補(bǔ)喂賴氨酸和蘇氨酸對放牧條件下泌乳母馬血液生化指標(biāo)的影響

鐘明彬，經(jīng)宏鑫，袁景成，梁潤飛，高博坤，張城銘，馬壯，阿布都沙拉木·艾合麥提，夏津巴特，李曉斌，2*

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆肉乳用草食動(dòng)物營養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830052)

泌乳期母馬因生理、健康、飼養(yǎng)管理和養(yǎng)分?jǐn)z入量等影響，機(jī)體代謝極易出現(xiàn)紊亂，影響母馬泌乳性能[1]。放牧條件下的母馬，可以通過牧草獲得機(jī)體所需的養(yǎng)分，但限制性氨基酸的不足已經(jīng)成為影響母馬健康和生產(chǎn)性能的關(guān)鍵因素[2]。賴氨酸和蘇氨酸是馬的限制性氨基酸，對馬的生長發(fā)育、營養(yǎng)成分的消化吸收、生產(chǎn)性能和繁殖性能等都有重要的促進(jìn)作用[2-3]。因此，監(jiān)測和評價(jià)泌乳期母馬的健康，通過給泌乳母馬補(bǔ)喂不同劑量的賴氨酸和蘇氨酸，對泌乳母馬健康養(yǎng)殖具有重要的意義。研究證明，賴氨酸通過轉(zhuǎn)化為肉堿參與動(dòng)物機(jī)體蛋白質(zhì)的代謝，同時(shí)可以調(diào)控機(jī)體內(nèi)各種激素的分泌參與機(jī)體的代謝[4]。蘇氨酸可以轉(zhuǎn)化為絲氨酸、甘氨酸等來調(diào)節(jié)機(jī)體氨基酸的平衡，同時(shí)作為機(jī)體免疫系統(tǒng)重要的構(gòu)成部分參與機(jī)體的免疫應(yīng)答[5]。姜富貴等[6]研究表明，在泌乳早期奶牛日糧中添加18 g/頭和35 g/頭的過瘤胃賴氨酸和過瘤胃蛋氨酸可顯著提高奶牛血清中總蛋白、白蛋白和葡萄糖的含量，且顯著降低尿素氮含量，改善機(jī)體蛋白質(zhì)的代謝。崔斌[7]研究表明，在妊娠母兔日糧中添加不同劑量的蘇氨酸，對妊娠母兔血清谷草轉(zhuǎn)氨酶、尿素氮、甘油三酯和免疫球蛋白G均有顯著影響。因此，本研究以泌乳母馬為研究對象，在放牧條件下，給泌乳母馬飼喂不同劑量的賴氨酸和蘇氨酸的組合，通過測定不同階段血液生化指標(biāo)，綜合分析和評價(jià)補(bǔ)喂賴氨酸和蘇氨酸對放牧泌乳母馬健康的影響，為氨基酸調(diào)控泌乳期母馬的健康提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

L-賴氨酸含量(以干物質(zhì)為基礎(chǔ))≥98.5%。L-蘇氨酸含量(以干物質(zhì)為基礎(chǔ))≥98.5%，均購自新疆芝麻貿(mào)易有限公司。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物

選擇伊犁母馬共24匹，產(chǎn)駒日期相近(5月份)，年齡7～9歲，胎次4～5胎，平均體重(428.00±33.42)kg，泌乳30 d，產(chǎn)奶量相近，泌乳前30 d日均8 h擠奶量為(2.79±0.02)kg。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在新疆伊犁哈薩克自治州昭蘇縣庫德爾草場進(jìn)行。將24匹母馬隨機(jī)分為4個(gè)組，每組6匹，分別為對照組、試驗(yàn)Ⅰ組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組。在相同的放牧條件下(放牧?xí)r間、飲水時(shí)間、擠奶時(shí)間和放牧草場完全相同)，對照組不進(jìn)行任何氨基酸補(bǔ)喂，試驗(yàn)Ⅰ組每匹馬補(bǔ)喂賴氨酸40 g/d +蘇氨酸20 g/d，試驗(yàn)Ⅱ組每匹馬補(bǔ)喂賴氨酸60 g/d +蘇氨酸40 g/d，試驗(yàn)Ⅲ組每匹馬補(bǔ)喂賴氨酸80 g/d +蘇氨酸60 g/d。補(bǔ)喂劑量參考NRC(2007)400 kg成熟體重泌乳母馬氨基酸的需要量范圍[8]以及馬的氨基酸需求[9]設(shè)計(jì)補(bǔ)喂梯度。試驗(yàn)時(shí)間為2022年6—9月，試驗(yàn)期為120 d。

1.4 飼養(yǎng)管理

結(jié)合當(dāng)?shù)啬撩駛鹘y(tǒng)放牧及擠奶方法開展本研究相關(guān)試驗(yàn)。所有母馬白天有8 h栓系擠奶時(shí)間，此期間馬駒與母馬分開，馬駒不采食母乳，其余16 h馬駒與母馬共同放牧飼養(yǎng)。每天8：30將母馬與馬駒由放牧草場趕至擠奶草場；9：00試驗(yàn)組母馬結(jié)合分組使用料兜補(bǔ)喂相應(yīng)賴氨酸和蘇氨酸，同時(shí)將母馬與馬駒分開，期間為擠奶時(shí)間。17：00最后一次擠奶結(jié)束，母馬和馬駒合群，一起趕回放牧草場。母馬擠奶期間可自由采食牧草，自由飲水。

1.5 樣品的采集處理

1.5.1 血液樣品采集及處理

分別在試驗(yàn)第0、30、60、90和120天晨飼前空腹，使用肝素鈉采血管頸靜脈采集血樣2管各5 mL，3 500 r/min離心15 min后制取血漿，-20 ℃冷凍保存待用。

1.5.2 指標(biāo)測定

所有指標(biāo)檢測均使用全自動(dòng)生化分析儀(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司，型號(hào)：BS-240VET)進(jìn)行檢測，試劑盒均購自深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司，檢測方法參考試劑盒說明書。

血液蛋白質(zhì)代謝相關(guān)指標(biāo)：總蛋白、白蛋白、球蛋白、尿酸。

血液糖脂代謝相關(guān)指標(biāo)：葡萄糖、甘油三酯、總膽紅素。

血液酶活力相關(guān)指標(biāo)：谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶、乳酸脫氫酶、肌酸激酶。

血液礦物質(zhì)相關(guān)指標(biāo)：Ca2+、無機(jī)磷、Fe2+、Mg2+。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

在Excel中先將數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，再使用SPSS 18.0軟件進(jìn)行雙因素分析，考慮不同的賴氨酸和蘇氨酸組合含量與采樣時(shí)間的影響。采用混合線性模型分析組間血液生化指標(biāo)的差異，試驗(yàn)結(jié)果均以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸后泌乳母馬血液蛋白質(zhì)代謝相關(guān)指標(biāo)的測定

由表1可知，給放牧條件下泌乳母馬補(bǔ)喂賴氨酸和蘇氨酸后，各試驗(yàn)組的總蛋白均極顯著低于對照組(P<0.01)，分別降低了9.06%、6.35%和5.92%；白蛋白均極顯著低于對照組(P<0.01)，分別降低13.86%、9.50%和12.10%，且時(shí)間、分組均有極顯著影響(P<0.01)。同時(shí)，各組的球蛋白含量均無顯著差異(P>0.05)。此外，試驗(yàn)Ⅱ組的尿酸與對照組相比極顯著提高了37.20%，試驗(yàn)Ⅰ組和試驗(yàn)Ⅲ組與對照組相比尿酸分別提升了16.33%和17.58%，且分組對泌乳母馬血液尿酸含量影響顯著(P<0.05)。

表1 補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液蛋白質(zhì)代謝相關(guān)指標(biāo)的影響

2.2 補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸后泌乳母馬血液糖脂代謝相關(guān)指標(biāo)的測定

由表2可知，給放牧條件下泌乳母馬補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸后，各組之間的葡萄糖水平并無顯著差異(P>0.05)。各試驗(yàn)組甘油三酯含量與對照組相比，分別降低29.41%(P<0.01)、17.65%(P>0.05)和23.53%(P<0.01)。同時(shí)，各試驗(yàn)組的總膽紅素均極顯著高于對照組(P<0.01)，分別提高23.97%、19.63%和18.80%，且試驗(yàn)組之間均無顯著差異(P>0.05)。此外，分組×?xí)r間對葡萄糖、甘油三酯和總膽紅素有顯著的交互作用(P<0.05)。

表2 補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液糖脂代謝相關(guān)指標(biāo)的影響 mmol/L

2.3 補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸后泌乳母馬血液酶活力相關(guān)指標(biāo)的測定

由表3可知，給放牧條件下泌乳母馬補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸后，各試驗(yàn)組的谷丙轉(zhuǎn)氨酶活力均極顯著低于對照組(P<0.01)，分別降低了32.66%、23.99%和26.88%；谷草轉(zhuǎn)氨酶活力均極顯著低于對照組(P<0.01)，分別降低了15.17%、12.33%和12.31%，試驗(yàn)組之間均無顯著差異(P>0.05)；試驗(yàn)Ⅰ組的堿性磷酸酶活力與對照組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組相比顯著降低了21.43%(P<0.05)、21.18%(P<0.05)和27.37%(P<0.01)；試驗(yàn)Ⅰ組的乳酸脫氫酶活力與對照組、試驗(yàn)Ⅱ組和試驗(yàn)Ⅲ組相比差異均極顯著(P<0.01)，分別降低了10.45%、12.85%和11.90%(P<0.01)；試驗(yàn)Ⅰ組的肌酸激酶含量顯著低于試驗(yàn)Ⅱ組與試驗(yàn)Ⅲ組，分別降低15.49%(P<0.05)和21.05%(P<0.01)；試驗(yàn)Ⅱ組γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶活力極顯著高于其他組(P<0.01)，分別提高了26.53%、26.23%和13.40%。從分組和時(shí)間的主效應(yīng)來看，分組和時(shí)間對谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶、肌酸激酶和乳酸脫氫酶均有顯著影響(P<0.05)，且分組×?xí)r間對谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶和肌酸激酶有顯著的交互作用(P<0.05)。

表3 補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液酶活力指標(biāo)的影響 U/L

2.4 補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸后泌乳母馬血液礦物質(zhì)含量的測定

由表4可知，給放牧條件下泌乳母馬補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸后，各組之間的Ca2+、無機(jī)磷和Mg2+含量均無顯著差異(P>0.05)。試驗(yàn)Ⅱ組Fe2+含量顯著高于其他組(P<0.05)，分別提高了10.66%、24.49%和25.32%。此外，分組×?xí)r間對Ca2+和Fe2+有顯著的交互作用(P<0.05)。

表4 補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液礦物質(zhì)含量的影響 mmol/L

3 討論

3.1 補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液蛋白質(zhì)代謝相關(guān)指標(biāo)的影響

血液中總蛋白、白蛋白和球蛋白的含量與動(dòng)物機(jī)體對蛋白質(zhì)的吸收代謝情況息息相關(guān)，而尿酸是機(jī)體蛋白質(zhì)分解代謝的產(chǎn)物之一，同時(shí)也是評價(jià)腎臟健康的重要指標(biāo)[10]。對于泌乳期母畜而言，在日糧中攝取的蛋白質(zhì)一部分參與機(jī)體內(nèi)功能物質(zhì)的合成或者修補(bǔ)損傷組織，另一部分經(jīng)消化后形成氨基酸，進(jìn)入小腸后被吸收進(jìn)入肝系膜靜脈，再隨血液流動(dòng)匯入門靜脈，在肝臟內(nèi)重新整合后流回心臟，隨動(dòng)脈供血流入陰外動(dòng)脈，為乳腺合成乳蛋白提供前體物質(zhì)[11]。Emery等[12]研究表明，乳蛋白含量與日糧中蛋白質(zhì)水平的高低呈正相關(guān)，日糧蛋白質(zhì)水平每增加1%，乳蛋白含量會(huì)提高0.02%。而在本研究中，給泌乳母馬補(bǔ)喂賴氨酸和蘇氨酸后，母馬血液中的總蛋白、白蛋白和球蛋白含量卻都顯著低于對照組。產(chǎn)生此結(jié)果的原因可能與泌乳期合成乳的需求高有關(guān)，大量的蛋白質(zhì)氨基酸通過血液流入乳腺，參與乳蛋白的合成[13]。同時(shí)，已有研究表明，血液中尿酸的含量與總蛋白含量呈顯著正相關(guān)[14]，在本研究中，給泌乳母馬補(bǔ)喂賴氨酸和蘇氨酸后，母馬血液中的尿酸含量均顯著提升，一方面與補(bǔ)喂了賴氨酸和蘇氨酸增加了母馬體內(nèi)氮水平有關(guān)；另一方面血清尿酸含量與動(dòng)物機(jī)體一些激素的分泌也有關(guān)系，如促甲狀腺激素與血液中尿酸水平呈線性相關(guān)[15]。泌乳期母馬同時(shí)處于妊娠期，機(jī)體對各種生殖激素的需求會(huì)產(chǎn)生巨大變化，而賴氨酸能合成動(dòng)物需要的各種酶類和體內(nèi)的激素[16]，因此對血液中尿酸含量產(chǎn)生了影響。

3.2 補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液糖脂代謝相關(guān)指標(biāo)的影響

血液中的葡萄糖和甘油三脂的含量是反映機(jī)體糖脂代謝以及能量轉(zhuǎn)化平衡的重要指標(biāo)，其含量受動(dòng)物攝取的日糧營養(yǎng)水平、血液的采集時(shí)間和動(dòng)物的生理狀態(tài)等多方面影響。從動(dòng)物攝取的日糧的營養(yǎng)水平來看，當(dāng)日糧供給的能量不足時(shí)，蛋白質(zhì)可以通過分解轉(zhuǎn)化成糖和脂肪來供能，維持動(dòng)物機(jī)體的正常代謝活動(dòng)。此外，管武太[17]研究表明，動(dòng)物攝取氨基酸平衡的日糧，可以促進(jìn)胰島素的分泌，從而降低血糖含量。在本研究中，給泌乳母馬補(bǔ)喂賴氨酸和蘇氨酸后，母馬血液中葡萄糖和甘油三酯含量均低于對照組。產(chǎn)生此結(jié)果的原因，一方面可能與對照組母馬的能量攝入不足或者氨基酸不平衡，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)分解成糖和脂肪有關(guān)[18]；另一方面可能因?yàn)橘嚢彼峥梢哉{(diào)控機(jī)體的內(nèi)分泌激素，促進(jìn)胰島素的產(chǎn)生，進(jìn)而降低了血糖含量，同時(shí)賴氨酸能合成肉毒堿參與脂肪的代謝過程，將不飽和脂肪酸轉(zhuǎn)化為能量，促進(jìn)了脂肪的分解產(chǎn)生甘油三酯[19]。吳敏等[20]研究表明，在薩能泌乳羊的相同粗蛋白日糧中補(bǔ)充賴氨酸后，在整個(gè)試驗(yàn)期間，試驗(yàn)組母羊血液中的葡萄糖和甘油三酯含量均低于對照組，且在試驗(yàn)的第30天葡萄糖含量顯著低于未添加賴氨酸組，在試驗(yàn)的第30天甘油三酯含量顯著低于未添加賴氨酸組，與本研究結(jié)果趨勢一致。血液中總膽紅素的含量與肝臟功能的健康程度息息相關(guān)。本研究中給泌乳母馬補(bǔ)喂不同劑量的賴氨酸和蘇氨酸，母馬血液中的總膽紅素含量均極顯著上升，但處于正常水平(5.4～51.4 mmol/L)[21]，產(chǎn)生此結(jié)果的原因，可能與血液中白蛋白的下降有關(guān)，有研究表明血液中的膽紅素可與白蛋白結(jié)合后輸送到肝臟，經(jīng)代謝轉(zhuǎn)化后隨膽汁排出[22]。

3.3 補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液酶活力相關(guān)指標(biāo)的影響

谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶不僅是參與氨基酸代謝的重要轉(zhuǎn)氨酶，同時(shí)也是評價(jià)機(jī)體肝、腎功能的健康狀況的重要指標(biāo)。血液中的γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶主要來自于肝臟，其活性的高低與肝臟健康狀況息息相關(guān)。據(jù)研究，馬匹血液中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量在2.7～20.5 U/L，谷草轉(zhuǎn)氨酶含量在115.7～287.0 U/L，γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶含量在2.7～22.4 U/L[21]。孫雅璐[23]研究發(fā)現(xiàn)，給奶山羊補(bǔ)喂過瘤胃賴氨酸后，血液中的谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶活力均低于對照組和88%的基礎(chǔ)日糧組，且顯著降低谷草轉(zhuǎn)氨酶的活力，與本研究結(jié)果一致。在本研究中，給泌乳母馬補(bǔ)喂賴氨酸和蘇氨酸后，母馬血液中的谷丙轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)氨酶極顯著降低，尤其是谷草轉(zhuǎn)氨酶活力相較于對照組降低至正常水平內(nèi)。堿性磷酸酶廣泛分布于肝臟、骨骼、腸、腎等組織，其活性的高低在一定程度上反映了動(dòng)物的生長發(fā)育狀況[24]。伍革民等[25]發(fā)現(xiàn)，增加血液中堿性磷酸酶的活性，對動(dòng)物的生長速度、日增重有幫助。在本研究中隨著母馬攝取賴氨酸和蘇氨酸水平的升高，血液中堿性磷酸酶的含量也隨著增加。由于泌乳母馬已經(jīng)達(dá)到體成熟，因此，產(chǎn)生此結(jié)果的原因可能與泌乳母馬攝入賴氨酸和蘇氨酸后加快了機(jī)體細(xì)胞的新陳代謝有關(guān)。肌酸激酶主要存在于骨骼肌和平滑肌等組織中，間接反映肌肉的收縮狀況以及肌細(xì)胞對運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)程度[26]。乳酸脫氫酶主要在機(jī)體糖酵解時(shí)產(chǎn)生作用，能夠催化乳酸和丙酮酸之間的相互轉(zhuǎn)化，促進(jìn)機(jī)體能量代謝[27]。本研究中，當(dāng)隨著泌乳母馬攝入的賴氨酸和蘇氨酸水平升高，母馬血液中肌酸激酶和乳酸脫氫酶含量也呈上升趨勢。說明補(bǔ)喂賴氨酸和蘇氨酸可以增強(qiáng)母馬的運(yùn)動(dòng)能力。此外，有研究表明，血液中的肌酸激酶含量與尿酸呈正相關(guān)[28]。因此母馬血液中尿酸含量的升高是產(chǎn)生此結(jié)果的可能原因之一。

3.4 補(bǔ)喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液礦物質(zhì)含量的影響

泌乳母馬血液中的礦物質(zhì)含量對機(jī)體健康以及泌乳性能的發(fā)揮至關(guān)重要。在放牧條件下泌乳母馬血液中礦物質(zhì)主要來源于牧草中，因此促進(jìn)礦物質(zhì)離子的吸收對泌乳母馬的身體健康以及增加乳中Ca2+、無機(jī)磷、Mg2+的含量意義重大。賴氨酸能夠與礦物質(zhì)元素形成可溶性螯合物，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)體的吸收，如Ca2+、無機(jī)磷、Mg2+等[29]。本研究結(jié)果顯示，給母馬補(bǔ)喂賴氨酸和蘇氨酸后，各組血液中Ca2+、無機(jī)磷、Mg2+并無顯著變化，但鈣的含量低于對照組，無機(jī)磷和Mg2+的含量均高于對照組。產(chǎn)生此結(jié)果的原因，一方面可能由于賴氨酸促進(jìn)了母馬對無機(jī)磷、Mg2+等礦物質(zhì)的吸收，且Ca2+與無機(jī)磷磷和Mg2+之間存在拮抗關(guān)系[18]，無機(jī)磷和Mg2+的含量升高抑制Ca2+的吸收；另一方面蘇氨酸使動(dòng)物采食量增加可能是母馬血液中無機(jī)磷和Mg2+含量增加的原因之一[30]。血液中Fe2+在體內(nèi)不僅參與蛋白質(zhì)的合成及物質(zhì)代謝，還關(guān)系到氧的運(yùn)輸及儲(chǔ)存。本研究中，當(dāng)泌乳母馬攝入60 g/d的賴氨酸和40 g/d的蘇氨酸時(shí)，母馬血液中Fe2+含量顯著高于其他組。產(chǎn)生此結(jié)果的原因可能與賴氨酸以及蘇氨酸含量有關(guān)，過高或過低劑量都會(huì)對Fe2+的吸收產(chǎn)生影響，低劑量情況下，賴氨酸對Fe2+的吸收無明顯影響，而高劑量的賴氨酸攝入，會(huì)抑制機(jī)體對Fe2+的吸收[31-32]，主要通過與銅、鋅、錳和鈷等離子競爭吸收結(jié)合位點(diǎn)而抑制Fe2+的吸收。

綜上，在本試驗(yàn)條件下，泌乳母馬補(bǔ)喂賴氨酸和蘇氨酸可降低血糖、甘油三酯、谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶的活力，提高總膽紅素、無機(jī)磷、Mg2+和Fe2+的含量，促進(jìn)泌乳母馬的健康，且以每匹泌乳母馬補(bǔ)飼60 g/d的賴氨酸和40 g/d的蘇氨酸時(shí)作用效果更佳。