楊 娟,郭 帥,2,韓世昌,3,張 年,張 鳳,陶 虎,熊 琪
(1.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,動物胚胎工程及分子育種湖北省重點實驗室,武漢 430064;2.長江大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院,荊州 434025;3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,農(nóng)業(yè)動物遺傳育種與繁殖教育部重點實驗室,武漢 430070)
波爾山羊原產(chǎn)于南非,具有羔羊初生重高、體型大、生長發(fā)育快等優(yōu)點,是著名的肉用型山羊品種[1]。中國自1995年首次從德國引入波爾山羊以來,在各地的雜交改良方面取得了顯著的效果,因此,波爾山羊被稱為改良本地山羊乃至全世界山羊的最佳父本[2]。麻城黑山羊主要是通過自繁自養(yǎng)、群選群育、長期定向選育發(fā)展形成的皮肉兼用型山羊良種[3],以毛色純黑、肉質(zhì)細(xì)嫩、營養(yǎng)豐富且耐粗飼、抗病能力強(qiáng)、繁殖力高為主要特征[4]。因此,開展山羊的種質(zhì)特征及差異研究對闡述山羊的飼養(yǎng)管理、引種改良及品種間不同的適應(yīng)性、生產(chǎn)性能、繁殖性能具有重要意義。
目前,對于波爾山羊的研究主要集中在雜交、改良本地品種,李廷見等[2]、唐雪等[5]、王鑫等[6]用波爾山羊分別雜交改良北川白山羊、大足黑山羊、黔北麻羊后,發(fā)現(xiàn)波-北雜交羊后代的繁殖性能極顯著高于純種北川白山羊,波-大雜交羊的生長速度顯著高于純種大足黑山羊,F(xiàn)1代波-黔雜交羊的屠宰性能和肉品質(zhì)顯著或極顯著高于純種黔北麻羊。對于麻城黑山羊的研究主要集中在選種、育種以及成年麻城黑山羊的胴體性狀,鮮見有關(guān)6月齡波爾山羊與麻城黑山羊的血液生理生化指標(biāo)、屠宰性能的對比研究,尤其是國外品種與本地品種之間的種質(zhì)差異研究報道尚少。血液生理生化指標(biāo)是動物在自然選擇或人為干預(yù)中長期繁育進(jìn)化的結(jié)果,因而具有物種特性,該指標(biāo)與動物機(jī)體的健康狀況、代謝水平、生產(chǎn)性能有著密切聯(lián)系[7-8];胴體性狀是反映動物生長性能、肉用性能的重要依據(jù)[9];肌纖維直徑可間接影響胴體性狀與肌內(nèi)脂肪含量[10-11];肌內(nèi)脂肪含量直接影響肉類的嫩度、風(fēng)味、多汁性[11]。6月齡是羔羊生長發(fā)育較旺盛的一個重要時期,而以上指標(biāo)的測定,對研究2個品種山羊的種質(zhì)特征及差異具有重要意義。為闡明這2個品種山羊的種質(zhì)差別,本試驗以6月齡波爾山羊和麻城黑山羊為研究對象,檢測這2個品種山羊的血液生理生化指標(biāo)、胴體性狀、肌纖維直徑、肌內(nèi)脂肪含量并進(jìn)行對比分析,為今后山羊的飼養(yǎng)管理、健康狀況、引種改良及雜交利用提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。
8只3月齡±5 d的波爾山羊母羊購自湖北宜都波爾山羊養(yǎng)殖場,平均體重為(8.53±0.44) kg;8只3月齡±5 d的麻城黑山羊母羊購自湖北金旸(麻城)畜牧有限公司,平均體重為(7.68±0.46) kg。在湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所金水試驗基地統(tǒng)一條件下飼養(yǎng)3個月。試驗期間自由飲水和運動,定時定量喂食。試驗基礎(chǔ)飼糧組成及其營養(yǎng)水平見表1。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (air-dry basis)%
4%多聚甲醛固定液(中性)、脂肪專用固定液均購自賽維爾生物科技有限公司;蘇木素伊紅染色試劑盒、改良油紅O染色試劑盒均購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司。
1.3.1 血液樣本 采樣前禁食禁水24 h,使用一次性靜脈采血針和EDTA-K2抗凝采血管進(jìn)行頸靜脈采血,每只6 mL,4 ℃保存。將所有血樣分為2份:1份用于血液生理指標(biāo)的檢測;1份用于血液生化指標(biāo)的檢測。
1.3.2 肌肉樣本 試驗動物屠宰放血后,用手術(shù)刀切若干塊長、寬、厚均≤5 mm的背最長肌肌肉組織,立即分裝于加有4%多聚甲醛固定液(中性)或脂肪專用固定液中的5 mL凍存管中固定、保存24 h。之后將肌肉組織塊修剪、脫水、包埋、切片,切片厚度為4 μm。分別通過蘇木素伊紅染色試劑盒、改良油紅O染色試劑盒對切片進(jìn)行染色、封片后,在顯微鏡(Eclipse Ci-L、Eclipse Ti-E,Nikon)下鏡檢出合格的樣片,分別測量肌纖維直徑與肌內(nèi)脂肪含量。
1.4.1 血液生理指標(biāo) 將山羊頸靜脈血送華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)院檢測山羊的血液生理指標(biāo)。檢測項目包括白細(xì)胞數(shù)(WBC)、紅細(xì)胞數(shù)(RBC)、血紅蛋白濃度(HGB)、紅細(xì)胞比容(HCT)、平均紅細(xì)胞體積(MCV)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白含量(MCH)、平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度(MCHC)、淋巴細(xì)胞百分比(W-SCR)、單核細(xì)胞百分比(W-MCR)、中性粒細(xì)胞百分比(W-LCR)、淋巴細(xì)胞數(shù)(W-SCC)、單核細(xì)胞數(shù)(W-MCC)、中性粒細(xì)胞數(shù)(W-LCC)、紅細(xì)胞分布寬度變異系數(shù)(RDW-CVRL)。
1.4.2 血液生化指標(biāo) 將山羊頸靜脈血送華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)院檢測山羊的血液生化指標(biāo)。檢測項目包括肌酐(CRE)、總膽紅素(TBIL)、尿素氮(BUN)、血糖(GLU)、總蛋白(TP)、球蛋白(GLOB)、白蛋白(ALB)、血鈣(Ca)、血磷(PHOS)、鈉離子(Na+)、鉀離子(K+)、堿性磷酸酶(ALP)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、淀粉酶(AMY)。
1.4.3 胴體性狀 測定指標(biāo)包括體重、體高、體斜長、胸圍、管圍、平均日增重、背最長肌重、股二頭肌重、胴體重、板油和腎重、屠宰率、眼肌面積。
屠宰率(%)=[(胴體重+板油和腎重)/體重]×100
其中,體重為空腹24 h之后的重量。
眼肌面積是測量倒數(shù)第一和第二肋骨間脊椎上的背最長肌的橫切面積。
眼肌面積(cm2)=眼肌高度(cm)×眼肌寬度(cm)×0.7
1.4.4 肌纖維直徑 將肌纖維切片在顯微鏡下采集照片,成像后每個切片隨機(jī)選取5個視野,每個視野下至少有20根緊密的肌纖維,用Image-Pro Plus 6.0分析軟件測定每條肌纖維的直徑。
1.4.5 肌內(nèi)脂肪含量 將肌內(nèi)脂肪切片放到顯微鏡下采集照片,成像后用Image-Pro Plus 6.0分析軟件,統(tǒng)一以像素面積pixel作為標(biāo)準(zhǔn)單位,分別測量每張切片中每個視野的肌內(nèi)脂肪面積(記做A)及對應(yīng)視野的組織面積(記做B)。
肌內(nèi)脂肪的面積百分比(%)=A/B×100%
采用SPSS 22.0軟件統(tǒng)計分析數(shù)據(jù),結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,對波爾山羊與麻城黑山羊的同項指標(biāo)進(jìn)行t檢驗,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。
由表2可知,波爾山羊的紅細(xì)胞比容、平均紅細(xì)胞體積均顯著低于麻城黑山羊(P<0.05),平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度顯著高于麻城黑山羊(P<0.05),白細(xì)胞數(shù)、紅細(xì)胞數(shù)、血紅蛋白濃度、平均紅細(xì)胞血紅蛋白含量、淋巴細(xì)胞百分比、單核細(xì)胞百分比、中性粒細(xì)胞百分比、淋巴細(xì)胞數(shù)、單核細(xì)胞數(shù)、中性粒細(xì)胞數(shù)、紅細(xì)胞分布寬度變異系數(shù)差異均不顯著(P>0.05)。
表2 血液生理指標(biāo)測定結(jié)果Table 2 Measurement results of blood physiological indexes
2.2.1 有機(jī)物含量 由表3可知,波爾山羊的總蛋白、球蛋白含量均極顯著低于麻城黑山羊(P<0.01),肌酐、總膽紅素、尿素氮、血糖、白蛋白含量差異均不顯著(P>0.05)。
表3 有機(jī)物含量測定結(jié)果Table 3 Determination results of organic content
2.2.2 無機(jī)物含量 由表4可知,波爾山羊的血磷含量極顯著低于麻城黑山羊(P<0.01),鉀離子含量極顯著高于麻城黑山羊(P<0.01),血鈣、鈉離子含量差異均不顯著(P>0.05)。
表4 無機(jī)物含量測定結(jié)果Table 4 Determination results of inorganic content
2.2.3 血清酶活性 由表5可知,波爾山羊的淀粉酶活性極顯著低于麻城黑山羊(P<0.01),堿性磷酸酶活性、谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性差異均不顯著(P>0.05)。
表5 血清酶活性測定結(jié)果Table 5 Determination results of serum enzyme activity U/L
由表6可知,波爾山羊的體重、平均日增重、背最長肌重、股二頭肌重和胴體重均顯著高于麻城黑山羊(P<0.05),眼肌面積極顯著大于麻城黑山羊(P<0.01),體高、體斜長、胸圍、管圍、板油和腎重、屠宰率均差異不顯著(P>0.05)。
表6 胴體性狀測定結(jié)果Table 6 Determination results of carcass traits
在顯微鏡下觀察波爾山羊和麻城黑山羊的橫切背最長肌的肌纖維切片發(fā)現(xiàn),2種羊的肌纖維分布均勻,橫切時呈雪花狀(圖1)。在顯微鏡下觀察波爾山羊和麻城黑山羊的橫切背最長肌的肌內(nèi)脂肪切片發(fā)現(xiàn),波爾山羊的肌內(nèi)脂肪含量豐富且分布均勻,麻城黑山羊的肌內(nèi)脂肪分布較少且較集中(圖2)。由表7可知,波爾山羊的肌纖維直徑極顯著大于麻城黑山羊(P<0.01);波爾山羊的肌內(nèi)脂肪含量顯著高于麻城黑山羊(P<0.05)。
圖1 波爾山羊(A)和麻城黑山羊(B)背最長肌肌纖維切片(100×)Fig.1 Muscle fiber section of longissimus dorsi muscle of Boer goats (A) and Macheng Black goats (B)(100×)
圖2 波爾山羊(A)和麻城黑山羊(B)背最長肌肌內(nèi)脂肪切片(100×)Fig.2 Intramuscular fat section of longissimus dorsi muscle of Boer goats (A) and Macheng Black goats (B)(100×)
表7 肌纖維直徑與肌內(nèi)脂肪含量測定結(jié)果Table 7 Measurement results of muscle fiber diameter and intramuscular fat content
血液生理生化特性與動物機(jī)體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)代謝、組織器官生理功能有著密切聯(lián)系,不僅可以客觀、快速地反映不同物種或品種間的種質(zhì)特性,還可以作為動物生產(chǎn)性能、飼養(yǎng)管理及健康水平的重要參考依據(jù)[8,12-13]。本試驗結(jié)果表明,6月齡波爾山羊與麻城黑山羊差異較大的指標(biāo)主要體現(xiàn)在紅細(xì)胞比容、平均紅細(xì)胞體積、平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度、總蛋白、球蛋白、磷離子、鉀離子、淀粉酶等指標(biāo)上,這在一定程度上反映了品種特異的生理狀況。有研究發(fā)現(xiàn),紅細(xì)胞數(shù)量越多,紅細(xì)胞比容越大,全血黏度越高,紅細(xì)胞的變形能力越低,血液流速越慢[14]。本研究中,波爾山羊的紅細(xì)胞比容顯著低于麻城黑山羊,說明相較于麻城黑山羊而言,波爾山羊的全血黏度更低,血液流速更快,動物體內(nèi)的新陳代謝更快,利用營養(yǎng)物質(zhì)的效率更高,生長發(fā)育更旺盛。紅細(xì)胞的生理功能主要是通過血紅蛋白實現(xiàn)的,具有攜帶、交換氧氣和二氧化碳的功能。本試驗結(jié)果顯示,波爾山羊的平均紅細(xì)胞體積顯著低于麻城黑山羊,平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度顯著高于麻城黑山羊,說明波爾山羊血液中的紅細(xì)胞對氧的運載能力強(qiáng)于麻城黑山羊,且平均單個紅細(xì)胞的血紅蛋白含量和攜氧效率會更高[15],這體現(xiàn)了品種間的差異性。
血清總蛋白包括球蛋白和白蛋白,主要由肝臟合成[16]。血清總蛋白可以反映動物機(jī)體的營養(yǎng)狀況,可作為山羊耐粗飼的一項指標(biāo)[17]。在正常范圍內(nèi),球蛋白含量的高低直接決定了機(jī)體對疾病的抵抗程度[13]。通過對比貴州水城黑山羊[15]、循化縣山羊[18]、遼寧絨山羊[18]的球蛋白含量發(fā)現(xiàn),貴州水城黑山羊的球蛋白含量最高,機(jī)體免疫力更強(qiáng)。本試驗結(jié)果顯示,波爾山羊血液中球蛋白含量極顯著低于麻城黑山羊,說明麻城黑山羊的抗病能力比波爾山羊更強(qiáng)。還有研究表明,球蛋白含量與肌內(nèi)脂肪含量有著一定的聯(lián)系,即球蛋白含量高的羊不利于肌內(nèi)脂肪的沉積[13],這也是本試驗中6月齡波爾山羊的肌內(nèi)脂肪含量顯著高于麻城黑山羊的原因之一。另外,波爾山羊血液中總蛋白含量極顯著低于麻城黑山羊,白蛋白含量無顯著性差異,由此猜測麻城黑山羊血液中總蛋白含量高的原因可能是由球蛋白含量引起的。
磷元素參與骨骼、牙齒、神經(jīng)等組織的構(gòu)成,是生物體遺傳代謝、生長發(fā)育、能量供應(yīng)等重要的礦物質(zhì)元素之一[19]。王志恒等[20]在保育豬的飼糧中添加無機(jī)磷后發(fā)現(xiàn),與不添加無機(jī)磷組相比,保育豬的血磷濃度顯著升高,平均日采食量、平均日增重、飼料轉(zhuǎn)化率均升高,極大地提高了保育豬的生長性能。本試驗結(jié)果顯示,波爾山羊的血磷含量極顯著低于麻城黑山羊,但波爾山羊的平均日增重顯著高于麻城黑山羊,說明血磷濃度與生長速度不呈正相關(guān),可能是不同品種或不同生長發(fā)育時期,動物機(jī)體對血磷的調(diào)節(jié)能力不同。 孫偉麗等[21]、胡鳳明等[22]、Erickson等[23]、Hutcheson等[24]分別對梅花鹿、內(nèi)蒙察哈爾羔羊、肥育犢牛、雜交羔羊飼喂不同無機(jī)磷濃度的飼糧發(fā)現(xiàn),動物平均日增重均無顯著性差異。血液中的鉀離子對維持細(xì)胞代謝、神經(jīng)肌肉的正常應(yīng)激及促進(jìn)機(jī)體的新陳代謝具有重要作用[25-26]。研究表明,在相同條件下,血液中鉀離子含量高者,機(jī)體代謝更旺盛,體重增長的速度也就越快[26]。本試驗結(jié)果顯示,波爾山羊血液中鉀離子含量極顯著高于麻城黑山羊,說明波爾山羊生長發(fā)育的速度比麻城黑山羊快,生長性能更強(qiáng)。
血清淀粉酶包括唾液淀粉酶和胰淀粉酶,主要由唾液腺和胰腺分泌[27],可以催化復(fù)合糖原的水解,產(chǎn)生寡聚糖、麥芽糖和葡萄糖[28-29]。血清淀粉酶活性的變化可以判斷脾胃功能的狀態(tài)[27]。本試驗結(jié)果中,波爾山羊的血清淀粉酶活性極顯著低于麻城黑山羊,說明麻城黑山羊?qū)κ澄镏卸嗵堑南芰Ω鼜?qiáng),即更耐粗飼。石芙蓉[30]研究發(fā)現(xiàn),不同性別、日齡的野豬或雜種豬的血清淀粉酶活性無顯著差異,但在2個品種間存在顯著差異,由此可以猜測血清淀粉酶活性是由品種差異導(dǎo)致的,且可能存在較高的遺傳力。
胴體性狀和肌纖維直徑是衡量動物生長性能、肉用性能的重要指標(biāo)[9,31]。研究表明,波爾山羊周歲公、母羊的體重一般分別為50~70 kg和45~65 kg[1];麻城黑山羊1周歲公、母羊的體重一般分別為27.40和25.41 kg[32]。本試驗結(jié)果顯示,波爾山羊的體重、背最長肌重、股二頭肌重、胴體重均顯著高于麻城黑山羊,眼肌面積、肌纖維直徑極顯著大于麻城黑山羊,進(jìn)一步說明波爾山羊生長發(fā)育的速度比麻城黑山羊快,產(chǎn)肉性能比麻城黑山羊強(qiáng)。結(jié)合郭建鳳等[33]和趙彥光等[34]研究發(fā)現(xiàn),可以得出肌纖維直徑能反映動物的生長速度,進(jìn)而影響宰前活體重,導(dǎo)致胴體性狀的差異。劉鳳祥[10]研究發(fā)現(xiàn),6月齡杜泊羊×湖羊雜交羊的背最長肌的肌纖維直徑顯著大于同月齡的純種湖羊,兩者的肌纖維直徑極顯著大于其初生羊。陳坤杰等[35]通過研究不同月齡雜交沃金黑牛的肌纖維特性發(fā)現(xiàn),隨著年齡的增大,肌纖維直徑呈上升趨勢。趙雷云[36]研究發(fā)現(xiàn),與標(biāo)準(zhǔn)組相比,飼喂低能量低蛋白質(zhì)飼糧的薩湖F1代羔羊的日增重顯著降低,背最長肌的肌纖維直徑顯著減小。說明肌纖維直徑受品種、年齡、營養(yǎng)水平等多種因素的影響。
肌內(nèi)脂肪包括肌纖維內(nèi)的脂滴及沉積在肌纖維之間和肌纖維束之間的脂肪[37],是影響肉類嫩度、風(fēng)味、多汁性的重要指標(biāo)之一[11],其含量取決于脂肪的合成能力和脂肪體細(xì)胞的數(shù)量,一般在出生前或生長發(fā)育早期就已經(jīng)確定[38]。研究表明,肌內(nèi)脂肪含量越高,系水力越高,剪切力越低,保水性能越好,肉質(zhì)越細(xì)嫩,品質(zhì)越優(yōu)良[39]。本試驗結(jié)果顯示,波爾山羊的肌內(nèi)脂肪含量顯著高于麻城黑山羊,說明在6月齡這個階段,波爾山羊的肉質(zhì)更佳。Hocquette等[40]研究發(fā)現(xiàn),肌內(nèi)脂肪的增長速度取決于肌肉的生長速度,即肌肉的生長速度越慢,肌纖維直徑越小,肌內(nèi)脂肪的沉積能力越強(qiáng)。相較于6月齡的波爾山羊而言,6月齡的麻城黑山羊肌纖維直徑較小,肌內(nèi)脂肪也較少,這說明麻城黑山羊肌肉生長速度和肌肉脂肪沉積能力比波爾山羊弱。
本研究結(jié)果表明,6月齡波爾山羊的紅細(xì)胞比容、平均紅細(xì)胞體積均顯著低于6月齡麻城黑山羊,總蛋白、球蛋白、磷離子含量與淀粉酶活性均極顯著低于麻城黑山羊;波爾山羊的平均紅細(xì)胞血紅蛋白濃度、活體重、背最長肌重、股二頭肌重、胴體重、肌內(nèi)脂肪含量均顯著高于麻城黑山羊,鉀離子含量、眼肌面積、肌纖維直徑均極顯著大于麻城黑山羊。結(jié)果可為山羊的飼養(yǎng)管理及選育提供一定的參考。