饲粮中添加芦丁对努比亚山羊体尺指标、瘤胃发酵和器官发育的影响

刘宇航， 占今舜， 计接权， 王海波， 王丽媛， 赵生国 ， 霍俊宏

（1.甘肃农业大学动物科学技术学院，甘肃兰州 730070；2.江西省农业科学院畜牧兽医研究所，江西南昌 330200；3.浮梁县农业农村局，江西景德镇 333400）

在畜牧生产中应用抗生素， 不仅能促进动物生长发育，还可以减少疾病的发生，但抗生素的残留和耐药等问题也日渐严重， 对人们的生活造成影响（Marshall 等，2011）。 因此，寻求可以替代抗生素的饲料添加剂至关重要（靳纯嘏等，2018）。芦丁是一种黄酮类提取物， 能够影响瘤胃发酵环境（占今舜等，2021）， 改善动物生产性能（王霞等，2020；占今舜等，2019；Ganeshpurkar 等，2017；刘博等，2016；Helm 等，2002）， 抑制微生物细菌的增殖（Tim 等，2005）。 研究发现，芦丁具有保护反刍动物肾、肝脏及胃肠道黏膜，增强抗氧化和抗炎等功能（罗永光，2019；祖晓宁等，2018；郭旭东，2011），还可降低瘤胃甲烷菌和球菌数量 （白齐昌等，2020；Bodasr，2012）。 此外，芦丁可以提高肉鸡的生长性能（Cuik 等，2015）；改善反刍动物瘤胃内环境，提高代谢消化能力和生产性能（郭旭东等，2010）；还可以促进奶牛机体内氨基酸合成（Liu 等，2020）。本课题组前期研究发现，芦丁能够影响湖羊瘤胃微生物多样性， 提高机体的抗氧化能力 （王海波等，2022）。鉴于此，本文进一步探究芦丁对努比亚山羊体尺指标、瘤胃发酵和器官发育的影响，以期为芦丁在山羊生产中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验所用芦丁 （提取自槐米）纯度大于95%，为市购。

1.2 试验设计 试验于2020 年8 ~ 11 月在九江市修水县大业牧业有限公司肉羊养殖场进行。 选择2 月龄健康、 体重相近的努比亚山羊母羊36只，随机分为3 组，每组12 只羊。 分别饲喂基础饲粮（对照组）、基础饲粮+25 mg/kg 芦丁（试验Ⅰ组）和基础饲粮+50 mg/kg 芦丁（试验Ⅱ组）。 试验预饲期10 d，正试期60 d。 饲养结束后进行屠宰。参照我国肉羊饲养标准NY/T816-2004 配制基础饲粮，其中饲粮组成及营养水平（干物质基础）在占今舜等（2021）研究中进行了详细描述。

1.3 饲养管理 试验羊采用分栏饲养方式，每天分别于上午8：00 和下午5：00 饲喂， 努比亚山羊自由采食，饮水，次日早上称取剩料。 其他管理按养殖场规定执行。

1.4 样品采集和指标测定

1.4.1 体尺指标测定 在正试期的第10、30、60天早晨对努比亚山羊进行体重和体尺测定。 体尺测定包括体长、体高、胸围和管围。 具体测定方法如下（均用软尺测定）：（1）体高测定：耆甲最高点到地面的距离。 （2）体斜长测定：肩胛前端到坐骨结节后端的距离。 （3）胸围测定：肩胛后端围绕前胸一周的长度。 （4）管围测定：左管骨上1/3 处的周围长度。

1.4.2 瘤胃发酵指标和瘤胃细菌基因表达的测定饲喂试验结束后，3 组各选择4 只努比亚山羊（母羊）快速屠宰，对照组平均体重接近（26.98±0.61）kg， 试验Ⅰ组和试验Ⅱ组平均体重分别接近（26.32±0.92）kg 和（27.02±0.84）kg，瘤胃内容物使用纱布过滤，瘤胃液pH 用pH 计测定。 将液体用离心管（15 mL）和冻存管（5 mL）分装，在-80 ℃冷冻保存。 瘤胃液发酵参数检测参照占今舜等（2020）方法，测定瘤胃发酵参数包括pH、氨态氮（NH3-N）、乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸和总挥发性脂肪酸（TVFA）。 瘤胃液中细菌DNA提取、qRT-PCR 检测以及细菌引物均参照Zhan等（2017）方法，细菌引物详见表1。

表1 瘤胃细菌引物

1.4.3 器官发育指标测定 将试验羊只于正试期60 d 时，每个处理组各取4 只羊屠宰，将试验羊的瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃、心脏、肝脏、脾脏、肾脏、肺进行分离， 把表面附着的脂肪以及异物去除干净，水分吸干之后称重并记录。

1.4.4 肠道组织切片 将努比亚山羊屠宰后，准确在肠道中找到小肠， 用生理盐水将肠道内容物冲洗干净，剪取十二指肠、空肠和回肠组织块，在4%的多聚甲醛中进行固定。放在4 ℃的冰箱里储存，便于组织切片制作。利用显微镜观察和测量各肠段的绒毛高度（VH）和隐窝深度（CD），并计算各肠段的VH/CD 值。

1.5 统计分析 试验结果采用Excel 2016 进行数据收集整理， 然后使用IBMSPSS21.0 软件进行单因素方差分析 （ANOVA），LSD 法进行多重比较，结果以“平均值±标准误”表示，P < 0.01 表示差异极显著，P < 0.05 表示差异显著，P > 0.05 表示差异不显著。

2 结果

2.1 饲粮中添加芦丁对努比亚山羊体尺指标的影响 由表2 可知，与对照组相比，正试期第10天试验Ⅰ组和Ⅱ组山羊管围分别显著提高5.57%（P < 0.05）、6.93%（P < 0.05）， 正试期第60 天试验Ⅱ组管围和体高分别显著降低6.54%（P <0.05）、8.23%（P < 0.05）。 试验Ⅱ组山羊体长相比于Ⅰ组显著提高3.69%（P < 0.05）。各组间其他指标无显著差异（P ＞0.05）。

表2 饲粮中添加芦丁对努比亚山羊体尺指标的影响

2.2 饲粮中添加芦丁对努比亚山羊瘤胃发酵参数的影响 由表3 可知，与对照组相比，试验Ⅰ组山羊丙酸和总挥发性脂肪酸浓度分别显著降低42.14%（P < 0.05）、21.62%（P < 0.05）， 试验Ⅱ组山羊乙酸和总挥发性脂肪酸浓度分别显著降低29.23%（P < 0.05）、29.43%（P < 0.05）。 各组间其他指标无显著差异（P ＞0.05）。

表3 饲粮中添加芦丁对努比亚山羊瘤胃发酵参数的影响

2.3 饲粮中添加芦丁对努比亚山羊瘤胃细菌基因表达的影响 由表4 可知，与对照组相比，试验Ⅰ组山羊瘤胃产琥珀酸丝状杆菌、 溶纤维丁酸弧菌、 乳酸菌和黄色瘤胃球菌基因相对表达量分别提 高271.57%（P ＜0.01）、1686.09%（P ＜0.05）、280.00%（P ＜0.01） 和16226.73 %（P ＜0.01）；试验Ⅱ组白色瘤胃球菌、溶纤维丁酸弧菌、栖瘤胃普雷沃菌、 乳酸菌和黄色瘤胃球菌基因相对表达量分 别 提 高130.56% （P ＜ 0.01）、381.74% （P ＜0.05）、188.00%（P ＜0.01）、546.00%（P ＜0.01）和25624.75%（P ＜0.01），嗜淀粉瘤胃杆菌基因相对表达量降低57.89%（P ＜0.05）。 试验Ⅰ组与试验Ⅱ组嗜淀粉瘤胃杆菌、产琥珀酸丝状杆菌、白色瘤胃球菌、溶纤维丁酸弧菌、栖瘤胃普雷沃菌和乳酸菌基因相对表达量对比差异极显著（P ＜0.01）或显著（P ＜0.05），黄色瘤胃球菌基因相对表达量对比差异不显著（P ＞0.05）。

表4 饲粮中添加芦丁对努比亚山羊瘤胃细菌基因表达的影响

2.4 饲粮中添加芦丁对努比亚山羊器官发育的影响 由表5 可知，与对照组相比，试验Ⅰ组心脏重量、瓣胃重量和指数分别显著降低14.50%（P ＜0.05）、24.00%（P ＜0.05）、20.00%（P ＜0.05），试验Ⅱ组肝脏重量和指数分别提高12.54%（P ＜0.01）、14.95%（P ＜0.01），瓣胃重量和指数分别显著降低29.41%（P ＜0.05）、28.57%（P ＜0.05）。 试验Ⅰ组与试验Ⅱ组网胃重量和指数、 肝脏重量和指数对比差异显著 （P ＜0.05） 或极显著 （P ＜0.01）。 各组间其他指标无显著差异（P ＞0.05）。

表5 饲粮中添加芦丁对努比亚山羊器官发育的影响

2.5 饲粮中添加芦丁对努比亚山羊肠道发育的影响 由表6 可知，与对照组相比，试验Ⅰ组十二指肠VH/CD 和回肠VH 分别显著降低0.13%（P＜0.05）、15.42%（P ＜0.05）， 试验Ⅱ组十二指肠VH、十二指肠CD、回肠VH、回肠VH/CD 分别显著 降 低29.19%（P ＜0.05）、20.92%（P ＜0.05）、18.23%（P ＜0.05）、26.14%（P ＜0.05）。空肠CD 显著提高15.63%（P ＜0.05）。 试验Ⅰ组与试验Ⅱ组十二指肠VH、CD 和回肠VH/CD 差异显著 （P ＞0.05）。 各组间其他指标无显著差异（P ＞0.05）。

表6 饲粮中添加芦丁对努比亚山羊肠道发育的影响

3 讨论

3.1 饲粮中添加芦丁对努比亚山羊体尺指标的影响 体尺和体重是衡量动物体健康状况的指标（施海娜等，2021）。 动物的体高、管围和体长主要表现骨骼的发育状况， 胸围主要表现肌肉发育状况（付瑶等，2021；陈浩等，2020；Van 等，2016），生产中也常用胸围、体长等来估算动物的体重。研究发现，饲粮中添加芦丁能够提高羊的日增重、采食量和料重比（王凯等，2017；陈仁伟，2016；刘艳丰等，2014）。 本试验结果显示，在试验后期，在饲粮中添加芦丁能使山羊的体长、胸围和体重提高，说明添加芦丁可能会影响后期山羊的生长发育。

3.2 饲粮中添加芦丁对努比亚山羊瘤胃发酵影响 目前研究瘤胃发酵及微生物代谢平衡的重要衡量指标是以测定瘤胃内的pH、NH3-N 和VFA 含量为主（张昌吉等，2008）。瘤胃pH 稳定即可以体现胃内环境的稳定程度（华金玲等，2019）。5.5~7.5 是瘤胃pH 正常变化范围（李洪涛等，2017）。 本试验中，各组瘤胃pH 均在5.5~7.5 且无显著性差异，但呈现升高趋势，说明在饲粮中添加芦丁不会破坏山羊瘤胃内环境的稳定性。Spanghero 等（2008）发现，添加植物提取物降低了瘤胃液VFA 含量。 本试验中，与对照组相比，山羊饲粮中添加50 mg/kg 芦丁会使总挥发性脂肪酸、丙酸、乙酸的含量显著降低，造成这种差异可能是与所添加的黄酮添加剂类型、剂量、试验的动物品种和性别不同有关（Castillejosl等，2007）。 瘤胃液NH3-N 能为瘤胃微生物的发育提供充足的氮源（Wallace 等，1994）。 研究发现，大豆黄酮可以促进瘤胃中蛋白质的降解，使山羊瘤胃NH3-N 的含量提高（刘春龙等，2011）。 相比于对照组， 山羊饲粮中添加50 mg/kg 芦丁会使NH3-N 含量有升高趋势，这与上述结果相似。

反刍动物瘤胃内复杂微生物菌群组成和结构对维持内环境的稳态有着重要的作用 （裴彩霞，2012）。 白色和黄色瘤胃球菌、产琥珀酸拟杆菌是纤维素降解相关菌（王帅等，2014）。 黄色和白色瘤胃球菌可以产生纤维素酶，将植物细胞壁成分降解（王秀芝等，2008；Denman 等，2006）。产琥珀酸拟杆菌在降解秸秆等过程中有不可或缺的作用，是纤维素分解菌的优势菌株（王梦芝等，2011）。研究发现，嗜淀粉瘤胃杆菌细胞膜对黄酮类提取物的敏感性较高，数量变化幅度较大（陈丹丹，2014）。 本试验研究发现，Ⅱ组山羊能够增加其瘤胃液中黄色瘤胃球菌、白色瘤胃球菌和产琥珀酸丝状杆菌等的数量，说明芦丁能在一定程度上促进微生物对底物的利用，增加瘤胃纤维素降解速率。 栖瘤胃普雷沃氏菌、嗜淀粉瘤胃杆菌和溶纤维丁酸弧菌是研究最多的降解饲粮蛋白质菌。 由研究表明，芦丁可以降低湖羊瘤胃液中蛋白质分解菌的数量（占今舜等，2021）。 本试验中，试验Ⅰ组和Ⅱ组山羊瘤胃液中栖瘤胃普雷沃菌、 乳酸菌和溶纤维丁酸弧菌等的数量显著增加， 但Ⅱ组会使嗜淀粉瘤胃杆菌的数量有所降低，说明芦丁能一定程度上影响蛋白质物质的降解速率。

3.3 饲粮中添加芦丁对努比亚山羊器官发育的影响 器官重量和指数指标对于生产实践有着显著意义（官丽辉等，2014；邹思湘等，2012）。促进复胃发育， 有利于提高反刍动物消化功能（祁敏丽等，2016）。 胃上皮是瘤胃执行吸收、 代谢功能的重要组织。本试验各组瘤胃重量差异不显著，但随芦丁含量增加呈下降趋势。 饲粮添加25 mg/kg 芦丁网胃重量和指数的显著高于饲粮添加50 mg/kg芦丁的山羊，但饲粮中添加芦丁和未添加芦丁的山羊差异不显著，说明芦丁可能会在一定程度上影响网胃的发育。 瓣胃能进一步消化发刍的食物，是消化系统中重要的器官，会影响生产性能（张佩等，2019）。本试验中，Ⅰ组和Ⅱ组山羊瓣胃的重量和器官指数降低，芦丁可能会影响努比亚山羊瓣胃的发育。心脏是机体循环系统的动力源泉。 本试验研究发现，Ⅰ组和Ⅱ组山羊心脏重量降低，但是心脏指数组间并无差异显著性，说明心脏的增重和努比亚山羊本身的增重是同步进行的。 肝脏是消化系统中最大的消化器官（郭江鹏等，2011）。 在本试验中，Ⅱ组山羊肝脏重量和指数极显著提高， 说明饲粮中添加50 mg/kg 芦丁能促进努比亚山羊肝脏的生长和发育。动物体的消化吸收功能直接由肠道来反映（Chalvon 等，2021）， 小肠是肠道功能是否能平稳运行的决定因素（Calmpbellj 等，2019）。 绒毛高度、隐窝深度及VH/CD 反映肠道组织形态， 与肠道发育密切相关（占今舜等，2019）。 绒毛高度与吸收能力成正比例关系（占今舜等，2020）；隐窝深度与肠道消化功能呈反比例关系（刘晗璐等，2005）。 研究发现，沙葱黄酮能显著降低小肠隐窝深度，显著提高肉羊小肠绒毛高度， 绒毛高度/隐窝深度（VH/CD）， 使肉羊对营养物质的消化能力增强（特木其乐，2019）。以上结果表明，黄酮类物质能够促进肠道发育。 本试验中，高剂量芦丁会使山羊的空肠CD 提高， 十二指肠VH 和CD， 回肠CD 显著降低。 说明饲粮中添加高剂量芦丁会对努比亚山羊十二指肠和回肠的发育产生负面影响，不利于营养物质的消化吸收。

4 结论

本试验条件下，在饲粮中添加高剂量芦丁可以增加努比亚山羊部分瘤胃纤维素和蛋白质降解菌的数量，影响瘤胃发酵，对胃肠道发育产生负面影响。