日糧中不同棉稈水平對育肥羊血液生化指標的影響

張志軍， 張俊瑜， 蘇玲玲， 郭同軍 ， 桑斷疾 ， 李聰年

（1.新疆畜牧科學院飼料研究所，新疆烏魯木齊830011；2.喀什金慧通實業開發有限責任公司，新疆岳普湖844400）

新疆是我國棉花種植業的主產區之一，2017年棉花播種面積為193 萬hm2，按4.20 t/hm2（含水率＜20%）計算，棉花秸稈產量可達810.6 萬t（桑斷疾等，2017）。 棉稈中粗蛋白質含量可達6.5%，高于麥秸和稻稈，具有作為反芻動物粗飼料來源的巨大潛力。 在反芻動物日糧中添加棉稈，有利于降低反芻動物飼料成本和減少棉稈資源的浪費 （方雷等，2010；魏敏等，2003）。 但棉花秸稈因抗營養因子游離棉酚和木質素含量高而限制了其在動物中的利用，且過量使用可能破壞動物身體機能或降低生產性能（張國慶等，2018；倪明等，2008）。研究表明，單胃動物對游離棉酚的耐受性比反芻動物差（趙紅波等，2014；滑鵬歡等，2014），幼齡動物對游離棉酚的抗毒性能力較成年動物低 （Randel 等，1992；Panigrahi，1989）。目前關于棉稈在反芻動物日糧添加量的研究較少， 在顆粒日糧中添加量的研究則更少。魏二虹等（2010）研究認為，通過加熱和加濕的交互作用可降低棉籽餅中的游離棉酚含量。本試驗通過制粒過程中的加濕和溫度升高來降解棉稈的游離棉酚，進而減少對育肥羊身體機能的影響，提高棉稈在顆粒日糧的添加量。本試驗從動物血液生理生化方面研究顆粒日糧中不同棉花秸稈水平對育肥羊機體代謝及健康的影響，探明育肥期綿羊全價顆粒飼料中棉稈的最適添加量，為在育肥羊生產中安全有效使用棉花秸稈提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及試驗設計 在新疆喀什地區岳普湖縣金慧通實業有限公司種羊場選取6 月齡體重為（43.08±5.93）kg 的小尾寒羊60 只，經驅蟲后依據體重進行單因素完全隨機試驗設計， 隨機分為對照1 組 （CK1 組）， 對照2 組 （CK2 組）， 棉桿20%、30%、40%、50%添加組，每組10 只。試驗期為70 d，其中預試期10 d，正試期60 d。

1.2 日糧組成與飼養管理 參考NRC（2007），基于等能等氮原則配制體重40 kg、日增重250 g 的育肥羊日糧。 棉花秸稈、玉米秸稈、苜蓿和麥秸經8 cm 篩粉碎后，與其他飼料混合均勻，用顆粒飼料加工設備制粒成直徑為8 mm 全價日糧顆粒飼料，日糧組成及營養水平見表1。

試驗羊處于相同環境的飼養圈舍， 自由采食和飲水，每日于09：00 和19：30 分兩次飼喂，每天保持15%的剩料量。

表1 日糧組成及營養水平（干物質基礎）

1.3 樣品的采集與分析

1.3.1 樣品的采集與制備 于正式試驗期第30和60 天，清晨飼喂前，用血清真空管于頸靜脈處采取血樣。 于4 ℃、3000 r/min 離心15 min，取上清液。 分裝于1.5 mL 離心管，-20 ℃保存 （王加啟，2011）。 用于血清常規生化指標、激素和FG 的檢測。

1.3.2 樣品分析 血液生化指標：TP、Alb、Glb、AST、ALT、UN、Glu、LDH、CK、ALP、TC、TG、HDL、LDL、Ca、P， 采用日立7160 全自動生化儀和各指標對應的檢測試劑盒進行比色法檢測（王加啟等，2011）。

血液激素：PTH 的測定采用放射免疫分析法（郭同軍等，2016），詳細操作步驟參考各自的試劑盒說明書。

血液FG 的測定：冷凍樣品4 ℃解凍（16±2）h，移取0.5 mL 樣品于2 mL 離心管中， 加入1.0 mL色譜純乙腈，劇烈渦旋2 min，加入0.2 g 氯化鈉、0.2 g 無水硫酸鈉，劇烈渦旋1 min，10000 r/min 離心15 min，取上層有機相測定。 儀器：高效液相色譜儀（島津LC-20A，紫外檢測器）；渦旋混合器（海門市其林貝爾儀器制造有限公司Vortex Mixer QL-866）；電子天平（賽多利斯）；高速冷凍離心機（科大創新股份有限公司中佳分公司HC-3018R）。試劑：棉酚標準物質GBW（E）100176 50 μg/mL；乙腈（Sigma，色譜純）；氯化鈉、無水硫酸鈉（天津市致遠化學試劑有限公司，分析純）；甲酸（天津富宇精細化工有限公司，分析純）。 色譜條件：色譜柱：Hubble C18 （250 mm×4.6 mm×5 nm）；流動相：乙腈-1%甲酸水溶液=85：15，檢測波長235 nm，柱溫30 ℃；流速1.0 mL/min；進樣量50 μL。

1.4 統計分析 數據采用Excel 2007 進行初步整理，統計分析采用SAS 9.0 統計軟件中MIXED模型進行有重復觀測數據的方差分析， 多重比較采用Tukey 法進行，P < 0.01 為差異極顯著，P <0.05 為差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同棉稈水平對育肥期綿羊血清中蛋白質代謝指標的影響 由表2 可知， 各組血清中總蛋白、白蛋白、球蛋白含量以及白球比值差異不顯著（P ＞0.05）， 且都在正常范圍之內。 與CK1 組相比， 40%組和50%組的谷草轉氨酶活性分別提高了63.7%和56.2%，差異極顯著（P ＜0.01），30%組提高了50.0%， 差異顯著 （P ＜0.05），20%組和CK2 組的谷草轉氨酶活性也都有提高，但差異不顯著（P ＞0.05）。各處理組的谷丙轉氨酶活性均高于CK1 組， 其中40%組和50%組分別提高了96.2%和101.1%（P ＜0.05），其他各組間差異不顯著（P ＞0.05）。各處理組的血清尿素氮含量極顯著低于CK1 組 （P ＜0.01），40%組降幅最大，達60.3%。

表2 棉稈水平對育肥期綿羊血清中蛋白質代謝指標的影響

2.2 不同棉稈水平對育肥期綿羊血清中脂肪代謝指標的影響 由表3 可知，血清膽固醇除40%組外，各處理組均高于CK1 組，但差異不顯著（P＞0.05）； 各組間的甘油三酯也無顯著差異 （P ＞0.05）；處理組血清中高密度脂蛋白含量有增加的趨勢（P ＞0.05），其中，50%組含量最高，較CK1組增加了31.7%； 各組間的低密度脂蛋白無顯著差異，30%組最高， 比CK1 組提高28.6%，40%組最低，降低了11.9%。各組之間的堿性磷酸酶活性差異不顯著（P ＞0.05），其中40%組較CK1 組提高了31.5%，活性最高。

2.3 不同棉稈水平對育肥期綿羊血清中能量代謝指標的影響 由表4 可知， 各處理組血糖含量隨著棉稈比例的增加而提高， 但均低于CK1 組，無顯著性差異（P ＞0.05）。40%組和50%組的乳酸脫氫酶活性較CK1 組提高了40.3%和37.3%，差異顯著（P ＜0.05），較CK2 組分別提高了46.9%和43.8%，差異極顯著（P ＜0.01），其他組差異不顯著。 肌酸激酶活性隨著棉稈比例的增加逐步增加， 其中30%、40%和50%組較CK1 組分別提高了119.7%、121.3%和120.6%， 差異顯著 （P ＜0.05）， 較CK2 組提高了63.8%、65.0%和64.5%，差異不顯著 （P ＞0.05），20%組則較CK1 組和CK2 組差異都不顯著（P ＞0.05）。

表3 棉稈水平對育肥期綿羊血清中脂肪代謝指標的影響

表4 棉稈水平對育肥期綿羊血清中能量代謝指標的影響

2.4 不同棉稈水平對育肥期綿羊血清中鈣磷和游離棉酚代謝的影響 由表5 可知， 各組之間甲狀腺旁素含量差異不顯著（P ＞0.05），其中20%、30%組較CK1 組提高了79.5%、95.2%，較CK2 組提高了9.1%、18.6%，40%和50%組卻較CK2 組降低了45.9%和40%。 各組之間血鈣和血磷含量差異不顯著（P ＞0.05）。50%組血清游離棉酚極顯著高于CK1、CK2 組（P ＜0.01）。 30%組血清游離棉酚顯著高于CK1、CK2 組（P ＜0.05）。

3 討論

3.1 不同棉稈水平對育肥期綿羊血清蛋白質代謝的影響 白蛋白既可做營養物質的載體和維持血漿滲透壓，也可用于修補組織和提供能量，是機體蛋白質的一個來源， 而球蛋白可作為抗體用于保護機體，機體發生炎癥反應時，球蛋白增加。 綿羊血清總蛋白正常含量為60 ～70 g/L，白蛋白為24 ～30 g/L， 球蛋白35 ～57 g/L （王曉龍等，2000）。本試驗各組試驗羊血清蛋白都在正常范圍之內，各組間無顯著差異。這與哈麗代等（2016）在綿羊日糧中添加全棉籽和棉花秸稈、 鐘榮珍等（2012） 在奶牛日糧中添加全棉籽以及Felekech等（2013）在育肥公羊日糧中添加全棉籽的結果相一致； 血清尿素氮含量可反映動物機體蛋白質代謝情況， 能較準確地反映動物蛋白質代謝和日糧氨基酸的平衡情況， 當反芻動物對蛋白質的利用率降低時，血液中尿素氮含量首先增加（薛白等，2010）。 鐘榮珍（2012）在日糧中添加5% ～10%的全棉籽降低了血清尿素氮含量， 與本試驗血清尿素氮顯著降低結果類似， 綜上說明顆粒日糧中添加50%以下棉稈對試驗羊血清蛋白質的合成和利用未造成不良影響。 作為衡量肝功能指標的ALT 和AST，肝細胞壞死或酒精中毒都會升高，本試驗中，40%和50%組的酶活性顯著提高，說明對肝功能造成一定的影響，與Mena（2004）和Coli（1996）分別在泌乳牛和后備母牛日糧中添加全棉籽的結果類似。

表5 棉稈水平對育肥期綿羊血清中鈣磷和游離棉酚代謝的影響

3.2 不同棉稈水平對育肥期綿羊血清脂肪代謝的影響 甘油三脂是脂類代謝中一種重要的中間代謝產物，主要儲存于脂肪組織中，其測定主要用來反映脂類代謝狀況，當脂類消化吸收不良時，甘油三酯明顯下降。 膽固醇在血液中與載脂蛋白結合，以可溶性脂蛋白形式存在，可作為細胞膜成分維持細胞的形態和功能， 亦可合成類固醇激素和膽汁酸， 其量的測定也可反映脂肪代謝異常情況（雙金等，2014）。高密度脂蛋白可在血液中與肝外組織釋放的膽固醇結合，將其運回肝臟處理，而低密度脂蛋白主要用于將肝臟中的膽固醇輸送至肝外其他組織（周順伍等，1999）。本試驗中各組之間上述4 種脂類代謝指標水平均無顯著差異， 說明50%以下的棉稈添加量對育肥羊脂類代謝未造成不良影響。

3.3 不同棉稈水平對育肥期綿羊血清能量代謝的影響 葡萄糖是衡量動物機體能量平衡的主要標志， 其來源主要是飼料中的糖類被消化進入血液， 并通過神經和激素的調節維持血糖濃度的恒定，以保證機體對葡萄糖的需要量。 試驗中，各處理組的血糖含量都低于CK1 組，但差異不顯著（P＞0.05），該結果與吐爾遜帕夏（2010）在新疆細毛羊日糧中添加棉籽殼血糖含量的變化趨勢一致。乳酸脫氫酶是參與糖無氧酵解和糖異生的重要酶， 在體內可逆地催化丙酮酸和還原性輔酶I 轉變為乳酸和氧化性輔酶I， 進而參加機體的能量代謝， 因此乳酸脫氫酶含量的改變直接影響到機體的能量代謝（唐粉芳等，1994），臨床上升高，見于肝炎、肝硬化等機體損傷。肌酸激酶是一個與細胞內能量運轉、 肌肉收縮、ATP 再生有直接關系的重要激酶，其可逆地催化肌酸與ATP 之間的轉磷酰基反應（周順伍等，1999），臨床上升高見于心臟疾病。本試驗中，40%和50%組的兩種血清酶活性顯著高于對照組。說明這兩組試驗羊的肝功能、心臟功能可能受到損傷。

3.4 不同棉稈水平對育肥期綿羊血清鈣磷代謝的影響 甲狀旁腺激素是調節血鈣濃度的最重要激素，可促進骨質吸收，通過動員骨鈣入血和促進遠端腎小管對鈣的重吸收提高血鈣含量。 同時通過抑制近球小管重吸收磷，降低血磷含量。堿性磷酸酶含量與血清中鈣的平衡濃度有關， 同時可調節磷代謝 （Simoko，1991）。 Emetick 和Bushman（1968）研究認為，保持鈣鹽濃度（0.44%）不變，將磷酸鹽濃度從0.33%提高至0.62%和0.8%， 尿結石的發病率分別從0 提高至31%和73%（Emetick，1964），保持磷水平（0.90%）不變，鈣鹽水平由0.51%提升至0.90%，尿石癥發病率從80%降低至62%，說明高磷低鈣日糧可導致尿結石。本試驗日糧中，鈣磷比為3：1 左右，結果表明，處理組血鈣無變化，血磷有提高趨勢，但差異也不顯著（P >0.05），另外據李艷麗（2011）報道，在綿羊日糧中添加棉酚，隨著添加量增加，血鈣含量逐漸降低，血磷含量無顯著變化。 同時本試驗中甲狀旁腺激素含量也差異不顯著（P > 0.05），說明顆粒日糧中添加50%以下棉稈未對育肥羊鈣磷代謝造成顯著不良影響。

本試驗結果表明，隨著棉稈含量的增加，日糧中游離棉酚含量逐漸提高，試驗羊的血清游離棉酚含量亦隨之增加。不同動物對游離棉酚的耐受性不同，Barraza 等（1991）認為，成年荷斯坦母牛每天攝入棉酚23 g，其血液生理生化指標及生產性能不受影響。 李艷麗等（2011）在綿羊日糧添加1722 mg／d時，對血清生化指標無顯著影響。 本試驗中試驗羊棉酚日攝入量未超過1000 mg/d， 血清游離棉酚含量最高為0.054 μg/mL，遠低于Santos 等（2003）建議血漿棉酚的安全劑量含量5.0 μg/mL。

4 結論

在本試驗條件下，隨著棉稈含量的增加，血清游離棉酚含量逐漸增加，40%、50%組的血清谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶、乳酸脫氫酶、肌酸激酶顯著增加，可能造成試驗羊肝功能受損；對血清蛋白代謝、脂肪代謝、能量代謝、鈣磷代謝未形成顯著影響。 綜上所述，在顆粒飼糧中添加30%以下的棉花秸稈對育肥期綿羊機體健康和營養代謝影響較小，為最適添加量。