处的环境气候与自身的营养水平有关。

3.2 APS对奶牛乳中SCS的影响

乳房炎是奶牛最常见的疾病之一，乳房炎可导致奶牛产奶量下降，使牛奶失去原有的脂香味，严重时会丧失泌乳功能[18-19]。研究表明，有害的病原菌，如金黄色葡萄球菌、无乳链球菌、大肠杆菌和支原菌属等均能导致奶牛乳房炎[20-21]，提高牛乳中的SCC。杨玉艾等[22]与李瑜等[23]研究均表明，APS对金黄色葡萄球菌、无乳链球菌和大肠杆菌的增殖均有抑制作用，进而抑制牛乳中的SCC[24]。本试验中，灌服20、55、90 g/d APS后，在试验全期牛乳SCS均低于对照组，说明灌服APS可降低牛乳中的SCC，且灌服55 g/d APS时，牛乳中SCC达到最小值，说明APS抑制了导致乳房炎的病原微生物增殖，使SCC下降，进而改善奶牛健康状况，抑制机体炎症发生。

3.3 APS对奶牛免疫功能的影响

免疫球蛋白是动物体内经抗原刺激后产生的一种球蛋白，具有结合抗原、活化补体等功能[25]。IgG是由脾脏和淋巴结中的浆细胞合成的主要的免疫球蛋白之一，约占血清总免疫球蛋白的75%，通过凝集和沉淀抗原来调节抗菌、抗病毒和其他免疫活性[26-27]，其含量可以反映机体的健康和免疫状况[28]。鲍玉林等[29]研究表明，饲料中添加0.1% APS可显著提高舍饲藏羊血清中IgG含量；冯会利等[30]研究发现，0.2、0.4 g/kg APS可显著提高断奶羔羊血清中IgG含量；Wu[31]研究表明，当APS饲喂量>1 g/kg时，肉仔鸡血清IgG水平均高于未饲喂APS的肉仔鸡。本试验中，灌服20、55、90 g/d APS后，血清中IgG含量均有增高的趋势，说明APS具有提高血清中IgG的作用，进而提高机体免疫功能。

细胞因子是由免疫细胞和某些非免疫细胞经刺激产生的具有多功能的蛋白质分子，在免疫系统中主要起到介导和调节免疫应答的作用[32]。研究表明，多糖类物质能促进干扰素(IFN)、肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素(IL)等50多种细胞因子的产生[33]。IL-2主要由T淋巴细胞分泌，可促进免疫T细胞生长，介导细胞免疫和炎症反应，调节体液体免疫反应[34]。IL-6可以通过刺激T、B细胞增殖和分化，进而增强体液免疫功能[35]。黄芪及APS可以刺激IL-2和IL-6的产生来影响免疫应答[35-37]；王海凤等[38]研究发现，肉仔鸡灌服4、6 mg/mL APS可以增加其血清中IL-2含量。本试验中，在试验全期，灌服APS后血清中IL-2含量均高于对照组，且在60 d时，极显著高于对照组；灌服APS后血清IL-6含量均高于对照组，且在60 d时，灌服55 g/d APS效果较好，说明灌服APS可通过刺激IL-2和IL-6表达来提高奶牛的免疫机能。此外，本试验中，试验第0、30天血清中IL-2和IL-6的含量有降低的趋势，可能是APS对机体免疫调节作用，随着时间的延长，细胞对APS的刺激反应下降；其原因也可能是试验前期，试验牛正处于泌乳初期，此时免疫机能较弱，在试验后期试验牛免疫机能逐渐稳定。

3.4 APS对奶牛抗氧化性能的影响

血清T-AOC可以作为衡量机体抗氧化状态的指标，可体现机体抗自由基损伤的情况[39]，同时SOD、GSH-Px和CAT是机体主要的抗氧化酶，可反映机体抗氧化能力的情况[40]。王义翠等[41]研究发现，5～10 g/头APS可提高断奶犊牛血清的抗氧化酶活性；杨松等[42]发现，1、0.5和0.05 g/kg 的APS可显著提高小鼠SOD、CAT、GSH-Px活性及T-AOC。本试验中，试验组血清中SOD、CAT、GSH-Px、T-AOC浓度均高于对照组，且灌服55 g/d APS时效果较好，说明APS能够提高抗氧化酶活性，减轻氧化自由基对机体的损伤。

MDA含量可反映组织中脂质过氧化程度与机体抗氧化能力的强弱，一般其含量与机体抗氧化性能成反比[43]。冯士彬等[44]研究发现，湖羊羔羊饲粮中添加1 g/mL APS可显著降低血清中MDA浓度；靳录洋等[45]研究发现，雏鸡皮下注射12.5、25、50 mg/mL APS均可降低血清中MDA浓度。本试验中，灌服90 g/d APS时，血清中MDA浓度显著降低，说明APS可降低血清中过氧化物的产生，从而降低动物机体脂质过氧化损伤程度，提高机体的抗氧化能力。

4 结 论

在本试验条件下，补饲APS对泌乳早期奶牛产奶量虽无显著影响，但可提高机体免疫功能与抗氧化性能并降低牛乳中SCC，且55 g/d剂量的效果最佳。