復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊增重、血清生化指標(biāo)、瘤胃發(fā)酵和抗氧化狀態(tài)的影響

■張 佳 郭 燾 郭俊濤 胡宇超 王文文 王 園* 安曉萍 齊景偉

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特010018；

2.內(nèi)蒙古自治區(qū)草食家畜飼料工程技術(shù)研究中心，內(nèi)蒙古呼和浩特010018）

羊肉一直以來都是我國的主要肉品之一，含有豐富的蛋白質(zhì)和多種維生素，具有低脂肪、低膽固醇、肉質(zhì)細(xì)嫩鮮美等特點(diǎn)，因此受到人們的青睞。大足黑山羊是重慶地方品種，主要集中在西南地區(qū)飼養(yǎng)，此地區(qū)夏季溫度較高，經(jīng)常能達(dá)到30 ℃以上。瘤胃是反芻動物特有的消化器官，以微生物發(fā)酵消化為主，但是當(dāng)山羊所處環(huán)境溫度過高時，體內(nèi)熱負(fù)荷增加，產(chǎn)生過量活性氧（ROS），引起脂質(zhì)氧化，產(chǎn)生氧化應(yīng)激，嚴(yán)重破壞了瘤胃內(nèi)微生物的結(jié)構(gòu)和數(shù)量，并且不可避免地對畜體生理生化狀態(tài)造成影響，具體表現(xiàn)為營養(yǎng)物質(zhì)代謝紊亂、采食量下降、免疫力下降，最終導(dǎo)致整體健康水平降低和增重減少[1-2]。

有研究表明，在日糧中添加植物多糖、腐殖酸鈉或植物提取物，均具有緩解氧化應(yīng)激，維持瘤胃正常發(fā)酵，避免畜體組織器官正常功能遭到破壞，促生長等顯著效果。發(fā)酵麩皮多糖是將麩皮非淀粉多糖中的非纖維多糖進(jìn)行微生物發(fā)酵轉(zhuǎn)化后獲得的，主要包括阿拉伯木聚糖、β-葡聚糖、甘露聚糖等。孟子琪[3]研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加發(fā)酵麩皮多糖可以提高血清中總蛋白（TP）和白蛋白（ALB）的水平，穩(wěn)定瘤胃內(nèi)環(huán)境，提高血液抗氧化功能，促進(jìn)肉羊增重。研究證實(shí)，腐殖酸鈉不光可以促進(jìn)瘤胃微生物生長，其自身結(jié)構(gòu)中的多酚-醌基也對自由基具有清除作用，故具有很強(qiáng)的抗氧化能力[4]。同樣，一些植物提取物也是良好的抗氧化劑，它們可以清除體內(nèi)ROS，提升抗氧化酶的活性，Xiaoping An 等[5]在日糧中添加了含有丁香酚、肉桂醛和辣椒油樹脂的復(fù)合植物提取物，發(fā)現(xiàn)可以提高母羊血漿中總抗氧化能力（T-AOC）、過氧化氫酶（CAT）活性，從而有效提高母羊的生長性能。

綜上所述，以往的研究都是集中在單個具有抗氧化活性的營養(yǎng)素上，而對復(fù)合產(chǎn)品的研究較少。因此，本研究將發(fā)酵麩皮多糖、腐殖酸鈉、植物提取物（含丁香酚、肉桂醛、辣椒油樹脂）這三種營養(yǎng)素配制成一種新型復(fù)合營養(yǎng)素飼喂大足黑山羊，以觀察其增重、血清生化指標(biāo)、瘤胃發(fā)酵和抗氧化狀態(tài)的變化，旨在探究復(fù)合營養(yǎng)素是否可以通過提高畜體抗氧化能力來保護(hù)組織或器官的健康，進(jìn)而促進(jìn)動物的生長，為今后復(fù)合營養(yǎng)素的研發(fā)與應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

復(fù)合營養(yǎng)素由內(nèi)蒙古自治區(qū)草食家畜飼料工程技術(shù)研究中心研制，主要成分為：發(fā)酵麩皮多糖（≥50%）、腐殖酸鈉（≥14%）、丁香酚（≥1.5‰）、肉桂醛（≥0.9‰）和辣椒油樹脂（≥0.6‰）等。

1.2 試驗(yàn)時間和地點(diǎn)

本試驗(yàn)于2019 年5～7 月在重慶市大足縣大足黑山羊種羊場進(jìn)行。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，將24只健康的2～3月齡體重[（10.25±0.83）kg]相近、體況良好的大足黑山羊羔羊隨機(jī)分為兩組，每組12 只。對照組飼喂不添加任何添加劑的基礎(chǔ)日糧，試驗(yàn)組飼喂添加5‰復(fù)合營養(yǎng)素的試驗(yàn)日糧。預(yù)飼期10 d，正式試驗(yàn)期60 d。

1.4 試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧

大足黑山羊基礎(chǔ)日糧營養(yǎng)水平參考肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)（NY/T 816—20040）配合而成。

飼糧精粗比為60∶40，粗飼料為大蒜皮、苜蓿干草和黑麥草，精料主要為玉米、麩皮、豆粕、菜籽粕等，詳見表1。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.5 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)期間，每天飼喂2次（08:00和17:00），全天自由飲水，其他飼養(yǎng)管理按照養(yǎng)殖場的規(guī)定執(zhí)行。

1.6 樣品采集與測定

1.6.1 大足黑山羊日增重測定測量每只羔羊正式試驗(yàn)期開始前的空腹體重記為初始重，試驗(yàn)結(jié)束時空腹稱重記為末重。試驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算羔羊的平均日增重：

平均日增重（kg/d）=[末體重（kg）-初始重（kg）]/試驗(yàn)天數(shù)（d）

1.6.2 血液指標(biāo)測定

于正式試驗(yàn)期第60 d 清晨飼喂前，對所有試驗(yàn)羔羊進(jìn)行頸靜脈采血。利用真空促凝采血管采血，3 500 r/min 離心15 min，分離血清，立即用于血清生化指標(biāo)測定。葡萄糖（Glucose，GLU）、總蛋白（Totalprotein，TP）、白蛋白（Albumin，ALB）、球蛋白（Globulin，GLB）、尿素氮（Urea nitrogen，BUN）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（Aspartate aminotransferase，AST）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（Alanine aminotransferase，ALT）和肌酐（Creatinine，CRE）含量使用自動生化分析儀測定。

利用抗凝采血管采血，3 500 r/min 離心15 min，分離血漿，貯存于-80 ℃冰箱中待檢。血漿谷胱甘肽過氧化物酶（Glutathione peroxidase，GSH-Px）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）、丙二醛（Malondialdehyde，MDA）均采用ELISA試劑盒（武漢基因美生物科技有限公司）檢測。測定步驟嚴(yán)格參照說明書進(jìn)行。

1.6.3 瘤胃發(fā)酵參數(shù)測定

于正式試驗(yàn)期第60 d，各組隨機(jī)選取6 只羔羊，晨飼2 h 后屠宰。取新鮮的瘤胃內(nèi)容物，用4 層滅菌紗布過濾瘤胃液，濾液于-20 ℃保存，用于后續(xù)瘤胃發(fā)酵參數(shù)的測定。瘤胃液pH 值采用便攜式pH 計(jì)（OHAUS公司，美國）測定；菌體蛋白用考馬斯亮藍(lán)比色法進(jìn)行測定[6]。揮發(fā)性脂肪酸（VFA）用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜測定，液相色譜條件：色譜柱為BEH C18 柱（100 mm×2.1 mm），流動相為水（0.1%甲酸）-甲醇，流速為0.3 ml/min，柱溫為45 ℃，進(jìn)樣量為5 μl。

1.6.4 瘤胃組織抗氧化指標(biāo)測定

屠宰后取瘤胃腹囊上皮組織，用磷酸鹽緩沖液（PBS，0.01 mol/l，pH 值7.4）反復(fù)清洗，剪碎后立即轉(zhuǎn)入凍存管中，液氮速凍，貯存于-80 ℃冰箱中待檢。取解凍后適量瘤胃上皮組織，加PBS制備10%（質(zhì)量）組織勻漿，3 000 r/min 離心10 min，取上清液用于抗氧化相關(guān)指標(biāo)測定?？偪寡趸芰Γ═otal anti-oxidative capacity，T-AOC）和過氧化氫酶（catalase，CAT）采用南京建成生物工程研究所試劑盒檢測。GSH-Px、SOD、MDA 均采用ELISA 試劑盒（武漢基因美生物科技有限公司）檢測。測定步驟嚴(yán)格參照說明書進(jìn)行。瘤胃組織中蛋白濃度的測定使用上海索萊寶生物科技有限公司BCA蛋白濃度測定試劑盒。

1.6.5 統(tǒng)計(jì)分析

所有數(shù)據(jù)以每只羊?yàn)榻y(tǒng)計(jì)單位，采用SAS 9.2 統(tǒng)計(jì)軟件中GLM 模型進(jìn)行方差分析。若組間差異顯著，則應(yīng)用Duncan's 法進(jìn)行多重比較。結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示，P＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊增重的影響（見表2）

表2 日糧添加復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊增重的影響

由表2 可知，兩組大足黑山羊羔羊初始體重接近。試驗(yàn)結(jié)束時，試驗(yàn)組大足黑山羊羔羊末重較對照組提高了1.01 kg，平均日增重較對照組提高了28.35%，但差異均不顯著（P＞0.05）。

2.2 復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊血清生化指標(biāo)的影響（見表3）

表3 日糧添加復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊血清生化指標(biāo)的影響

由表3可知，與對照組相比，在日糧中添加5‰復(fù)合營養(yǎng)素對試驗(yàn)組大足黑山羊羔羊血清生化指標(biāo)均無顯著影響（P＞0.05）。試驗(yàn)組ALB有提高趨勢，提高了7.16%（P＞0.05）；而BUN、ALT、AST、CRE 則均有降低趨勢，分別降低了11.84%、16.13%、7.42%、15.22%（P＞0.05）。

2.3 復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊血漿抗氧化指標(biāo)的影響（見表4）

由表4 可知，與對照組相比，在日糧中添加5‰復(fù)合營養(yǎng)素對試驗(yàn)組大足黑山羊羔羊血漿抗氧化指標(biāo)（GSH-Px 和SOD 活性及MDA 水平）均無顯著影響（P＞0.05）。復(fù)合營養(yǎng)素在使羔羊血漿中SOD 活性降低了14.19%的同時，也使MDA 的水平降低了19.25%（P＞0.05）。

表4 日糧添加復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊血漿抗氧化水平的影響

2.4 復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)指標(biāo)的影響（見表5）

由表5 可知，日糧中添加5‰的復(fù)合營養(yǎng)素顯著提高了大足黑山羊羔羊瘤胃內(nèi)異丁酸和異戊酸的摩爾比（P＜0.05），對羔羊瘤胃內(nèi)pH值、BCP、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸的摩爾比以及乙酸/丙酸無顯著影響（P＞0.05）；但復(fù)合營養(yǎng)素使羔羊瘤胃內(nèi)BCP 水平提高了13.84%（P＞0.05）。

表5 日糧添加復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

2.5 復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊瘤胃上皮組織抗氧化能力的影響（見表6）

由表6 可知，與對照組相比，在日糧中添加5‰復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊瘤胃上皮組織抗氧化指標(biāo)（T-AOC 水平，SOD、CAT、GSH-Px 活性和MDA 含量）無顯著影響（P＞0.05），但瘤胃上皮組織中T-AOC 水平以及SOD、CAT、GSH-Px 活性均有所提高。

表6 日糧添加復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊瘤胃上皮組織抗氧化能力的影響

3 討論

3.1 復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊增重的影響

動物在高溫環(huán)境下，由于消化道供血量不足，消化能力減弱，影響了營養(yǎng)物質(zhì)的吸收效率，顯著降低了采食量，導(dǎo)致日增重降低，這直接影響了養(yǎng)殖生產(chǎn)效益[7]。日糧中添加植物多糖、腐殖酸鈉或植物提取物等具有抗氧化作用的營養(yǎng)素，可提高機(jī)體抗氧化功能，提高增重效果[3-5]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，飼料中添加復(fù)合營養(yǎng)素使得羔羊末重提高了1.01 kg，ADG 提高幅度達(dá)到28.35%，表明復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊生長性能有改善作用。與本試驗(yàn)結(jié)果類似，魏占虎等[8]在飼料中加入β-葡聚糖顯著提高了羔羊的ADG和飼料轉(zhuǎn)化率。王內(nèi)貴[9]在育肥羊日糧中添加腐殖酸鈉后，同一時間段內(nèi)試驗(yàn)組比對照組多增重16.55 kg，既縮短了育肥時間，又節(jié)約了飼料成本。與之相似，梅寧安等[10]發(fā)現(xiàn)在日糧中添加1%腐殖酸鈉可顯著提高肉羊的增重性能。此外，Chaves等[11]在羔羊日糧中添加200 mg/kg的肉桂醛，發(fā)現(xiàn)羔羊較對照組日增重多出約36 g。

3.2 復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊血清生化指標(biāo)的影響

血清生化指標(biāo)可以反映出機(jī)體代謝和免疫功能的變化，是衡量機(jī)體健康狀況的重要指標(biāo)，其變化也是某些組織或器官將要受損的信號[12]。血清中GLU可快速有效地為動物代謝提供能量。本試驗(yàn)羔羊血清GLU 水平無明顯變化，表明羔羊能量代謝狀態(tài)穩(wěn)定。血清TP 和ALB 的濃度與蛋白質(zhì)合成能力成正比，GLB濃度越高越有利于增強(qiáng)免疫力。BUN是蛋白質(zhì)代謝的終產(chǎn)物，與蛋白質(zhì)的利用率成反比，且與瘤胃內(nèi)NH3-N濃度成正比[13]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，試驗(yàn)組羔羊血清中TP和ALB水平提高，BUN含量降低，這說明，復(fù)合營養(yǎng)素能夠提高瘤胃NH3-N 利用率，促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。雖然，Ma 等[14]研究發(fā)現(xiàn)植物多糖β-葡聚糖對奶牛血清中TP和ALB的含量均無顯著影響，但顧鯤濤等[15]指出，β-葡聚糖可以促進(jìn)瘤胃纖維的消化和乳酸的利用，致使瘤胃到十二指腸的微生物蛋白數(shù)量升高，進(jìn)而提高血清中TP 的含量。盡管目前有關(guān)腐殖酸鈉和植物提取物對反芻動物血清生化指標(biāo)的影響研究并不多，但其在單胃動物上的作用已得到了驗(yàn)證。潘倩[16]研究發(fā)現(xiàn)，腐殖酸可以降低仔豬血清中BUN 的含量，同時提高血清中TP 水平；同樣，方秋紅等[17]在斷奶仔豬的基礎(chǔ)日糧中添加了50 mg/kg 的肉桂油，發(fā)現(xiàn)可以顯著提高仔豬血清TP和ALB濃度，同時降低血清中BUN的濃度。

CRE是判斷腎臟功能健康與否的重要指標(biāo)，畜體血清CRE會因?yàn)楹粑涌?，尿量減少而升高。ALT和AST 可以反映肝臟的結(jié)構(gòu)功能。有研究稱，ALT 和AST在正常的營養(yǎng)代謝下在血清中的活性本不高，但是當(dāng)肝臟等組織細(xì)胞凋亡，二者就會被大量釋放進(jìn)入血液，造成血清中ALT 和AST 活性增強(qiáng)[18]。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組羔羊血清中CRE、ALT 和AST 水平分別降低了15.22%、16.13%和7.42%，這說明復(fù)合營養(yǎng)素對羔羊腎臟和肝臟存在一定的保護(hù)作用。

3.3 復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

瘤胃是反芻動物特有的消化器。當(dāng)機(jī)體溫度過高時瘤胃微生物活性和上皮細(xì)胞通透性會降低，造成反芻時間縮短，發(fā)酵模式改變，影響動物的健康[19]。瘤胃pH 值是最直觀反映瘤胃內(nèi)環(huán)境是否穩(wěn)定的指標(biāo)，其正常水平在5.5～7.5 之間[3]。本試驗(yàn)結(jié)果中，復(fù)合營養(yǎng)素對瘤胃pH值無影響，且均在正常范圍內(nèi)，表明瘤胃內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定。

BCP是反芻動物最主要的蛋白質(zhì)提供者，其含量的多少反映了瘤胃微生物對NH3-N 利用能力的大小。本試驗(yàn)結(jié)果中，試驗(yàn)組羔羊瘤胃液中BCP 含量較對照組提高了13.84%，說明復(fù)合營養(yǎng)素可以刺激瘤胃微生物攝取NH3并合成BCP，這與血清生化中BUN 含量下降的結(jié)果相對應(yīng)。李沖等[20]在日糧中添加75 mg/kg 的β-葡聚糖可以降低瘤胃中NH3-N 濃度，提高瘤胃微生物蛋白的濃度和質(zhì)量。前人還發(fā)現(xiàn)，不光植物提取物可以通過提高過瘤胃蛋白的數(shù)量來調(diào)控瘤胃發(fā)酵的情況[21]，腐殖酸鈉也可以明顯降低綿羊瘤胃NH3-N濃度，同時提高瘤胃微生物蛋白合成數(shù)量，促進(jìn)瘤胃消化代謝[22]。

VFA 是反芻動物的主要能量來源。異丁酸和異戊酸可以刺激瘤胃纖維分解菌的生長，促進(jìn)飼料中纖維物質(zhì)的降解，提高飼料轉(zhuǎn)化率[23]。本試驗(yàn)中復(fù)合營養(yǎng)素顯著提高了瘤胃中異丁酸和異戊酸的摩爾比，表明復(fù)合營養(yǎng)素可以改變瘤胃發(fā)酵。越來越多的試驗(yàn)結(jié)果也已經(jīng)證實(shí)了植物多糖、植物提取物可作為瘤胃改良劑。Hopkins 等[24]已經(jīng)證實(shí)，阿拉伯木聚糖具有使瘤胃緩慢發(fā)酵的特性，可以提高瘤胃內(nèi)丙酸的摩爾比；同樣，陸燕等[25]通過體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，添加100 mg/l和300 mg/l 丁香酚能顯著提高VFA 的濃度；除此之外，Joseigeraci[26]通過體內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)一步證明，補(bǔ)充丁香酚、肉桂醛和辣椒油樹脂的混合物可以增加瘤胃總VFA濃度，提高畜體生產(chǎn)性能。

3.4 復(fù)合營養(yǎng)素對大足黑山羊羔羊抗氧化狀態(tài)的影響

當(dāng)機(jī)體受到應(yīng)激時，體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)受損，無法及時清理ROS，致使機(jī)體發(fā)生氧化應(yīng)激，從而影響機(jī)體的健康和生長發(fā)育[1]。動物體內(nèi)T-AOC 是一個反映機(jī)體抗氧化能力的綜合指標(biāo)?？寡趸赶到y(tǒng)中比較重要的抗氧化酶包括SOD、CAT 和GSH-Px。本試驗(yàn)結(jié)果中，試驗(yàn)組羔羊瘤胃上皮組織SOD、CAT、GSH-Px以及T-AOC均有上升趨勢，說明復(fù)合營養(yǎng)素可以在一定程度上提高機(jī)體的抗氧化能力。但是，試驗(yàn)組羔羊血漿中SOD濃度大幅度下降，與瘤胃上皮組織中SOD濃度上升結(jié)果不一致，具體原因有待進(jìn)一步研究。孟子琪[3]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵麩皮多糖可以顯著提高杜寒雜交肉羊血漿中SOD 的活性，且血漿T-AOC以及GSH-Px、CAT和GSH濃度也均有升高趨勢，這與本試驗(yàn)結(jié)果基本一致。前人已證實(shí)，植物提取物中的主要抗氧化活性成分為酚類、生物堿、皂苷、黃酮等，可以有效清除體內(nèi)的自由基，提高機(jī)體抗氧化酶活性[27]；腐殖酸的抗氧化能力則源于自身的多酚-醌基結(jié)構(gòu)對自由基的清除作用。

MDA 是脂質(zhì)損傷程度的標(biāo)志，可以與脂類形成化合物，降低抗氧化酶的活性[3]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，復(fù)合營養(yǎng)素的添加使試驗(yàn)組羔羊血漿MDA水平較對照組降低19.25%，說明復(fù)合營養(yǎng)素在很大程度上緩解了脂質(zhì)氧化損傷。與本結(jié)果相似，孟子琪[3]研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵麩皮多糖可以顯著降低血漿MDA水平；顧鯤濤[15]研究發(fā)現(xiàn)β-葡聚糖可以降低奶牛血清MDA 含量，有效緩解脂質(zhì)過氧化。此外，植物提取物的原料中含有大量的酚類天然抗氧化成分[28]，可將酚羥基的氫原子給予ROS，以此來減緩不飽和脂質(zhì)的過氧化[29]。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)中，在大足黑山羊羔羊日糧中添加5‰復(fù)合營養(yǎng)素，可以一定程度上提高機(jī)體的抗氧化能力，改善血液生理狀態(tài)，調(diào)控瘤胃發(fā)酵過程，并增加羔羊的日增重。