安靜型和緊張型湖羊屠宰性能、復(fù)胃發(fā)育和組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的比較

茆建昱 李 浩 王夢(mèng)芝* 丁洛陽(yáng) BLACHE Dominique

(1.揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，揚(yáng)州 225009；2.澳大利亞西澳大學(xué)動(dòng)物生理學(xué)系，佩斯 6009，澳大利亞)

周占琴等[1]研究發(fā)現(xiàn)，布爾公羊的性情影響其生長(zhǎng)速度和繁殖性能。性情急躁的公羊性成熟早，周歲體重小，采精量少，精子密度低，性情穩(wěn)健公羊的相關(guān)表現(xiàn)則優(yōu)于性情急躁公羊。目前國(guó)外對(duì)性情的研究比較多，集中在性情的遺傳基礎(chǔ)以及通過(guò)基因調(diào)節(jié)腦活動(dòng)與激素的合成。Qui[2]通過(guò)對(duì)澳洲美利奴羊的研究，篩選出了控制性情的候選基因。Brown等[3]研究也表明，通過(guò)選擇改善澳大利亞母羊的性情類型與母體行為可以改善羔羊的生長(zhǎng)性能，并能在繁殖過(guò)程中產(chǎn)生另外有用的性狀。Cooke等[4]在肉牛上也發(fā)現(xiàn)，母牛的受孕率與母牛的性情評(píng)價(jià)指數(shù)呈負(fù)相關(guān)，性情指數(shù)越高，母牛的性情越偏向于急躁型。研究人員發(fā)現(xiàn)，基因在羊的性情和行為的形成中起著重要作用，性情與行為特點(diǎn)不僅影響其自身繁殖力與生產(chǎn)力，甚至影響整個(gè)群體的養(yǎng)殖效益。迄今為止，尚未闡明性情影響羊生產(chǎn)性能的機(jī)理，關(guān)于羊性情與行為關(guān)系的研究也不多見(jiàn)。

不同性情的羊，在行為方式、環(huán)境變化響應(yīng)、內(nèi)分泌上存在差別，進(jìn)而造成消化吸收、生長(zhǎng)發(fā)育、生產(chǎn)性能上的差異[5-7]。研究表明，羊的性情影響生長(zhǎng)速率和肉質(zhì)[8-10]，但是其中的影響機(jī)制仍不夠明確。本試驗(yàn)旨在比較安靜型和緊張型湖羊胃腸道發(fā)育和組織形態(tài)的差異，為深入研究性情影響羊消化道的機(jī)制提供一些基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與飼養(yǎng)管理

本試驗(yàn)在江蘇省淮安市盱眙縣某湖羊養(yǎng)殖場(chǎng)開(kāi)展，試驗(yàn)動(dòng)物采用5月齡左右、體重[(30±2) kg]相近的湖羊，通過(guò)Hammond等[11]的Pen Score法分為安靜型和緊張型，分別選取10只，1種性情的10只羊?yàn)?組。試驗(yàn)湖羊飼喂玉米為主要淀粉來(lái)源的精飼料和由羊草、玉米青貯組成粗飼料，以全混合日糧(TMR)形式飼喂，精粗比為40∶60?；A(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。預(yù)試期7 d，正試期60 d。正試期每天06：00和18：00分2次喂料，每只羊單獨(dú)飼喂。

參考《飼料檢測(cè)與分析實(shí)驗(yàn)技術(shù)》[12]對(duì)基礎(chǔ)飼糧的粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗脂肪、鈣、總磷含量進(jìn)行測(cè)定。采用凱氏定氮法測(cè)定粗蛋白質(zhì)含量；采用范式洗滌纖維分析法測(cè)定中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量；采用索氏提取法測(cè)定粗脂肪含量；采用高錳酸鉀法測(cè)定鈣含量；采用釩鉬黃比色法測(cè)定總磷含量。

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

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供The premix provided following per kg of the diet:CuSO425 mg,FeSO4·H2O 75 mg,ZnSO4·H2O 105 mg,CoCl20.002 4 mg,Na2SeO30.016 mg,VA 120 00 IU,VD310 000 IU,VE 25 mg,煙酸nicotinic acid 36 mg,膽堿 choline 1 000 mg。

2)消化能為根據(jù)飼糧中各原料含量以及原料消化能[13]所得計(jì)算值，其他營(yíng)養(yǎng)水平為實(shí)測(cè)值。DE was calculated according to ingredient content in the diet and DE of ingredients[13], while other nutrient levels were measured values.

1.2 不同性情湖羊的篩選

參考Hammond等[11]的Pen Score法，通過(guò)評(píng)定湖羊?qū)τ跍y(cè)評(píng)者靠近后的反應(yīng)，進(jìn)行打分分類。具體方法如下：將試驗(yàn)湖羊圈養(yǎng)在1個(gè)羊圈，觀察者靠近羊群后，觀察羊只對(duì)于生人靠近后的反應(yīng)，其中表現(xiàn)溫順，對(duì)于觀察者靠近沒(méi)有反應(yīng)并且允許觀察者靠近的羊只記1分；對(duì)于觀察者靠近表現(xiàn)出輕微侵略行為，并且喜歡站立到角落躲避觀察者的羊只記2分；當(dāng)觀察者靠近后，立刻沿著羊圈邊緣逃離觀察者并且能夠準(zhǔn)確辨識(shí)觀察者位置的記3分；其中對(duì)觀察者表現(xiàn)出較強(qiáng)侵略性，當(dāng)觀察者靠近后，立刻向羊舍門的方向逃離的記4分；當(dāng)觀察者靠近后，表現(xiàn)激動(dòng)，向門和羊圈柵欄出逃離的記5分。

對(duì)于試驗(yàn)動(dòng)物的Pen Score評(píng)分工作由3個(gè)觀察員開(kāi)展，每個(gè)觀察員重復(fù)2次打分，最后，綜合3人的打分結(jié)果，對(duì)試驗(yàn)動(dòng)物的性情進(jìn)行評(píng)定，其中評(píng)分為2分及2分以下的湖羊記為溫順型性情，4分及4分以上的記為緊張型性情。按照這種分類方法，分別篩選出2種性情的湖羊各10只。

1.3 樣品采集與指標(biāo)測(cè)定

1.3.1 干物質(zhì)采食量

正試期內(nèi)每天記錄采食量，計(jì)算干物質(zhì)采食量。

1.3.2 屠宰性能

參照趙有璋等[14]介紹的方法進(jìn)行屠宰性能的測(cè)定。試驗(yàn)期結(jié)束前1天空腹24 h，稱重后屠宰，去頭、蹄、內(nèi)臟，剝皮后對(duì)胴體、心臟、肝臟、腎臟、肺臟和脾臟稱重并記錄。將瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、皺胃分割，去食糜，稱量各胃室鮮重。屠宰率、器官指數(shù)及復(fù)胃指數(shù)的計(jì)算公式如下：

屠宰率(%)=(胴體重/宰前活重)×100；器官指數(shù)(%)=(器官重量/宰前活重)×100；復(fù)胃指數(shù)(%)=(復(fù)胃總重/宰前活重)×100。

1.3.3 復(fù)胃組織形態(tài)結(jié)構(gòu)

正試期結(jié)束后，迅速完成屠宰，分離得到胃腸道各段，去除內(nèi)容物洗凈并稱重，從瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃、皺胃中間部位取組織塊(2 cm×2 cm)，組織固定液(40%多聚甲醛120 mL，蒸餾水880 mL，NaH2PO4·H2O 4 g，NaHPO413 g)中充分固定，常規(guī)石蠟脫水，二甲苯溶液脫色后石蠟切片包埋，切片厚度6 μm。經(jīng)蘇木精-伊紅(HE)染色后在光學(xué)顯微鏡下觀察瘤胃乳頭結(jié)構(gòu)和小腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)。采用Image-pro express圖像分析處理系統(tǒng)，每個(gè)樣品觀察3張不連續(xù)切片，測(cè)量視野瘤胃的乳頭長(zhǎng)度、寬度、黏膜層厚度和肌肉層厚度，測(cè)量小腸各段的絨毛高度、隱窩深度，黏膜層和肌肉層至少選取5個(gè)視野進(jìn)行計(jì)量，測(cè)量后計(jì)算出平均值作為測(cè)定數(shù)據(jù)。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2003整理統(tǒng)計(jì)，利用SPSS 22.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行t檢驗(yàn)，顯著水平為P<0.05。

2 結(jié) 果

2.1 干物質(zhì)采食量及屠宰性能

由表2可知，安靜型湖羊及緊張型湖羊的干物質(zhì)采食量、宰前活重及胴體重未見(jiàn)顯著差異(P>0.05)，但安靜型湖羊的屠宰率顯著高于緊張型湖羊(P<0.05)。2組湖羊心臟、肝臟、脾臟、肺臟、腎臟的器官指數(shù)以及眼肌面積均未出現(xiàn)顯著差異(P>0.05)。

表2 安靜型和緊張型湖羊干物質(zhì)采食量及屠宰性能的差異

*表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

* meant significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2 復(fù)胃發(fā)育及組織形態(tài)

由表3可知，安靜型湖羊及緊張型湖羊的復(fù)胃重、復(fù)胃指數(shù)無(wú)顯著差異(P>0.05)，并且瘤胃重/復(fù)胃重、網(wǎng)胃重/復(fù)胃重、瓣胃重/復(fù)胃重、皺胃重/復(fù)胃重也未發(fā)現(xiàn)顯著差異(P>0.05)。安靜型湖羊瘤胃上皮的角質(zhì)層厚度顯著小于緊張型湖羊(P<0.05)，而基底層厚度和瘤胃乳頭的寬度卻顯著大于緊張型湖羊(P<0.05)(表3和圖1)。

表3 安靜型和緊張型湖羊復(fù)胃發(fā)育及組織形態(tài)結(jié)構(gòu)的差異

續(xù)表3項(xiàng)目Items安靜型Quiettemperament緊張型ExcitedtemperamentP值P?value皺胃重/復(fù)胃重Abomasumweight/compoundstomachweight/%14．00±0．6213．09±2．690．60角質(zhì)層厚度Stratumcorneumthickness/μm14．89±1．9318．18±0．93?0．01顆粒層厚度Stratumgranulosumthickness/μm33．92±2．2734．44±1．580．66棘突層厚度Stratumspinosumthickness/μm49．68±3．4647．09±6．780．42基底層厚度Stratumbasalethickness/μm25．79±0．4122．27±1．44?<0．01瘤胃乳頭寬度Widthofrumenpapillae/μm378．95±18．07347．18±23．33?0．03

SC：角質(zhì)層stratum corneum；SG：顆粒層stratum granulosum；SS：棘突層stratum spinosum；SB：基底層stratum basale。

圖1安靜型和緊張型湖羊瘤胃上皮顯微結(jié)構(gòu)上的差異

Fig.1 Differences of microstructure of rumen epithelium ofHusheep with quiet and excited temperaments (20×)

3 討 論

干物質(zhì)采食量作為反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中最重要指標(biāo)之一，對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)是否能夠健康高效進(jìn)行起著決定性作用。當(dāng)然除了飼糧能量水平、環(huán)境等一些物理、化學(xué)因素會(huì)相互作用影響干物質(zhì)采食量外，動(dòng)物的心理和感覺(jué)因素也會(huì)影響干物質(zhì)采食量[15]。Nkrumah等[16]在肉牛上研究發(fā)現(xiàn)緊張型的肉牛干物質(zhì)采食量高于安靜型的肉牛。但是Francisco等[17]在內(nèi)洛爾牛的研究中卻并未發(fā)現(xiàn)不同性情肉牛干物質(zhì)采食量指標(biāo)的差異。而在本試驗(yàn)中，不同性情湖羊的干物質(zhì)采食量也未見(jiàn)顯著差異。屠宰性能是衡量動(dòng)物生產(chǎn)性能的重要指標(biāo)。許多研究均認(rèn)為羊只宰前活重的差異會(huì)最終導(dǎo)致屠宰性能的差異，綿羊的屠宰率會(huì)隨宰前活重的增大而升高[18]。但在本試驗(yàn)中，安靜型湖羊及緊張型湖羊的宰前活重未見(jiàn)顯著差異，但安靜型湖羊的胴體重呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，其屠宰率顯著高于緊張型湖羊。另外，有報(bào)道稱羔羊的代謝活動(dòng)可由內(nèi)臟器官的代謝速度和體積大小間接反映[19]，內(nèi)臟器官代謝速度高和體積大的羔羊會(huì)增加蛋白質(zhì)合成量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收量，用于內(nèi)臟器官的正常代謝消耗[20]。但本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，安靜型湖羊和緊張型湖羊在心臟、肝臟、脾臟、肺臟、腎臟的器官指數(shù)以及眼肌面積上均未發(fā)現(xiàn)顯著差異。

反芻動(dòng)物前胃由瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃及皺胃構(gòu)成，第1胃是瘤胃，初生反芻動(dòng)物復(fù)胃的30%是瘤胃，但在成年后，瘤胃在復(fù)胃總重占比達(dá)到60%～80%[21]。反芻動(dòng)物降解纖維物質(zhì)依靠瘤胃，其內(nèi)部食糜分氣層、致密層與液體層3層。反芻動(dòng)物能夠有效利用粗飼料中富含的纖維物質(zhì)主要依靠反芻，反芻時(shí)，食糜經(jīng)食道逆嘔至口腔并重新被咀嚼[22]。整個(gè)左側(cè)腹腔幾乎全被瘤胃占據(jù)，食糜過(guò)賁門，經(jīng)消化后從瘤網(wǎng)胃口進(jìn)入網(wǎng)胃。瘤胃對(duì)飼料除機(jī)械降解外，還通過(guò)包括細(xì)菌、產(chǎn)甲烷菌、真菌與原蟲(chóng)以及少數(shù)噬菌體等微生物對(duì)飼料進(jìn)行至關(guān)重要的發(fā)酵降解[23]。瘤胃容量增加和瘤胃上皮發(fā)育2方面共同反映瘤胃組織形態(tài)的發(fā)育。健康情況下，瘤胃重量隨著動(dòng)物機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育而增加，容量隨之增加，有利于成年反芻動(dòng)物對(duì)食物的利用[24]。本試驗(yàn)中，不同性情湖羊復(fù)胃的生長(zhǎng)發(fā)育未見(jiàn)明顯差異，此外復(fù)胃中的瘤胃、網(wǎng)胃、瓣胃以及皺胃的比例也無(wú)顯著差異。

除了復(fù)胃容積的變化，瘤胃黏膜的發(fā)育在反芻動(dòng)物對(duì)飼料尤其是粗飼料的消化與利用方面也發(fā)揮著重要作用。在胚胎時(shí)期，瘤胃黏膜就開(kāi)始分化，上皮和固有膜突出形成可以活動(dòng)的瘤胃乳頭，對(duì)飼料進(jìn)行揉搓和磨碎等機(jī)械性消化，約有25萬(wàn)個(gè)瘤胃乳頭突起在1片瘤胃壁上，帶來(lái)了6倍左右瘤胃黏膜表面積，對(duì)于反芻動(dòng)物的消化吸收有著重要意義[25]。因此，瘤胃乳頭的大小是評(píng)價(jià)瘤胃及其黏膜對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化和吸收水平的重要標(biāo)準(zhǔn)[26]。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，安靜型湖羊的屠宰率高于緊張型湖羊，進(jìn)一步研究其復(fù)胃發(fā)育和組織結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，安靜型湖羊的瘤胃乳頭寬度顯著大于緊張型湖羊，這增加了安靜型湖羊瘤胃上皮與飼料的接觸，促進(jìn)了飼料中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收，從而提高了羊只的產(chǎn)肉性能。

瘤胃乳頭的表面由復(fù)層扁平上皮細(xì)胞組成，瘤胃上皮組織由外向內(nèi)可分為4層，由外向內(nèi)分別為角質(zhì)層、顆粒層、棘突層和基底層。瘤胃角質(zhì)化不全是由于瘤胃鱗狀上皮細(xì)胞產(chǎn)生堅(jiān)硬的角蛋白層，它是瘤胃乳頭的物理屏障，但會(huì)使乳頭表面覆膜，從而降低瘤胃表層血液流動(dòng)，進(jìn)而引起乳頭的退化，并在邊緣部分形成腐肉，最終令乳頭產(chǎn)生結(jié)塊現(xiàn)象[27]，因此角質(zhì)層的形成主要由于飼料粒度不夠，不能摩擦去除不斷老化的上皮細(xì)胞所引起。角質(zhì)層曾被認(rèn)為不利于瘤胃的吸收，而之后的研究發(fā)現(xiàn)在正常情況下，在瘤胃內(nèi)容物的連續(xù)磨損下，角質(zhì)化細(xì)胞層只有3～4層，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收作用影響不大，但是對(duì)于瘤胃乳頭卻具有明顯的保護(hù)作用。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，安靜型湖羊瘤胃乳頭角質(zhì)層厚度比緊張型湖羊薄，對(duì)瘤胃乳頭的保護(hù)作用一定程度上不如緊張型湖羊。但是也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，高精飼料飼糧能夠使角質(zhì)層厚度達(dá)到15個(gè)細(xì)胞層，而高粗飼料飼糧條件下，瘤胃上皮角質(zhì)層僅由4層細(xì)胞組成，過(guò)厚的角質(zhì)層顯然不利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收[28]。本試驗(yàn)中，安靜型湖羊瘤胃上皮角質(zhì)層較薄，從而有利于瘤胃乳頭吸收營(yíng)養(yǎng)成分功能的發(fā)揮。作為形成瘤胃乳頭基礎(chǔ)的基底層，該層細(xì)胞具有完全功能的線粒體和其他細(xì)胞器，本試驗(yàn)中以安靜型湖羊的較厚，從而有利于瘤胃上皮的更新和損傷修復(fù)。瘤胃乳頭的顆粒細(xì)胞層具有緊密的連接，但該層為不連續(xù)層，沒(méi)有皮脂腺分泌，水分可自由通過(guò)；棘突層是瘤胃上皮組織中短鏈脂肪酸代謝的部位。因此，顆粒層以及棘突層對(duì)于瘤胃上皮對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)具有重要意義[29]。但在本試驗(yàn)中不同性情湖羊瘤胃乳頭顆粒層以及棘突層厚度未見(jiàn)顯著差異。

4 結(jié) 論

安靜型湖羊的屠宰率高于緊張型湖羊，復(fù)胃發(fā)育雖然沒(méi)有顯著差異，但是安靜型湖羊瘤胃上皮乳頭較寬大，且角質(zhì)層更薄，更利于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。

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