張海雷, 安 敏, 楊開倫*, 劉志強(qiáng), 汪建國(guó), 張亞倩, 馬 艷
(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.新疆上品美羊科技有限公司,新疆昌吉 831100)
羔羊是養(yǎng)羊業(yè)的基礎(chǔ),羔羊培育是肉羊生產(chǎn)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其培育的優(yōu)劣直接影響到成年后的生產(chǎn)性能。因此,如何保證哺乳期羔羊健康、快速生長(zhǎng)一直是肉羊養(yǎng)殖業(yè)亟待解決的問(wèn)題。D-絲氨酸可以通過(guò)提高N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體的活性來(lái)促進(jìn)生長(zhǎng)激素的釋放(李奎等,2004)。谷氨酰胺可以為腸道細(xì)胞供能并促進(jìn)腸道黏膜細(xì)胞成熟分裂 (肖英平等,2012)。瓜氨酸可以在動(dòng)物體內(nèi)合成精氨酸和一氧化氮,抑制下丘腦生長(zhǎng)激素抑制激素的釋放并促進(jìn)生長(zhǎng)激素的釋放(孫召君,2012)。胍基乙酸可以在動(dòng)物體內(nèi)合成肌酸及磷酸肌酸參與機(jī)體供能(江濤等,2012)?;谏鲜?種氨基酸生物學(xué)功能的研究及在其他幼齡動(dòng)物上飼喂的結(jié)果,本試驗(yàn)給哺乳期羔羊補(bǔ)喂這4種氨基酸,探究其對(duì)羔羊生長(zhǎng)、代謝和免疫機(jī)能的影響,為這4種氨基酸在哺乳期羔羊飼養(yǎng)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)動(dòng)物與試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)于2021年6月~11月在新疆昌吉高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園新疆上品美羊科技有限公司進(jìn)行。試驗(yàn)選取健康且體重接近的湖羊公羔50只,平均體重為(4.02±0.49)kg,隨機(jī)分為5組,每組10只。對(duì)照組羔羊不補(bǔ)喂,試驗(yàn)組羔羊從4日齡開始,分別補(bǔ)喂2 g/kg D-絲氨酸、2 g/kg谷氨酰胺、2 g/kg瓜氨酸、0.5 g/kg胍基乙酸,試驗(yàn)進(jìn)行28 d。
1.2 飼養(yǎng)管理及日糧組成 所有羔羊隨母羊飼養(yǎng)于同一高床圈舍中,羔羊出生后1~3 d正常隨母吮乳,第3天用奶瓶裝生理鹽水對(duì)羔羊進(jìn)行誘導(dǎo)采食,第4天時(shí)試驗(yàn)正式開始。飼喂前稱取氨基酸置于奶瓶中,將50 mL生理鹽水煮沸后冷卻至50℃后,加入奶瓶中與氨基酸充分混勻。飼喂前用手固定好羊頭,補(bǔ)喂時(shí)將奶嘴從羔羊嘴角插入至舌根位置,緩慢擠壓奶瓶,每擠4下后便取出奶瓶,防止造成羔羊窒息,重復(fù)上述過(guò)程直至補(bǔ)喂完成。每天飼喂2次,補(bǔ)喂時(shí)間為每日8:00和19:00,羔羊15日齡時(shí)補(bǔ)飼開食料,開食料的營(yíng)養(yǎng)水平 (干物質(zhì)基礎(chǔ)):粗蛋白質(zhì)20.21%、粗脂肪2.19%、中性洗滌纖維12.44%、酸性洗滌纖維5.55%、鈣1.41%、磷0.41%。羔羊自由采食、飲水。
1.3 樣品采集與處理 羔羊18、32日齡時(shí),每組挑選健康且體重接近的7只羔羊,于早上8:00準(zhǔn)時(shí)補(bǔ)喂氨基酸,補(bǔ)喂2 h后頸靜脈采血5 mL。用含有肝素鈉的5 mL抗凝管收集后,用低速離心機(jī)3000 r/min離心15 min后收集血漿,平均分裝于2只1.5 mL的凍存管中,-20℃冷凍保存,用以測(cè)定血漿生化指標(biāo)。
羔羊25日齡時(shí),每組挑選健康且體重接近的6只羔羊,于前一天晚上20:00與母羊隔離,期間斷水?dāng)嗍?,早?:00準(zhǔn)時(shí)補(bǔ)喂氨基酸,補(bǔ)喂1 h后頸靜脈采血5 mL。用含有肝素鈉的5 mL抗凝管收集后,用低速離心機(jī)3000 r/min離心15 min后收集血漿,平均分裝于2只1.5 mL的凍存管中,-20℃冷凍保存,用以測(cè)定血漿氨基酸含量。
1.4 試驗(yàn)指標(biāo)的測(cè)定
1.4.1 生長(zhǎng)性能的測(cè)定 記錄羔羊4日齡的體重記為初始體重,試驗(yàn)每7 d進(jìn)行一次稱重,計(jì)算平均日增重,每次稱重于早上飼喂前進(jìn)行。
平均日增重/(g/d)=(末重-初重)/試驗(yàn)天數(shù)。
1.4.2 血漿中氨基酸含量的測(cè)定 血漿中氨基酸含量均送由北京普瑞華盛公司采用液質(zhì)聯(lián)用法進(jìn)行測(cè)定。
1.4.3 血液生化指標(biāo)的測(cè)定 血漿生化指標(biāo)均送由北京華英生物技術(shù)研究所進(jìn)行檢測(cè)??偟鞍?、白蛋白、葡萄糖、氨、尿素采用比色法測(cè)定,生長(zhǎng)激素、胰島素采用反射免疫分析法測(cè)定,IgA、IgG采用雙抗夾心法測(cè)定。
1.5 統(tǒng)計(jì)分析 所有數(shù)據(jù)采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件的單因素方差分析,用Duncan’s法進(jìn)行多重比較,結(jié)果以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,以P<0.05為差異顯著水平。
2.1 補(bǔ)喂4種氨基酸對(duì)羔羊生長(zhǎng)的影響 由表1可知,D-絲氨酸組18、25、32日齡的體重與平均日增重較對(duì)照組分別提高了22.31%、19.06%、19.61%和35.30%(P<0.05);谷氨酰胺組11、18、25、32日齡的體重與平均日增重較對(duì)照組分別提高了20.28%、20.20%、14.09%、16.82%和23.53%(P<0.05);瓜氨酸組11和32日齡的體重較對(duì)照組分別提高了12.33%和12.30%(P<0.05)。
表1 補(bǔ)喂4種氨基酸對(duì)羔羊生長(zhǎng)的影響(n=10) kg
2.2 補(bǔ)喂4種氨基酸對(duì)羔羊血漿氨基酸含量的影響 由表2可知,D-絲氨酸組絲氨酸、半胱氨酸和賴氨酸的含量較對(duì)照組分別提高了730.48%、51.60%和32.98%,蘇氨酸的含量降低了26.09%(P<0.05);谷氨酰胺組甘氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸的含量較對(duì)照組分別提高了81.96%、238.57%和229.48%,脯氨酸和蘇氨酸的含量分別降低了30.24%和36.02%(P<0.05);瓜氨酸組甘氨酸和谷氨酸的含量較對(duì)照組分別提高了73.31%和61.73%,脯氨酸、蘇氨酸和半胱氨酸的含量分別降低了34.06%、36.87%和94.90%(P<0.05);胍基乙酸組半胱氨酸的含量較對(duì)照組提高了118.47%,蘇氨酸和賴氨酸的含量分別降低了21.80%和28.20%(P<0.05)。
表2 補(bǔ)喂4種氨基酸對(duì)羔羊血漿氨基酸含量的影響(n=6) μmol/L
2.3 補(bǔ)喂4種氨基酸對(duì)羔羊血漿GH和IGF-I的影響 由表3可知,羔羊18日齡時(shí),D-絲氨酸組生長(zhǎng)激素和IGF-I的含量較對(duì)照組分別提高了21.39%和34.07%(P<0.05);谷氨酰胺組生長(zhǎng)激素的含量較對(duì)照組降低了13.14%(P<0.05);胍基乙酸組生長(zhǎng)激素和IGF-I的含量較對(duì)照組分別提高了39.43%和39.96%(P<0.05)。
表3 補(bǔ)喂4種氨基酸對(duì)羔羊血漿GH和IGF-1的影響(n=7) ng/mL
羔羊32日齡時(shí),D-絲氨酸組生長(zhǎng)激素和IGF-I的含量較對(duì)照組分別降低了32.73%和23.34%(P<0.05);谷氨酰胺組生長(zhǎng)激素和IGF-I的含量較對(duì)照組分別降低了43.84%和38.82%(P<0.05);瓜氨酸組生長(zhǎng)激素和IGF-I的含量較對(duì)照組分別降低了40.61%和36.68%(P<0.05)。
2.4 補(bǔ)喂4種氨基酸對(duì)湖羊羔羊血漿生化指標(biāo)的影響 由表4可知,羔羊18日齡時(shí),D-絲氨酸組總蛋白、白蛋白、尿素的含量較對(duì)照組分別提高了29.55%、34.72%%、34.83%(P<0.05); 谷氨酰胺組尿素的含量較對(duì)照組提高了28.67%(P<0.05);瓜氨酸組總蛋白、白蛋白、球蛋白和尿素的含量較對(duì)照組分別提高了38.38%、33.06%、42.26%和39.57%(P<0.05);胍基乙酸組總蛋白、白蛋白、球蛋白、尿素的含量較對(duì)照組分別提高了46.39%、34.05%、55.40%、26.07%(P<0.05),氨的含量下降了9.2%(P<0.05)。
表4 補(bǔ)喂4種氨基酸對(duì)羔羊血液生化指標(biāo)的影響(n=7)
羔羊32日齡時(shí),D-絲氨酸組總蛋白、白蛋白、球蛋白和氨的含量較對(duì)照組分別降低了40.90%、45.22%、42.60%、7.58%(P<0.05); 谷氨酰胺組白蛋白和氨的含量較對(duì)照組分別降低了12.52%和8.89%(P<0.05);胍基乙酸組總蛋白、白蛋白、球蛋白和氨的含量較對(duì)照組分別下降了34.65%、46.25%、39.27%和6.35%(P<0.05)。
本試驗(yàn)結(jié)果顯示,補(bǔ)喂D-絲氨酸顯著提高了羔羊的生長(zhǎng)性能。這表明D-絲氨酸對(duì)哺乳期羔羊具有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用。D-絲氨酸是一種功能性氨基酸,動(dòng)物機(jī)體內(nèi)的D-絲氨酸主要由絲氨酸酶將L-絲氨酸轉(zhuǎn)化而來(lái)。本試驗(yàn)中補(bǔ)喂D-絲氨酸提高了羔羊血漿中絲氨酸、半胱氨酸和賴氨酸的含量,降低了蘇氨酸含量。D-絲氨酸促進(jìn)羔羊生長(zhǎng)可能與其提高N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體的活性有關(guān) (Kartvelishvily等,2006),NMDA可以顯著提高生長(zhǎng)激素(GH)的分泌,提高血漿中GH的水平(Estienne等,1996)。本試驗(yàn)中,補(bǔ)喂D-絲氨酸顯著提高了18日齡羔羊血漿中GH和IGF-I的含量,這表明D-絲氨酸可以促進(jìn)GH和IGF-I的釋放。而32日齡時(shí)GH和IGF-I含量的下降原因還有待進(jìn)一步探究。D-絲氨酸一直被認(rèn)為僅在動(dòng)物的中樞神經(jīng)發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,對(duì)蛋白質(zhì)合成代謝影響的報(bào)道較少。本試驗(yàn)中,補(bǔ)喂D-絲氨酸顯著提高了羔羊18日齡時(shí)血漿中總蛋白、白蛋白和尿素的含量,這表明短期補(bǔ)喂高劑量D-絲氨酸可以促進(jìn)機(jī)體蛋白質(zhì)的合成代謝,而32日齡時(shí)總蛋白、白蛋白、球蛋白和氨的含量顯著下降。D-絲氨酸促進(jìn)羔羊生長(zhǎng)代謝的作用機(jī)制還有待進(jìn)一步的探究。
本試驗(yàn)結(jié)果顯示,補(bǔ)喂谷氨酰胺顯著提高了羔羊的生長(zhǎng)性能,與蔣宗勇等(2010)研究結(jié)果在斷奶仔豬代乳料中添加谷氨酰胺對(duì)仔豬生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用一致,這表明谷氨酰胺對(duì)羔羊的生長(zhǎng)具有一定的促生長(zhǎng)作用。谷氨酰胺是哺乳動(dòng)物細(xì)胞快速分裂的必需氨基酸和主要能量底物,以及合成谷胱甘肽、嘧啶和嘌呤的前體,在腸道健康中起關(guān)鍵作用。本試驗(yàn)中,補(bǔ)喂谷氨酰胺提高了哺乳羔羊血漿中甘氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸的含量,降低了脯氨酸和蘇氨酸的含量。這與趙廣民等(2020)的研究結(jié)果相似。其原因可能是母乳中氨基酸的含量下降,羔羊尚不能從從飼糧中獲取所需的氨基酸,導(dǎo)致血漿中氨基酸含量下降。血尿素可以較準(zhǔn)確地反映動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝和氨基酸之間的平衡狀況,氨基酸平衡時(shí)血清尿素氮濃度下降。本試驗(yàn)中補(bǔ)喂谷氨酰胺提高了羔羊18日齡時(shí)血漿中尿素的含量,這與李寧寧等(2012)的研究結(jié)果相似。
本試驗(yàn)結(jié)果顯示,補(bǔ)喂瓜氨酸顯著提高了羔羊的生長(zhǎng)性能,與孫召君等(2012)研究結(jié)果補(bǔ)喂瓜氨酸可以提高哺乳仔豬的生長(zhǎng)性能相似,這表明瓜氨酸對(duì)哺乳期羔羊具有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用。瓜氨酸是一種非必需氨基酸。動(dòng)物體內(nèi)的瓜氨酸主要來(lái)自鳥氨酸循環(huán)過(guò)程,主要參與機(jī)體的氮平衡和新陳代謝的調(diào)控。本試驗(yàn)中,補(bǔ)喂瓜氨酸提高了羔羊血漿中甘氨酸和谷氨酸的水平,降低了脯氨酸、蘇氨酸和半胱氨酸的水平。分析原因,可能也是由于羔羊無(wú)法獲得足夠的氨基酸,從而導(dǎo)致血漿中氨基酸含量下降。瓜氨酸被機(jī)體吸收后可以在腎臟等組織中轉(zhuǎn)化為精氨酸和一氧化氮(NO),NO可以通過(guò)調(diào)節(jié)下丘腦和垂體細(xì)胞的活性來(lái)促進(jìn)生長(zhǎng)激素的分泌。精氨酸則可以通過(guò)抑制下丘腦生長(zhǎng)激素抑素(SS)的釋放來(lái)促進(jìn)生長(zhǎng)激素的釋放,除此之外,瓜氨酸也可在大腦中通過(guò)鳥氨酸循環(huán)合成谷氨酸來(lái)促進(jìn)生長(zhǎng)激素釋放 (Sureda等,2010;Varga等,2004)。本試驗(yàn)中,補(bǔ)喂瓜氨酸降低了32日齡羔羊血漿中GH和IGF-I的含量,其原因尚待進(jìn)一步探究。本試驗(yàn)中,補(bǔ)喂瓜氨酸使羔羊18日齡時(shí)血漿中總蛋白、白蛋白、球蛋白和尿素的含量顯著升高,趙國(guó)棟等(2020)研究表明,在小鼠飲水中補(bǔ)充瓜氨酸使血清中總蛋白和白蛋白水平呈升高趨勢(shì)。表明瓜氨酸可能對(duì)機(jī)體的蛋白質(zhì)合成有一定的促進(jìn)作用,瓜氨酸對(duì)哺乳期羔羊生長(zhǎng)代謝的作用機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,補(bǔ)喂胍基乙酸促進(jìn)了哺乳期羔羊的生長(zhǎng),與李潔蕾等(2017)研究結(jié)果哺乳仔豬日糧中添加胍基乙酸可以提高仔豬的生長(zhǎng)性能相似,表明胍基乙酸對(duì)哺乳期羔羊有一定的促生長(zhǎng)作用。血漿中游離氨基酸的含量在一定程度上可以反映動(dòng)物體內(nèi)氨基酸代謝的狀況。本試驗(yàn)中,補(bǔ)喂胍基乙酸顯著提高了羔羊血漿中半胱氨酸的含量,降低了蘇氨酸和賴氨酸的含量。母乳是哺乳期羔羊氨基酸的主要來(lái)源,隨著羔羊的生長(zhǎng),母乳中蛋白質(zhì)含量逐漸下降導(dǎo)致提供的實(shí)收氨基酸的含量逐漸下降,而此時(shí)的羔羊?qū)︼暳现邪被岬南漳芰ι胁煌晟?,從而?dǎo)致血漿中氨基酸含量的下降。GH、IGF-I均對(duì)幼齡動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。Ibrahim等(2019)研究顯示,GAA可以增強(qiáng)肝臟IGF-I和GH基因的表達(dá)。本試驗(yàn)中,補(bǔ)喂胍基乙酸提高了羔羊18日齡時(shí)血漿中GH和IGF-I的含量。這與Lu等(2020)的研究結(jié)果相似,這表明胍基乙酸可以提高血漿中GH和IGF-I的水平。血漿中蛋白的含量反映了機(jī)體蛋白質(zhì)合成代謝的狀況。本試驗(yàn)中,補(bǔ)喂胍基乙酸顯著提高了18日齡羔羊血漿中總蛋白、白蛋白、球蛋白和血尿素的含量,降低了血氨的含量,這與Ostojic等(2015)的研究結(jié)果相似,這表明日糧中添加胍基乙酸可以促進(jìn)羔羊蛋白質(zhì)的合成和代謝。
補(bǔ)喂胍基乙酸、瓜氨酸、谷氨酰胺和D-絲氨酸均可提高哺乳期羔羊生長(zhǎng)代謝,其中D-絲氨酸、谷氨酰胺的作用效果最好,瓜氨酸、胍基乙酸次之。