不同非纖維性碳水化合物/中性洗滌纖維飼糧對高原型藏羊復胃形態(tài)發(fā)育的影響

周 力 李雪清 王志有 侯生珍 楊葆春 桂林生*

(1.青海大學農(nóng)牧學院，西寧 810016；2.西北農(nóng)林科技大學動物科技學院，楊凌 712100)

反芻動物胃腸道的結構是保障消化功能的前提，其胃腸道組織形態(tài)發(fā)育正常是營養(yǎng)物質被充分消化吸收的生理基礎[1]。此前對反芻動物胃腸道組織形態(tài)影響因素的研究主要集中在年齡[2]、飼養(yǎng)方式[3-4]、斷奶日齡[5]、添加劑[6-7]以及飼糧類型等[8]。有關飼糧精粗比對反芻動物瘤胃組織形態(tài)影響的系統(tǒng)研究較少且結論不一。如張雙奇等[9]試驗發(fā)現(xiàn)，6月齡荷斯坦公犢的瘤胃黏膜上皮角化層、顆粒層和基底層厚度隨著精料比例的增加而增大，其中精粗比為60∶40飼糧組顯著高于精粗比為40∶60飼糧組，不同精粗比飼糧對瘤胃固有膜厚度以及瘤胃乳頭長度、寬度和密度均無顯著差異。然而，Nocek等[10]認為隨著飼糧中精料比例和營養(yǎng)水平的提高，瘤胃乳頭長度和密度也隨之增加，但過高的精料比例會導致乳頭角質化不全，形態(tài)異常。Norouzian等[11]也指出粗飼料的物理刺激可以促進羔羊瘤胃肌肉層的發(fā)育，從而促使瘤胃容積增大。

藏羊作為青藏高原及其毗鄰地區(qū)特有的動物資源，長期生活在低溫、缺氧、強紫外輻射等惡劣環(huán)境中，具有耐寒、耐粗飼及抗病性強等優(yōu)點，在高原畜牧業(yè)中占有重要地位[12]。在生產(chǎn)實踐中，由于缺乏飼糧非纖維性碳水化合物(NFC)/中性洗滌纖維(NDF)對藏羊消化道影響的相關研究數(shù)據(jù)，不僅制約了羔羊養(yǎng)殖的推廣和普及，也使得針對性開發(fā)高寒牧區(qū)綿羊飼糧的研究缺乏相關的科學依據(jù)。基于此，本試驗以生活在高海拔地區(qū)的藏羊為試驗對象，研究不同NFC/NDF飼糧對育成期藏羊復胃組織形態(tài)的影響，以期為藏羊飼養(yǎng)管理策略的制訂提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

從青海省海北州高原現(xiàn)代畜牧示范園區(qū)中選取2～4胎次、體重[(26.38±0.43)kg]相近的4月齡健康高原型藏羊30只，依據(jù)性別隨機分為3個公羊組(M1組、M2組、M3組)和3個母羊組(F1組、F2組、F3組)，每組5只，分別飼喂NFC/NDF為2.20(精粗比為70∶30，F(xiàn)1組和M1組)、1.39(精粗比為50∶50，F(xiàn)2組和M2組)和0.92(精粗比為30∶70，F(xiàn)3組和M3組)的試驗飼糧。飼喂方式為精料和粗料均勻攪拌后混合飼喂。整個試驗期105 d，其中預試期為15 d，正試期為90 d。各組試驗羊每天飼喂2次(07:30和18:00)，自由采食，自由飲水。

1.2 試驗飼糧

根據(jù)當?shù)夭匮虻酿B(yǎng)殖模式、飼料資源以及我國《肉羊飼養(yǎng)標準》(NY/T 816—2004)進行試驗飼糧的配制，其組成及營養(yǎng)水平見表1。粗飼料為燕麥青干草。

表1 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質基礎)

1.3 樣品采集

飼養(yǎng)試驗結束時，每組隨機選取3只羊，禁食24 h、禁水12 h后進行頸靜脈放血致死。立即打開腹腔，按照《家畜解剖學及組織胚胎學》[13]所述分離出各胃室。用無菌手術刀分別從每只羊瘤胃背囊、網(wǎng)胃底、瓣胃和皺胃賁門腺區(qū)、胃底腺區(qū)和幽門腺區(qū)的附近區(qū)域取組織塊1.0 cm2左右，并用生理鹽水將各組織塊上的食糜沖洗干凈，然后迅速放入4%的多聚甲醛溶液中固定，以備制作組織切片。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 營養(yǎng)成分含量測定

試驗飼糧中干物質(DM)、粗蛋白質(CP)、粗灰分(Ash)、粗脂肪(EE)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、鈣(Ca)、磷(P)含量分別按照GB/T 6435—2014、GB/T 6432—1994、GB/T 6438—2007、GB/T 10359—2008、GB/T 20806—2006、GB/T 20805—2006、GB/T 6436—2002、GB/T 6437—2002。

1.4.2 復胃組織形態(tài)觀察

從4%多聚甲醛固定液中取出樣品，依次經(jīng)水洗、脫水、包埋、冷凍切片機冷凍(-30～-20 ℃)、切片(厚度10 μm)、烤片、蘇木精-伊紅(HE)染色、封片等程序制成冷凍切片。利用Olympus BX51顯微鏡以及Imaginge pro plus 6.0軟件分別觀察瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃及皺胃的組織形態(tài)學。每個樣本觀察3張非連續(xù)切片，每張切片選取5個視野(組織完整)，每個視野分別測定4組數(shù)據(jù)，其平均值作為1個測定數(shù)據(jù)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

初始數(shù)據(jù)用Excel 2016初步整理后，采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，再利用Duncan氏法進行多重比較，結果以平均值±標準差(mean±SD)表示，P<0.05為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏羊瘤胃組織形態(tài)的影響

圖1為飼喂不同NFC/NDF飼糧的高原型藏公羊的瘤胃冷凍切片。由表2可知，飼糧NFC/NDF對公羊的瘤胃角質層厚度、乳頭長度和肌層厚度的均無顯著影響(P>0.05)，但上述指標隨著飼糧NFC/NDF的下降有增加的趨勢。M3組公羊的瘤胃顆粒層厚度比M1組、M2組分別高出67.46%、64.36%(P<0.05)；M3組公羊的瘤胃乳頭寬度顯著大于M1組(P<0.05)，比M1組、M2組分別高出255.50%(P<0.05)、18.07%(P>0.05)；M3組公羊的瘤胃中央肌層厚度比M1組、M2組分別高出25.80%、24.13%(P<0.05)。上述結果說明飼喂NFC/NDF為0.92飼糧的高原型藏公羊的瘤胃形態(tài)發(fā)育較好。

表2 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏公羊瘤胃組織形態(tài)的影響

A：角質層 corneum；B：顆粒層 stratum granulosum；C：中央肌層 central muscularis；D：肌層 muscular layer；E：乳頭 papillae。

圖2為飼喂不同NFC/NDF飼糧的高原型藏母羊的瘤胃冷凍切片。由表3可知，F(xiàn)2組和F3組母羊的瘤胃角質層厚度、乳頭長度、乳頭寬度均顯著大于F1組(P<0.05)；F3組母羊的瘤胃顆粒層厚度比F1組、F2組分別高出66.50%、64.56%(P<0.05)；F3組母羊的瘤胃肌層厚度比F1組、F2組分別高出22.95%(P<0.05)、15.24%(P>0.05)；母羊的中央肌層厚度以F3組最大，但與F1組和F2組差異不顯著(P>0.05)。上述結果說明飼喂NFC/NDF為0.92飼糧的高原型藏母羊的瘤胃形態(tài)發(fā)育較好。

表3 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏母羊瘤胃組織形態(tài)的影響

A：角質層 corneum；B：顆粒層 stratum granulosum；C：中央肌層 central muscularis；D：肌層 muscular layer；E：乳頭 papillae。

2.2 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏羊網(wǎng)胃組織形態(tài)的影響

圖3為飼喂不同NFC/NDF飼糧的高原型藏公羊的網(wǎng)胃冷凍切片。由表4可知，M2組和M3組公羊的網(wǎng)胃角質層厚度分別較M1組高出25.33%和26.08%(P<0.05)；M2組和M3組公羊的網(wǎng)胃顆粒層厚度分別較M1組高出25.20%和27.26%(P<0.05)；M3組公羊的網(wǎng)胃乳頭寬度比M1組、M2組分別高出55.50%(P<0.05)、18.07%(P>0.05)；M1組和M2組公羊的網(wǎng)胃乳頭長度、肌層厚度、中央肌層厚度均低于M3組，但差異不顯著(P>0.05)。上述結果說明飼喂NFC/NDF為0.92飼糧的高原型藏公羊的網(wǎng)胃形態(tài)發(fā)育較好。

A：角質層 corneum；B：顆粒層 stratum granulosum；C：中央肌層 central muscularis；D：肌層 muscular layer；E：乳頭 papillae。

表4 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏公羊網(wǎng)胃組織形態(tài)的影響

圖4為飼喂不同NFC/NDF飼糧的高原型藏母羊的網(wǎng)胃冷凍切片。由表5可知，F(xiàn)2組和F3組母羊的網(wǎng)胃角質層厚度、顆粒層厚度、乳頭長度以及乳頭寬度均顯著大于F1組(P<0.05)，且F3組略高于F2組(P>0.05)；母羊的肌層厚度隨著飼糧NFC/NDF的增大呈現(xiàn)下降趨勢，但各組間差異不顯著(P>0.05)；F3組母羊的中央肌層厚度比F1組、F2組分別高出50.54%(P<0.05)、20.86%(P>0.05)。上述結果說明飼喂NFC/NDF為0.92飼糧的高原型藏母羊的網(wǎng)胃形態(tài)發(fā)育較好。

表5 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏母羊網(wǎng)胃組織形態(tài)的影響

2.3 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏羊瓣胃組織形態(tài)的影響

圖5為飼喂不同NFC/NDF飼糧的高原型藏公羊的瓣胃冷凍切片。由表6可知，公羊的瓣胃角質層厚度、顆粒層厚度、乳頭長度、乳頭寬度、肌層厚度及中央肌層厚度各組間差異均不顯著(P>0.05)，但隨著飼糧NFC/NDF的減小，上述指標均逐漸增大。其中，M3組公羊的瓣胃角質層厚度比M1組、M2組分別高出6.92%、6.67%；M3組公羊的瓣胃顆粒層厚度比M1組、M2組分別高出46.14%、20.62%；M3組公羊的瓣胃乳頭長度比M1組、M2組分別高出10.36%、7.50%；M3組公羊的瓣胃乳頭寬度比M1組、M2組分別高出10.96%、10.06%；M3組公羊的瓣胃肌層厚度比M1組和M2組分別高出6.23%、3.92%；M3組公羊的瓣胃中央肌層厚度比M1組和M2組分別高出19.40%、16.13%。上述結果說明飼喂NFC/NDF為0.92飼糧的高原型藏公羊的瓣胃形態(tài)發(fā)育較好。

表6 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏公羊瓣胃組織形態(tài)的影響

A：角質層 corneum；B：顆粒層 stratum granulosum；C：中央肌層 central muscularis；D：肌層 muscular layer；E：乳頭 papillae。

圖6為飼喂不同NFC/NDF飼糧的高原型藏母羊的瓣胃冷凍切片。由表7可知，F(xiàn)1組母羊的瓣胃角質層厚度、顆粒層厚度、乳頭長度、乳頭寬度及肌層厚度均小于F2組(P>0.05)，且F3組母羊的瓣胃角質層厚度、顆粒層厚度、乳頭長度、乳頭寬度及肌層厚度比F2組分別高出4.16%、32.99%、7.37%、16.24%、2.14%(P>0.05)；F3組母羊的中央肌層厚度比F1和F2組分別高出50.54%(P<0.05)、20.86%(P>0.05)。上述結果說明飼喂NFC/NDF為0.92飼糧的高原型藏母羊的瓣胃形態(tài)發(fā)育較好。

表7 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏母羊瓣胃組織形態(tài)的影響

A：角質層 corneum；B：顆粒層 stratum granulosum；C：中央肌層 central muscularis；D：肌層 muscular layer；E：乳頭 papillae。

2.4 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏羊皺胃組織形態(tài)的影響

圖7為飼喂不同NFC/NDF飼糧的高原型藏公羊的皺胃冷凍切片。由表8可知，M3組公羊的皺胃角質層厚度、黏膜層厚度及肌層厚度均大于M2組和M1組，但各組間差異不顯著(P>0.05)；M3組公羊的皺胃黏膜下層厚度比M1組、M2組分別高出53.06%(P<0.05)、4.93%(P>0.05)。上述結果說明飼喂NFC/NDF為0.92飼糧的高原型藏公羊的皺胃形態(tài)發(fā)育較好。

A：角質層 corneum；B：黏膜層 mucosal layer；C：黏膜下層 submucosa；D：肌層 muscular layer。

表8 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏公羊皺胃組織形態(tài)的影響

圖8為飼喂不同NFC/NDF飼糧的高原型藏母羊的皺胃冷凍切片。由表9可知，母羊的皺胃角質層厚度、黏膜層厚度、黏膜下層厚度以及肌層厚度隨著飼糧NFC/NDF的減小而增大。其中，F(xiàn)3組母羊的皺胃角質層厚度與F1組和F2組相比差異不顯著(P>0.05)；F3組母羊的黏膜層厚度、黏膜下層厚度以及肌層厚度均顯著高于F1組和F2組(P<0.05)。上述結果說明飼喂NFC/NDF為0.92飼糧的高原型藏母羊的皺胃形態(tài)發(fā)育較好。

A：角質層 corneum；B：黏膜層 mucosal layer；C：黏膜下層 submucosa；D：肌層 muscular layer。

表9 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏母羊皺胃組織形態(tài)的影響

3 討 論

3.1 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏羊瘤胃形態(tài)發(fā)育的影響

反芻動物瘤胃組織生長發(fā)育可依據(jù)飼糧的物理形態(tài)、類型以及營養(yǎng)水平高低等因素發(fā)生相應形態(tài)學變化，來達到機體正常生理代謝的需要[15-16]。王安思[17]研究得出，飼喂精粗比為80∶20飼糧的肉公犢牛瘤胃乳頭寬度比飼喂精粗比為70∶30、60∶40和50∶50飼糧的肉牛分別高出10.81%、58.17%和60.18%，而肌層厚度各組間差異不顯著。楊宏波[18]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂精粗比為60∶40的飼糧的犢牛瘤胃腹囊胃壁厚度、背囊乳頭長度和背囊胃壁厚度顯著大于飼喂精粗比為75∶25、70∶30飼糧的犢牛，飼喂精粗比為65∶35飼糧的犢牛瘤胃腹囊乳頭長度、腹囊乳頭寬度和背囊乳頭寬度顯著大于飼喂精粗比為75∶25、70∶30飼糧的犢牛。黃智南[19]試驗表明，精飼料中含有大量的NFC，補飼精飼料后增加了瘤胃上皮乳頭長度、表面積。Beiranvand等[20]認為纖維具有較高的粗糙性，可通過與瘤胃表皮的接觸移除角質層，最終使瘤胃上皮更加完整。在本試驗中，高原型藏羊瘤胃角質層厚度、顆粒層厚度、肌層厚度、中央肌層、乳頭長度以及乳頭寬度與飼糧NFC/NDF呈負相關。其原因是粗飼料尺寸較大且纖維含量高，具有高粗糙性和研磨值，通過與反芻動物瘤胃表皮不斷的接觸能移除角蛋白或者死亡的上皮細胞，使瘤胃上皮維持適宜的角化程度和完整性，從而促進瘤胃的生長發(fā)育[21]。

3.2 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏羊網(wǎng)胃形態(tài)發(fā)育的影響

網(wǎng)胃是網(wǎng)-瘤胃運動的起始點，反芻動物通過網(wǎng)-瘤胃有節(jié)律的收縮，使瘤胃內(nèi)食糜混合并推動瘤胃內(nèi)容物向瘤胃后轉移[22]。Nemati等[23]指出，當飼糧精料水平較高時，瘤胃內(nèi)含有較多的易發(fā)酵碳水化合物,發(fā)酵產(chǎn)生大量的丁酸和丙酸，而丁酸含量增加時，會促進瘤胃上皮異常增殖，導致瘤胃乳頭結塊和角化不全，引起消化道重量的異常增加。Giger-Reverdin等[24]研究發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧中精料水平的提高，奶山羊瘤胃總揮發(fā)性脂肪酸、丙酸和丁酸含量顯著增加，而乙酸含量顯著降低。從本試驗來看，NFC/NDF為0.92的飼糧(M3組)對藏公羊網(wǎng)胃角質層厚度、顆粒層厚度以及乳頭寬度發(fā)育的促進作用大于NFC/NDF為2.20(M1組)和1.39的飼糧(M2組)；不同NFC/NDF飼糧對藏公羊網(wǎng)胃乳頭長度、肌層厚度以及中央肌層厚度的促進作用相近，但都以M3組最大；F2組和F3組藏母羊的網(wǎng)胃角質層厚度、顆粒層厚度、乳頭長度以及乳頭寬度均顯著大于F1組，且F3組略高于F2組，同時F3組藏母羊的肌層厚度、中央肌層厚度也大于F1組與F2組。這可能正是由于精飼料在反芻動物瘤胃中發(fā)酵產(chǎn)生大量的乙酸、丙酸和丁酸等，而隨著丁酸含量的不斷增加，影響到了網(wǎng)胃乳頭以及黏膜上皮的生長發(fā)育，最終不利于網(wǎng)胃的生長發(fā)育。

3.3 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏羊瓣胃形態(tài)發(fā)育的影響

瓣胃的作用在于容納網(wǎng)胃送來的食糜并向皺胃轉移，同時將瘤胃未能消化的纖維素及部分木質素繼續(xù)磨壓加工以便為后面消化道提供易于消化、吸收的食糜[25]。本試驗中，飼糧NFC/NDF為0.92(M3組、F3組)時，藏羊的瓣胃角質層厚度、顆粒層厚度、乳頭長度、乳頭寬度、肌層厚度和中央肌層厚度均大于飼糧NFC/NDF為2.20(M1組、F1組)、1.39(M2組、F2組)。這說明粗飼料中大量的纖維素及木質素等除了在瘤胃中發(fā)酵分解外，還需通過網(wǎng)胃以及瓣胃的強烈收縮和舒張活動進行機械消化，從而使得瓣胃壁肌層不斷發(fā)育增厚，促進其生長發(fā)育。呂凱等[26]研究了蛋白質水平分別為21.03%(高)、18.02%(中)、15.01%(低)的飼糧對早期斷奶藏羔羊復胃發(fā)育的影響，結果顯示低蛋白質水平飼糧組藏羔羊瓣胃中央肌層厚度極顯著高于中蛋白質水平飼糧組，而不同蛋白質水平飼糧對瓣胃角質層厚度、黏膜上皮厚度、固有膜厚度以及黏膜肌層厚度的影響不顯著，這與本試驗結果相一致。

3.4 不同NFC/NDF飼糧對高原型藏羊皺胃形態(tài)發(fā)育的影響

皺胃作為反芻動物唯一具有分泌液的胃室，可分泌消化酶，類似單胃動物的胃，因此通常被稱為腺胃，又叫作真胃[27]。除了小腸外，皺胃也是反芻動物營養(yǎng)物質消化吸收的主要部位[28]，而營養(yǎng)物質的吸收決于其組織形態(tài)。在本試驗中，M2組和M3組藏公羊的皺胃角質層厚度、黏膜層厚度、黏膜下層厚度及肌層厚度均高于M1組，其中M2組和M3組公羊的黏膜下層厚度與M1組差異顯著；藏母羊的皺胃角質層厚度、黏膜層厚度、黏膜下層厚度以及肌層厚度隨著飼糧NFC/NDF的減小而增大，且F3組顯著大于F1組和F3組，在藏母羊皺胃角質層厚度方面，F(xiàn)3組>F2組>F1組。由此可見，各組藏羊皺胃組織形態(tài)存在差異，這將嚴重影響其對營養(yǎng)物質的吸收，因相關內(nèi)容報道較少，其影響機理還有待進一步研究。

4 結 論

在本試驗條件下，飼糧NFC/NDF影響高原型藏羊瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃和皺胃的組織形態(tài)，飼喂NFC/NDF為0.92飼糧的藏羊復胃形態(tài)發(fā)育優(yōu)于飼喂NFC/NDF為2.20和1.39飼糧的藏羊。