断奶羔羊苜蓿和小麦秸秆组合成全混合日粮(TMR)中蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量的检测

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检测样品: 饲料
检测项目: 营养成分
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发布时间: 2023-09-17
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苜蓿和小麦秸秆组合对断奶羔羊生长性能 肝脏糖 脂代谢相关基因表达和瘤胃黏膜形态的影响

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苜蓿和小麦秸秆组合对断奶羔羊生长性能 肝脏糖 脂代谢相关基因表达和瘤胃黏膜形态的影响动物营养学报2022,34(4):2613⁃2625Chinese Journal of Animal Nutritiondoi:10.3969/ j.issn.1006⁃267x.2022.04.055 动 物 营 养 学 报416234卷 苜蓿和小麦秸秆组合对断奶羔羊生长性能 、肝脏糖 、脂代谢相关基因表达和瘤胃黏膜形态的影响 张剑霞 1 赵子鑫 1∗ 杜瑞平 2 宋利文 2 胡红莲 2 赵 濛 2 贺志雄 3 高 民 1∗∗ (1.内蒙古农业大学动物科学学院 ,呼和浩特 010018;2.内蒙古自治区农牧业科学院动物营养与饲料研究所 ,呼和浩特 010031;3.中国科学院亚热带农业生态研究所 ,中国科学院亚热带 农业生态过程重点实验室 ,长沙 410125) 摘 要 :本试验旨在研究苜蓿和小麦秸秆不同组合效应对呼伦贝尔断奶羔羊生长性能 、血清生 化指标 、肝脏糖 、脂代谢相关基因表达 、瘤胃黏膜形态的影响 。选择体重相近 、体况良好的 3月 龄左右断奶羔羊 72只 ,随机分为 3组 ,每组 3个重复 ,每个重复 8只 ,分别为小麦秸秆组 (WS 组 )、50%小麦秸秆 +50%苜蓿干草组 (AHWS 组 )、苜蓿干草组 (AH 组 ),饲粮精粗比为 7∶3,试 验期为 90 d 。试验结束后随机挑选 7只进行屠宰并采集相关组织进行后续测定 。结果显示 :1)在饲粮精粗比 7∶3条件下 ,AHWS 组的平均日增重高于 WS 组 (P >0.05)和 AH 组 (P <0.05),料 重比 AH 组显著高于 WS 组和 AHWS 组 (P <0.05),AHWS 组与 WS 组间无显著差异 (P >0.05)。2)血清中总蛋白 (TP )、白蛋白 (ALB )、尿素氮 (UN )、葡萄糖 (GLU )、总胆固醇 (CHOL )、低密 度脂蛋白 (LDL )、高密度脂蛋白 (HDL )含量及谷丙转氨酶 (ALT )、谷草转氨酶 (AST )、碱性磷 酸酶 (ALP )、乳酸脱氢酶 (LDH )、淀粉酶 (AMS )活性 3组间均差异不显著 (P >0.05),WS 组血 清甘油三酯 (TG )含量显著高于 AH 组 (P <0.05),与 AHWS 组差异不显著 (P >0.05)。 3)肝脏 糖代谢中葡萄糖 -6-磷酸酶 (G 6PC )、丙酮酸羧化酶 (PC )、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 1(PCK 1)基因相对表达量各组间差异不显著 (P >0.05),脂肪代谢中脂肪醛脱氢酶 (ALDH 3A 2)基因相对 表达量各组间差异不显著 (P >0.05),AH 组脂肪酸合成酶 (FASN )基因相对表达量显著高于 WS 组和 AHWS 组 (P <0.05)。 4)苜蓿和小麦秸秆比例为 1∶1组合时 ,可以显著提高羔羊瘤胃乳头 长度 (P <0.05)。综上所述 ,本试验条件下用 50%小麦秸秆与 50%苜蓿干草组合可提高呼伦贝 尔断奶羔羊生长性能 ,促进肝脏糖 、脂代谢和瘤胃乳头的发育 ,改善动物的生产效益 。 关键词 :断奶羔羊 ;组合效应 ;生长性能 ;瘤胃乳头 中图分类号 :S826 文献标识码 :A 文章编号 :1006⁃267X (2022)04⁃2613⁃13 近年来 ,由于国外产品的冲击和国内生产管 理技术的提高 ,在国家相关政策的推动下 ,越来越 多的人选择调整种植结构 ,优先种植一些除粮食 外的经济作物和牧草 。紫花苜蓿作为一种重要的 植物蛋白质受到重视 ,因紫花苜蓿是家畜都喜食 的优质牧草 ,不管是青贮 、放牧或制成青干草 ,都 符合家畜的适口性 ,营养价值高 ,故有 “牧草之王 ”的美名 。但我国北方牧场面积退化等产生的一系 列问题 ,缺乏优质苜蓿的种植 ,且饲喂种类单一 。而我国的农作物秸秆主要有小麦秸秆 、玉米秸秆 收稿日期 :2021-09-16 基金项目 :中国科学院战略性先导科技专项 (XDA26050102);中国科学院 STS 项目 “优质草原羊全产业链高效生产体系构建与示范 ”(KFJ⁃STS⁃ZDTP⁃075⁃2⁃01) 作者简介 :张剑霞 (1997—),女 ,内蒙古乌兰察布人 ,硕士研究生 ,研究方向为动物营养与饲料科学 。 E⁃mail : 1787727548@qq.com ∗同等贡献作者 和稻草秸秆等 ,产量巨大 ,秸秆所含的粗纤维可刺 激反刍动物唾液分泌 ,进行正常反刍及咀嚼 ,维持 瘤胃正常 pH 和功能 。因此将小麦秸秆与苜蓿草 进行组合饲喂 ,既解决了优质苜蓿草的缺乏 ,也为 呼伦贝尔地区低质粗饲料的开发利用奠定了 基础 。 粗饲料的不同组合效应可以起相互促进的作 用 ,发挥优质和低质粗饲料的正组合效应 [1],抑制 粗饲料负组合效应 ,有利于在控制生产成本的基 础上提高家畜的生产性能 ,低成本的劣质饲料与 部分的优质粗饲料的组合一直以来都是研究的热 点 。 Hadjigeorgiou 等 [2]研究发现 ,饲喂羔羊苜蓿 干草比饲喂大麦秸秆的生长速度快 。 Obeidat 等 [3]通过饲喂小麦秸秆和苜蓿组合饲粮 ,发现可提高 母羊和羔羊的生产性能 。 Kong 等 [4]研究结果发 现 ,苜蓿干草和小黑麦秸秆这 2种粗饲料组合饲 喂可以丰富奶牛瘤胃产甲烷群落的生物多样性 。Haddad 等 [5]通过研究大麦秸秆与苜蓿干草组合饲 喂对绵羊瘤胃环境 、营养物质采食量和消化率的 联合效应时 ,发现在饲粮中添加 150 g 的苜蓿干 草 ,可提高大麦秸秆的采食量 。吕明等 [6]研究在 秸秆与精料组合饲粮基础上对羔羊补饲苜蓿干草 后发现 ,添加苜蓿干草组羔羊的干物质平均日采 食量显著高于对照组 。谢小来等 [7]在研究粗饲料 的不同组合效果时发现 ,饲喂苜蓿干草与玉米秸 秆组合的断奶羔羊平均日增重显著高于单独饲喂 玉米秸秆的断奶羔羊 。 Ben⁃Ghedalia 等 [8]研究发 现 ,新鲜苜蓿与小麦秸秆组合青贮时 ,可提高绵羊 的采食量 。由前人研究可知 ,秸秆与苜蓿的组合 饲喂可提高反刍动物的生长性能 ,但关于小麦秸 秆与苜蓿组合影响反刍动物的瘤胃乳头发育 、肝 脏糖 、脂代谢基因情况详细研究鲜见报道 。因此 ,本研究立足于我国北方呼伦贝尔地区小麦秸秆资 源现状 ,以呼伦贝尔羔羊为试验动物 。通过比较 分析 50%和 100%苜蓿与小麦秸秆组合对呼伦贝 尔羔羊的生长性能 、血清生化指标 、肝脏糖 、脂代 谢相关基因表达与瘤胃黏膜形态的影响 ,探究小 麦秸秆与苜蓿 1∶1组合的饲喂效果 ,为呼伦贝尔地 区羔羊生产提供科学依据 ,供生产者参考 。 1 材料与方法 1.1 试验设计 选取 72只健康 、体重相近 、3月龄左右的呼伦 贝尔断奶羔羊 ,随机将其分为 3组 ,每组 3个重 复 ,每个重复 8只羔羊 。分别为小麦秸秆组 (WS 组 )、50%小麦秸秆 +50%苜蓿干草组 (AHWS 组 )、苜蓿干草组 (AH 组 )。 1.2 饲粮与饲养管理 预试期开始后对试验羊的采食量进行记录 ,正试期开始以预试期采食量为基础 ,饲粮按照精 粗比 7∶3制成全混合日粮 (TMR ),于每日 06:00、11:00、17:00进行饲喂 ,自由饮水 ,定期清扫羊舍 、消毒 ,保持卫生 。预试期 6 d ,正试期 90 d 。试验 饲粮营养水平需求均满足 《肉羊饲养标准 》(2004)[9]。饲粮组成及营养水平见表 1。 表 1 饲粮组成及营养水平 (干物质基础 )Table 1 Composition and nutrient levels of diets (DM basis ) % 项目 WS组 AHWS组 AHWS group AH组 AH group Items WS group 原料Ingredients 苜蓿 Alfalfa 15.00 30.00 小麦秸秆 Wheat straw 30.00 15.00 玉米 Corn 30.01 30.01 30.01 大麦 Barley 10.87 10.87 10.87 小麦麸 Wheat bran 8.72 8.72 8.72 豆粕 Soybean meal 12.50 12.50 12.50 棉籽粕 Cottonseed meal 3.00 3.00 3.00 小苏打 NaHCO3 0.70 0.70 0.70 食盐 NaCl 0.50 0.50 0.50 续表 1 项目 WS组 WS group AHWS组 AHWS group AH组 AH group Items 氧化镁 MgO 0.20 0.20 0.20 碳酸钙 CaCO3 0.50 0.50 0.50 甜菜糖蜜 Beet molasses 1.00 1.00 1.00 预混料 Premix1) 2.00 2.00 2.00 合计 Total 100.00 100.00 100.00 营养水平 Nutrient levels2) 代谢能 ME/(MJ/kg) 7.34 8.56 9.77 干物质 DM 90.12 89.62 89.98 粗蛋白质 CP 13.92 17.01 20.20 中性洗涤纤维 NDF 35.14 31.78 25.55 酸性洗涤纤维 ADF 18.26 14.09 7.64 粗灰分 Ash 7.84 8.84 7.35 钙 Ca 0.32 0.49 0.46 磷 P 0.11 0.14 0.17 1)每千克饲粮含有 Contained the following per kilogram of diets : Fe 221.31 mg , Cu 16.23 mg , Zn 71.31 mg , Mn 71.31 mg ,I 1.23 mg , Co 0.54 mg , Se 1.70 mg , VA 16 250 IU , VD 5 000 IU , VE 40 IU.。 2)干物质 、粗蛋白质 、中性洗涤纤维 、酸性洗涤纤维 、粗灰分均为实测值 ,代谢能 、钙 、磷为计算值 [10]。 DM , CP , NDF ,ADF and ash were measured values , while ME , Ca and P were calculated values [10] . 1.3 样品采集 饲养结束时采集饲粮装入密封袋中 4 ℃保 存 ,用于饲粮营养成分的测定 。 瘤胃样品采集 :饲养结束后于晨饲前屠宰 ,从 瘤胃腹囊中间剪取 2 cm×2 cm 的瘤胃组织 ,保存 在浓度为 10%的福尔马林溶液的瓶中 ,用于后续 瘤胃黏膜形态检测 。 血液样品采集 :采用颈静脉收集的方式采集 血液样本 ,所有采集的血液放入含有抗凝血剂的 采血管中 。采集的血样静置 30 min 后 ,然后在 4 000 r /min 下离心 15 min 吸取上部血清放入 1.5 mL 离心管中 ,再将样品放入 -20 ℃冰箱保存 ,用于后续血清生化指标的分析 。 饲养试验结束后 ,每组随机选取 7只进行屠 宰试验 。取下试验动物肝脏的一部分 ,将试验动 物的肝脏用生理盐水进行冲洗 ,将其放入采样袋 中 ,然后迅速投入液氮中进行冷冻保存 ,最后将其 余样品放入 -80 ℃冰箱保存 ,用于后期肝脏糖 、脂 代谢相关基因表达的分析 。 1.4 指标检测与方法 1.4.1 生长性能的测定 每天饲喂前准确记录投放饲粮重量和收集的 剩料量 。试验正式开始前对羊只空腹进行称重 , 记录为初始体重 ,之后每隔 15 d 记录阶段重量 ,试 验结束后再对羊只空腹称重 ,记录为结束体重 。最后根据以上数据计算每只羊的平均日采食量 (ADFI )、平均日增重 (ADG )和料重比 (F/G )。 1.4.2 血清生化指标的测定 血清样品检测指标 :葡萄糖 (GLU )、总蛋白 (TP )、白蛋白 (ALB )、尿素氮 (UN )、高密度脂蛋 白 (HDL )、低密度脂蛋白 (LDL )、胆固醇 (CHOL )、甘油三酯 (TG )含量及谷草转氨酶 (AST )、谷丙转氨酶 (ALT )、乳酸脱氢酶 (LDHI )、碱性磷酸酶 (ALP )、淀粉酶 (AMS )活性 。将收集 好的血清样品解冻后 ,吸取 500 μ L 于上样瓶中 ,使用 CobasC311全自动生化分析仪进行血清生化 指标的测定 。 1.4.3 肝脏糖 、脂代谢相关基因检测指标的测定 试验测定肝脏脂肪酸合成酶 (FASN )、脂肪醛 脱氢酶 (ALDH 3A 2)、葡萄糖 -6-磷酸酶 (G 6PC )、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶 1(PCK 1)、丙酮酸羧化 酶 (PC )基因相对表达量 。具体步骤参照艾科瑞 生物反转录试剂盒说明书进行操作 ,所有引物由 北京擎科生物科技有限公司合成提供 。使用 Primer primer 5软件 ,根据 NCBI 提供的绵羊参考 序列设计引物 ,参与基因的引物序列如表 2所示 。 荧光定量 PCR 使用 SYBR ® Premix Ex TaqTM Ⅱ在 荧光定量 PCR 仪上测定 ,20 μ L 反应体系包括 :10 μ L SYBR Premix Ex Taq Ⅱ (2×)、10 μ mol/L 上游和下游引物各 0. 8 μ L 、1. 0 μ L cDNA 和 7.4 μ L dH2O 。以磷酸苷油酸脱氢酶 (GADPH )为 内参基因 。 表 2 荧光定量 PCR 引物序列 Table 2 Primer sequences used for fluorescent quantitation PCR 基因名称 序列号 引物序列 引物大小 退火温度 Primer sequences Primer Annealing Serial number Gene names (5’—3’) size / bp temperature / ℃ 脂肪醛脱氢酶 XM 027974821.1 F:GCCGTTGTCAATGGTGGT 82 59 ALDH3A2 R:CGGTGTTTCCCGTGTAGAG 脂肪酸合成酶 XM 027974304.1 F:TCCTCTGCCACTGTCTATAA 178 56 FASN R:CCTCGAATACTACAGGTGTG 葡萄糖-6-磷酸酶 XM 004012951.4 F:AAGCCAAGCGAAGC 166 56 G6PC R:CGAAACGGGAACGA 磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1 XM 027977017.1 F:CGTCCGATTTCCG 285 59 PCK1 R:AGGTGGGCGATGAG 丙酮酸羧化酶 XM 027959891.1 F:GTCCGTTTCATTGGG 162 59 PC R:GAAGCCGTAGGTGTTG 磷酸苷油酸脱氢酶 AJ431207.1 F:TTCCACGGCACAGTCAAG 116 59 GADPH R:TACTCAGCACCAGCATCACC 1.4.4 瘤胃黏膜形态的测定 瘤胃黏膜形态根据祁敏丽 [11]观察切片的方法 观察瘤胃乳头发育情况 ,瘤胃黏膜切片由长沙志 凡生物科技有限公司制作 。 1.5 数据统计分析 试验数据用 Excel 2019进行初步整理计算 ,采用 SPSS 23.0统计软件进行单因素方差分析 (one⁃way ANOVA ),并用 Duncan 氏法进行多重 比较 ,结果用平均值和均值标准误表示 。最终采 用 GraphPad Prism 软件制作图表 。 P <0.05作为差 异显著判断的标准 。 2 结果与分析 2.1 苜蓿与小麦秸秆组合对呼伦贝尔断奶羔羊 生长性能的影响 由表 3可知 ,在饲粮精粗比 7∶3情况下 ,WS 组 、AHWS 组和 AH 组间初始体重 、结束体重及平 均日采食量均差异不显著 (P >0.05)。就试验增重 及平均日增重来看 ,AHWS 组显著高于 AH 组 (P <0.05),平均日采食量 WS 组与 AHWS 组和 AH 组 均差异不显著 (P >0.05)。料重比 AH 组显著高于 WS 组和 AHWS 组 (P <0.05),AHWS 组与 WS 组 间无显著差异 (P >0.05)。 2.2 苜蓿与小麦秸秆组合对呼伦贝尔断奶羔羊 血清生化指标的影响 由表 4可知 ,血清 TP 、ALB 、UN 、GLU 、CHO 、AMS 、LDL 、HDL 含量及 ALT 、AST 、ALP 、LDH 活 性 3组间均差异不显著 (P >0.05),WS 组的血清 TG 含量显著高于 AH 组 (P <0.05),与 AHWS 组 差异不显著 (P >0.05)。 2.3 苜蓿与小麦秸秆组合对呼伦贝尔断奶羔羊 肝脏糖 、脂代谢基因表达的影响 由图 1和图 2可知 ,肝脏糖代谢中 G 6PC 、PC 、PCK 1基因相对表达量 3组间差异不显著 (P >0.05),脂代谢中 ALDH 3A 2基因相对表达量 3组 间差异不显著 (P >0.05),FASN 基因相对表达量 AH 组显著高于 WS 组和 AHWS 组 (P <0.05)。 2.4 苜蓿与小麦秸秆组合对呼伦贝尔断奶羔羊瘤 胃黏膜形态的影响 由表 5可知 ,AHWS 组的瘤胃乳头长度显著 高于 WS 组 (P <0.05),与 AH 组差异不显著 (P >0.05)。瘤胃乳头宽度及肌层厚度 3组间均差异 不显著 (P >0.05),但 AHWS 组肌层厚度数值最 高 。瘤胃组织形态如图 3所示 。 表 3 苜蓿与小麦秸秆组合对断奶羔羊生长性能的影响 Table 3 Effects of combination of alfalfaand wheat straw on growth performance of weaned lambs 项目 WS组 WS group AHWS组 AHWS group AH组 AH group SEM P值 P⁃value Items 初始体重IBW/kg 16.68 16.96 17.22 0.371 0.859 结束体重 FBW/kg 32.77 33.28 31.25 0.545 0.310 试验增重 TW/kg 16.09ab 16.33a 14.03b 0.395 0.039 平均日增重 ADG/(g/d) 167.30ab 171.10a 145.40b 0.004 0.035 平均日采食量 ADFI/(kg/d) 1.24 1.21 1.18 0.012 0.692 料重比 F/G 8.20b 7.89b 9.03a 0.086 0.006 同行数据肩标无字母或相同小写字母表示差异不显著 (P >0.05),不同小写字母表示差异显著 (P <0.05)。下表同 。In the same row , values with no letter or the same small letter superscripts mean no significant difference (P >0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P <0.05) . The same as below. 表 4 苜蓿与小麦秸秆组合对断奶羔羊血清生化指标的影响 Table 4 Effects of combination of alfalfaand wheat straw on serum biochemical indexes of weaned lambs 项目 WS组 WS group AHWS组 AHWS group AH组 AH group SEM P值 P⁃value Items 总蛋白 TP/(g/L) 77.27 75.76 75.43 1.208 0.818 白蛋白 ALB/(g/L) 38.66 40.64 40.47 0.740 0.502 谷丙转氨酶 ALT/(U/L) 19.43 20.34 17.23 1.052 0.486 谷草转氨酶 AST/(U/L) 154.67 147.14 165.29 18.151 0.924 碱性磷酸酶 ALP/(U/L) 105.86 121.57 101.71 12.596 0.811 乳酸脱氢酶 LDH/(U/L) 680.05 762.00 736.00 30.725 0.061 尿素氮 UN/(mmol/L) 10.90 10.55 11.30 0.364 0.505 葡萄糖 GLU/(mmol/L) 4.10 3.77 4.03 0.124 0.550 甘油三酯 TG/(mmol/L) 0.36a 0.32ab 0.25b 0.017 0.012 总胆固醇 CHOL/(mmol/L) 1.97 2.12 2.09 0.086 0.765 淀粉酶 AMS/(U/L) 10.29 11.71 13.17 0.853 0.197 低密度脂蛋白 LDL/(mmol/L) 0.67 0.77 0.77 0.051 0.706 高密度脂蛋白 HDL/(mmol/L) 1.10 1.19 1.16 0.050 0.780 PC :丙酮酸羧化酶 pyruvic carboxylase ;G 6PC :葡萄糖 -6-磷酸酶 glucose⁃6⁃phosphatase ; PCK 1:磷酸烯酮酸羧激酶 1phosphoenketonate carboxykinase 1。 数据柱标注无字母或相同小写字母表示差异不显著 (P >0.05),不同小写字母表示差异显著 (P <0.05)。下图同 。 Data bars with no letter or the same small letters mean no significant difference (P >0.05), while with different samll letters mean significant difference (P <0.05) . The same as below. 图 1 苜蓿与小麦秸秆组合对断奶羔羊肝脏中糖代谢相关基因表达的影响 Fig.1 Effects of combination of alfalfa and wheat straw on expression of genes related to liver glucose metabolism of weaned lambs FASN :脂肪酸合成酶 fatty acid synthase ;ALDH 3A 2:脂 肪醛脱氢酶 fatty aldehyde dehydrogenase 。 图 2 苜蓿与小麦秸秆组合对断奶羔羊肝脏中 脂代谢相关基因表达的影响 Fig.2 Effects of combination of alfalfaand wheat straw on expression of genes related to liver lipid metabolism of weaned lambs 3 讨 论 3.1 苜蓿与小麦秸秆组合对呼伦贝尔断奶羔羊 生长性能的影响 关于苜蓿与秸秆的组合效应 ,前人也进行了 一系列的研究在牛羊生长和代谢方面 。吕小康 [12]研究在 20~60日龄的山羊羔羊饲粮精料中添加苜 蓿颗粒可提高羔羊瘤胃液中乙酸 、丙酸和丁酸的 含量 ,乙酸 、丙酸和丁酸促进了羔羊瘤胃腹囊上皮 生酮基因的表达 ,从而提高了瘤胃生酮能力 。王 富伟等 [13]通过研究优质苜蓿替代部分羊草与玉米 青贮组合饲喂 ,结果发现可提高奶牛的生产性能 。樊文娜等 [14]探究在基础饲粮上分别添加 10%、 20%、30%、40%的苜蓿草粉等量替代花生秧 ,结果 发现在波尔山羊饲粮中添加 40%的苜蓿草粉与花 生秧组合饲喂 ,可显著提高波尔 ×山羊的平均日增 重 ,降低料重比 ,且生长效果较好 。姜碧薇等 [15-16]研究用酶菌混合处理稻秸和苜蓿干草组合饲喂滩 羊 ,结果提高滩羊的平均日增重 ,降低料重比 ,提 高生长性能 。庄涛等 [17]研究发现 ,玉米青贮和苜 蓿 2∶2组合时 ,可显著提高波尔徐淮山羊的平均日 增重 。靳光等 [18]的试验通过研究不同粗饲料与玉 米青贮的组合效应时 ,提高了晋南牛的生长性能 。张丹丹等 [19]的研究发现全株玉米 、小麦秸秆和苜 蓿青贮以 7∶2∶1的比例组合有利于瘤胃的发酵 ,同 时也可提高饲料秸秆的利用率 。 Theurer 等 [20]研 究发现 ,与只在饲粮中添加苜蓿干草相比 ,苜蓿干 草与小麦秸秆组合饲喂 ,可以有效地提高饲料消 化率 。本试验的研究结果是 AHWS 组平均日增重 显著高于 AH 组和 WS 组 ,AHWS 组料重比显著 低于 AH 组 。可能是秸秆类低质粗饲料与优质苜 蓿草具有优势互补作用 ,两者组合配制饲粮时组 合效应显著 ,这与刘丽英 [21]的研究结果一致 。在 探究 2种粗饲料的组合效应时 ,低质饲料小麦秸 秆中可溶性碳水化合物含量较低 ,反刍动物瘤胃 对其消化利用率也较低 [22],而优质的苜蓿草可为 基础饲粮补充理想的氮源 ,提高小麦秸秆在瘤胃 中的消化率 ,协同维持能氮平衡 。结果表明 ,与其 他 2组单一饲粮相比 ,苜蓿与小麦秸秆 1∶1组合 ,可显著提高羔羊的平均日增重 。其原因可能是不 同粗饲料以适宜的比例组合后 ,营养成分之间互 补 ,促进了微生物的生长及其营养成分的消化 ,改 善了低质饲料小麦秸秆的消化率 。这与韩肖敏 [23] 研究结果相一致 。 表 5 苜蓿与小麦秸秆组合对断奶羔羊瘤胃组织形态的影响 Table 5 Effects of combination of alfalfaand wheat straw on rumen mucosal morphology of weaned lambs μ m 项目 WS组 AHWS组 AH组 SEM P值 Items WS group AHWS group AH group P⁃value 乳头长度 Papilla length 2 421.98b 3 505.11a 3 695.55a 220.539 0.018 乳头宽度 Papilla width 297.62 297.80 363.89 16.114 0.153 肌层厚度 Muscle layer thickness 1 055.56 1 066.28 994.13 24.556 0.943 3.2 苜蓿与小麦秸秆组合对呼伦贝尔断奶羔羊 血清生化指标的影响 动物血清生化成分是反映其机体生命活动的 物质基础 ,其含量和变化规律体现了动物体重要 的生物学特征 。 TP 具有维持血液正常胶体渗透压 和 pH ,其主要有 ALB 和 GLB 这 2类物质 ,可反映 动物体内的蛋白质合成情况 。 GLB 又称免疫球蛋 白 ,而血清中免疫球蛋白含量变化可评价动物机 体免疫机能的重要标准 [24]。姜婉茹等 [25]试验结 果表明通过饲喂 2种饲草 ,相比麦秸组 ,血清 TP 、ALB 含量高于苜蓿组 ,但血清 GLB 含量低于苜蓿 组 ,说明饲喂粗饲料小麦秸秆能够促进瘤胃微生 物蛋白质的合成 ,有利于促进反刍动物生长 ,并提 高粗饲料的转化率 。刘旭蕾等 [26]发现 25%及以 上的紫花苜蓿替代玉米秸秆并与之组合饲喂 ,发 现饲粮中的粗蛋白质水平会增高 ,用 40%的紫花 苜蓿替代玉米秸秆对断奶绒山羊的平均日增重明 显提高 。本试验结果显示 ,WS 组的血清 TP 含量 高于 AHWS 组和 AH 组 ,AHWS 组血清 ALB 和 GLB 含量高于其他 2组 ,差异不显著 。但数值都 在正常范围内 ,说明苜蓿草与小麦秸秆 1∶1组合不 会对呼伦贝尔羔羊的蛋白质代谢有显著影响 ,且 可提高断奶羔羊的生长发育 。 WS组 WS group AHWS组 AHWS group AH组 AH group 图 3 苜蓿与小麦秸秆组合对断奶羔羊瘤胃黏膜形态的影响 Fig.3 Effects of combination of alfalfaand wheat straw on rumen mucosal morphology of weaned lambs ALT 是由丙氨酸及 α -酮戊二酸组成的基质 ,大多存在于细胞质内 ,而肝细胞内的 AST 有相当 部分存在于线粒体内 ,ALT 和 AST 是体现动物机 体蛋白质代谢的一个重要过程 [27],其上升幅度在 一定程度上可反映肝细胞损害的轻重 。 ALP 是一 组在 pH 9.0~10.5的碱性环境中催化有机磷酸酯 水解的酶 ,血清中的 ALP 主要来源于肝脏 、骨骼 等 ,肾脏也有极少量 。 AMS 是可以催化乳酸脱氢 生成丙酮酸的酶 ,AMS 活性的高低情况可反映肝 功能的异常情况 。陈希等 [28]通过研究苜蓿干草和 稻秸组合效应的饲喂效果 ,发现苜蓿干草组湖羊 血清中的 AST 、ALP 活性高于湖羊稻秸组 。 Minuti 等 [29]研究发现 ,产后奶牛血清中 ALP 活性随平均 日增重的增加而升高 。本试验中 ,AHWS 组的血 清 ALT 和 ALP 活性高于 WS 组 、AH 组 ,但差异不 显著 ,AH 组的血清 AMS 和 AST 活性高于其他 2组 ,但都处于正常范围内 ,说明在高精粗比情况 下 ,用苜蓿替代小麦秸秆没有引起肝功能的异常 ,且苜蓿与小麦秸秆 1∶1组合时可提高呼伦贝尔断 奶羔羊的平均日增重 。 GLU 是人体能量的主要来 源 ,可反映动物机体内的营养状况 ,GLU 含量降 低 ,说明动物饲粮中能量水平不足或机体消化不 良 [30]。 UN 是动物体蛋白质代谢的主要终末产 物 ,可反映瘤胃氮利用状况 。若 UN 含量升高时 ,可意味着体内蛋白质代谢增强 ,而氮沉积减少或 肾功能不正常 [31]。张颖等 [32]研究发现 ,1年生黑 麦草与苜蓿干草组合饲喂效果较好 ,可降低血液 中 UN 的含量 。血脂包括 CHOL 、TG 、HDL 、LDL 。CHOL 是组成细胞膜的重要成分 ,CHOL 不足会导 致 TG 代谢率降低 ,而 TG 含量越低 ,说明对脂肪 的利用率越高 。杨芳 [33]试验发现在饲粮中添加不 同浓度苜蓿皂甙可在一定程度上降低血清 CHOL 及 LDL 含量 。本试验结果发现 ,血清 TG 含量随 着苜蓿添加量的比例增加呈现下降的趋势 ,且 AH 组低于 WS 组 ,说明苜蓿可以提高脂肪利用率 。通过脂肪利用率和脂肪代谢情况发现 AHWS 组的 效果更明显 ,并且与上述的平均日增重表现结果 一致 。这结果说明苜蓿与小麦秸秆 1∶1组合可以 促进机体脂肪沉积 ,符合呼伦贝尔断奶羔羊的生 长规律并且提高了断奶羔羊的育肥效果 。 3.3 苜蓿与小麦秸秆组合对呼伦贝尔断奶羔羊 肝脏糖 、脂代谢相关基因表达的影响 肝脏是反刍动物糖异生和脂质代谢的主要场 所 。在正常生理条件下 ,糖代谢和脂类代谢处于 平衡状态 ,但是如果机体处于长期因饥饿严重缺 糖或患严重糖尿病 ,糖不能被利用时 ,肝脏将动用 脂肪产生大量的乙酰辅酶 A (CoA )。糖原的降解 方式采用磷酸解 ,产物为 1-磷酸葡萄糖 (G⁃1⁃P )。但糖原磷酸解并不妨碍肝糖原用于维持血糖水 平 ,因为肝细胞含有 G6PC ,可以将 6-磷酸葡萄糖 (G⁃6⁃P )水解为 GLU ;PC 催化丙酮酸生成草酰乙 酸为 PCK1提供原料 ,所以 G6PC 、PC 及 PCK1成 为参与肝脏糖异生活动的关键酶 ,其表达量说明 了糖异生代谢强弱 。 PCK 1编码 622个氨基酸残 基 ,能与 GTP 催化草酰乙酸 (OAA )生成磷酸烯醇 式丙酮酸 (PEP )并释放 GDP 和 CO2[34],这个过程 是糖异生和甘油生成过程所共有的 。对反刍动物 来讲 ,糖异生活动受到阻碍将导致机体陷入能量 负平衡状态 ,使其身体抵抗力下降 ,降低动物的生 产性能 ,引起相关健康疾病 。因此 ,高燕等 [35]研究 发现 ,在饲粮中添加杜仲叶可提高糖酵解关键酶 磷酸果糖激酶 (PFKL )基因表达 ,抑制糖异生相关 酶 G 6PC 基因的表达 ,并降低血糖含量作用 。Wang 等 [36]通过饲喂奶牛稻草 ,发现瘤胃丙酸浓 度不足与肝脏糖异生降低有关 ,从而导致供乳腺 利用的 GLU 不足 。本试验结果表明 ,AHWS 组相 比其他 2组肝脏 PC 及 PCK 1基因相对表达较高 ,但差异不显著 ,苜蓿与小麦秸秆 1∶1组合没有对断 奶羔羊机体糖异生活动产生显著影响 。其原因可 能是血糖含量随着苜蓿草的添加比例升高而升 高 ,与苜蓿中的可溶性碳水化合物含量有关 [37],但 发现这种升高并不是线性的 ,说明原因并不只有 苜蓿一种 ,除了动物自身的神经 -激素调节血糖含 量处于相对稳定外 ,也可能与苜蓿与小麦秸秆的 组合效应有关 [37]。 FASN 、ALDH3A2参与机体的脂肪合成过程 。FASN 基因编码的蛋白是一个不稳定且具有亲水 性的蛋白 [38]。绵羊 FASN 基因位于 CHR11、84cM 上 [39],FASN 用于合成乙酰辅酶 A 和丙二酰辅酶 A 的通路中合成 16个碳饱和脂肪酸棕榈酸酯 [40],它的活性直接决定肝脏合成脂肪酸的能力 ,对动 物体脂肪的沉积性状起到重要的调节作用 [41]。相 关研究报道 ,FASN 的活性可被胰岛素 、糖皮质激 素诱导 [42-43],但会被生长激素抑制 [44]。田卫华 等 [45]通过在饲粮中添加 8%的大豆油可显著提高 鸡的乙酰辅酶 A 羧化酶 A (ACACA )与 FASN 基因 的表达 。 ALDH3A2是乙醛脱氢酶 3家族成员的 A2蛋白 ,它在脂质中间体代谢中起核心作用 ,可 以将饱和和不饱和的脂肪醛氧化成相应的脂肪 酸 [46],进而促进脂肪酸合成脂肪 。张雄等 [47]通过 验证 FASN 基因调控猪脂质代谢 ,发现 FASN 基因 可显著影响猪脂肪沉积和脂肪酸合成 。在本试验 中 ,ALDH 3A 2基因作为合成 FASN 的前体物 ,其相 对表达量并未出现显著变化 ,但 FASN 基因在 AH 组中的相对表达量显著高于 AHWS 组和 WS 组 ,说明脂肪酸合成底物充足 ,并且根据上述血清中 TG 的含量说明羔羊脂代谢功能增强 ,导致肝脏 FASN 基因上调 ,因此在以饲粮精粗比 7∶3结构条 件下 ,苜蓿与小麦秸秆 1∶1可以促进呼伦贝尔断奶 羔羊脂肪的合成和积累 。 3.4 苜蓿与小麦秸秆组合对呼伦贝尔断奶羔羊 瘤胃黏膜形态的影响 饲粮是影响羔羊瘤胃乳头形态的最主要因 素 ,包括饲粮的组成 、形态和营养水平等 [48]。粗饲 料降解产生的小分子物质主要通过瘤胃壁尿素循 环进入血液 ,为动物机体提供所需的营养 ,瘤胃上 皮为复层扁平细胞 ,上皮突起形成瘤胃乳头可增 加挥发性脂肪酸 、矿物质等的吸收面积 [49]。Suárez 等 [50]通过在饲粮中添加粗饲料是可以促进 瘤胃乳头的发育 ,但不同粗饲料对瘤胃上皮厚度 无显著影响 。孙若琳等 [51]试验结果发现 ,饲喂麦 秸可降低了湖羊瘤胃乳头的高度和面积 。 Hadji⁃georgiou 等 [52]研究发现 ,颗粒饲料的长度的比例 缩短会降低干物质和纤维的消化率 。而 Krause 等 [53]发现苜蓿和玉米秸秆青贮组合进行饲喂 ,可 提高干物质的消化率 。王娇等 [54]通过研究甜高粱 与苜蓿组合比例为 40∶60时 ,结果发现可显著提高 卡拉库尔羊消化道内的消化酶活性 。李俊等 [55]研 究发现 ,在羔羊开食料中添加苜蓿干草的比例为 10%时 ,可提高羔羊瘤胃壁的角质化程度 ,增加瘤 胃壁肌层厚度 ,进而提高了羔羊后续消化粗纤维 的能力 。而本试验研究发现 ,AHWS 组的瘤胃乳 头长度显著高于 WS 组 ,与 AH 组差异不显著 。瘤 胃乳头宽度及肌层厚度均差异不显著 ,但 AHWS 组最厚 ,其原因可能是小麦秸秆中的粗纤维含量 高 ,在瘤胃内降解释放小分子营养物质的速度缓 慢 [32],较小的乳头面积就可满足营养物质的吸收 。而苜蓿由于粗纤维含量低 ,粗蛋白质含量高 ,在瘤 胃中易于降解成小分子 ,需要较大的乳头面积吸 收营养物质 [56]。因此将这 2种粗饲料进行 1∶1组 合可以起到正组合协同效应的结果 ,提高羔羊瘤 胃乳头长度 。 4 结 论 在呼伦贝尔断奶羔羊精粗比 7∶3的饲粮中 ,粗 料为苜蓿和小麦秸秆 1∶1时 : ①与粗料全部为小麦秸秆的饲粮相比 ,提高 了羔羊的生长性能 ,并促进了羔羊肝脏糖 、脂代谢 及羔羊瘤胃乳头发育 。 ②与粗料全部为苜蓿草的饲粮相比 ,显著提 高了羔羊的平均日增重 。 参考文献 : [ 1] 高民 .反刍动物饲料间的组合效应 [ J ] .内蒙古畜牧 科学 ,1997(3):20-22. 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Institute of Animal Nutrition and Feed Science ,Inner Mongolia Academy of Agricultural &Animal Husbandry Sciences , Hohhot 010031,China ; 3. Key Laboratory of Agro⁃Ecological Processesin Subtropical Region , Chinese Academy of Sciences , Institute of Subtropical Agriculture , Chinese Academy of Sciences , Changsha 410125, China ) Abstract : This experiment was conducted to investigate the effects of different combinations of alfalfa and wheat straw on growth performance , serum biochemical indices , liver glucose and lipid metabolism related gene expression and rumen mucosal morphology of Hulunbuir weaned lambs. Seventy⁃two 3⁃month⁃old weaned lambs with similar body weight and good body condition were randomly divided into 3 groups with 3 replicates in each group and 8 lambs in each replicate group , which were wheat straw group (WS group ), 50% wheat straw and 50% alfalfa hay group (AHWS group ) and alfalfa hay group (AH group ), respectively. The con⁃centrateto forage ratio was 7∶3. The experiment lasted for 90 days. Afterthe experiment , 7 lambs wereran⁃domly selected for slaughter and related tissues were collected for subsequent determination. The results showed as follows :1) the daily gain in AHWS group was higher than that in WS group (P >0.05) and AH group (P <0.05),the ratio of feed to gain in AH group was significantly higher than that in WS and AHWS groups (P <0.05), but there was no significant difference between AHWS group and WS group (P >0.05) . 2) The con⁃tents of total protein (TP ), albumin (ALB ), urea nitrogen (UN ), glucose (GLU ), total cholesterol (CHOL ), low density lipoprotein (LDL ), high density lipoprotein (HDL ), the activities of alanine amin⁃otransferase (ALT ),aspartateaminotransferase (AST ),alkaline phosphatase (ALP ),lactate dehydrogenase (LDH ) and amylase (AMS ) in serum were no significant difference among the three groups (P >0.05), and serum triglyceride (TG ) content in WS group was significantly higher than that in AH group (P <0.05), but there was no significant difference between WS group and AHWS group (P >0.05) . 3) The relative expression levels of glucose⁃6⁃phosphatase (G 6PC ), pyruvate carboxylase (PC ), phosphoenolpyruvate carboxykinase 1(PCK 1) in liver glucose metabolism were not significantly different (P >0.05), there was no significant difference in the relative expression level of aliphatic aldehyde dehydrogenase (ALDH 3A 2) in lipid metabolism (P >0.05),the relative expression level of fatty acid synthetase (FASN ) in AH group was significantly higher than that in WS group and AHWS group (P <0.05) . 4) When the ratio of alfalfa to wheat straw was 1∶1, the length of rumen papilla of lambs could be significantly increased (P <0.05) . In this study , replacing wheat straw with 50% alfalfa can improve the growth performance , liver glucose and lipid metabolism , rumen papilla development , and improve the production efficiency of Hulunbuir lambs.[Chinese Journal of Animal Nutri⁃tion , 2022, 34(4):2613⁃2625] Key words : weaned lambs ;combination effect ; growth performance ;rumen papilla ∗Contributed equally (责任编辑 陈 鑫 )
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