飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊生產(chǎn)性能、抗氧化能力及免疫功能的影響

張紫陽 肖紅艷 凌 浩 屈金濤,2 何幼寬 周宇橋 張佩華*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長沙 410128；2.湖南城步羴牧牧業(yè)有限公司，城步 422500)

迷迭香(Rosmarinusofficinalis)是一種多年生芳香類植物，屬唇形科，起源于地中海地區(qū)，在曹魏時(shí)期引進(jìn)我國，現(xiàn)主要在我國南方進(jìn)行種植[1]。隨著抗生素在我國全面禁用，植物提取物因具有安全、綠色和無殘留等特點(diǎn)，正逐步被應(yīng)用于飼料中來代替抗生素的使用[2]。迷迭香提取物具有良好的抗氧化、抗炎、抗菌、調(diào)節(jié)免疫功能和改善脂質(zhì)代謝等多種生物學(xué)功能[3-5]，是替代抗生素的潛在產(chǎn)品。目前，迷迭香提取物在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用研究已有一定的進(jìn)展，國內(nèi)外研究表明，飼糧中添加迷迭香提取物具有增強(qiáng)動(dòng)物抗氧化能力和改善機(jī)體免疫功能、提高畜禽生產(chǎn)性能及改善產(chǎn)品質(zhì)量等功效[6-8]。迷迭香提取物在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用研究主要集中在單胃動(dòng)物上，在乳用動(dòng)物上的應(yīng)用研究鮮有報(bào)道。因此，本試驗(yàn)旨在研究飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊生產(chǎn)性能、抗氧化及免疫功能的影響，探討迷迭香提取物在奶山羊上的應(yīng)用效果，為迷迭香提取物在奶山羊上的應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)所用迷迭香提取物購于湖南某科技有限公司，含5%迷迭香酸、5%多酚、5%水分、10%灰分、1%咖啡酸；試驗(yàn)地點(diǎn)在湖南省邵陽市城步苗族自治縣羴牧牧業(yè)有限公司太平牧場，試驗(yàn)羊只由該牧場提供。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇24頭胎次(2～3胎)、泌乳日齡[(180±4) d]和日均產(chǎn)奶量[(1.58±0.30) kg/d]相近的西農(nóng)薩能奶山羊作為試驗(yàn)動(dòng)物。將24頭試驗(yàn)羊隨機(jī)分成2組，每組12頭。對照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，迷迭香提取物組飼喂在基礎(chǔ)飼糧中添加迷迭香提取物的試驗(yàn)飼糧。試驗(yàn)期為52 d，其中預(yù)試期10 d，正試期42 d。

1.3 試驗(yàn)飼糧

本試驗(yàn)參考NRC(2007)奶山羊營養(yǎng)需要配制基礎(chǔ)飼糧，其組成及營養(yǎng)水平見表1。在基礎(chǔ)飼糧中添加2.14 g/kg(在飼糧中的占比為0.123%)迷迭香提取物，配制成試驗(yàn)飼糧。2種飼糧均采用全混合日糧(TMR)形式進(jìn)行飼喂，將迷迭香提取物混合于TMR中。

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

1.4 飼養(yǎng)管理

奶山羊采用小欄飼養(yǎng)(24頭羊分為8欄，每欄3頭羊)。每天07:00擠奶1次，每天08：00、16:00飼喂TMR，自由采食、飲水。各組飼養(yǎng)管理?xiàng)l件相同，按羊場消毒程序進(jìn)行消毒，每天打掃羊床、飲水器。每天記錄采食量、產(chǎn)奶量。

1.5 樣品采集

1.5.1 飼糧樣采集

正試期內(nèi)每周采用四分法收集飼糧樣500 g，稱重后在65 ℃烘箱中烘48 h，計(jì)算初水分含量后粉碎，過40目篩用于飼糧營養(yǎng)物質(zhì)含量的測定。

1.5.2 糞樣采集

正試期最后5 d收集糞樣，每只羊收集500 g新鮮糞樣，取100 g糞樣加10 mL 10%硫酸固氮，用于粗蛋白質(zhì)含量的測定，剩余400 g糞樣不加硫酸用于其他營養(yǎng)物質(zhì)含量的測定。

1.5.3 血樣采集

分別于試驗(yàn)第21天和第42天晨飼前進(jìn)行頸靜脈采血，每頭羊采10 mL血液樣，5 mL注入乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝采血管，用于測定血細(xì)胞數(shù)量；另外的5 mL注入真空采血管，633×g離心15 min，收集血清分裝于2 mL離心管中，-80 ℃保存，用于測定血清抗氧化和免疫指標(biāo)。

1.6 指標(biāo)測定

1.6.1 營養(yǎng)物質(zhì)含量測定

干物質(zhì)(DM)含量參照GB/T 6435—2006測定，粗蛋白質(zhì)(CP)含量參照GB/T 6432—2018測定，粗脂肪(EE)含量參照GB/T 6433—2006測定，粗灰分(Ash)含量參照GB/T 6438—2007測定，鈣(Ca)含量參照GB/T 6436—2018測定，磷(P)含量參照GB/T 6437—2018測定，中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量參照GB/T 6434—2006測定。

1.6.2 營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率測定

采用酸不溶灰分(AIA)內(nèi)源指示劑法[9]測定干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和粗脂肪表觀消化率，計(jì)算公式如下:

某營養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率(%)=100-100×[糞中
該營養(yǎng)物質(zhì)含量(%)×飼糧中AIA含量(%)]/
[飼糧中該營養(yǎng)物質(zhì)含量(%)×
糞中AIA含量(%)]。

1.6.3 血清免疫指標(biāo)測定

采用競爭法檢測血清中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)的含量，所用酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)試劑盒購于江蘇雨桐生物科技有限公司，具體的測定流程參照試劑盒說明書；采用酶聯(lián)免疫吸附法測定血清中白細(xì)胞介素-4(IL-4)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、白細(xì)胞介素-8(IL-8)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)含量，所用ELISA試劑盒購于江蘇雨桐生物科技有限公司，具體的測定流程參照試劑盒說明書。

1.6.4 血清抗氧化指標(biāo)測定

血清抗氧化指標(biāo)測定：總抗氧化能力(T-AOC)、谷胱甘肽過氧化酶(GSH-Px)與超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量，測定試劑盒均購于江蘇雨桐生物科技有限公司，具體的測定流程參照試劑盒說明書。

1.6.5 血細(xì)胞數(shù)量測定

使用全自動(dòng)五分類血細(xì)胞分析儀(光電MEK-7222K)測定血液中白細(xì)胞(white blood cell，WBC)、中性粒細(xì)胞(neutrophils，NEUT)、淋巴細(xì)胞(lymphocyte，LYM)、單核細(xì)胞(monocyte，MONO)、紅細(xì)胞(red blood cell，RBC)數(shù)量。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2010進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì)整理，然后用SPSS 24.0軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。差異顯著為P<0.05，差異極顯著為P<0.01，0.05≤P<0.10為有顯著趨勢。

2 結(jié) 果

2.1 飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊生產(chǎn)性能的影響

由表2可知，迷迭香提取物組的干物質(zhì)采食量、產(chǎn)奶量、奶料比均高于對照組，但差異不顯著(P>0.05)。

表2 飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊生產(chǎn)性能的影響

2.2 飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

由表3可知，與對照組相比，迷迭香提取物組干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的攝入量和表觀消化率均沒有顯著差異(P>0.05)。

2.3 飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊血清抗氧化指標(biāo)的影響

由表4可知，迷迭香提取物組第21天和第42天的血清GSH-Px活性極顯著高于對照組(P<0.01)；迷迭香提取物組第42天的血清T-AOC相比對照組有提高的趨勢(P=0.079)。飼糧中添加迷迭香提取物對第21天和第42天的血清MDA含量、SOD活性均沒有顯著影響(P>0.05)。

表3 飼糧添加迷迭香提取物對奶山羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

表4 飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊血清抗氧化指標(biāo)的影響

2.4 飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊血清免疫指標(biāo)的影響

由表5可知，迷迭香提取物組第21天的血清IgA和IgM含量顯著高于對照組(P<0.05)；迷迭香提取物組第42天的血清IgA和IgM含量顯著低于對照組(P<0.05)；飼糧中添加迷迭香提取物對第21天和第42天的血清TNF-α、IL-2、IL-4、IL-6、IL-8含量均沒有顯著影響(P>0.05)。

表5 飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊血清免疫指標(biāo)的影響

續(xù)表5項(xiàng)目Items時(shí)間Time對照組Control group迷迭香提取物組Rosemary extract groupP值P-value白細(xì)胞介素-4第21天 Day 2137.53±5.5140.20±4.570.209IL-4第42天 Day 4244.34±5.4341.85±6.360.312白細(xì)胞介素-6第21天 Day 2182.52±20.7492.29±24.500.303IL-6第42天 Day 4288.22±25.0981.98±22.090.524白細(xì)胞介素-8第21天 Day 21137.72±23.41153.77±34.380.195IL-8第42天 Day 42147.75±36.79134.88±35.830.394免疫球蛋白G第21天 Day 215.10±0.865.27±0.840.638IgG第42天 Day 425.98±0.725.68±0.730.311免疫球蛋白A第21天 Day 21157.93±29.43b184.73±5.85a0.010IgA第42天 Day 42213.76±27.98a177.42±44.72b0.028免疫球蛋白M第21天 Day 21850.85±229.51b1 070.85±187.62a0.023IgM第42天 Day 421 239.22±227.71a1 024.75±254.96b0.041

2.5 飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊血細(xì)胞數(shù)量的影響

由表6可知，迷迭香提取物組第42天的血液中性粒細(xì)胞數(shù)量顯著高于對照組(P<0.05)；迷迭香提取物組第42天的血液淋巴細(xì)胞數(shù)量相比對照組有降低的趨勢(P=0.087)；飼糧中添加迷迭香提取物對第21天和第42天血液白細(xì)胞、單核細(xì)胞、紅細(xì)胞數(shù)量均沒有顯著影響(P>0.05)。

表6 飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊血細(xì)胞數(shù)量的影響

3 討 論

3.1 飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊生產(chǎn)性能的影響

迷迭香提取物作為一種天然飼料添加劑，在畜禽飼糧中添加可以改善動(dòng)物生產(chǎn)性能，提高動(dòng)物產(chǎn)品品質(zhì)[10]。Yagoubi等[11]在羔羊飼糧中添加迷迭香蒸餾渣，提高了羔羊的平均日增重和功能性器官(皮膚、肝臟、腎臟和睪丸)的重量。Chiofalo等[12]在母羊飼糧中添加迷迭香提取物，提高了產(chǎn)奶量，改善了羊乳品質(zhì)。Jorda等[13]在山羊妊娠期和泌乳期飼糧中添加蒸餾迷迭香葉，不影響母羊的產(chǎn)奶量和乳成分，可提高乳中多酚類物質(zhì)含量，對羔羊生長有積極的影響。在本試驗(yàn)中，飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊產(chǎn)奶量、干物質(zhì)采食量沒有顯著影響。本試驗(yàn)結(jié)果與前人研究結(jié)果各有不同，其原因可能是迷迭香提取物中所含多酚化合物的結(jié)構(gòu)中含有酚羥基，而酚羥基在瘤胃內(nèi)環(huán)境中不穩(wěn)定，容易發(fā)生降解并生成其他物質(zhì)，導(dǎo)致有效成分含量下降[14]，還可能是迷迭香提取物的提取工藝還不夠成熟，不同方式提取的成分及其含量相差較大[9]，其具體原因還有待進(jìn)一步探究。

3.2 飼糧在添加迷迭香提取物對奶山羊營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的變化可反映動(dòng)物機(jī)體對飼糧中營養(yǎng)成分的消化利用情況，表觀消化率提高，在一定程度上可降低機(jī)體內(nèi)營養(yǎng)成分的排出量，提高動(dòng)物對飼糧的利用率。目前，關(guān)于迷迭香提取物在營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率方面的研究結(jié)果不一。Smeti等[15]在綿羊飼糧中添加迷迭香精油，對綿羊干物質(zhì)、有機(jī)物、粗蛋白質(zhì)和中性洗滌纖維的表觀消化率無顯著影響。De Souza等[16]在肉牛飼糧中添加迷迭香精油，對肉牛的干物質(zhì)采食量和粗蛋白質(zhì)的表觀消化率無顯著影響，降低了干物質(zhì)和中性洗滌纖維的表觀消化率。Odhaib等[17]在羔羊飼糧中添加迷迭香葉，對干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維和有機(jī)物的表觀消化率無顯著影響，降低了酸性洗滌纖維的表觀消化率。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的表觀消化率均無顯著影響，其可能是因?yàn)槊缘闾崛∥镌诹鑫钢斜唤到鈱?dǎo)致有效成分含量下降，還可能是因?yàn)槊缘闾崛∥飳Σ煌黼A段和不同品種動(dòng)物的養(yǎng)分消化率影響效果不一，其具體原因還有待進(jìn)一步探究。

3.3 飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊血清抗氧化指標(biāo)的影響

奶山羊機(jī)體氧化應(yīng)激是指奶山羊體內(nèi)氧陰離子自由基動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)被打破，導(dǎo)致奶山羊機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生大量自由基，造成炎癥細(xì)胞浸潤，產(chǎn)生大量氧化中間產(chǎn)物[18-19]。GSH-Px和SOD是機(jī)體主要的抗氧化酶[20]。MDA是氧自由基結(jié)合生物膜中多不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)生成的主要產(chǎn)物，其含量越低說明機(jī)體抗氧化效果越好。T-AOC則是反映機(jī)體抗氧化能力的綜合指標(biāo)。梁正敏等[21]研究顯示，給哮喘小鼠模型灌服迷迭香提取物可抑制小鼠肺組織和肺泡灌洗液中活性氧(ROS)的產(chǎn)生，顯著提高血清SOD和GSH-Px活性，改善小鼠氧化性肺損傷中肺組織的病理變化。沈根明等[8]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加迷迭香提取物可提高蛋雞中血清SOD活性和T-AOC，降低血清MDA含量，從而提高蛋雞的抗氧化能力。在本試驗(yàn)中，飼糧中添加迷迭香提取物能顯著提高奶山羊血清中GSH-Px活性，對血清T-AOC有提高的趨勢，與前人研究結(jié)果基本一致，說明本試驗(yàn)條件下在飼糧中添加迷迭香提取物能夠提高奶山羊的抗氧化能力。其原因：一方面可能是迷迭香提取物能促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體氧化還原因子及其蛋白的表達(dá)，進(jìn)而提高動(dòng)物體內(nèi)抗氧化酶的活性[22]；另一個(gè)方面可能是迷迭香提取物中的酚酸類化合物結(jié)構(gòu)含有羥基且支鏈包含碳碳雙鏈，具有明顯的還原性，可以有效分解動(dòng)物機(jī)體因氧化應(yīng)激產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物，并提高抗氧化酶活性[23]。

3.4 飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊血清免疫指標(biāo)和血細(xì)胞數(shù)量的影響

奶山羊機(jī)體內(nèi)的血清免疫指標(biāo)主要是細(xì)胞因子和免疫球蛋白。TNF-α可以作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，促進(jìn)下丘腦-垂體-腎上腺(HPA)軸的激活，有利于保持機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定[24]。也有研究表明，TNF-α是重要的炎癥相關(guān)細(xì)胞因子，高水平表達(dá)時(shí)會(huì)導(dǎo)致炎癥加劇[25]。白細(xì)胞介素(ILs)是由多種細(xì)胞產(chǎn)生并作用于多種細(xì)胞的一類細(xì)胞因子，在機(jī)體炎癥反應(yīng)中起重要作用。常見的促炎性白細(xì)胞介素包括IL-2、IL-6、IL-8等，常見的抗炎性白細(xì)胞介素包括IL-4和白細(xì)胞介素-10(IL-10)等[26]。在本試驗(yàn)中，飼糧中添加迷迭香提取物對奶山羊血清IL-2、IL-4、IL-6、IL-8和TNF-α含量沒有顯著影響，說明迷迭香提取物不會(huì)通過影響奶山羊細(xì)胞因子調(diào)控機(jī)體免疫系統(tǒng)。

血液在機(jī)體代謝、內(nèi)外環(huán)境平衡和生理功能等方面發(fā)揮著重要的作用，血細(xì)胞數(shù)量可反映血液中各細(xì)胞的變化，用于評估機(jī)體健康水平和疾病的監(jiān)控。白細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、單核細(xì)胞和中性粒細(xì)胞是參與機(jī)體炎癥反應(yīng)和免疫防御機(jī)制的重要血液組分，具有吞噬異物并產(chǎn)生抗體、修復(fù)損傷、抵御病原入侵等作用[35]。在本試驗(yàn)中，對照組和迷迭香提取物組血細(xì)胞數(shù)量均在正常范圍內(nèi)[36]，且迷迭香提取物組奶山羊第42天的血液中性粒細(xì)胞數(shù)量顯著高于對照組，同時(shí)血液淋巴細(xì)胞數(shù)量有低于對照組的趨勢。結(jié)合本試驗(yàn)血清免疫指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，隨著迷迭香提取物飼喂時(shí)間的延長，奶山羊機(jī)體會(huì)產(chǎn)生一定的免疫抑制作用，從而導(dǎo)致奶山羊血液中性粒細(xì)胞數(shù)量增加及淋巴細(xì)胞數(shù)量減少。

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)條件下，飼糧中添加迷迭香提取物可提高奶山羊的抗氧化能力，短期(21 d)飼喂可改善其免疫功能，但長時(shí)間(42 d)飼喂對其免疫功能有一定的抑制作用。