过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊生长性能及血液生化指标的影响

王士博， 许 涛， 李杨辉， 黄 棋， 柳志勇， 陈 宁， 尹君亮， 周小玲

（1.塔里木大学动物科学与技术学院，新疆 阿拉尔 843300；2.西南大学动物科学技术学院，重庆 402460；3.第三师畜牧兽医工作站，新疆 图木舒克 843900；4.新疆农垦科学院省部共建绵羊遗传改良与健康养殖国家重点实验室，新疆 石河子 832000）

作为一种生物活性肽，半胱胺（CS）是机体内半胱氨酸代谢的中间产物， 且参与辅酶A 的组成，在机体代谢、肝脏解毒和激素合成等方面发挥重要作用（曾李，2018）。 研究表明，CS 可以通过调控下丘脑生长激素释放激素（GHRH）/生长激素释放抑制激素（SS）-生长激素（GH）-胰岛素样生长因子（IGF）轴，促进机体消化、代谢和生长（Bai 等，2019；Zhou 等，2017）。 此外，CS还具有提高动物机体免疫能力、 抗氧化能力和缓解动物应激反应等功能（王仁华，2015）。 欧洲药品评估局（EMA）已将其纳入“无需制定最大残留量” 的有机物类别中， 可用于畜牧业生产（张会会等，2021）。

复合酶制剂是由一种或多种单一酶制剂为主体，加上其他酶制剂混合而成的，具有高度的催化作用（周财源，2020）。 有研究表明，在反刍动物日粮中添加以纤维素酶和木聚糖酶为主的复合酶制剂，可以破坏植物细胞壁，消除抗营养因子，增加动物对营养物质的消化吸收， 从而提高动物的生产性能（解祥学，2016）。 由于CS 不稳定的化学性质，其极易在反刍动物瘤胃中降解，因此本试验采用过瘤胃半胱胺（RP-CS），拟探究RP-CS 和复合酶制对后备湖羊母羊生长性能、生长激素指标、抗氧化指标、繁殖激素指标、血液蛋白质指标、血糖和血清脂类物质的影响， 为其在舍饲湖羊生产中提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验设计 本试验于2021 年5 月至7 月在图木舒克市兵团50 团夏河营万只羊养殖场合作社进行。试验选用2 月龄、体重（19.00±0.86）kg、健康的湖羊75 只，随机分为5 组，每组3 个重复，每个重复5 只羊。 对照组（T1 组）饲喂基础日粮，试验组分别在基础饲粮中添加0.16%过瘤胃半胱胺（T2 组）、0.16%复合酶制剂（T3 组）、0.16%过瘤胃半胱胺和0.16%复合酶制剂（T4 组）。RP-CS 为长沙绿拓生物科技有限公司产品。 复合酶为SUNSON 夏盛酶生物有限公司产品，原料组成为纤维素酶（活力≥100 U/g）、木聚糖酶（活力≥500 U/g）、β-葡聚糖酶（活力≥500 U/g）、 中性蛋白酶（活力≥500 U/g）和果胶酶（活力≥200 U/g），载体为稻壳粉和麦饭石。 参照NRC（2007）营养需要配制基础饲粮，基础饲粮组成及营养水平见表1。 试验预试期7 d，正式期60 d。

表1 基础饲粮组成及营养水平（干物质基础）

1.2 饲养管理 试验羊统一编号，抽血进行布病检测，消毒药浴剪毛，饲养在半开放式羊舍内。 定期对羊进行驱虫，对羊舍进行消毒，保持羊和羊圈干净卫生。 每天09:30 和21:30 以全混合日粮（TMR）的形式等量饲喂，自由饮水。 每日根据前1 d 剩余料情况，调整饲喂量，保证饲料有少量剩余，但不超过饲喂量的10%。

1.3 样本采集 试验期间仔细观察羊的采食、饮水和排粪、排尿规律以及其精神状态，做好日常记录。每次饲喂前清理料槽并对剩料进行称重记录，计算平均日采食量（ADFI）；在试验开始和结束时早晨对试验羊空腹称重并记录， 计算平均日增重（ADG）。 ADG/（g/d）=（试验末重-试验初始重）/试验天数；并根据ADFI 和ADG 计算耗料增重比（F/G）=ADFI/ADG。 试验第60 天时， 进行颈静脉采血，将采集的血液置于5 mL 离心管中，然后4 ℃、1980×g离心15 min 后析出血清， 将析出血清倒入新的离心管并置于-20 ℃冰箱保存待测。

1.4 指标测试 血清中总蛋白 （TP）、 白蛋白（ALB）、球蛋白（GLU）、白球比（A/G）、血糖（GLU）、总胆固醇（CHOL）和甘油三酯（TG）等血液生化指标含量于湖南省长沙市中医医院检测中心采用全自动生化仪测定（Cobas c311）。根据试剂盒说明书采用比色法测定血清中丙二醛（MDA）含量、总抗氧化能力 （T-AOC） 及总超氧化物歧化酶 （TSOD）、 过氧化氢酶 （CAT）、 谷胱甘肽过氧化酶（GSH-Px）、绵羊生长激素（GH）、绵羊胰岛素样生长因子1（IGF-1）、绵羊孕酮（PROG）、绵羊雌二醇（E2）、 绵羊促卵泡素 （FSH） 和绵羊黄体生成素（LH）活性，抗氧化指标的试剂盒购自南京建成生物工程研究所（南京，中国），繁殖激素指标的试剂盒购自江苏酶免实业有限公司（江苏，中国）。

1.5 统计分析 采用一般线性模型，以不同添加剂处理为固定因素， 体重数据另以初始体重为协方差进行差异性检验， 其余数据不采用协方差进行统计分析。 组间多重比较采用Sidak 法。 以alpha=0.05 水平判断显著性，数据以“平均值±标准误”表示。

2 结果

2.1 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊生长性能的影响 由表2 可知，与对照组相比，T2 组和T4 组的终末体重 （FBW） 分别提高了15.35%和14.81%（P＜0.01），T2 组、T3 组和T4组的ADG 分别提高了30.97%、12.26%、27.74%（P＜0.01），T2 组、T3 组和T4 组的ADFI 分别降低了4.33%、3.95%、3.10%（P＜0.05），T2 组、T3 组和T4 组的F/G 分别降低了26.98%、14.51%、24.22%（P＜0.05）。

表2 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊生长性能的影响

2.2 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊血清生长激素与繁殖激素指标的影响 由表3可知， 与对照组相比，T2 组、T3 组和T4 组的GH水平分别提高了12.01%、12.24%、11.85%（P＜0.01），T3 组和T4 组的IGF-1 水平分别提高了17.48%和21.37%（P＜0.01），各组的E2、P4、FSH和LH 水平均差异不显著（P＞0.05）。

表3 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊血清生长激素与繁殖激素指标的影响

2.3 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊血清抗氧化指标的影响 由表4 可知， 与对照组相比，T2 组、T3 组和T4 组的MDA 含量分别降低了30.15%、27.88%、29.39%（P＜0.01），T-AOC含量分别提高了5.00%、3.75%、3.75%（P＜0.05），CAT 活性分别提高了9.80%、8.96%、11.61%（P＜0.01），GSH-Px 活性分别提高了36.33%、15.48%、20.64%（P＜0.01）。 各组的T-SOD 水平差异不显著（P＞0.05）。

表4 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊血清抗氧化指标的影响

2.4 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊血清蛋白质和血糖指标的影响 由表5 可知，与对照组相比，T2 组、T3 组和T4 组的TP 水平分别提高了5.81%、3.19%、4.97%（P＜0.01），GLU水平分别提高了12.02%、12.32%、12.32%（P＜0.01）。各组的ALB 水平、GLO 水平和A/G 差异不显著（P＞0.05）。

表5 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊血液蛋白质和血糖指标的影响

2.5 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊血清脂类物质的影响 由表6 可知， 各组的CHOL 水平和TG 水平差异不显著（P＞0.05）。

表6 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊脂类物质的影响mmol/L

3 讨论

3.1 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊生长性能的影响 机体的GHRH/SS-GH-IGF轴在动物的生长发育中起到重要调控作用。 CS主要通过GHRH 和SS 来调控GH 分泌，CS 具有氨基和巯基，可以与SS 分子直接作用，使SS 的二硫键发生改变，并促进GH 的分泌，而GH 能够促进IGF 合成。GH 在体内的分泌主要受到SS的抑制（宋天增，2014）。 本试验发现，饲粮中添加0.16% RP-CS、0.16%复合酶制剂或二者联用，均可显著提高后备湖羊母羊的ADG，并且显著降低ADFI 和F/G。有研究发现，在绵羊或山羊日粮中添加不同剂量的半胱胺可显著提高动物的ADG 并且显著降低F/G （李荫柱等，2021；金水仙等，2014； 宋天增等，2014）。 王峰等（2011）研究发现，给海南和牛饲喂添加1.0 kg/t 的复合酶制剂能显著提高海南和牛的ADG 并且显著降低F/G。 本试验结果与上述结果相似，表明添加RP-CS 和复合酶制剂可提高反刍动物生长性能。本试验还发现，添加复合酶制剂或RP-CS 与复合酶制剂联用可以提高血清IGF-1 水平，这可能是由于RP-CS 耗竭SS 导致内源性GH 水平升高，进而也促进了IGF-1 的分泌，从而促进了后备湖羊母羊的生长发育。

3.2 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊血清抗氧化指标的影响 细胞功能的发挥及其活力在很大程度上依赖于机体中氧化还原状态的平衡，当机体内的活性氧自由基（ROS）过量时，便会破坏机体氧化还原的平衡，从而导致细胞内的大分子物质（脂质、蛋白质和DNA）过度氧化， 形成脂质过氧化物如MDA、 酮基和羧基等，破坏细胞膜完整性，最终造成细胞的功能退化甚至细胞凋亡（Mbikay，2012）。 T-AOC 是衡量动物机体应对氧化应激抵抗能力强弱的主要参数， 反映酶促体系和非酶促体系对外来刺激的代偿能力以及机体自由基代谢的情况。 MDA 是膜脂过氧化指标， 可间接反映细胞氧化受损程度（李荫柱等，2021）。 本研究发现，饲粮中添加RP-CS、复合酶制剂或二者联用均可以降低血液中的MDA 含量，提高血清中T-AOC 水平。 以上结果表明， 饲粮中添加适量的RP-CS 或复合酶制剂可以增强后备湖羊母羊对氧化应激的抵抗能力，保护机体细胞免受氧化损伤。 其原因可能是由于RP-CS 中含有还原性的氨基和巯基，可以清除自由基从而保护生物大分子中的巯基免受氧化， 还能通过自身途径或间接地提高抗氧化酶的活性，其中T-SOD、CAT 和GSH-Px 等构成了抵抗自由基的内源性细胞屏障， 这些酶的作用是将活性物质转化为非自由基和无毒的产物（Surai，2015）。 而复合酶制剂（主要为纤维素酶，活力≥290 U/g）可以提高T-AOC 和SOD 活力， 增强机体清除过氧化物的能力 （黄晓飞，2022）。 综合来看，RP-CS 和复合酶制剂具有提高机体抗氧化功能的作用。

CAT 可以避免羟基自由基的产生，以保护细胞成分免受氧化损伤（Ashok，2003）。 T-SOD 通过降低超氧阴离子的稳态来保护细胞免受ROS 的伤害，终止自由基连锁反应，并可将超氧化物转化为过氧化氢，再由机体的CAT 或GSH-Px 转化为水， 减少超氧化物对细胞的损害， 进而修复细胞（崔明宇等，2021；Curtis 等，1972）。 GSH-Px 可以降解胆固醇过氧化物， 降低脂质过氧化作用对机体的损伤，在保持机体细胞内自由基相对平衡，避免细胞内外有害物质对膜系统结构和功能破坏中发挥重要作用（邵延萱，2021）。 本研究发现，饲粮中添加RP-CS、复合酶制剂或二者联用均可以提高血清中CAT 和GSH-Px 含量，这说明在后备湖羊母羊日粮中添加RP-CS 或复合酶制剂可以提高后备湖羊母羊血液中的CAT 和GSH-Px 含量，通过减少超氧化物对细胞的损害， 从而保护细胞成分免受氧化损伤。

3.3 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊血清生长和繁殖相关激素的影响 繁殖性能是决定后备母羊品质的重要性能之一，母羊繁殖性能主要受到下丘脑-垂体-性腺轴激素的作用，其中FSH、LH、E2 和P4 是重要的调控激素（Hollander 等，2021；Raz 等，2014；Bartlewski 等，2000）。王俊花（2020）发现，饲料中添加复合酶制剂（主要为蛋白酶，活力≥3000 U/g，木聚糖酶，活力≥2000 U/g，纤维素酶，活力≥1000 U/g）可以显著提高伊犁鹅的血清中的FSH 和LH 含量，提示复合酶制剂能有效提高动物繁殖性能。 但在本试验中并未发现日粮中添加RP-CS 或复合酶制剂对后备湖羊母羊的繁殖激素指标存在显著影响。推测是RP-CS 和酶制剂的添加剂量不同、酶制剂组合或物种不同所引起的。

3.4 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊血清蛋白质和血糖指标的影响 动物血液生化指标是动物遗传和环境相互作用的结果，反映了动物生命活动、营养代谢和身体健康状况。TP 浓度的高低反映了动物体蛋白质合成代谢的快慢，ALB 的主要作用是调节细胞外环境并运输维生素、 激素以及脂类物质， 血液中ALB 和TP 可以反映体内能量代谢的情况以及肝脏是否受损 （陈志蒙等，2022； 高天爽，2014）。 李奎（2016）在安格斯肉牛的日粮中添加三组不同酶活力复合酶制剂 （三组复合酶制剂均为纤维素酶、木聚糖酶和β-葡聚糖酶），结果为三个试验组血清中TP 含量显著高于对照组。 与此研究结果类似，本研究发现，饲粮中添加RP-CS、复合酶制剂或二者联用均可以提高血清中TP 含量。这表明在后备湖羊母羊日粮中添加RP-CS 和复合酶制剂可以提高蛋白质在动物体内的合成速度。 原因可能是通过提高IGF-1 水平促进了细胞增殖，并通过自分泌、内分泌和旁分泌作用于靶细胞，改变合成代谢，提升DNA 和RNA 的转录翻译水平， 进而促进蛋白质的合成 （王玲，2016）。

反刍动物调节血糖浓度的能力很强，可以保持血糖水平的相对稳定（汪水平等，2007）。 动物机体内的糖代谢对动物维持健康和保证动物的生产性能具有重要意义， 血液中GLU 含量可作为反映机体营养和健康状况的重要指标 （钟华配，2020）。 本研究发现，饲粮中添加RP-CS、复合酶制剂或二者联用均可以提高血清中GLU 水平。 类似地，李冬梅等（2007）在日粮中分别添加10、15、20 mg/kg BW 的CS 发现，试验组的GLU水平显著高于对照组。 原因可能在于CS 可促进动物机体对糖原的消化、吸收或转化。

3.5 过瘤胃半胱胺和复合酶制剂对后备湖羊母羊血清脂类指标的影响 血浆中CHOL 和TG水平的变化能反映出机体脂类代谢的情况。 李冬梅等（2007）在日粮中分别添加10、15、20 mg/kg BW 的CS， 发现试验组的CHOL 水平与对照组相比并不显著。 类似地，本试验各组血清CHOL和TG 水平之间无显著差异，说明此剂量的RPCS 和复合酶制剂对此试验条件下的后备湖羊母羊血清CHOL 和TG 水平无显著影响。 然而，T2组、T3 组和T4 组TG 水平有低于T1 组的趋势（P=0.07）， 这说明添加适量RP-CS 或酶制剂有降低后备湖羊母羊血液中CHOL 水平的趋势，能减少血清中脂类物质的含量。 有研究发现，CS可以降低高脂日粮饲喂小鼠血脂含量， 维持肝脏脂肪代谢稳定（郑建良，2007），复合酶制剂可以影响机体脂肪沉积（闻治国，2017）。 研究结果表明RP-CS 或酶制剂对机体脂代谢有一定的改善作用。

4 结论

本研究表明， 饲粮中添加0.16% RP-CS、0.16%复合酶制剂或二者联用对后备湖羊母羊的繁殖激素和血液中脂类物质无明显影响，但是可以显著提高后备湖羊母羊的生长性能、血液中抗氧化能力以及血糖水平和总蛋白水平，且0.16%的过瘤胃半胱胺组效果最好，提示本试验中的RP-CS 及其复合酶制剂作为饲料添加剂， 在畜禽生产中具备较好促生长作用和应用前景。