復合植物提取物對湘東黑山羊生長性能和肌肉脂肪酸組成的影響

徐琪翔 曹文豪 羅雙貴 謝靜靜 呂小康 朱晉佳 周傳社* 譚支良

(1.中國科學院亞熱帶農業生態研究所，亞熱帶農業生態過程重點實驗室，畜禽養殖污染控制與資源化技術國家工程實驗室，動物營養生理與代謝過程湖南省重點實驗室，長沙 2410125；2.中國科學院大學現代農業科學學院，北京 2100049；3.湖南先偉實業有限公司，長沙 2410016)

植物提取物是來源于植物的具有多組分以及多生物學作用的物質，其具有多種活性成分，主要包括酚、醚、萜、酮、酸等活性物質，這些物質是植物生長過程中的代謝產物；同時植物提取物具有綠色、安全、無殘留和無公害的特點，是飼料添加劑的新選擇。近年來，相關學者對植物提取物在畜禽上的應用作了大量的研究，發現植物提取物具有抗菌抑菌、改善畜禽機體免疫力、提高飼料轉化率和促進畜禽生產性能等作用[1-3]。

杜仲(EucommiaulmoidesOliver)別名膠木，為杜仲科植物。杜仲葉提取物因含有桃葉珊瑚甙、綠原酸、京尼平苷酸和黃酮類化合物等，具有抗菌、消炎和抗氧化的功能[4-5]。Liu等[6]研究發現，飼糧添加杜仲葉提取物能夠提高泌乳奶牛對營養物質的消化率和產奶量。孫玉麗等[7]通過在奶牛飼糧中添加杜仲素發現，杜仲素中的活性物質具有多羥基結構，能夠使具有高強度氧化性的自由基還原，終止自由基鏈鎖反應，清除自由基；通過自由基含量的降低從而降低脂質過氧化代謝產物丙二醛(MDA)的含量。迷迭香(Rosmarinusofficinalis)為唇形科灌木，具有促進消化代謝、血液循環、改善血脂、保護肝臟和提高免疫力等作用，其主要活性物質為迷迭香酸、鼠尾草酸和酚類二萜等。相關研究發現，迷迭香具有很強的抗氧化功效，能夠顯著降低肉脂質的氧化和色澤損失[8]；也有研究發現，在羔羊飼糧中添加迷迭香對肉品質及肌肉成分沒有顯著影響[9]。Jordán等[10]在母羊飼糧中添加迷迭香發現，迷迭香中的黃酮類物質能與羊奶中的酪蛋白相互作用，從而顯著增加羊奶中的黃酮類化合物含量。枇杷[Eriobotryajaponica(Thunb.) Lindl]為薔薇科枇杷屬，柿子(DiospyroskakiThunb)為柿科柿屬，其提取物活性物質主有熊果酸、齊墩果酸等，其中熊果酸具有降低腸道的炎癥反應、調控腸道菌群、促進抗菌肽分泌和抗氧化的作用[11]；齊墩果酸具有保護肝臟、降低血糖血脂的作用[12]。本試驗通過在山羊飼糧中添加復合植物(杜仲葉、迷迭香葉和枇杷葉和柿子)提取物，研究其對湘東黑山羊生長性能、營養物質表觀消化率、血漿生化指標、免疫和抗氧化指標以及肌肉脂肪酸組成的影響，旨在為植物提取物在反芻家畜養殖應用提供相關理論依據和數據支持。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

本試驗所用復合植物提取物由湖南某有限公司提供，為淡黃色粉末物質，組成原料為枇杷葉和柿子葉提取物(400～600 g/kg)、迷迭香葉提取物(300～400 g/kg)和杜仲葉提取物(100～200 g/kg)；有效成分含量為：酚酸類20%～30%，二萜類25%～40%，黃酮類 5%～15%，五環三萜類25%～40%。試驗采用單因素隨機分組方法，選取3～4月齡、體重[(9.82±0.83) kg]相近且體況良好的雌性湘東黑山羊20頭，隨機分為2組，每組10頭。對照組飼喂基礎飼糧，試驗組飼喂在基礎飼糧中添加0.15%的復合植物提取物的試驗飼糧。將復合植物提取物與精料混合后進行飼喂，每日飼喂2次。基礎飼糧組成及營養水平見表1。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(干物質基礎)

1.2 飼養管理

試驗羔羊采用單欄飼喂，整個試驗期共56 d，其中預試期14 d，正試期42 d。每日飼喂2次(06：30、18：30)，保證日剩料為投料量的5%～10%，記錄采食量，自由飲水。

1.3 樣品采集與處理

1.3.1 飼糧樣

試驗期每周收集1次飼糧樣品，將收集的飼糧樣置于65 ℃恒溫干燥箱中烘干，制成風干樣，粉碎混勻后備用。

1.3.2 糞樣

正式試驗期第37～41天，連續5 d晨飼前采集未被污染的糞樣，將每天收集的糞樣稱重，取10%糞樣，按每100 g糞樣加入25 mL硫酸(10%)的方式進行固氮處理，另取10%糞樣供常規營養成分測定，于-20 ℃進行冷凍保存。采樣結束后將5 d收集的糞樣混勻置于恒溫干燥箱中65 ℃烘至恒重，制成風干樣進行保存。

1.3.3 血漿

正式試驗期第40～41天，連續2 d晨飼前用含有乙二胺四乙酸(EDTA)的采血管于頸靜脈采集血樣10 mL，4 ℃下3 000 r/min離心15 min，取血漿于-20 ℃冷凍保存。

1.3.4 肌肉樣

正式試驗結束后，對山羊進行屠宰，采集山羊右側胴體背最長肌30 g于-20 ℃冷凍保存。

1.4 指標測定與方法

1.4.1 生長性能

正式試驗開始晨飼前對山羊進行稱重，記為初始重，試驗期間每隔10 d晨飼前進行稱重，試驗結束時進行最后一次稱重，記為末重，計算平均日增重(ADG)，并根據山羊試驗期總采食量和總增重量計算料重比。

1.4.2 常規營養物質表觀消化率

營養物質表觀消化率以酸不溶灰分(AIA)為內源指示劑，采用內源指示劑法(GB/T 23742—2009)[13]計算。參照GB/T 6435—2014[14]測定水分含量，計算干物質(DM)含量；采用凱氏定氮法(GB/T 6432—2018[15])測定粗蛋白質(CP)含量；參照GB/T 20806—2006[16]測定中性洗滌纖維(NDF)含量；參照NY/T 1459—2007[17]測定酸性洗滌纖維(ADF)含量；參照GB/T 6438—2007[18]測定粗灰分含量；參照GB/T 6433—2006[19]測定脂肪含量；鈣(Ca)含量的測定采用高錳酸鉀法(GB/T 6436—2002[20])；磷(P)含量的測定采用分光光度法(GB/T 6437—2002[21])。

1.4.3 血漿生化、免疫和抗氧化指標

血漿尿素氮(UN)、總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、總膽固醇(CHOL)、葡萄糖(GLU)、總蛋白(TG)、總膽汁酸(TBA)含量的均采用RX-Daytona全自動生化儀(Beckman公司)進行測定，所用試劑盒均購自北京德曼生化技術有限公司。血漿免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)含量、總抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、MDA含量采用分光光度法測定，所用試劑盒購自于維世爾生物科技有限公司。

1.4.4 肌肉脂肪酸含量

取約0.5 g凍干肌肉樣品于10 mL離心管中，加入4 mL苯與石油醚(體積比為1∶1)的混合物后浸提24 h，然后加入4 mL氫氧化鉀-甲醇溶液(0.4 mol/L)進行甲酯化，渦旋混合器上振蕩3 min，靜置30 min，加入超純水分層后，取上層溶液，加入一定量無水硫酸鈉，吸取樣品中的水分。取200 μL待測樣品，加800 μL己烷稀釋后，用0.22 μm濾膜過濾后用氣相色譜儀GC 2010(A09056)測定脂肪酸含量。

1.5 數據處理與分析

使用Excel 2010軟件對試驗數據進行初步處理，使用SPSS 20.0軟件進行單因素方差分析(one-way ANOVA)，以0.05

2 結果與分析

2.1 生長性能

由表2可知，與對照組相比，試驗組山羊ADG增加14.56%(P>0.05)，ADFI降低了9.65 g/d(P>0.05)，F/G降低了13.16%(P>0.05)。

表2 復合植物提取物對山羊生長性能的影響

2.2 營養物質表觀消化率

由表3可知，與對照組相比，試驗組對山羊DM、OM、CP、EE、NDF和ADF表觀消化率均在數值上有所提高，但差異不顯著(P>0.05)。

表3 復合植物提取物對山羊營養物質表觀消化率的影響

2.3 血漿生化、免疫和抗氧化指標

2.3.1 血漿生化指標

由表4可知，與對照組相比，試驗組山羊血漿中TG含量顯著增加(P<0.05)，TBA含量有增加趨勢(0.050.05)。

表4 復合植物提取物對山羊血漿生化指標的影響

2.3.2 血漿免疫和抗氧化指標

由表5可知，對照組和試驗組山羊血漿中IgA、IgG和IgM含量均沒有顯著差異(P>0.05)。但試驗組血漿中SOD活性和T-AOC分別比對照組提高10.62%(P<0.05)和10.14%(P<0.01)。

表5 復合植物提取物對山羊血漿免疫和抗氧化指標的影響

2.4 背最長肌脂肪酸組成

由表6可知，對照組山羊與飼糧添加復合植物提取物的山羊肌肉中順式油酸(C18∶ln9c)含量最高，硬脂酸(C18∶0)和棕櫚酸(C16∶0)含量次之。與對照組相比，飼糧中添加復合植物提取物在數值上提高了山羊背最長肌中月桂酸(C12∶0)、肉豆蔻酸(C14∶0)、棕櫚酸(C16∶0)、棕櫚油酸(C16∶1)、亞油酸(C18∶2n6c)、花生酸(C20∶0)、α-亞麻酸(C18∶3n3)、二十碳三烯酸(C20∶3n6)、花生四希酸(C20∶4n6)和二十二碳六烯酸(C22∶6n3)的含量，但差異均不顯著(P>0.05)；并且在數值上能夠降低山羊背最長肌中飽和脂肪酸(SFA)和多不飽和脂肪酸(PUFA)的含量，提高背最長肌中單不飽和脂肪酸(MUFA)含量，但差異均不顯著(P>0.05)。

表6 復合植物提取物對山羊背最長肌脂肪酸含量的影響(占總脂肪酸的百分比)

3 討 論

3.1 復合植物提取物對山羊生長性能的影響

植物提取物的成分與植物種類有關，但是其主要的生物活性成分沒有很大的差別，主要包括甙、酸、酚、酮類和萜類等。相關研究表明，在飼糧中添加植物提取物能夠提高山羊的生長性能，也有研究報道植物提取物并不能顯著影響動物的生長性能[22]。有研究發現，在生長育肥豬飼糧中添加杜仲提取物能夠提高ADG，降低F/G[23]。Yagoubi等[24]通過在羔羊飼糧中添加迷迭香蒸餾殘渣發現，試驗組羔羊生長性能有所提高。李書儀等[25]認為，植物提取物能夠有效地改善山羊的瘤胃發酵性能，從而改善山羊的生長性能。木其爾[26]發現，植物提取物能夠通過調控激素來改善小尾寒羊的生長性能。植物提取物中不僅含有能夠促進生長的營養物質，也含有一些能夠降低動物生長性能的抗營養因子，比如蛋白酶抑制劑、單寧、凝集素、非淀粉多糖和植酸等。本試驗中，與對照組相比，雖然試驗組山羊在數值上ADG增加，F/G下降，但差異并不顯著，這有可能是因為復合植物提取物中含有的抗營養因子降低了植物提取物中活性物質的作用效果，也有可能是復合植物提取物添加量較少和飼養周期過短，因此未能顯著改善山羊的生長性能。

3.2 復合植物提取物對山羊營養物質表觀消化率的影響

反芻動物由于瘤胃的特殊存在，營養物質首先在瘤胃經瘤胃微生物的作用下，發酵生成瘤胃微生物蛋白(MCP)、揮發性脂肪酸(VFA)、氨(NH3)、甲烷(CH4)和二氧化碳(CO2)等，然后再進入后腸道供機體消化吸收。植物提取物中的活性物質具有一定的抗菌作用[27-28]，能夠抑制有害菌的生長，促進有益菌的生長，改善瘤胃微生物群落，從而提高山羊對飼糧中營養物質的消化率。相關研究發現，在荷斯坦奶牛飼糧中添加植物提取物，能夠調節瘤胃機能，增加瘤胃細菌細胞壁的通透性，從而顯著提高奶牛對飼糧中營養物質的表觀消化率[29]。Liu等[30]研究發現，在育肥羊飼糧中添加杜仲葉提取物能夠降低瘤胃氨氮含量，從而減少飼糧中蛋白質在瘤胃中分解，提高進入后腸道的蛋白質數量。杜仲含有的綠原酸能夠促進腸道蠕動和胃液的分泌，從而提高對飼糧中營養物質的消化率。本試驗中，試驗組山羊CP、NDF、ADF和OM的表觀消化率都略有提高，EE的表觀消化率略有下降，但是差異均不顯著，這有可能是植物提取物中的活性物質在瘤胃微生物的作用下被部分分解；也有可能是山羊正處于生長發育階段，對營養物質需求量較高，因此未能顯著改變山羊對營養物質的表觀消化率。

3.3 復合植物提取物對山羊血漿生化指標的影響

血漿生化指標能夠反映動物機體新陳代謝、組織器官機能變化、營養物質利用沉積和機體健康狀況的情況[31]。組織蛋白質合成與血漿TP含量密切相關，血漿TP含量越高，機體合成蛋白質的能力就越強[32]。李燕舞等[33]通過在肉兔飼糧中添加杜仲葉提取物發現，杜仲提取物中含有的京尼平苷酸和松脂醇二葡萄苷能夠促進機體蛋白質的合成，從而導致試驗組肉兔血清中TP和ALB含量升高。本試驗中，相對于對照組，試驗組山羊血漿中TP和ALB含量均有所增加，但是差異并不顯著。杜仲提取物中含有的京尼平苷酸和松脂醇二葡萄苷能夠促進動物機體蛋白質的合成代謝，而本試驗中導致差異并不顯著的原因可能是山羊正處于生長階段，機體組織對于蛋白質的利用代謝較快所致。

UN是動物機體利用蛋白質的代謝產物，其含量與動物機體蛋白質代謝以及氨基酸平衡相關[34]。機體組織分解氨基酸產生NH3和CO2，后在肝臟中合成尿素，腎臟為尿素的主要排泄器官，而反芻動物瘤胃的特殊存在，會在瘤胃微生物的作用下，產生NH3和CO2后進入血液。李燕舞等[33]通過在肉兔飼糧中添加杜仲葉提取物發現，杜仲提取物中含有的活性物質導致肉兔機體內氨基酸代謝的不平衡，降低了蛋白質和氨基酸的代謝率，從而顯著提高了肉兔血清中UN的含量。本試驗中，試驗組山羊血漿中UN含量在數值上高于對照組，但差異并不顯著，說明在山羊飼糧中添加復合植物提取物能夠降低機體對蛋白質的代謝，也有可能是復合植物提取物對瘤胃微生物的生長具有促進作用，瘤胃產生的NH3和CO2含量增加，從而導致血漿中UN的含量增加。Zoral等[35]通過對鯉魚飼糧添加迷迭香提取物發現，迷迭香提取物中含有的單萜和倍萜烯會導致機體出現劑量依賴性組織病理學變化，對肝臟和腎臟具有一定的毒性；腎臟出現病理變化，會導致UN的排泄受到阻礙，因此也會導致血液中UN含量升高。

GLU是動物機體的主要能量來源，血液中的GLU含量都處于一個相對穩定的狀態。血液中GLU的主要來源為：食物的消化吸收、肝糖原的轉化以及蛋白質和脂肪的轉化。相關研究發現，杜仲具有提高綿羊血液中GLU含量的作用[36]，而迷迭香的有效成分(迷迭香酸和鼠尾草酸等)以及齊墩果酸能夠降低血液中的GLU含量。本試驗中，試驗組山羊血漿中GLU含量有低于對照組的趨勢，這有可能是試驗組山羊血液中GLU供能與轉化為蛋白質和脂肪增加，也有可能是迷迭香中的有效成分和齊墩果酸的作用大于杜仲葉中有效成分的作用，從而導致試驗組山羊血漿中GLU含量有低于對照組的趨勢。

TG是反映動物機體血脂含量高低的重要指標，血漿中TG的含量處于動態平衡，是動物機體主要的供能物質之一，動物機體攝入的脂肪在TBA的作用下被腸黏膜細胞吸收后在腸黏膜上皮細胞內形成TG。動物機體幾乎所有部位都能合成CHOL，而CHOL是TBA合成的主要原料，動物機體合成的CHOL大約有1/2在肝臟中被羥化酶轉化為TBA。相關研究發現，杜仲葉中綠原酸能夠抑制外源脂肪的轉化吸收和肝臟CHOL的合成[37]；賈少丹[38]在綿羊飼糧中添加杜仲葉提取物發現，試驗組綿羊血液CHOL含量顯著降低；Mahgoub等[39]通過試驗發現，迷迭香提取物可以降低鵪鶉血液CHOL的含量；齊墩果酸和熊果酸能夠降低酰基輔酶A膽固醇酰基轉移酶活性，從而降低CHOL含量[40]。本試驗中，試驗組山羊血漿TG含量顯著高于對照組，TBA含量有高于對照組的趨勢，2組山羊血漿中CHOL含量差異不顯著。杜仲中所含的綠原酸能夠促進胃液分泌和利膽的作用，京尼平苷也能夠促進膽汁的分泌；熊果酸和齊墩果酸也有促進TBA分泌的作用[41-42]，與本試驗中結果一致。因為試驗組山羊血漿中TBA含量的升高，因此加快了機體組織對外源脂肪的攝入和吸收，從而增加了血漿中TG的含量；膽汁酸含量的增加導致對合成原料CHOL的需求量增加，因此機體會產生更多的CHOL用于TBA的合成，從而導致血漿中CHOL含量升高，并未體現復合植物提取物對機體CHOL合成的抑制作用。

3.4 復合植物提取物對山羊血漿免疫及抗氧化指標的影響

動物機體血漿中免疫球蛋白含量能夠反映機體的免疫系統情況，主要分為IgA、IgG、IgM、免疫球蛋白D(IgD)和免疫球蛋白E(IgE)。IgG是動物機體內最主要抗體，具有凝聚和沉淀抗原、抗菌和抗病毒的作用；血清中的IgA為單體，具有較低免疫作用，IgM是分子質量最大的免疫球蛋白，具有很強的免疫作用[43]。陳敬佳[44]發現，在斷奶仔豬飼糧中添加杜仲提取物可顯著提高血漿中免疫球蛋白的含量；而楊改青等[36]在綿羊飼糧中添加杜仲葉提取物發現，血漿中免疫球蛋白含量并沒有顯著升高；有關研究發現，熊果酸能夠有效地改善腸道免疫屏障，從而提高機體的免疫力[11]。本試驗中，添加復合植物提取物后，試驗組血漿中IgA和IgG含量均有所下降，IgM含量升高，但是差異并不顯著。雖然復合植物提取物中的活性成分均具有提高免疫力的作用，但是免疫球蛋白是具有抗體的活性的球蛋白，而動物機體只有在被病毒或者細菌侵入后，淋巴B細胞分泌一系列具有抗體活性的免疫球蛋白，與病毒或者微生物攜帶的抗原結合從而達到免疫的作用，免疫結束后機體體液中的免疫球蛋白含量將會降低。本試驗中，試驗組血漿IgA和IgG含量有所降低，有可能是因為對照組山羊非特異性免疫能力較弱，對外界病原體的抵御能力較低，從而需要體液免疫過程分泌更多的免疫球蛋白來抵御病原體的侵入。

植物提取物有效成分中的酚類物質具有抗氧化活性，能夠通過單電子轉移和H+轉移機制來清除自由基、螯合物和抑制氧化酶活性[45-46]。Ortuo等[47]通過試驗發現，在育肥羊飼糧中添加迷迭香提取物，能夠抑制脂肪氧化；高銀輝等[48]在小鼠飼糧中添加杜仲素發現，杜仲素能夠降低小鼠肝臟的損傷，能夠提高肝細胞清除自由基酶的活性來提高小鼠的抗氧化能力；也有研究發現，熊果酸和齊墩果酸具有提高肝臟和血液中抗氧化酶的活性，具有抑制氧化酶活性和清除自由基的作用[49]。本試驗中，試驗組血漿中SOD的活性顯著高于對照組，血漿T-AOC極顯著高于對照組，這與先前報道的結果一致，說明復合植物提取物能夠保護山羊肝臟，其有效活性成分能夠提高山羊體內清除自由基酶的活性，從而降低血漿MDA含量和提高SOD的活性，提高山羊的抗氧化能力。

3.5 復合植物提取物對山羊背最長肌脂肪酸組成的影響

肌肉脂肪酸含量會影響肉質的風味和嫩度，其主要以SFA和MUFA為主[50]。杜仲葉中含有豐富的不飽和脂肪酸(UFA)，能夠增加動物機體肌肉以及其他組織UFA合成的前體物，同時杜仲葉中含有的黃酮類活性物質能夠影響動物機體脂肪的分配，抑制SFA的合成[51]；熊果酸和齊墩果酸也能夠降低動物機體血液中游離脂肪酸含量，從而影響肌肉脂肪酸的合成[52]；Liotta等[53]通過在豬的飼糧中添加迷迭香提取物發現，迷迭香提取物中含有的酚類活性物質能夠終止氧化鏈反應和提高PUFA合成過程中各種酶(Δ-5去包和酶和Δ-6去飽和酶)的活性，從而增加豬肉肌肉中PUFA的含量，本試驗中，在山羊飼糧中添加復合植物提取物后，試驗組山羊肌肉中SFA、MUFA含量有所升高，PUFA含量降低，但是差異并不顯著。動物機體內所有脂肪酸的合成都是以乙酰輔酶A為原料，而SFA向UFA的轉變需要一系列脫飽和酶，動物機體主要產生棕櫚油酸和油酸等MUFA；PUFA的合成較少，主要直接從飼糧中攝取。有可能復合植物提取物中的活性成分能夠提高山羊機體內脫飽和酶的活性，從而導致山羊背最長肌中MUFA的含量有所升高；PUFA主要從飼糧中攝入，這也是試驗組與對照組山羊肌肉中PUFA含量沒有顯著差異的主要原因。

4 結 論

① 飼糧中添加0.15%的復合植物提取物能夠提高山羊的ADG和F/G，但是效果并不顯著。

② 飼糧中添加0.15%的復合植物提取物能夠顯著提高山羊的抗氧化能力。

③ 飼糧中添加0.15%的復合植物提取物能夠提高山羊血漿中TG含量和降低GLU含量。