王 斐,何振富,陳 平,謝建鵬,賀春貴
(甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜草與綠色農(nóng)業(yè)研究所, 甘肅 蘭州 730070)
優(yōu)質(zhì)飼用甜高粱(Sorghum bicolor)具有抗旱、耐貧瘠、生物產(chǎn)量高、光合作用高、適口性佳的特性,美國、俄羅斯、澳大利亞和日本等畜牧業(yè)發(fā)達的國家對其十分重視,大量應(yīng)用于奶牛、肉牛及肉羊的養(yǎng)殖中[1-2]。利用青貯發(fā)酵能夠充分發(fā)揮甜高粱莖稈中豐富的蔗糖、果糖和半乳糖等糖分的作用、提高其飼喂效果,而且與玉米(Zea mays)、苜蓿(Medicago sativa)混合青貯后亦表現(xiàn)良好[2-6]。與玉米青貯相比,甜高粱青貯有利于提高動物機體的氮利用率、增加蛋白質(zhì)合成,能夠在一定程度上降低飼喂過程中的安全風(fēng)險[7-8]。但此前的研究多集中于甜高粱青貯與玉米青貯對肉羊生長性能、營養(yǎng)物質(zhì)消化率、瘤胃發(fā)酵參數(shù)等方面的影響,對肉羊血清相關(guān)指標(biāo)的研究較少;且針對不同比例甜高粱青貯替代玉米青貯飼喂效果的研究多集中于奶牛和肉牛[9-12]。因此,本研究以不同比例甜高粱青貯替代玉米青貯飼喂肉羊,對肉羊血液生理指標(biāo)、血清生化指標(biāo)及血清抗氧化指標(biāo)進行測定和分析,以期探明甜高粱青貯對肉羊機體健康的影響,篩選最佳替代比例,為甜高粱青貯在肉羊養(yǎng)殖業(yè)中的進一步推廣和應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論支撐。
試驗于2021 年8 月1 日-10 月30 日在甘肅省臨夏回族自治州東鄉(xiāng)族自治縣甘肅優(yōu)爾塔農(nóng)牧業(yè)農(nóng)民專業(yè)合作社養(yǎng)殖基地開展。按照體重、年齡、胎次相近原則,選擇體重相近[(24.69 ± 2.68) kg]的3~4 月齡健康小尾寒羊作為試驗備選,并進行編號,進行14 d 的預(yù)試驗期,期間完成驅(qū)蟲、健胃等前期工作,并觀察肉羊的健康狀況、采食量、糞尿情況和適應(yīng)性等,選擇其中表現(xiàn)正常一致的50 只進入試驗期。隨機分為5 組,每組12 只,雌雄各半,分別以不同比例甜高粱青貯替代玉米青貯(以干物質(zhì)(DM)計) [Ⅰ組(對照組):0,Ⅱ組:25%,Ⅲ組:50%,Ⅳ組:75%、Ⅴ組:100%]作為粗料,營養(yǎng)水平如表1 所列。精料按《肉羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 816-2004)配制,同時為了防止天氣炎熱導(dǎo)致飼料腐敗,并考慮到肉羊育肥營養(yǎng)需求的變化,精料分三批配制,組成及營養(yǎng)水平如表2 所列。預(yù)混料由甘肅德華生物股份有限公司提供。
表1 青貯飼料營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 1 Nutrient level of the silage roughage (air-dried basis)
表2 不同批精飼料組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 2 Composition and nutrient level of the concentrate feed (air-dried basis)
試驗羊只全部采用單欄飼喂,自由飲水,每日飼喂前清掃飼槽,每周對飼槽及圈舍進行清理與消毒。精料飼喂量按羊只體重的3%供給,每天飼喂3 次(08:00、12:00、20:00),試驗期間每30 d 進行稱重并調(diào)整飼喂量。粗料自由采食,每天飼喂4 次(07:30、11:00、17:00、22:00)。預(yù)試驗期14 d,試驗期90 d。
于試驗期最后一天對所有羊只經(jīng)頸靜脈采血12 mL分別置于抗凝劑采血管(2 mL)、無抗凝劑采血管(10 mL)。抗凝血樣4 ℃保存,于1 h 內(nèi)測定血液生理指標(biāo);無抗凝血樣室溫靜置45 min 后離心(3 000 r·min-1,15 min),取上層血清,-20 ℃保存待測。
1.4.1 生 長性能
試驗期第1 天和最后一天稱重并記錄羊只體重,計算平均日增重(ADG);每次稱重均在早晨飼喂前空腹進行,連續(xù)稱重兩次取平均值。每日記錄粗飼料和精料投喂量及剩余量,計算日均采食量(ADFI) (以DM 計)。根據(jù)ADG 和ADFI 計算料重比(F/G),各指標(biāo)計算公式如下:
1.4.2 血 液 生 理 指 標(biāo) 測 定
白細(xì)胞數(shù)(WBC)、中性粒細(xì)胞數(shù)(NEUT)、中性粒細(xì)胞比率(NEUT%)、淋巴細(xì)胞數(shù)(LYM)、淋巴細(xì)胞比率(LYM%)、中間細(xì)胞數(shù)(MID)、中間細(xì)胞比率(MID%)、紅細(xì)胞數(shù)(RBC)、血紅蛋白(HGB)、紅細(xì)胞比容(HCT)、紅細(xì)胞平均體積(MCV)、平均血紅蛋白含量(MCH)、平均血紅蛋白濃度(MCHC)、紅細(xì)胞分布寬度SD (RDW-SD)、紅細(xì)胞分布寬度CV (RDWCV)、血小板總數(shù)(PLT)、血小板平均體積(MPV)及血小板比容(PCT)利用美國愛德士全自動動物血細(xì)胞分析儀(IDEXX ProCyte Dx)測定。
1.4.3 血 清 生 化 指 標(biāo) 測 定
血清總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLOB)、葡萄糖(GLU)、鈣(Ca)、磷(P)、總膽固醇(TCHO)、尿素氮(UN)、肌酐(CREA)含量與谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、堿性磷酸酶(ALP)活性采用廣州市番禺區(qū)華鑫科技有限公司生產(chǎn)的試劑盒,利用日本希森美康全自動生化分析儀(BX3010)進行測定,操作步驟按照試劑盒說明書進行。
1.4.4 血清抗氧化指標(biāo)測定
血清超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和過氧化氫酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)濃度及總抗氧化能力(T-AOC)利用美國雷杜酶標(biāo)儀(Rayto RT-6100)進行測定,試劑盒購自南京建成生物工程研究所,按試劑盒說明進行測定。
1.4.5 數(shù) 據(jù)統(tǒng)計與處理
試驗數(shù)據(jù)采用DPS v9.50 軟件進行統(tǒng)計分析,以平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)差表示,數(shù)據(jù)進行單因子方差分析(one-way ANOVA, LSD),采用Duncan 多重比較檢驗進行組間的多重比較,P< 0.05 為差異顯著。
結(jié)果顯示(表3),各組末重、ADG 及ADFI 在不同處理間均無顯著差異(P> 0.05);但Ⅴ組F/G 顯著(P< 0.05)低于Ⅱ組。
表3 肉羊不同育肥階段日增重Table 3 Average daily gain of sheep in different fattening stages
結(jié)果顯示(表4),僅Ⅲ組PLT 顯著(P< 0.05)高于其他各組,但各組均在參考范圍值內(nèi);其余指標(biāo)各組別間均無顯著差異(P> 0.05),其中Ⅲ組和Ⅳ組的HGB、Ⅱ組~Ⅴ組的MCV 及Ⅱ組的MCHC 均高于參考范圍值,各組RBC 均低于參考范圍值。
表4 各組肉羊血液生理指標(biāo)Table 4 Blood physiological indexes of sheep in different groups
結(jié)果顯示(表5),Ⅰ組和Ⅱ組的ALB 均高于參考范圍,且Ⅰ組和Ⅱ組顯著高于(P< 0.05) Ⅳ組;各組AST 均高于參考范圍,其中以Ⅰ組最高(151.25 U·L-1)且顯著(P< 0.05)高于其他各組;各組ALP 均遠(yuǎn)高于參考范圍,其中以Ⅰ組最高(441.00 U·L-1),超出參考范圍上限2.83 倍,與Ⅲ組和Ⅴ組差異顯著(P< 0.05),且Ⅱ組顯著高于Ⅴ組(P< 0.05);Ⅳ組的CREA 顯著高于(P< 0.05)Ⅱ組,且Ⅱ組略低于參考范圍。其他各項指標(biāo)處理間均差異不顯著(P>0.05),其中Ⅰ組的UN 略低于參考范圍,P 略高于參考范圍;Ⅱ組的TP 和GLU 高于參考范圍,UN 略低于參考范圍;Ⅲ組的GLU 高于參考范圍;Ⅳ組的GLU 和P 高于參考范圍;Ⅴ組的UN 和GLU 低于參考范圍,P 高于參考范圍。
結(jié)果顯示(表6),Ⅱ組和Ⅲ組的CAT 均顯著高于Ⅰ組和Ⅳ組,其中以Ⅲ組最高,較Ⅰ組和Ⅳ組分別高49.76%和42.13%;Ⅴ組SOD 顯著(P< 0.05)高于其他各組,分別較Ⅰ組高28.57%、較Ⅱ組高40.74%、較Ⅲ組高17.39%、較Ⅳ組高28.57%,且Ⅰ組、Ⅲ組、Ⅳ組顯著(P< 0.05)高于Ⅱ組;Ⅳ組T-AOC 顯著(P<0.05)高于Ⅰ~Ⅲ組,分別高28.30%、14.55%和12.50%;各組GSH-Px 差異不顯著(P> 0.05),其中以Ⅴ組最高,較其他各組分別高15.02%、11.46%、3.93%和2.00%;各組MDA 差異不顯著,其中以Ⅰ組最高,較其他各組分別高15.32%、5.45%、3.44%和23.74%。
表6 血清抗氧化指標(biāo)Table 6 Serum antioxidant indexes
生長性能是養(yǎng)殖業(yè)中用于評價動物個體品質(zhì)最有意義的指標(biāo),尤其在針對某種飼料開展飼喂效果評價試驗中,日增重、日采食量及料重比是最為重要的生長性能指標(biāo)。此前的研究中,由于相較于玉米,甜高粱淀粉含量低、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量高,在肉羊育肥試驗中表現(xiàn)為采食量較低、育肥效果不理想[8]。但在本研究中,不同處理間的ADG 和ADFI 并沒有顯著的差異,說明甜高粱青貯能夠滿足肉羊育肥的正常需求。同時,在全部飼喂甜高粱青貯時,F(xiàn)/C 顯著低于替代25%玉米青貯,說明在肉羊育肥時,以甜高粱青貯作為粗飼料相較于玉米青貯飼喂能夠在一定程度上降低飼喂成本。
臨床血液學(xué)檢查是評定血液細(xì)胞成分的數(shù)量及形態(tài),利用結(jié)果進行疾病的診斷和檢測,其中血液生理指標(biāo)主要為白細(xì)胞、紅細(xì)胞和血小板(凝血細(xì)胞)相關(guān)指標(biāo)。白細(xì)胞分為中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和中間細(xì)胞,引起中性粒細(xì)胞增多的主要原因包括炎癥、細(xì)菌感染和急性應(yīng)激等;而淋巴細(xì)胞數(shù)量增加多為生理性,顯著增加時可能提示白血病。本研究發(fā)現(xiàn),在所有處理中,WBC、NEUT、LYM、LYM%和MID%均以100%甜高粱處理組最低,NEUT%和MID 均以25%甜高粱處理組最低,但各處理間差異并不顯著,且各指標(biāo)均在參考范圍內(nèi),說明飼喂甜高粱青貯對肉羊白細(xì)胞無明顯影響,同時對肉羊炎癥、細(xì)菌感染和急性應(yīng)激等可能有一定的改善作用,還需要進一步的研究驗證。紅細(xì)胞總數(shù)、紅細(xì)胞比容及血紅蛋白濃度是紅細(xì)胞常規(guī)檢驗項目,由于這3 個指標(biāo)的相互關(guān)系各不相同,故應(yīng)進一步計算平均紅細(xì)胞體積和平均血紅蛋白濃度。本研究表明,紅細(xì)胞總數(shù)為7.38~7.94 × 1012個·L-1,低于參考范圍和阿依古麗·艾買爾[14](12.78~13.43 × 1012個·L-1)的研究結(jié)果,但與部分研究結(jié)果相似,如侯明杰等[15]以青貯玉米和青貯甜高粱飼喂杜泊羊和小尾寒羊時,羊只紅細(xì)胞總數(shù)為4.81~7.03 × 1012個·L-1,王婷[3]以甜高粱與葡萄籽混合飼喂小尾寒羊時,羊只紅細(xì)胞總數(shù)為5.09~7.85 × 1012個·L-1,可能與試驗羊只的品種及年齡有關(guān)。同時,部分組的HGB、MCV 及MCHC 稍高于參考范圍,但均與其他各處理無顯著差異,說明可能與采血不暢、溶血等有關(guān)。血小板可以維持內(nèi)皮細(xì)胞的完整性、參與凝血過程并確保血塊的機械強度。本研究表明,盡管血小板總數(shù)在各試驗組均表現(xiàn)一定的顯著差異,但基本均在參考范圍內(nèi)。因此可以看出,添加不同比例的甜高粱青貯飼喂肉羊?qū)ζ溲荷碇笜?biāo)無顯著負(fù)面影響。
利用對血清中的基底物質(zhì)、酶和激素等含量高低或水平波動進行分析,是獸醫(yī)臨床生化檢驗的基礎(chǔ)診斷與檢測手段之一,基于不同指標(biāo)的變化,通過模式識別過程分別為指向不同疾病提供可靠的信息。本研究通過對肉羊以不同比例甜高粱青貯替代玉米青貯飼喂90 d 后,檢測了14 個血清生化指標(biāo),其中僅AST 和ALP 表現(xiàn)明顯高于正常值且存在處理間差異,具有較為重要的臨床意義;通常AST 升高主要見于肌肉和肝臟損傷或甲狀腺機能減退,ALP 升高主要見于骨質(zhì)沉積增加、肝臟損傷、甲狀腺機能亢進、膽管疾病或全身性組織損傷。因此可以看出,飼喂青貯飼料可能會對動物肝臟有不利的影響;同時研究發(fā)現(xiàn),添加甜高粱青貯的各處理組其AST 和ALP 均低于玉米青貯組,其中,25%~100%甜高粱處理組AST 均顯著低于玉米青貯組,50%和100%甜高粱處理組ALP 顯著低于玉米青貯組,100%甜高粱青貯組其ALP 低于玉米青貯組32.37%,這與張霞等[8]的研究結(jié)果一致,甜高粱青貯較玉米青貯對動物肝臟的不利影響更小。這可能與甜高粱中活性物質(zhì)對高血脂的抑制有正向作用有關(guān)[16]。Shen 等[17]在高脂飲食的小鼠日糧中添加高粱浸提物,能夠顯著改善肝細(xì)胞肥大、竇間隙擴張、炎性細(xì)胞浸潤和球囊變性等肝臟損傷情況,甜高粱青貯飼喂肉羊可能也有類似的效果,還需進一步開展病理組織學(xué)檢驗予以驗證。此外,臨床上通常會將AST 和ALT 同時作為肝臟功能的評價參考,但在本研究中,盡管各組肉羊的AST 超出了正常范圍上限的2.85%~22.97%,但ALT 均在正常范圍內(nèi),可能與AST 對肝臟損傷的敏感性高于ALT[18]及甜高粱青貯可能有抑制甲狀腺功能的作用有關(guān)[19]。ALB 升高常見于慢性炎癥等,本研究發(fā)現(xiàn),除25%甜高粱青貯組略高于玉米青貯組外,其他各甜高粱處理組均低于玉米青貯組,其中75%甜高粱青貯組顯著低于玉米青貯組,說明可能與甜高粱青貯對肉羊慢性炎癥有一定的預(yù)防作用有關(guān),還需要進一步的研究驗證。血清CREA 是評定腎臟功能的常規(guī)指標(biāo)之一,同時也可以反映腎臟的損傷程度,超出正常值,說明腎功能受損[20],本研究中75%甜高粱添加組顯著高于青貯玉米組,但各組均在參考范圍內(nèi),說明長期飼喂甜高粱青貯對育肥羊腎臟無不良影響。
動物機體在新陳代謝的過程中不可避免地會產(chǎn)生活性氧(ROS),也相應(yīng)地存在廣泛的抗氧化防御機制。對于養(yǎng)殖業(yè),增強動物機體的抗氧化能力不僅與動物性食品品質(zhì)息息相關(guān),也是提升養(yǎng)殖動物健康水平、提高養(yǎng)殖經(jīng)濟效益的有效途徑之一。T-AOC 能夠綜合反映動物機體清除ROS 的總能力,低T-AOC 代表可能存在氧化應(yīng)激或動物機體的氧化損傷易感性增加。SOD 催化超氧陰離子自由基生成過氧化氫,再由其他抗氧化酶如GSH-Px 和CAT 作用生成H2O 以清除其對細(xì)胞的毒害作用。MDA 是細(xì)胞膜脂質(zhì)過氧化的終產(chǎn)物之一,測其水平可間接估計脂質(zhì)過氧化的程度。此前的大部分相關(guān)研究中認(rèn)為在日糧中添加高粱及其提取物或加工產(chǎn)物能夠提高試驗動物機體的抗氧化能力,但各指標(biāo)表現(xiàn)不一。如張霞等[8]對比玉米青貯和甜高粱青貯對肉羊血清抗氧化指標(biāo)的影響時發(fā)現(xiàn),盡管血清MDA 濃度并無顯著變化,但飼喂甜高粱裹包青貯的肉羊血清T-AOC 和SOD 活性均顯著增加;玉霞[11]分別用0、25%和50%甜高粱青貯替代全株玉米青貯,盡管隨著甜高粱青貯替代比例的增加,奶牛血清T-AOC 極顯著降低,但替代25%時SOD活性顯著高于全株玉米青貯組,且替代50%時MDA濃度顯著高于其他兩組;閆慧詩等[21]在育肥豬的日糧中添加高粱原花青素后,血清CAT、T-AOC、SOD 和GSH-Px 活性在育肥階段均隨添加劑量增加而升高,且血清MDA 隨之降低;宋獻藝等[22]用高粱替代65%和100%的玉米后,育肥豬的T-SOD 活性分別提高32.4%和38.7%,MDA 濃度分別降低25.7%和27.9%;Martineza 等[18]的研究結(jié)果顯示飼喂高粱或高粱 + 藜麥(Chenopodium quinoa)能夠提高大鼠T-AOC 活性;Shen 等[17]對比了正常日糧、單純高脂日糧及高脂 + 51%高粱日糧對小鼠抗氧化指標(biāo)的影響,結(jié)果顯示添加高粱能夠改善單純高脂日糧對小鼠機體的氧化損傷,其血清T-AOC、CAT、SOD、GSH-Px 活性均顯著高于,MDA 濃度顯著低于單純高脂日糧小鼠且與正常日糧小鼠相似。本研究結(jié)果與前人研究相似,日糧中的玉米青貯被甜高粱青貯替代后,肉羊的CAT、T-SOD 和T-AOC 活性顯著升高,其中T-SOD 和T-AOC 活性以替代100%時最高,有隨替代比例增加而升高的趨勢;而各組CAT 活性以替代50%時最高,與替代比例的相關(guān)性不明顯,這可能與甜高粱中多酚類物質(zhì)含量有關(guān),含量過高的單寧酚類化合物對動物部分抗氧化指標(biāo)表現(xiàn)為抑制作用[23],需要進一步開展相關(guān)試驗。研究還表明,GSH-Px 和MDA 雖未表現(xiàn)出組間差異,但甜高粱添加組均高于玉米青貯組,同時有隨著替代比例增加而升高的趨勢,說明甜高粱青貯確實能夠在提高試驗動物機體抗氧化能力方面發(fā)揮一定的作用。
綜上所述,利用甜高粱青貯替代玉米青貯對肉羊健康無明顯負(fù)面影響,且能夠在一定程度上改善血清生化指標(biāo),有效保護其肝臟和腎臟,同時降低肉羊?qū)ρ趸瘧?yīng)激的敏感性、提高機體抗氧化能力。