飼糧地頂孢霉培養(yǎng)物添加水平對(duì)山羊生長(zhǎng)性能及血清生化、免疫和抗氧化指標(biāo)的影響

王笑言 劉武靈 孫清平 陳 東*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410123；2.邁特多(江蘇)生物技術(shù)有限公司，揚(yáng)州 225002)

抗生素自20世紀(jì)50年代以來(lái)被畜牧業(yè)廣泛應(yīng)用，抗生素的耐藥基因通過(guò)垂直或水平的方式傳播，對(duì)食品安全和人類健康產(chǎn)生了巨大威脅[1]。我國(guó)于2020年正式禁止抗生素作為飼料添加劑生產(chǎn)和使用，因此近幾年研究天然抗生素替代品成為飼料添加劑的熱點(diǎn)。古尼蟲(chóng)草屬于蟲(chóng)草屬真菌，在我國(guó)的貴州、重慶、安徽、四川、湖南、浙江、福建等地均有發(fā)現(xiàn)，其菌絲體中含有蟲(chóng)草素、蟲(chóng)草多糖、蟲(chóng)草酸等重要次級(jí)代謝產(chǎn)物[2]，具有抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、鎮(zhèn)痛消炎等[2-4]功能，但高成本限制了其在畜牧業(yè)的應(yīng)用。地頂孢霉培養(yǎng)物(Acremoniumterricolaculture，ATC)是由古尼蟲(chóng)草分離出的地頂孢霉菌經(jīng)人工發(fā)酵得到的一種蟲(chóng)草真菌源的綠色飼料添加劑，其與古尼蟲(chóng)草具有相似的功能性成分[5]，且ATC相對(duì)蟲(chóng)草價(jià)格較低，是具有類似抗生素作用的綠色飼料添加劑。盡管ATC推薦適用范圍為豬和雞，但前人探索了飼糧中添加ATC對(duì)反芻動(dòng)物的影響，發(fā)現(xiàn)ATC并未對(duì)反芻動(dòng)物的生長(zhǎng)性能、血清指標(biāo)和免疫功能產(chǎn)生不良影響，同時(shí)具有一定的益處[6-10]，但仍需進(jìn)一步探究其活性成分發(fā)揮的具體作用機(jī)理以及在不同反芻動(dòng)物中的適宜添加量。研究表明，家禽飼糧中添加ATC可以提高肉雞的生長(zhǎng)性能，增強(qiáng)肉雞免疫力和抗氧化能力[11]；改善雞肉品質(zhì)，提高肌內(nèi)氨基酸和脂肪酸含量，提高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[12]。豬飼糧中添加ATC可以改善生長(zhǎng)育肥豬的生長(zhǎng)性能、胴體性狀和肉品質(zhì)[13]；促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)和提高仔豬的免疫功能[14]。反芻動(dòng)物飼糧中添加ATC可以降低奶牛血清β-羥基丁酸和非酯化脂肪酸含量，提高奶牛的生產(chǎn)性能和抗氧化能力[15]；提高斷奶犢牛的生長(zhǎng)性能、抗氧化能力和免疫功能[16]。ATC還可以通過(guò)調(diào)節(jié)脂多糖誘導(dǎo)的乳腺炎大鼠絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)信號(hào)通路發(fā)揮抗炎和抗氧化作用[17]。近年來(lái)，ATC在奶牛、豬和家禽養(yǎng)殖中的研究較為集中，對(duì)于山羊的研究較少。因此，本試驗(yàn)以湘東黑山羊?yàn)檠芯繉?duì)象，探究飼糧ATC添加水平對(duì)其生長(zhǎng)性能及血清生化、免疫和抗氧化指標(biāo)的影響，為ATC在山羊飼糧中應(yīng)用提供相關(guān)理論和數(shù)據(jù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與飼糧

試驗(yàn)在長(zhǎng)沙市瀏陽(yáng)淳豐養(yǎng)殖合作社進(jìn)行。選取36只2.5月齡左右、體重為(10.00±0.28)kg的健康湘東黑山羊作為試驗(yàn)動(dòng)物。采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，隨機(jī)分為4組，每組3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)3只羊(公羊2只，母羊1只)。各組基礎(chǔ)飼糧中ATC添加水平分別為0(對(duì)照組)、0.5%、1.0%和2.0%[干物質(zhì)(DM)基礎(chǔ)]?；A(chǔ)飼糧配制參考NRC(2007)肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1，飼糧均制備成全混合顆粒飼料(顆粒直徑為8 mm，長(zhǎng)度為10 mm)飼喂。上述試驗(yàn)飼糧成本依次為3 500.00、3 631.84、3 762.38和4 019.61元/t。ATC由揚(yáng)州某生物技術(shù)有限公司提供，ATC主要功能性成分和營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表2。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))

表2 ATC的主要功能性成分和營(yíng)養(yǎng)水平

1.2 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)開(kāi)始前對(duì)試驗(yàn)羊舍進(jìn)行全面打掃消毒。試驗(yàn)羊在購(gòu)買時(shí)打好耳標(biāo)，預(yù)飼前進(jìn)行免疫疫苗注射和驅(qū)蟲(chóng)處理，每3只為1圈飼養(yǎng)，每圈占地12 m2。每天08:00和17:00定時(shí)飼喂，自由飲水，確保日剩料量為投料量的10%左右，記錄采食量。試驗(yàn)期為55 d，其中預(yù)試期10 d，正試期45 d。

1.3 樣品的采集和測(cè)定

1.3.1 生長(zhǎng)性能和經(jīng)濟(jì)效益

試驗(yàn)開(kāi)始和結(jié)束時(shí)分別于晨飼前空腹稱重作為初重和末重，計(jì)算平均日增重(ADG)；每日飼喂前清理料槽并稱重剩料，計(jì)算平均日采食量(ADFI)，并根據(jù)平均日采食量和平均日增重計(jì)算料重比(F/G)。相關(guān)指標(biāo)計(jì)算公式如下：

平均日增重(kg)=(末重-初重)/試驗(yàn)天數(shù)；平均日采食量(g/d)=(給料總量-剩料總量)/山羊只數(shù)；料重比=平均日采食量/平均日增重；毛收益[元/(只·d)]=增重收益-飼糧成本。

1.3.2 血清生化、免疫和抗氧化指標(biāo)

試驗(yàn)第45天晨飼前，每組隨機(jī)選取6只羊，頸靜脈采血，3 000 r/min，4 ℃離心15 min制備血清，-80 ℃保存，備測(cè)血清指標(biāo)。使用邁瑞B(yǎng)S200全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)血清生化指標(biāo)，包括血清葡萄糖(GLU)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、總膽固醇(TC)、游離脂肪酸(NEFA)、甘油三酯(TG)、尿素氮(UN)、β-羥基丁酸(BHBA)含量及谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、堿性磷酸酶(ALP)活性。使用北京安迪華泰生物科技有限公司試劑盒檢測(cè)血清免疫和抗氧化指標(biāo)，包括血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、白細(xì)胞介素-1(IL-1)、白細(xì)胞介素-2(IL-2)、白細(xì)胞介素-4(IL-4)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、丙二醛(MDA)含量和總超氧化物歧化酶(T-SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)活性及總抗氧化能力(T-AOC)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2017整理后，利用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，并采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較。結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，以P<0.05作為差異顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié) 果

2.1 飼糧ATC添加水平對(duì)山羊生長(zhǎng)性能和經(jīng)濟(jì)效益的影響

由表3可知，與對(duì)照組相比，0.5%組、1.0%組和2.0%組的末重分別提高了5.9%、0.9%和13.8%(P>0.05)，平均日增重分別提高了7.1%、15.2%和24.9%(P>0.05)。0.5%組的平均日采食量顯著低于其他各組(P<0.05)。與對(duì)照組相比，2.0%組的飼糧成本顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。各組之間增重收益和毛收益均無(wú)顯著差異(P>0.05)，但在數(shù)值上0.5%組、1.0%組和2.0%組的增重收益和毛收益均優(yōu)于對(duì)照組。

表3 飼糧ATC添加水平對(duì)山羊生長(zhǎng)性能和經(jīng)濟(jì)效益的影響

2.2 飼糧ATC添加水平對(duì)山羊血清生化指標(biāo)的影響

由表4可知，1.0%組和2.0%組的血清TP含量顯著高于對(duì)照組和0.5%組(P<0.05)，1.0%組和2.0%組之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。0.5%組、1.0%組和2.0%組的血清TC含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，血清ALP活性顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，0.5%組、1.0%組和2.0%組之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。各組之間血清GLU、ALB、NEFA、TG、UN、BHBA含量和ALT活性均無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表4 飼糧ATC添加水平對(duì)山羊血清生化指標(biāo)的影響

2.3 飼糧ATC添加水平對(duì)山羊血清免疫指標(biāo)的影響

由表5可知，2.0%組的血清IL-1含量顯著低于對(duì)照組、0.5%組和1.0%組(P<0.05)。0.5%組、1.0%組和2.0%組的血清IL-4含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。0.5%組、1.0%組和2.0%組的血清IL-6和TNF-α含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，且2.0%組的血清TNF-α含量顯著低于其他各組(P<0.05)。各組之間血清IgA、IgG、IgM、IL-2含量均無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表5 飼糧ATC添加水平對(duì)山羊血清免疫指標(biāo)的影響

2.4 飼糧ATC添加水平對(duì)山羊血清抗氧化指標(biāo)的影響

由表6可知，0.5%組、1.0%組和2.0%組的血清T-SOD活性顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。1.0%組的血清MDA含量顯著低于對(duì)照組、0.5%組和2.0%組(P<0.05)。各組之間血清CAT、GSH-Px活性和T-AOC均無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表6 飼糧ATC添加水平對(duì)山羊血清抗氧化指標(biāo)的影響

3 討 論

3.1 飼糧ATC添加水平對(duì)山羊生長(zhǎng)性能的影響

ATC具有動(dòng)物界“冬蟲(chóng)夏草”之美稱，富含多種有益活性物質(zhì)，前人研究表明，ATC對(duì)動(dòng)物有促生長(zhǎng)作用，哺乳期荷斯坦公犢代乳粉中添加5 g/(頭·d)的ATC可以顯著增加公犢平均日采食量和開(kāi)食料采食量[18]。荷斯坦?；A(chǔ)飼糧中添加15和30 g/(頭·d)ATC均可提高飼糧表觀消化率、飼料轉(zhuǎn)化效率及奶產(chǎn)量，且上述指標(biāo)與ATC添加水平呈線性關(guān)系[19]。此外，ATC可以提高杜寒雜交羊的平均日增重，且平均日增重與ATC添加水平成正比關(guān)系[10]。基礎(chǔ)飼糧中添加0.3%的ATC，育肥豬的平均日增重提高了9.20%，料重比降低了7.32%，但與未添加ATC組差異不顯著[20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，0.5%組、1.0%組和2.0%組湘東黑山羊的末重和平均日增重在數(shù)值上均優(yōu)于對(duì)照組，說(shuō)明ATC對(duì)湘東黑山羊具有一定促進(jìn)生長(zhǎng)效果，與上述結(jié)果相似，且在ATC添加水平為0.5%、1.0%和2.0%時(shí)，毛收益分別增加0.86、1.74和3.17元/[只·d]。這可能因?yàn)锳TC中含有的蟲(chóng)草多糖、蟲(chóng)草酸等作為益生元，在動(dòng)物體中可以抑制沙門氏菌等有害菌數(shù)量，提高乳酸桿菌有益菌的數(shù)量，從而改善動(dòng)物腸道健康，進(jìn)而提高生長(zhǎng)性能[21-23]。

3.2 飼糧ATC添加水平對(duì)山羊血清生化指標(biāo)的影響

血清生化指標(biāo)能客觀反映機(jī)體營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝狀態(tài)、臟器的健康與否以及動(dòng)物的免疫水平，是動(dòng)物生產(chǎn)和適應(yīng)性研究的重要參考指標(biāo)[24-25]。血清TP含量可反映機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)的吸收和代謝狀況，血清TP含量升高提示肝臟合成功能與組織蛋白質(zhì)保持動(dòng)態(tài)平衡的正向合成作用加強(qiáng)，機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)的消化利用的能力增加，從而有利于機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)的積累和生長(zhǎng)發(fā)育[26-27]。在本試驗(yàn)中，1.0%組和2.0%組的血清TP含量上升，表明飼糧中添加1.0%和2.0%的ATC可促進(jìn)山羊?qū)︼暭Z中蛋白質(zhì)的吸收。

血清TG和TC含量是衡量機(jī)體脂類代謝水平的重要指標(biāo)[28]。血清TG含量越低，機(jī)體脂肪的利用率越高[29]。ATC和蛹蟲(chóng)草生物活性成分相似，蟲(chóng)草多糖是兩者主要的生物活性成分[30]。研究表明，多糖類活性物質(zhì)可以改善動(dòng)物血清生化指標(biāo)，如大蒜多糖可以降低肉雞血清TC和TG含量[31]，黑木耳多糖可以降低高脂飲食小鼠血清TC、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量[32]，蛹蟲(chóng)草多糖可以降低高脂飲食小鼠血漿TC、高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量[33]，蛹蟲(chóng)草菌絲體可以降低血清TC含量[34]；蛹蟲(chóng)草多肽可以降低高脂小鼠血清TC和TG含量[35]，作用機(jī)制可能是多糖類活性物質(zhì)抑制肝細(xì)胞合成膽固醇，促進(jìn)膽固醇以膽酸鹽的形式排出，從而降低血清TC含量[36]。在本試驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，0.5%組、1.0%組和2.0%組山羊的血清TC含量均顯著降低，血清TG含量降低但差異不顯著，與前人研究結(jié)果相似，說(shuō)明飼糧中添加ATC可以促進(jìn)山羊脂質(zhì)代謝。

ALP是成骨細(xì)胞成熟的標(biāo)志酶，是骨形成過(guò)程中必要的催化劑，在骨骼鈣化和形成中起重要作用[37]。血清ALP主要來(lái)源于骨骼和肝臟，是反映成骨細(xì)胞分化程度、骨骼形成和肝功能的重要指標(biāo)[38-39]。本試驗(yàn)中，與對(duì)照組相比，0.5%組、1.0%組和2.0%組血清ALP活性顯著提高，且均在正常范圍(93～387 U/L)內(nèi)[40-41]，提示ATC可能促進(jìn)成骨細(xì)胞的成熟，促進(jìn)山羊的骨骼鈣化和形成，并對(duì)肝臟無(wú)不良影響。

3.3 飼糧ATC添加水平對(duì)山羊血清免疫和抗氧化指標(biāo)的影響

IL-1主要是由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞因子，具有很強(qiáng)的促炎作用[42]。IL-4是由輔助型T細(xì)胞2(Th2)、B細(xì)胞和肥大細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子，對(duì)淋巴細(xì)胞具有免疫調(diào)節(jié)作用[43]，增加抗炎因子IL-4含量能夠降低機(jī)體組織發(fā)生炎癥反應(yīng)的概率[44]。IL-6是由淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的，為前炎癥細(xì)胞因子[45]。TNF-α主要由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，是內(nèi)皮細(xì)胞炎癥的關(guān)鍵因子，當(dāng)體內(nèi)的TNF-α含量過(guò)高時(shí)會(huì)引起炎性反應(yīng)[46]。研究表明，在荷斯坦?；A(chǔ)飼糧中添加30 g/d的ATC可顯著降低荷斯坦牛血清IL-1、IL-6、TNF-α和MDA含量，提高機(jī)體免疫功能和抗氧化能力[47]；飼糧中添加ATC可顯著提高北京油雞血清T-AOC及GSH-Px、T-SOD活性，顯著降低血清MDA含量，提高機(jī)體抗氧化能力[48]。在本試驗(yàn)中，飼糧添加1.0%的ATC可顯著降低山羊血清IL-6、TNF-α和MDA含量，飼糧添加2.0%的ATC可顯著降低山羊血清IL-1、IL-6和TNF-α含量，與上述試驗(yàn)結(jié)果相似。ATC可能通過(guò)減少山羊血清促炎細(xì)胞因子IL-1、IL-6和TNF-α含量，增加血清抗炎細(xì)胞因子IL-4含量來(lái)抑制炎性反應(yīng)，減少炎癥引起的機(jī)體損傷。

4 結(jié) 論

① 隨著飼糧ATC添加水平的增加，山羊平均日增重逐漸升高，其中2.0%組平均日增重最高，且毛收益最高。

② 飼糧添加ATC能夠促進(jìn)山羊脂質(zhì)代謝和成骨細(xì)胞成熟，促進(jìn)山羊?qū)︼暭Z中蛋白質(zhì)吸收。

③ 飼糧添加ATC能夠顯著降低山羊血清促炎細(xì)胞因子IL-6和TNF-α含量，提高血清抗炎因子IL-4含量，抑制炎性反應(yīng)。