膨化艾草秸稈對(duì)湖羊生長性能、血清抗氧化及免疫的影響

侯沛君，張立陽，韓 露，楊亞博，高騰云，王林楓，朱河水，付 彤* (1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院，河南 鄭州 5000；.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，河南 鄭州 5000；.河南省畜牧總站，河南 鄭州 5000;.河南悅美禾農(nóng)牧有限發(fā)展公司，河南 漯河 6000)

艾草(Artemisiaargyi)，菊科蒿屬植物，是中國傳統(tǒng)的中藥植物，廣泛分布于全國各地，主要含萜類、黃酮類、多糖等，其蛋白質(zhì)、維生素和氨基酸含量也極為豐富[1-4]。研究表明，艾草的有效化學(xué)成分具有抗氧化[5]、抗炎癥[6-9]和抗凝血[10-11]等作用。艾草每年的總產(chǎn)量在8.5萬噸，且種植面積超過5萬畝[12]，隨著艾草產(chǎn)品需求量的增加，艾稈大量產(chǎn)生，但因其粗纖維含量高、營養(yǎng)價(jià)值低等缺點(diǎn)，大部分地區(qū)主要將其進(jìn)行廢棄或焚燒，利用率較低。擠壓膨化是秸稈常見的處理方式之一，其過程是秸稈在膨化機(jī)內(nèi)通過機(jī)械摩擦，在高溫、高壓的情況下被擠壓、碾碎，然后突然降壓爆破而出，形成膨松多孔的飼料[13]。膨化加工破壞了植物細(xì)胞壁，使淀粉發(fā)生糊化，淀粉顆粒結(jié)構(gòu)裂解而表面積增大，促進(jìn)淀粉降解，提高淀粉利用率[14]，且膨化飼料產(chǎn)生瘤胃不可降解的蛋白，可避免動(dòng)物體內(nèi)氨中毒，提高蛋白的利用率[15]。崔樹和等[16]飼喂的延邊黃牛結(jié)果表明，飼喂膨化玉米秸稈飼料黃牛的生長性能要高于飼喂常規(guī)黃貯玉米秸稈。因此，本試驗(yàn)采用膨化加工處理艾草秸稈，以探究膨化艾草秸稈對(duì)湖羊生長性能、血清抗氧化能力及免疫功能的影響，為膨化艾草秸稈的推廣和應(yīng)用提供科學(xué)理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間與地點(diǎn)試驗(yàn)于2019年11月至2020年1月在河南省臨潁縣悅美禾農(nóng)牧發(fā)展有限公司進(jìn)行。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)本試驗(yàn)采用隨機(jī)分組，將72只90日齡且平均體質(zhì)量為(25.27±0.57) kg的健康湖羊隨機(jī)分為3處理組，每個(gè)處理組設(shè)6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)4只(公母各半)：對(duì)照組(基礎(chǔ)飼糧即精料+干花生秧)，艾草秸稈組(基礎(chǔ)飼糧-16%干花生秧+16%艾草秸稈)，膨化艾草秸稈組(基礎(chǔ)飼糧-16%干花生秧+16%膨化艾草秸稈)，預(yù)試期15 d，正試期56 d。

1.3 飼糧組成與飼養(yǎng)管理艾草秸稈(粗蛋白7.08%，中性洗滌纖維66.74%，酸性洗滌纖維46.82%)和膨化艾草秸稈(粗蛋白6.95%，中性洗滌纖維54.90%，酸性洗滌纖維39.75%)均由河南神農(nóng)膨化公司提供。膨化艾草秸稈是通過將艾草秸稈與玉米以4∶6比例混合均勻，用濕法原料膨化機(jī)(EXP160S-110Kw，鄭州多勒機(jī)械有限公司)進(jìn)行膨化后獲得。試驗(yàn)湖羊飼糧是把粗飼料粉碎后和精料補(bǔ)充料一起混合攪拌制成的含水量為50%，精粗比為1∶1的全混合飼糧。每天09:00、16:00 飼喂，自由采食，自由飲水。飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

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

1.4 樣品采集與指標(biāo)測(cè)定

1.4.1生長性能測(cè)定 試驗(yàn)正式開始和結(jié)束后，晨飼前對(duì)試驗(yàn)羊空腹稱體質(zhì)量，記為始體質(zhì)量和末體質(zhì)量。每天記錄飼喂量，早晨飼喂前稱取剩料量，計(jì)算每只羊的干物質(zhì)采食量(DMI)，平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.4.2血液采集與指標(biāo)測(cè)定 每組選取體質(zhì)量相近的6只湖公羊于第56天清晨空腹頸靜脈采血于10 mL真空采血管(不含抗凝劑)中，靜置60 min后，3 500 r/min離心15 min，吸出上層血清分裝并儲(chǔ)存在-20℃冰箱，用于檢測(cè)血清生化指標(biāo)。采用全自動(dòng)生化分析儀(貝克曼庫爾特Au-5800)測(cè)定血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、尿素氮(BUN)、葡萄糖(GLU)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)含量；采用比色法測(cè)定(試劑盒購于南京建成生物工程研究所)血清中谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、總抗氧化能力(T-AOC)、過氧化氫酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量；采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)測(cè)定(試劑盒購于江蘇酶免實(shí)業(yè)有限公司)血清中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-8(IL-8)、干擾素-γ(INF-γ)、CD4和CD8含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析用Excel對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用SPSS 20.0進(jìn)行單因素方差分析和Duncan氏多重比較檢驗(yàn)，P<0.05為差異具有顯著性意義，P<0.01為差異具有極顯著性意義，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果

2.1 膨化艾草秸稈對(duì)湖羊生長性能的影響由表2可知，在整個(gè)試驗(yàn)期，與對(duì)照組相比，艾草秸稈組與膨化艾草秸稈組的ADG和DMI都顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，而料重比差異不顯著(P>0.05)。艾草秸稈組和膨化艾草秸稈組相比，膨化艾草秸稈組的DMI顯著高于艾草秸稈組(P<0.05)，其余指標(biāo)差異不顯著(P>0.05)。

表2 膨化艾草秸稈對(duì)湖羊生長性能的影響

2.2 膨化艾草秸稈對(duì)湖羊血清生化的影響由表3可知，3個(gè)試驗(yàn)組血清中TP、ALB、GLB、BUN、GLU、TC、TG、HDL-C、LDL-C含量均不具有顯著性差異(P>0.05)。

表3 膨化艾草秸稈對(duì)湖羊血清生化指標(biāo)的影響

2.3 膨化艾草秸稈對(duì)湖羊血清抗氧化指標(biāo)的影響由表4 可知，膨化艾草秸稈組的GSH-Px、SOD、T-AOC含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，與艾草秸稈組差異不顯著(P>0.05)，艾草秸稈組的MDA含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，其他指標(biāo)與對(duì)照組相比差異不顯著(P>0.05)。試驗(yàn)各組的CAT含量差異不顯著(P>0.05)，但膨化艾草秸稈組CAT含量最高。

表4 膨化艾草秸稈對(duì)湖羊血清抗氧化指標(biāo)的影響

2.4 膨化艾草秸稈對(duì)湖羊血清免疫及相關(guān)因子的影響由表5可知，膨化艾草秸稈組的血清IgA、IgM、IgG含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，CD4和CD8含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，INF-γ和CD4/CD8含量3組間差異不顯著(P>0.05)。艾草秸稈組的血清IgA、IgM、IgG含量與對(duì)照組差異不顯著(P>0.05)，血清TNF-α、IL-8含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，CD4和CD8含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，其余指標(biāo)差異不顯著(P>0.05)。

表5 膨化艾草秸稈對(duì)湖羊血清免疫及相關(guān)因子指標(biāo)的影響

3 討論

我國秸稈資源豐富，因其粗纖維含量高，在單胃動(dòng)物上利用率低，造成了大量浪費(fèi)[17]，但對(duì)反芻動(dòng)物使用有較高的利用價(jià)值。本研究發(fā)現(xiàn)艾草秸稈組和膨化艾草秸稈組的平均日增重均高于對(duì)照組，可能是由于艾草中含有不同的生物活性物質(zhì)和＂不明生長因子＂，對(duì)動(dòng)物生長產(chǎn)生了促進(jìn)作用[18]，具體原因有待進(jìn)一步研究。艾草秸稈組和膨化艾草秸稈組的干物質(zhì)采食量均顯著高于對(duì)照組，可能是艾草中的揮發(fā)油含有濃郁的馨香氣味，可以改善飼料中某些不良味道，使飼料變得清香，進(jìn)而提高了飼料的適口性和動(dòng)物食欲[19]。有研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加艾葉粉可以提高豬、雞的日增重，降低料重比[20-21]，這與本研究結(jié)果類似。膨化艾草秸稈組的干物質(zhì)采食量顯著高于艾草秸稈組，可能是因?yàn)榘萁斩捊?jīng)膨化后提高了適口性，進(jìn)而提高動(dòng)物的采食量。仲偉光等[22]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂膨化玉米秸稈發(fā)酵飼料可以提高肉羊的采食量和日增重，這與本研究結(jié)果相似。綜上，艾草秸稈經(jīng)膨化后可以促進(jìn)湖羊采食，改善生長性能。

血清中的蛋白質(zhì)量濃度在一定程度上反映動(dòng)物的機(jī)體狀況及生長發(fā)育情況，血清中TP和ALB的質(zhì)量濃度可以反映出動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)的吸收利用情況[23]。動(dòng)物血清中TP和ALB含量越高，動(dòng)物的蛋白質(zhì)沉積作用和吸收利用率越強(qiáng)，蛋白質(zhì)代謝就越強(qiáng)[24-25]。艾草秸稈組和膨化艾草秸稈組湖羊血清的TP、ALB、GLB含量與對(duì)照組差異不顯著，說明艾草秸稈膨化前后均未對(duì)湖羊的蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)生顯著影響。血清BUN含量在一定程度上可以判斷動(dòng)物機(jī)體蛋白質(zhì)代謝和氨基酸平衡，飼糧中蛋白質(zhì)的分解和瘤胃壁對(duì)氨態(tài)氮的吸收產(chǎn)生BUN，其濃度越低說明氮的利用率越高[26-27]。膨化艾草秸稈組湖羊血清BUN含量低于其他2組，說明膨化艾草秸稈飼料可以改善機(jī)體對(duì)氮的利用率。血清中的GLU濃度是體內(nèi)組織細(xì)胞活動(dòng)所需能量的直接來源，而血糖含量的變化則直接反映出動(dòng)物對(duì)糖類的吸收情況，GLU進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)，主要是供能或合成肝、肌糖原，或轉(zhuǎn)化成脂肪[28]。本試驗(yàn)中各試驗(yàn)組湖羊GLU水平與對(duì)照組相比均無顯著差異，這與孟晨光等[29]的研究結(jié)果一致，說明利用膨化艾草秸稈替代部分花生秧之后，湖羊的能量代謝不會(huì)受到影響。血清TC、TG、HDL-C和LDL-C含量在機(jī)體中具有重要的生理作用，TG含量增加，促進(jìn)機(jī)體的脂肪沉積[30]。本研究發(fā)現(xiàn)，在飼糧中分別添加艾草秸稈或者膨化艾草秸稈，湖羊血清中TC、TG、HDL-C和LDL-C含量差異不顯著，說明艾草秸稈膨化前后均未對(duì)湖羊的脂類代謝造成影響。

動(dòng)物新陳代謝會(huì)產(chǎn)生活性氧(ROS)自由基，體內(nèi)清除自由基主要依靠酶類抗氧化劑，包括SOD、CAT和GSH-Px等，SOD的主要功能是清除超氧化物自由基，在細(xì)胞的過氧化體中，酶反應(yīng)所產(chǎn)生的H2O2可被CAT清除，在線粒體及胞漿中所產(chǎn)生的H2O2可被GSH-Px清除[31]。MDA含量反映氧自由基介導(dǎo)的脂質(zhì)過氧化程度，其含量的高低間接地反映細(xì)胞的損傷程度[32]。張旭等[33]用3%的艾草粉飼喂蛋雞，結(jié)果表明蛋雞血清GSH-Px含量和CAT活性顯著升高，增加了蛋雞的抗氧化能力。陳宏燕等[ 34]研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加艾蒿粉可以提高肉仔雞中血清GSH-Px、SOD、T-AOC和CAT含量，降低MDA含量，提高機(jī)體的抗氧化能力。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，相比于對(duì)照組，艾草秸稈組降低了血清MDA含量，膨化艾草秸稈組提高了血清GSH-Px、SOD、T-AOC含量，這可能是由于膨化加工的高溫高壓條件導(dǎo)致水分蒸發(fā)，艾草秸稈形成蓬松多孔結(jié)構(gòu)，更容易使多酚類物質(zhì)釋放[35]，另一方面，高溫使多酚氧化酶失活，使多酚類物質(zhì)不被降解，保持多酚類物質(zhì)的高含量。據(jù)王萍等[36]報(bào)道，多酚類化合物含量與DPPH、ABTS自由基的清除呈顯著正相關(guān)，因此，膨化艾草秸稈增強(qiáng)了湖羊的抗氧化能力可能與多酚類物質(zhì)的含量提高有關(guān)。

血清中IgA、IgM、IgG含量是衡量機(jī)體免疫性能的重要指標(biāo)。CHU等[37]研究表明，飼喂蒙大拿蒿可以提高育肥豬血清中IgM、IgG的含量，增強(qiáng)其免疫功能。SANI等[38]研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加青蒿粉可增加肉仔雞血清中的IgG和IgM含量，提高了肉仔雞免疫功能。在本試驗(yàn)中，飼喂膨化艾草秸稈顯著提高了湖羊血清IgA、IgM和IgG含量，這可能是艾草秸稈含有的多糖物質(zhì)激活了T、B淋巴細(xì)胞[39]、自然殺傷細(xì)胞[40]、巨噬細(xì)胞[41]等免疫細(xì)胞，也可能是膨化加工降低了抗?fàn)I養(yǎng)因子，促進(jìn)機(jī)體營養(yǎng)物質(zhì)消化，改善了機(jī)體生長性能[42]，具體機(jī)理有待進(jìn)一步研究。TNF-α、IL-1β為促炎性因子，是機(jī)體在炎癥反應(yīng)時(shí)表達(dá)的參與免疫反應(yīng)的分子[43]，TNF-α由單核細(xì)胞與巨噬細(xì)胞釋放，促進(jìn)T細(xì)胞增殖分化[44]；IL-1β誘導(dǎo)正常細(xì)胞產(chǎn)生IL-6，并同IL-6一起參與炎癥反應(yīng)[45]。IFN-γ既是調(diào)節(jié)T、B淋巴細(xì)胞參與免疫反應(yīng)的主要細(xì)胞因子，又有抗炎作用[46]。林梅英等[47]研究表明，鬼針草總黃酮可以降低耳腫脹小鼠血清中TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8含量，其黃酮含量越高，降低的越多，本研究中飼喂膨化艾草秸稈顯著下調(diào)了血清中TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8的含量，這是因?yàn)榕蚧に囀沟命S酮類化合物含量增加[35]，進(jìn)而降低了湖羊血清TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8含量。CD4 T淋巴細(xì)胞與CD8 T淋巴細(xì)胞是T淋巴細(xì)胞2個(gè)重要亞群，且CD4/CD8可以反映機(jī)體的免疫功能[48]，其比值減少是機(jī)體免疫缺陷的重要指標(biāo)，而本試驗(yàn)3個(gè)試驗(yàn)組的CD4/CD8比值無顯著性差異，說明艾草秸稈膨化前后未對(duì)機(jī)體造成免疫缺陷，但膨化后的艾草秸稈可以顯著提高免疫球蛋白含量，降低TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8含量，在一定程度上可以增強(qiáng)機(jī)體的免疫能力。

綜上所述，艾草秸稈膨化前后均能提高湖羊的生長性能，但膨化艾草秸稈可以改善湖羊的抗氧化能力和免疫功能。