青貯構樹對肉羊生長性能、養分表觀消化率和腸道健康的影響

何幼寬 李鑫垚 凌 浩 胡志超 唐圣果 印遇龍 張佩華

(湖南農業大學動物科學技術學院，長沙 410128)

當前我國飼料原料資源短缺，耕地面積的減少使人畜爭糧矛盾日益突出，而蛋白質飼料的緊缺是限制我國畜牧業快速發展的主要障礙。因此，開發非常規飼料資源代替蛋白質飼料尤為重要[1]。構樹(Broussonetiapapyrifera)是桑科、構樹屬的多年生喬木植物，也是一種傳統中草藥，含有黃酮類化合物、生物堿、多糖、不飽和脂肪酸等生物活性物質，具有抗氧化、抗菌、抗炎、增強免疫力等多種功能[2]。研究發現，構樹中還含有豐富的香豆素、木脂素、1,3-二苯基丙烷、黃酮類或黃酮醇，特別是含有戊烯基的生物活性酚類物質[3]。構樹于2015年被國務院扶貧辦列入十大精準扶貧工程之一。目前，我國種植構樹的面積已達40萬畝(1畝≈666.667 m2)，在資源分布上占有一定的優勢[4-5]。構樹幼葉青貯后的粗蛋白質含量增加，其葉片和全株嫩苗、細枝條是較好的飼料原料，可將其葉片、全株嫩苗、細枝條作為蛋白質飼料應用在飼糧中[6]。

據報道，青貯構樹飼料替代飼糧中蛋白質飼料及部分青貯飼料對肉羊平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)沒有顯著影響[7]。有研究表明，飼糧中添加25%～50%的構樹有利于促進肉羊瘤胃發酵，并提高生長性能和改善肉品質[8]。Tian等[9]研究表明，用一定比例的青貯構樹替代全株玉米青貯有益于荷斯坦母牛的腸道健康。Chen等[10]研究表明，飼糧中添加構樹葉提取物可以提高斷奶仔豬生長性能、抗氧化能力和免疫功能。綜上所述，作為一種非常規飼料原料，青貯構樹已被廣泛應用于家禽、家畜和反芻動物的生產中，但是目前缺乏青貯構樹對反芻動物尤其是山羊腸道形態結構和腸黏膜功能的應用研究。因此，本試驗擬在基礎飼糧中用青貯構樹替代12.5%的苜蓿干草，研究其對肉羊生長性能、養分表觀消化率、腸道形態結構、腸黏膜抗氧化能力以及免疫功能的影響，旨為青貯構樹替代部分蛋白質飼料在反芻動物中的應用提供一些數據支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

青貯構樹由河南某公司公司提供，為全株青貯構樹，青貯構樹營養成分見表1。

表1 青貯構樹營養成分(干物質基礎)Table 1 Nutrient composition of Broussonetia papyrifera silage (DM basis)

1.2 試驗設計

試驗在岳陽市平江縣梅仙鎮芳草灣生態園有限公司開展。選取4月齡、體重為(23.9±3.3) kg的健康肉用川中黑山羊母羊24只，隨機分為2組，每組12頭。根據NRC(2007)肉羊營養需要標準配制試驗飼糧，試驗飼糧組成及營養水平見表2。2組分別飼喂基礎飼糧(對照組)和用青貯構樹替代基礎飼糧中12.5%的苜蓿干草的試驗飼糧(青貯構樹組)。試驗期84 d，其中預試期14 d，正試期70 d。

表2 試驗飼糧組成及營養水平(干物質基礎)Table 2 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis) %

1.3 飼養管理

試驗羊采用小欄飼養，每組12頭試驗羊分為6欄飼養，每欄2頭。試驗期間每日08:00和17:00飼喂各飼喂1次，山羊自由飲水，按照羊場常規程序進行消毒和飼養管理。

1.4 生長性能

正試期第1天和第70天對每只試驗羊進行空腹稱重，記錄初重和末重，準確記錄每次的喂料量和余料量，試驗結束后計算ADG、ADFI和料重比(F/G)。

1.5 養分表觀消化率

在正試期第49天，每組隨機選擇6頭羊在代謝籠中進行消化代謝試驗，采集4 d。每天08：00收集新鮮糞便，采用全收糞法收集糞樣。糞樣混勻后，收集每日糞樣的1/10平均分成2份，一份加10%硫酸固氮，-20 ℃保存，用于粗蛋白質含量測定；另一份不加硫酸，用于其他養分含量的測定。糞樣中干物質(DM)含量參照GB/T 6435—2014中方法測定，粗脂肪(EE)含量參照GB/T 6433—2006中方法測定，粗蛋白質含量參照GB/T 6432—2018中方法測定，中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量參照GB/T 6434—2006中方法測定。養分表觀消化率計算公式如下：

養分表觀消化率(%)=[(食入該養分含量-糞中
該養分含量)/食入該養分含量]×100。

1.6 腸道健康指標

1.6.1 腸道組織樣品采集

于試驗期第84天，每組隨機選取6只山羊進行屠宰，打開腹腔迅速分離腸段，取十二指腸、空腸、回腸組織中段，立即用生理鹽水清洗外壁和內容物后，放入50 mL裝有4%甲醛溶液的離心管中固定，用于腸道組織形態學觀察。取十二指腸、空腸、回腸中段腸段黏膜，用錫箔紙包好寫好標簽，投入液氮罐進行速凍，之后放入-80 ℃冰箱進行保存。

1.6.2 腸道組織形態

參考田麗娜等[11]方法對腸道組織樣品進行前處理，制成的切片利用Case Viewer 2.4軟件對腸道絨毛高度和隱窩深度進行測量，每張切片選取5個視野，計算十二指腸、空腸和回腸絨毛高度、隱窩深度的平均值以及絨毛高度/隱窩深度(V/C)。

1.6.3 腸道抗氧化指標

各稱取約0.1 g十二指腸、空腸、回腸黏膜組織，加入0.9 mL預冷的0.9%生理鹽水，用勻漿機勻漿后制成10%的組織勻漿液，取0.5 mL組織勻漿液用離心機在4 ℃、2 000 r/min下離心10 min，將制備好的勻漿上清液置于-20 ℃冰箱保存待測。

十二指腸、空腸、回腸的總抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)含量以及總超氧化歧化酶(T-SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性采用南京建成生物工程研究所提供的試劑盒進行測定，測定過程按照試劑盒的操作說明進行。

1.6.4 回腸細胞因子含量

用上述制成的10%的回腸黏膜組織勻漿上清液測定回腸細胞因子[腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-2(IL-2)、白細胞介素-4(IL-4)、白細胞介素-6(IL-6)、白細胞介素-8(IL-8)]含量，采用江蘇雨桐生物科技有限公司提供的酶聯免疫吸附劑測定(ELISA)試劑盒進行測定，測定過程按照試劑盒的操作說明進行。

1.6.5 回腸免疫球蛋白含量

用上述制成10%回腸黏膜組織勻漿上清液測定回腸免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)含量。采用江蘇雨桐生物科技有限公司提供的ELISA試劑盒進行測定，測定過程按照試劑盒的操作說明進行。

1.7 數據統計與分析

試驗數據用Excel 2016進行初步統計，再利用SPSS 23.0統計軟件進行獨立樣本t檢驗，結果以“平均值±標準差”進行表示，P<0.01為差異極顯著，P<0.05為差異顯著。

2 結 果

2.1 青貯構樹對肉羊生長性能的影響

由表3可知，對照組的ADFI顯著高于青貯構樹組(P<0.05)。對照組和青貯構樹組之間末重、F/G和ADG均無顯著差異(P>0.05)。

表3 青貯構樹對肉羊生長性能的影響Table 3 Effects of Broussonetia papyrifera silage on growth performance of mutton goats

2.2 青貯構樹對肉羊養分表觀消化率的影響

由表4可知，對照組和青貯構樹組之間各養分表觀消化率均無顯著差異(P>0.05)。

表4 青貯構樹對肉羊養分表觀消化率的影響Table 4 Effects of Broussonetia papyrifera silage on nutrient apparent digestibility of mutton goats %

2.3 青貯構樹對肉羊腸道組織形態的影響

由圖1和表5可知，青貯構樹組的十二指腸隱窩深度顯著低于對照組(P<0.05)，空腸和回腸V/C顯著高于對照組(P<0.05)，空腸隱窩深度極顯著低于對照組(P<0.01)。對照組和青貯構樹組之間十二指腸、空腸和回腸絨毛高度，十二指腸V/C以及回腸隱窩深度均無顯著差異(P>0.05)。

表5 青貯構樹對肉羊腸道組織形態的影響 Table 5 Effects of Broussonetia papyrifera silage on intestinal morphology of mutton goats

2.4 青貯構樹對肉羊腸道抗氧化指標的影響

由表6可知，對照組和青貯構樹組之間空腸和回腸MDA含量、T-AOC以及T-SOD、GSH-Px活性均無顯著差異(P>0.05)。

表6 青貯構樹對肉羊腸道抗氧化指標的影響Table 6 Effects of Broussonetia papyrifera silage on intestinal antioxidant indexes of mutton goats

續表6項目Items對照組Control group青貯構樹組Broussonetia papyrifera silage groupP值 P-value丙二醛 MDA/(nmol/mg prot)0.45±0.150.52±0.080.336總超氧化物歧化酶 T-SOD/(U/mg prot)8.98±1.219.53±0.890.332谷胱甘肽過氧化物酶 GSH-Px/(U/mg prot)134.69±24.16142.20±43.550.712回腸 Ileum總抗氧化能力 T-AOC/(U/mg prot)0.14±0.090.10±0.050.268丙二醛 MDA/(nmol/mg prot)0.65±0.170.46±0.220.097總超氧化物歧化酶 T-SOD/(U/mg prot)7.18±0.616.94±0.500.498谷胱甘肽過氧化物酶 GSH-Px/(U/mg prot)120.16±17.37128.80±28.510.540

2.5 青貯構樹對肉羊回腸細胞因子含量的影響

由表7可知，對照組回腸TNF-α含量顯著低于青貯構樹組(P<0.05)。對照組和青貯構樹組之間回腸IL-2、IL-4、IL-6、IL-8含量均無顯著差異(P>0.05)。

表7 青貯構樹對肉羊回腸細胞因子含量的影響Table 7 Effects of Broussonetia papyrifera silage on ileum cytokine contents of mutton goats pg/mL

2.6 青貯構樹對肉羊回腸免疫球蛋白含量的影響

由表8可知，青貯構樹組回腸IgA含量顯著低于對照組(P<0.05)。對照組和青貯構樹組之間回腸IgM和IgG含量均無顯著差異(P>0.05)。

表8 青貯構樹對肉羊回腸免疫球蛋白含量的影響Table 8 Effects of Broussonetia papyrifera silage on ileum immunoglobulin contents of mutton goats μg/mL

3 討 論

3.1 青貯構樹對肉羊生長性能的影響

由于構樹是木本飼料，粗纖維含量較高，大量的植物纖維不僅影響飼用的適口性，而且還會影響畜禽的消化吸收[4]。本試驗結果表明，飼糧中添加青貯構樹顯著降低了肉羊ADFI，ADG、F/G均有一定程度的上升，這表明青貯構樹飼料對肉羊生長性能無顯著影響，雖然青貯構樹組的肉羊ADFI顯著低于對照組，但是其ADG并未下降。本試驗結果與林萌萌等[7]用10%青貯構樹替代青貯玉米飼喂肉羊的研究結果一樣。這可能是因為青貯構樹中單寧等抗營養因子未被降解成葡萄糖[12]，導致適口性差，影響了肉羊采食量，其中品質優良的青貯飼糧的pH在3.8～4.2[13]，不同留茬高度的構樹單寧含量在1.38%～1.94%[14]。

A：對照組十二指腸 duodenum of control group；B：對照組空腸 jejunum of control group；C：對照組回腸 ileum of Control group；D：青貯構樹組十二指腸 duodenum of Broussonetia papyrifera silage group；E：青貯構樹組空腸 jejunum of Broussonetia papyrifera silage group；F：青貯構樹組回腸 ileum of Broussonetia papyrifera silage group。

3.2 青貯構樹對肉羊養分表觀消化率的影響

養分表觀消化率是評價飼糧營養價值最基本的指標[15]。梁春宇等[16]在泌乳奶牛飼糧中添加不同比例的構樹，發現構樹添加比例超過14%會顯著降低養分表觀消化率。鄧銘等[17]研究發現，斷奶仔豬飼糧中添加發酵構樹能顯著降低其養分表觀消化率，并推測這可能是構樹中含有的抗營養成分影響了養分吸收，導致養分表觀消化率降低。在本研究中，飼糧中添加青貯構樹對各養分表觀消化率均無顯著影響，表明本試驗中用青貯構樹替代基礎飼糧中12.5%的苜蓿干草不會對肉羊養分吸收產生負面影響。

3.3 青貯構樹對肉羊腸道組織形態的影響

小腸絨毛高度和隱窩深度與腸道的消化吸收功能密切相關。小腸的絨毛高度代表著該段腸道接觸食糜的多少，與食糜接觸越多，對營養物質的攝入就越充分[18]。隱窩變深說明絨毛萎縮，吸收能力下降。V/C可以反映小腸的功能狀態，V/C越大說明腸上皮吸收表面積越大，腸道的消化吸收能力越強[19]。本試驗結果表明，飼糧中添加青貯構樹可降低十二指腸和空腸的隱窩深度，提高空腸和回腸V/C，與從光雷等[20]報道的飼料中添加植物多酚能夠改善肉雞小腸組織形態的結果一致，因為構樹中富含黃酮類的植物多酚[5]。這說明構樹可以改善小腸上皮形態，有利于營養物質的吸收和消化，從而促進腸道健康。

3.4 青貯構樹對肉羊腸道抗氧化指標的影響

構樹葉中含有豐富的黃酮類化合物[5]，黃酮類化合物具有抗炎和調節免疫的作用[21]。青貯構樹中產生抗氧化活性作用的主要成分可能是多酚和黃酮類化合物[22]。GSH-Px、超氧化物歧化酶(SOD)和過氧化氫酶(CAT)是機體內重要的抗氧化酶，它們協同作用共同清除機體超氧陰離子自由基(O2-)，從而清除過氧化氫(H2O2)，防止細胞脂質過氧化，延緩生命衰老[23]。機體內部氧自由基過多時，脂質氧化反應表現強烈，最終會形成MDA，其含量可反映機體內脂質過氧化的程度及在此過程中細胞的受損狀況，MDA含量降低可對機體抗氧化產生積極作用[24]。而青貯構樹中生物活性物質可顯著增強奶牛抗氧化能力和免疫力[25]、提高斷奶仔豬生長性能和抗氧化能力[10]。Tao等[22]研究發現，飼糧中添加青貯構樹可以有效提高肉牛血清GSH-Px活性，降低血清MDA含量，從而提高自身抗氧化能力。本試驗結果表明，飼糧中添加青貯構樹對空腸、回腸黏膜抗氧化指標無顯著影響，這與前人的研究結果[10-22]不一致，可能是由于試驗品種和青貯構樹的添加量不一致所造成的差異，但各項指標均在正常范圍內，說明肉羊腸道處于健康狀態。

3.5 青貯構樹對肉羊回腸免疫因子含量的影響

腸道黏膜的免疫系統是機體的第一道防線，腸黏膜中細胞因子發揮主要作用，其中白細胞介素參與機體免疫反應的表達和調節，介導T、B淋巴細胞活化。IL-2是一種T淋巴細胞生長因子，具有刺激B淋巴細胞增殖并產生抗體和激活T淋巴細胞分化和增殖的功能，同時參與炎癥或自身免疫性反應，具有雙向免疫調節作用[26-27]。IL-4是一種抗炎因子，能夠通過下調炎性介質[TNF-α和白細胞介素-1(IL-1)]來促進體液免疫反應[28]。IL-6是一種多功能炎性細胞因子，在細菌內毒素誘導的試驗性肺損傷中通過抑制巨噬細胞產生IL-1和TNF-α，發揮細胞保護和抗炎作用[29]。IL-8是一種宿主防御細胞因子，作為對有害或感染性物質反應的一部分而分泌[30]。TNF-α是一種促炎細胞因子，具有雙重調節功能，在最初的感染中是致炎作用，而在炎癥后期是具有抗炎或免疫調節的作用[31]。細胞因子參與機體炎癥反應，與機體免疫調節密切相關[32]，適量的TNF-α能夠增強機體抗感染能力[33]。本研究中，在飼糧中添加青貯構樹，由于青貯構樹中含有多種活性物質，這些活性物質通過改善腸道形態來增強腸道健康，因此青貯構樹組回腸TNF-α含量顯著高于對照組。

3.6 青貯構樹對肉羊回腸免疫球蛋白含量的影響

腸道不僅是消化、吸收營養物質的場所，而且其黏膜還具有重要的免疫功能[34]。免疫球蛋白是機體內重要的物質，對機體的免疫保護起著重要作用。尤其是由固有層和漿細胞分泌的IgA與分泌片段結合后形成的分泌型免疫球蛋白A(sIgA)，它是腸道黏膜免疫屏障重要功能分子，在預防腸道感染中起著至關重要的作用[35]。sIgA被認為是抵御許多病原體入侵的第一道重要防線[36]。IgM是首次免疫應答最主要的抗體[37]。IgG是由漿細胞分泌的動物體內含量最豐富的抗體，主要參與體液免疫反應[38]。本試驗中，飼糧中添加青貯構樹后，回腸IgA含量顯著減少，回腸IgG含量有上升的趨勢。這與前人在犢牛[9]和奶牛[39]飼糧中添加青貯構樹的結論不一致，他們得出飼糧中添加青貯構樹后血清中IgA含量顯著提高的結論。可能是青貯構樹飼料中含有多種抗營養因子[40]，對肉羊腸道產生了應激；也有可能是構樹添加量不一致產生了不同的結果。本研究結果表明，青貯構樹對肉羊腸道免疫系統的激活影響不大。

4 結 論

使用青貯構樹替換基礎飼糧中12.5%的苜蓿干草能降低十二指腸、空腸隱窩深度，提高空腸和回腸V/C，在一定程度上改善腸道形態，促進腸道健康。青貯構樹對肉羊養分表觀消化率和腸道抗氧化能力無不利影響。