飼糧中添加枸杞多糖對(duì)羔羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、能量代謝、氮代謝和血清免疫指標(biāo)的影響

劇 浩 郝小燕 張暄梓 劉 森 張宏祥 項(xiàng)斌偉 張建新*

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，晉中030801；2.山西祥和嶺上農(nóng)牧開發(fā)有限公司，右玉037200；3.右玉縣現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，右玉037200)

植物提取物作為一種新型的綠色添加劑，在自然界中儲(chǔ)備豐富，具有無(wú)殘留、無(wú)抗藥性等優(yōu)良特性，給當(dāng)前養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展而導(dǎo)致的抗生素問題提出了解決方法。植物提取物種類較多，包括多酚類、皂苷類以及多糖類等[1]。枸杞屬茄科落葉灌木，是一種名貴的中藥材，廣泛生長(zhǎng)于中國(guó)的西北部地區(qū)。枸杞中富含黃酮類[2]、多酚類[3]、生物堿[4]、類胡蘿卜素[5]、多糖類[6]和各種微量元素[7]等物質(zhì)。枸杞多糖(Lyciumbarbarumpolysaccharide，LBP)是從枸杞子中提取得到的一種水溶性多糖，包括葡萄糖、甘露糖及半乳糖等，是一種糖-蛋白質(zhì)聚合物[8]，具有免疫調(diào)節(jié)、抗衰老、抗腫瘤、降血糖、降血脂、保護(hù)生殖功能的功效[9]。張磊等[10]研究表明，肉兔飼糧中添加不同水平巖藻多糖后，各試驗(yàn)組干物質(zhì)(DM)、中性洗滌纖維(NDF)以及粗灰分的表觀消化率相較于對(duì)照組均顯著提高。董金金等[11]研究表明，哺乳犢牛飼糧中添加酵母多糖能夠促進(jìn)犢牛生長(zhǎng)以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。趙倍瑩等[12]研究表明，獺兔飼糧中添加0.2%和0.4%枸杞多糖均顯著提高了粗蛋白質(zhì)(CP)和粗纖維表觀消化率。目前，我國(guó)關(guān)于枸杞多糖的研究多在豬、雞等單胃動(dòng)物上，以反芻動(dòng)物為對(duì)象的研究鮮有報(bào)道。因此，本文以杜泊×小尾寒羊雜種二代公羔為試驗(yàn)動(dòng)物，研究枸杞多糖對(duì)羔羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、能量代謝、氮代謝和血清免疫指標(biāo)的影響，為枸杞多糖在肉羊生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用枸杞多糖為紅色粉末狀，純度為50%，購(gòu)自西安某生物有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及基礎(chǔ)飼糧

試驗(yàn)選取48只體重[(18.90±0.76) kg]相近的4月齡杜泊×小尾寒羊雜種二代公羔，隨機(jī)分為4組，每組12只，單欄飼養(yǎng)。各組分別在基礎(chǔ)飼糧中添加0(對(duì)照組)、0.1%(0.1% LBP組)、0.3%(0.3% LBP組)以及0.5%(0.5% LBP組)的枸杞多糖。預(yù)試期15 d，正試期75 d?；A(chǔ)飼糧的配制參照NRC(2007)羔羊營(yíng)養(yǎng)需要量，其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

1.3 飼養(yǎng)管理

于試驗(yàn)開始前將羊舍進(jìn)行消毒處理，同時(shí)給羊注射小反芻獸疫、羊痘等疫苗。在預(yù)試期間對(duì)羊進(jìn)行編號(hào)以及分組。試驗(yàn)羊每天于07:00和19:00各飼喂1次，保證試驗(yàn)羊飲水充足，并且每日記錄試驗(yàn)羊采食量。

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

續(xù)表1項(xiàng)目 Items含量 Content粗灰分 Ash9.13中性洗滌纖維 NDF31.68酸性洗滌纖維 ADF18.03鈣 Ca1.19磷 P0.48代謝能 ME/(MJ/kg)9.98

1.4 樣品采集及測(cè)定方法

1.4.1 糞樣、尿樣、瘤胃液及血清的收集與處理

飼養(yǎng)試驗(yàn)結(jié)束后，每組隨機(jī)選取6只羔羊，采用全收糞、收尿法進(jìn)行消化代謝試驗(yàn)，同時(shí)記錄消化代謝試驗(yàn)期間試驗(yàn)羊初始體重及終末體重，試驗(yàn)共14 d，適應(yīng)期7 d，正試期7 d。

正試期開始后，記錄每只試驗(yàn)羊的采食量和剩料量，收集、記錄試驗(yàn)羊每天的糞量及尿量。先將收集的糞樣進(jìn)行固氮處理(每100 g糞樣添加25 mL濃度為10%的硫酸)，之后將正試期7 d的糞樣混勻后放在自封袋，于-20 ℃保存。尿樣則通過代謝籠尿板連接的漏斗收集到裝有100 mL 10%硫酸的塑料桶中進(jìn)行固氮處理，之后將正試期7 d收集的尿樣混勻，于-20 ℃保存。

消化代謝試驗(yàn)期結(jié)束后，晨飼后3 h，使用胃管采集試驗(yàn)羊瘤胃液，將采集的瘤胃液經(jīng)4層紗布過濾后分裝至各EP管中，-20 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

在正試期第1、37、75天晨飼前對(duì)試驗(yàn)羊進(jìn)行空腹采血，采血針經(jīng)頸靜脈采取2～3管10 mL血液，之后放于37 ℃水浴鍋中靜置30 min，低速離心機(jī)以3 500 r/min的轉(zhuǎn)速離心10 min，取上清液并將血清分裝于5個(gè)1.5 mL EP管中，-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4.2 糞樣、尿樣品指標(biāo)的測(cè)定

糞樣指標(biāo)測(cè)定：收集好的糞樣記錄烘干(烘干條件為65 ℃烘48 h，室溫回潮24 h)前后的重量，計(jì)算糞初水含量。糞樣用粉碎機(jī)粉碎并過0.4 mm篩，置于自封袋中保存?zhèn)溆?。其中，糞樣NDF和酸性洗滌纖維(ADF)含量測(cè)定參考Van Soest等[13]方法測(cè)定，DM、有機(jī)物(OM)含量測(cè)定參考AOAC(2012)[14]方法測(cè)定。

尿樣指標(biāo)測(cè)定：尿囊素、黃嘌呤和次黃嘌呤含量采用紫外分光光度計(jì)(UV1100，上海天美科學(xué)儀器有限公司)測(cè)定。尿酸含量使用試劑盒(南京建成生物工程研究所)進(jìn)行測(cè)定。

瘤胃微生物蛋白(MCP)含量參照Chen等[15]方法進(jìn)行計(jì)算。

糞樣和尿樣中CP和氮含量使用全自動(dòng)凱氏定氮儀(K9860，海能未來(lái)技術(shù)集團(tuán)股份有限公司)進(jìn)行測(cè)定。糞能(UE)和尿能(FE)使用氧彈量熱儀測(cè)定(TJHY-5000，鶴壁市天健電子科技有限公司)。

血清免疫指標(biāo)由天津思科賽生物科技有限公司測(cè)定。

1.5 計(jì)算公式

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、能量代謝、氮代謝計(jì)算公式如下：

某營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率(%)=100×(食入
該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量-糞中該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量)/
食入該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量；氮表觀消化率(%)=100×(攝入氮-
糞氮)/攝入氮；沉積氮(g/d)=攝入氮-糞氮-尿氮；氮沉積率(%)=100×沉積氮/攝入氮；消化能(MJ/d)=總能-糞能；總能代謝率(%)=100×消化能/總能。

嘌呤衍生物和MCP含量計(jì)算公式如下：

嘌呤衍生物含量(mmol/d)=0.84X+
0.150W0.75×e-0.25X；MCP(g/d)=X(mmol/d)×70×6.25/

(0.116×0.83×1 000)。

式中：X為嘌呤吸收量(mmol/d)；W為消化代謝試驗(yàn)期間的平均體重。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

使用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理，應(yīng)用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，差異顯著時(shí)用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，并采用正交多項(xiàng)式進(jìn)行線性和二次方效應(yīng)分析。P≤0.05表示差異顯著，0.05

2 結(jié) 果

2.1 飼糧中添加枸杞多糖對(duì)羔羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

由表2可知，0.3% LBP組的DM表觀消化率顯著高于對(duì)照組和0.1% LBP組(P<0.05)，0.5% LBP的DM表觀消化率顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。0.3% LBP組的CP表觀消化率顯著高于對(duì)照組和0.1% LBP組(P<0.05)，與0.5% LBP組沒有顯著差異(P>0.05)。0.3% LBP組的OM表觀消化率顯著高于對(duì)照組、0.1% LBP組和0.5% LBP組(P<0.05)。飼糧中添加枸杞多糖有提高NDF(P=0.094)和ADF(P=0.065)表觀消化率的趨勢(shì)。

表2 飼糧中添加枸杞多糖對(duì)羔羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

2.2 飼糧中添加枸杞多糖對(duì)羔羊能量代謝的影響

由表3可知，0.3% LBP組的消化能顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。0.1% LBP組、0.3% LBP組和0.5% LBP組的代謝能和總能代謝率顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。飼糧中添加枸杞多糖對(duì)糞能、尿能和總能表觀消化率未產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)。

表3 飼糧中添加枸杞多糖對(duì)羔羊能量代謝的影響

2.3 飼糧中添加枸杞多糖對(duì)羔羊氮代謝的影響

由表4可知，0.3% LBP組的可消化氮顯著高于對(duì)照組和0.5% LBP組(P<0.05)。0.1% LBP組、0.3% LBP組和0.5% LBP組的沉積氮和氮沉積率顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。0.3% LBP組的氮表觀消化率顯著高于其余各組(P<0.05)。飼糧中添加枸杞多糖對(duì)糞氮和尿氮未產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)，有提高攝入氮的趨勢(shì)(P=0.073)。

表4 飼糧中添加枸杞多糖對(duì)羔羊氮代謝的影響

2.4 飼糧中添加枸杞多糖對(duì)羔羊尿中尿嘌呤衍生物含量及瘤胃MCP含量的影響

由表5可知，0.1% LBP組、0.3% LBP組和0.5% LBP組的尿中尿酸含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。飼糧中添加枸杞多糖對(duì)尿中尿囊素未產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)，有提高黃嘌呤+次黃嘌呤(P=0.063)、總嘌呤衍生物含量(P=0.063)和瘤胃MCP含量(P=0.063)的趨勢(shì)。

表5 飼糧中添加枸杞多糖對(duì)羔羊尿中嘌呤衍生物含量及瘤胃微生物蛋白含量的影響

2.5 飼糧中添加枸杞多糖對(duì)羔羊血清免疫指標(biāo)的影響

由表6可知，0.3% LBP和0.5% LBP的血清IgA含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，分別提高了32.06%和40.85%。0.3% LBP組和0.5% LBP組的血清IgM含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，分別提高了45.86%和30.33%。飼糧中添加枸杞多糖有提高血清IgG含量的趨勢(shì)(P=0.077)。

表6 飼糧中添加枸杞多糖對(duì)羔羊血清免疫指標(biāo)的影響

3 討 論

3.1 飼糧中添加枸杞多糖對(duì)羔羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率可以用來(lái)評(píng)價(jià)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化性，對(duì)動(dòng)物的生產(chǎn)性能至關(guān)重要[16]。其中，DM和OM表觀消化率可以反映反芻動(dòng)物對(duì)飼料的消化能力[17]，NDF和ADF則能夠反映動(dòng)物對(duì)飼料中纖維物質(zhì)的利用能力[18]。趙倍瑩等[12]研究發(fā)現(xiàn)，獺兔飼糧中添加枸杞多糖能夠顯著提高CP和ADF表觀消化率，但對(duì)NDF表觀消化率無(wú)顯著影響。李宇敏等[19]研究同樣發(fā)現(xiàn)，獺兔飼糧中添加枸杞多糖可以提高CP、ADF和NDF表觀消化率，但差異不顯著。在本試驗(yàn)中，飼糧中添加0.3%枸杞多糖顯著提高了羔羊DM、OM和CP表觀消化率有，這與趙倍瑩等[12]和李宇敏等[19]的試驗(yàn)結(jié)果相似。周懌等[20]研究發(fā)現(xiàn)，犢牛飼糧中添加β-葡聚糖能夠緩解小腸因應(yīng)激對(duì)黏膜的損傷，進(jìn)而提高犢牛對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。孟子琪[21]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加50、100、200 mg/kg的發(fā)酵麩皮多糖未對(duì)羔羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率產(chǎn)生顯著影響，但飼糧中添加400 mg/kg的發(fā)酵麩皮多糖顯著降低了DM、OM、CP表觀消化率。在本試驗(yàn)中，0.5% LBP組的DM、OM和CP表觀消化率均低于0.3% LBP組，與孟子琪[21]的試驗(yàn)結(jié)果相似。因此，羔羊飼糧中適量添加枸杞多糖可以提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的原因可能是：適量添加枸杞多糖能夠提高瘤胃中微生物酶的活性，提高有益菌的數(shù)量，促進(jìn)瘤胃發(fā)酵，消化吸收飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；而添加高水平的枸杞多糖降低了瘤胃微生物酶活性，影響了羔羊瘤胃中菌群的數(shù)量和結(jié)構(gòu)，并影響了瘤胃微生物對(duì)飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率。

3.2 飼糧中添加枸杞多糖羔羊能量代謝的影響

影響反芻動(dòng)物生長(zhǎng)性能最主要的一個(gè)因素就是飼糧能量水平。動(dòng)物采食后，飼糧中包含的碳水化合物、蛋白質(zhì)和脂肪等經(jīng)瘤胃發(fā)酵等消化代謝活動(dòng)轉(zhuǎn)化成ATP，為動(dòng)物生長(zhǎng)繁殖提供能量。本試驗(yàn)中，羔羊飼糧中添加枸杞多糖后，各試驗(yàn)組的代謝能和總能代謝率相較于對(duì)照組均顯著提高，表明糞能、尿能和甲烷能所損失的能量降低。同時(shí)，也有一部分飼糧在發(fā)酵過程中伴隨著二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)等氣體的產(chǎn)生，造成能量的損失。有研究表明，植物提取物對(duì)羔羊的瘤胃發(fā)酵具有一定的調(diào)節(jié)作用，它可以改變瘤胃發(fā)酵的模式，降低瘤胃蛋白質(zhì)的降解率，減少CH4的產(chǎn)生[22]。米熱古麗·伊馬木等[23]研究表明，在高濃縮比的飼糧中添加100和150 μL/L的葡萄籽精油，可以增加總產(chǎn)氣量，降低總甲烷量。本試驗(yàn)中，0.5% LBP組的甲烷能低于對(duì)照組，與上述試驗(yàn)結(jié)果相似。因此，飼糧中添加枸杞多糖后，各試驗(yàn)組代謝能和總能代謝率顯著高于對(duì)照組可能與枸杞多糖調(diào)控瘤胃發(fā)酵、降低瘤胃中甲烷產(chǎn)生、減少甲烷能的損失、提高羔羊?qū)z入能量的利用有關(guān)。

3.3 飼糧中添加枸杞多糖對(duì)羔羊氮代謝和MCP合成的影響

反芻動(dòng)物和瘤胃微生物之間存在共生關(guān)系：瘤胃中氨態(tài)氮來(lái)源于經(jīng)原蟲脫氨基作用下的飼料蛋白質(zhì)物質(zhì)，之后氨態(tài)氮經(jīng)過瘤胃中各種微生物的作用轉(zhuǎn)變成MCP，而另一部分未被降解的則進(jìn)入小腸，與MCP結(jié)合構(gòu)成機(jī)體的代謝蛋白質(zhì)[24]。其次，反芻動(dòng)物對(duì)氮的低效利用會(huì)使大量的氮源流入大自然，并對(duì)環(huán)境造成污染，因此提高氮的利用率對(duì)動(dòng)物和環(huán)境都是有利的[25]。在本試驗(yàn)中，0.3% LBP組瘤胃MCP含量相較于對(duì)照組有所提高，但差異不顯著，出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是在飼糧中蛋白質(zhì)被原蟲作用變成氨態(tài)氮，進(jìn)而合成MCP被機(jī)體消化吸收。本試驗(yàn)中，各試驗(yàn)組的沉積氮顯著高于對(duì)照組，原因可能是添加枸杞多糖后，飼糧中蛋白質(zhì)被瘤胃降解減少，大量的代謝蛋白質(zhì)進(jìn)入小腸被利用吸收，進(jìn)而提高了沉積氮。

3.4 飼糧中添加枸杞多糖對(duì)羔羊血清免疫指標(biāo)的影響

免疫球蛋白是由漿細(xì)胞分泌的一種具有非特異性免疫的蛋白質(zhì)，主要參與動(dòng)物機(jī)體的體液免疫，而IgA、IgG和IgM是體液免疫中最重要的免疫球蛋白[26]。有研究表明，多糖能夠提高動(dòng)物血清中免疫球蛋白的生成，提高機(jī)體免疫力以應(yīng)對(duì)外界產(chǎn)生的應(yīng)激[27-28]。賀琴[29]在斷奶仔豬飼糧中添加酵母多糖和李振慧等[30]在產(chǎn)蛋后期蛋雞飼糧中添加酵母多糖的研究表明，飼糧中添加酵母多糖顯著提高了斷奶仔豬血清IgA、IgG含量以及產(chǎn)蛋后期蛋雞血清IgM含量。也有研究表明，斷奶仔豬飼糧中添加刺五加多糖后，仔豬血清IgA、IgG和IgM含量出現(xiàn)不同程度地提高[31]。劉亞娟等[32]研究表明，獺兔飼糧中添加枸杞多糖能夠提高血清IgG和IgM含量。馬吉鋒等[33]研究表明，育肥架子牛飼糧中添加枸杞多糖免疫增效劑后，7和14 d血清IgA和IgG含量顯著升高。本試驗(yàn)中，0.3% LBP和0.5% LBP的血清IgA和IgM含量顯著高于對(duì)照組，與上述試驗(yàn)結(jié)果一致。其原因可能是腸道菌群將腸道微生物分解多糖產(chǎn)生的寡糖片段代謝成短鏈脂肪酸，這些物質(zhì)經(jīng)上皮細(xì)胞進(jìn)入血液中，與免疫細(xì)胞反應(yīng)，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力[34]。

4 結(jié) 論

飼糧中添加適量枸杞多糖可以提高羔羊DM、OM和CP表觀消化率，同時(shí)可以增強(qiáng)免疫力。本試驗(yàn)條件下，飼糧中枸杞多糖的適宜添加水平為0.3%。