復方中藥對熱應激條件下雜交小尾寒羊生產性能、生理參數和血液理化指標的影響

趙娟娟 ，車大璐 ，郭瑋婷 ，張偉濤 ，劉連超 ，趙俐辰 ，高玉紅 *，孫新勝 ，李雪梅 *，王媛

（1. 河北農業大學動物科技學院，河北保定071001；2. 石家莊市畜牧技術推廣站，河北 石家莊050035；3. 河北省畜牧總站，河北 石家莊050035；4.河北農業大學動物醫學院，河北 保定 071001；5. 河北農業大學信息與技術學院，河北 保定 071001；6. 河北省肉羊產業技術研究院，河北 衡水 053000）

氣候變化是人類和動物在未來幾十年面臨的最嚴峻的挑戰之一。據政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change ，IPCC）預測，到2100年，全球地表溫度將上升 3.7～4.8 ℃［1］，這意味著畜禽熱應激的問題將會更加嚴重。雖然羊抗逆性較強，但熱應激造成的經濟損失也不容小覷，此問題已經成為養殖場/戶的關注焦點。持續熱應激條件下，綿羊會表現出不同程度的采食量和消化率下降，甚至會由于內分泌紊亂和免疫力下降導致死亡［2］。內分泌系統是機體的重要調節系統，高溫刺激后，腎上腺分泌的糖皮質激素（如皮質醇和皮質酮）和甲狀腺分泌的甲狀腺激素含量會受到影響，從而導致機體糖類、脂類和蛋白質的代謝活動減弱［3-4］。為了減少熱應激對養殖業造成的經濟損失，人們也采取了很多措施來緩解熱應激，如物理降溫［5］和使用各種飼料添加劑［6-7］。但根據農業農村部發布第194 號公告要求，自2020年7月1 日起，退出除中藥外所有促生長類藥物飼料添加劑品種，開始實施最嚴格的禁抗、限抗、減抗和替抗政策。中藥作為天然、無殘留的抗生素替代品，尤其是復合中藥，已經在緩解畜禽熱應激的研究領域取得了一定成效［8-11］，具有廣闊的應用前景。

復方中藥基于中醫理論，按照君臣佐使組方原則復配，通過方內各藥物之間的配伍關系調整組合藥力，體現其整體功效。本試驗根據中獸藥處方大全，結合臨床實際加減，將香薷（Elsholtzia ciliata）、大黃（Rheum palmatum）、厚樸（Magnolia officinalis）和黃芩（Scutellaria baicalensis）4 味中草藥按一定比例配制成抗熱應激的復方中藥，具祛暑解表、化濕和中功效。另外，本試驗選擇的中藥也具有促生長發育、增強體質和減少疾病發生等作用。香薷具發汗解熱、抑菌、利尿、抗病毒、提高免疫力等功效，被前人稱為“夏月解表之藥”［12］；大黃具有瀉下、抗菌、免疫調節之功效［13］；厚樸具有抗炎、抗腫瘤、抗應激的作用［14-15］；黃芩除了對免疫功能和食欲有影響外，臨床上也有清熱作用［16］。相比于單一中藥，復方中藥能夠提高藥效，具有多效性和多靶點的優勢［17］。可見，復方中藥添加劑的研究已經成為緩解畜禽熱應激的發展方向，但中藥緩解羊熱應激的研究不多。

1 材料與方法

1.1 復方中藥的制備

將香薷、大黃、厚樸和黃芩4 味中草藥按3∶3∶2∶2 的比例混合，粉碎后配制成復方中藥。所用藥材均在河北省安國市祁州中藥飲片有限公司購買。

1.2 育肥羊舍的選擇

選擇河北省石家莊無極縣某規模化育肥羊場，羊舍建筑形式為敞棚舍，檐高2.7 m，脊高3.5 m，跨度8 m，該舍建筑的剖面結構如圖1 所示。

圖1 育肥羊舍的剖面結構Fig. 1 Cross section of the fattening sheep shed

1.3 試驗動物與試驗設計

本試驗于2019年7月10 日-8月14 日在河北省石家莊市無極縣某規模化育肥羊場進行。選擇同一品種（小尾寒羊×內蒙古細毛羊），體重［（36.61±0.73）kg］相近的健康育肥羊240 只，采用單因素隨機設計，隨機分為4組，每組3個重復，每個重復（欄）20 只羊，每只羊占欄面積1.1 m2。各組羊分別添加日糧干物質（dry matter，DM）的0（對照組）、0.5%、1.0%、1.5%的復方中藥，試驗預飼期7 d，正式期28 d。

1.4 試驗日糧與飼養管理

整個試驗期各組羊的日糧和飼養管理完全一致，日糧組成及營養成分如表1 所示。全混合日糧（total mixed ration，TMR）每天飼喂2 次，投料時間為6：00 和18：00，自由采食，投喂量根據前一天采食量進行調整，確保料槽內剩余約10%的飼料；正式喂料之前先將少許的飼料分別與各劑量中藥進行混合飼喂綿羊。自由飲水，記錄各欄羊的飲水量。

表1 基礎日糧組成及營養水平Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet（DM basis）

1.5 測定指標與方法

1.5.1 環境溫度和相對濕度的測定 所測羊舍上方均勻懸掛3個電子溫濕度記錄儀（KTH-350-I，法國），舍外懸掛3個，懸掛高度（探頭距地面的垂直距離）均為1.5 m，記錄每天舍內外溫度和相對濕度的連續變化，每0.5 h記錄一次數據（圖1）。 檢測周期1個月，繪制環境溫度和相對濕度的晝夜連續變化曲線圖。

采用國內外公認的溫濕指數（temperature-humidity index，THI）對羊舍的熱應激程度進行評價，具體計算公式如下：

式中：Ta表示環境溫度（temperature，℃）；RH表示相對濕度（relative humidity，%）。

1.5.2 育肥羊生理指標的測定 呼吸頻率與直腸溫度的測定。每組隨機選取6 只，利用秒表和計數器每周測定綿羊呼吸頻率（respiratory rate，RR），分別于試驗第7、14、21 和 28 天的中午（12：00-14：00）進行測定。以胸廓起伏為標準連續測定3 次，取平均值。每次測定呼吸頻率之后，用獸用體溫計測定綿羊的直腸溫度（rectal temperature，RT），測量前將體溫計消毒并涂上潤滑劑，然后緩慢插入肛門，保持3～5 min 后取出并記錄。

皮溫的測定。各組隨機選擇 6 只育肥羊，參照《家畜環境衛生學》［18］中的方法進行測定，于第 7、14、21 和 28 天中午（12：00）采用紅外測溫儀（FLUKE F568-2，美國）對羊的軀干上部、軀干下部、四肢上部、四肢下部、頸部和耳部測定溫度（temperature，T），公式如下：

1.5.3 育肥羊行為的測定 每周對羊群進行行為觀察，記錄躺臥、站立、采食和飲水的羊群比例，每天選擇7個時間點（6：00、8：00、10：00、12：00、14：00、16：00 和 18：00）進行統計。

1.5.4 育肥羊生產性能的測定 試驗初和試驗末對各欄試驗羊進行空腹稱重。每天早晨撒料前記錄各欄羊的剩余料量和剩余水量，并記錄兩次投喂料量及每天的給水量，計算試驗期羊的平均日增重（average daily gain，ADG）、平均日采食量（average daily feed intake，ADFI）、料重比（ratio of feed to gain，F/G）和平均日飲水量（average daily water consumption，ADWI）。

1.5.5 育肥羊血清常規理化指標的測定 試驗第28 天晚對羊進行禁水禁食，第29 天早晨空腹采血，每組隨機選取6 只羊，前腔靜脈分別采血10 mL，3000 r·min-1離心15 min，取上層血清于-20 ℃保存備測。采用BFM-96型多管放射免疫計數器（安徽合肥）測定三碘甲狀腺原氨酸（triiodothyronine，T3）、甲狀腺素（thyroxine，T4）、生長激素（growth hormone，GH）和皮質醇（cortisol，COR）；采用GF-D200 型半自動生化分析儀（山東）測定葡萄糖（glucose，GLU）、尿素氮（blood urea nitrogen，BUN）、總蛋白（total protein，TP）、球蛋白（globulin，GLB）和白蛋白（albumin，ALB）含量。

1.6 數據統計分析

利用統計軟件SPSS 19.0 的重復測量模型對羊的生產性能和生理參數進行統計分析，統計模型中的固定效應為試驗處理和試驗周期，隨機效應為羊。采用單因素方差分析對平均日采食量、平均日增重與血液理化指標進行分析，利用Duncan 法進行多重比較，以P＜0.05 為差異顯著，P＜0.01 為差異極顯著，數據均以平均值±標準誤（standard error，SE）表示。

2 結果與分析

2.1 育肥羊舍的環境溫濕度變化

育肥羊舍的環境溫濕度檢測結果如圖2 和圖3 所示。羊舍每天24 h 的溫度和濕度分別達24.7～34.5 ℃（平均29.24 ℃）和48.9%～88.4%（平均69.78%）。從THI 曲線可以看出，羊舍內各時刻的THI 均超過了75，16：00時最高，達83.9。整個試驗期羊群均處于熱應激狀態。

圖2 育肥羊舍環境溫濕度變化曲線Fig.2 The temperature and humidity change curve of the fattening sheep barn

圖3 育肥羊舍環境溫濕指數變化曲線Fig.3 The THI change inside and outside the fattening sheep barn

2.2 復方中藥對育肥羊生理指標的影響

熱應激條件下，日糧中添加不同劑量的復方中藥可顯著降低育肥羊的呼吸頻率（P＜0.05），與對照組相比，3個添加中藥組的呼吸頻率顯著降低（P＜0.05）；直腸溫度在不同劑量間差異不顯著但有降低趨勢（P=0.083），而體表溫度不同劑量間差異不顯著（P＞0.05）。隨著添加中藥時間的延長，育肥羊的呼吸頻率也顯著降低（P＜0.05），14 和21 d 的呼吸頻率顯著低于7 d（P＜0.05）。但上述3 種生理指標均未表現出劑量與給藥周期的交互效應（P＞0.05）（表 2）。

表2 復方中藥對育肥羊生理指標的影響Table 2 The effect of compound Chinese medicine on the physiological indexes of fattening sheep

2.3 不同劑量復方中藥對育肥羊行為的影響

除了 6：00 和 18：00 兩個給料時間點，其他 5個時間點（8：00-16：00）3個中藥組羊的躺臥比例均高于對照組，0.5%、1%和1.5%組的平均躺臥比例分別較對照組提高了14.45%、10.89%和9.03%，尤其是下午時段（12：00-16：00），3個中藥組的平均躺臥比例較對照組分別提高了19.15%、13.51%和13.38%（圖4）。

圖4 不同劑量復方中藥對育肥羊行為的影響Fig.4 The effect of different doses of compound Chinese medicine on behavior of fattening sheep

2.4 復方中藥對育肥羊生產性能的影響

通過重復測量分析，整個試驗期不同劑量復方中藥顯著提高了育肥羊的采食量（P＜0.05）（表3），與對照組相比，0.5% 組（P＞0.05）、1.0% 組（P＜0.01）和 1.5% 組（P=0.084）的 ADFI 分別提高了 1.05%、7.21% 和3.53%（表4），但中藥劑量和給藥周期對ADFI 沒有交互作用（P＞0.05）（表3）。另外，中藥劑量和給藥周期對羊的飲水量均無顯著影響（P＞0.05）（表3）。

表3 復方中藥對育肥羊采食量和飲水量的影響Table 3 Effect of compound Chinese medicine on feed intake and drinking water of fattening sheep

由表4 可知，與對照組相比，0.5%組羊的ADG 顯著提高了13.80%，差異顯著（P＜0.05），雖1.0%組和1.5%組的ADG 與對照組無顯著差異（P＞0.05），但略高于對照組，分別提高了11.74%和9.96%；0.5%組的F/G 比對照組降低了14.68%（P＜0.05）。

表4 不同劑量復方中藥對育肥羊生產性能的影響Table 4 The effect of different doses of compound Chinese medicine on performance of fattening sheep

2.5 不同劑量的復方中藥對育肥羊血清理化指標的影響

與對照組相比，0.5%組T4含量顯著提高（P＜0.05），較對照組提高了13.97%，而COR 的含量與之相反，0.5%組較對照組顯著降低了33.15%；雖然T3和GH 的含量不同組間差異不顯著（P＞0.05），但0.5%組含量略高于其他3 組。血清常規代謝營養指標中，0.5%組GLU 含量極顯著高于對照組（P＜0.01），BUN 含量顯著低于對照組（P＜0.05），而血清TP、ALB 和GLB 的含量不同組間差異不顯著（P＞0.05）（表5）。

表5 不同劑量復方中藥對育肥羊血清理化指標的影響Table 5 The effect of different doses of compound Chinese medicine on biochemical parameters in serum of fattening sheep

2.6 經濟效益分析

雖然0.5%組每只羊每天的飼料成本高于對照組，但增重成本最低。按試驗期間育肥羊市場銷售價格26.4元·kg-1計算，0.5%組、1.0%組和1.5%組的增重效益分別比對照組提高了13.91%、7.50%和7.19%；0.5%組的凈收益最高，每只每天收益為4.85 元，比對照組、1.0%和1.5%組分別提高了17.43%、16.59%和18.87%。因此，0.5%組的養殖收益最大（表6）。

表6 經濟效益分析Table 6 Economic benefit analysis

3 討論

3.1 復方中藥對育肥羊生理指標和行為特性的影響

夏季高溫環境引起綿羊熱應激的報道已有很多［19-21］。通常情況下，綿羊的最適溫度為-3～23 ℃，等熱區為21～25 ℃［22-23］。國內外評價反芻動物熱應激常用的指標為 THI。Tucker 等［24］和 Hamzaoui 等［25］研究認為，當55≤THI≤70 時，無熱應激；70＜THI＜75 時，輕度熱應激；75＜THI＜85 時，中度熱應激；THI＞85 時，重度熱應激。本研究中試驗羊舍每天均溫高達29.2 ℃，各時刻THI 均超過75，最高達83.9，可見，試驗羊群全天都遭受著中度熱應激。

在熱應激條件下，動物機體的熱平衡會被打破，需重新建立內環境的穩態或在可接受的生理范圍內進行調節［26］。呼吸頻率和體溫是反映動物熱應激生理特征的公認指標。據報道，開放式羊舍環境溫度為38.2 ℃時，魯西黑頭羊公羔呼吸次數可達94 次·min-1，而密閉舍配置空調設施降溫時，舍均溫保持24.4 ℃，羊的各項生理指標正常［27］。當溫度升高到某一臨界值時，熱應激山羊可能會出現熱性喘息，呼吸頻率高達300～400 次·min-1，而低溫休息時僅為 10～30 次·min-1［28］。彭丹丹［29］的研究發現，高 THI 環境下，奶牛直腸溫度達到 39.51 ℃，顯著高于低THI 環境下的奶牛（39.22 ℃），且隨著熱應激程度的增加，奶牛乳蛋白率和乳脂率顯著降低。本研究中育肥羊的直腸溫度為39.3～39.8 ℃，屬于正常范圍，而呼吸頻率為100～120 次·min-1，已超出正常范圍。日糧中添加不同劑量的復方中藥后，育肥羊的呼吸頻率顯著降低，尤其是添加0.5%中藥，呼吸頻率下降最明顯，且直腸溫度也有降低趨勢，這與Jefferson 等［30］和Dzarnisa 等［31］的研究結果基本一致。一般而言，熱平衡調節機制受下丘腦調控，其接收身體表層和深層組織溫度變化的信號后，通過各種神經通路引起不同程度的內分泌和行為效應，影響家畜的采食中樞神經系統，從而降低了其干物質采食量和營養物質消化率，并影響胃腸道蠕動。Zahner 等［32］關于行為的研究認為，環境溫度升高會增加奶牛站立的次數，可能的原因是站立可以增加身體表面與空氣的接觸，使體熱盡可能地散發出去且耗能較少。本研究也發現，除了6：00 和18：00，8：00-16：00 間5個時間點飼喂中藥的羊躺臥比例均有所增加，尤其是下午時段（12：00-16：00），其3個中藥組分別提高了19.15%、13.51% 和13.38%。同時，根據各組羊行為的觀察發現，添加0.5%中藥組的采食速率均高于其他各組，且采食量和飲水量均有所增加，說明添加0.5%復方中藥可以有效緩解羊的熱應激，改善其生產性能。

3.2 復方中藥對育肥羊生產性能的影響

胃腸道被認為是熱應激影響的主要靶器官之一。熱應激可降低干物質采食量和營養物質消化率，破壞胃腸道蠕動，有研究表明，羊遭受熱應激時，會導致采食量和飼料利用率下降，使機體無法獲得足夠的營養來維持生長需要［33-34］。中草藥作為飼料添加劑可增加家畜采食量，改善消化代謝，促進其生長和增強機體免疫力等［35］。本研究結果表明，日糧中添加中藥可使羊的ADFI 和ADG 顯著提高，F/G 降低，這表明復方中藥提高了羊的生產性能，某種程度上可能改善了育肥羊的營養狀況。付戴波等［36］關于肉牛飼喂中藥的研究也表明，由藿香、蒼術、陳皮和厚樸等組成的中藥復方添加劑可提高高溫條件下飼料利用率，提高肉牛生產性能。然而，也有不一致的研究報道，認為中草藥對家畜并無顯著影響［37-38］，這可能是由于中藥種類繁多，所含成分復雜多樣，不同藥物組成的復方具有多種功效，且其藥效還與應用對象的生理特點關系密切［39］。Burns 等［40］和 Ibrahim 等［41］的研究表明，如果兩種或多種中藥混合使用，會出現協同或拮抗效果，與單一中藥的當量濃度相比，協同效應會增加50～2000 倍。本研究將香薷、大黃、厚樸和黃芩4 味中藥混合飼喂，顯著提高了育肥羊的生產性能和消化性能，表明該復方中藥可能具有協同作用，對緩解羊的熱應激有積極作用。

從經濟效益分析得出，本研究中雖然每只羊每天的飼料成本和中藥成本高于不給飼中藥的對照組，但增重成本相對低，添加0.5%～1.5% 中藥組的增重效益分別比對照組提高了7.19%～13.91%，以添加0.5%中藥的凈收益最高，可提高17.43%，而添加1.5%中藥的凈收益反降低1.21%。因此，0.5%的中藥復方添加量可實現養殖效益最大化。

3.3 復方中藥對育肥羊血液理化指標的影響

內分泌系統是機體的重要調節系統，可維持內環境的穩定，調節機體的生長發育和物質代謝。高溫刺激后內分泌系統中激素分泌紊亂，腎上腺分泌的糖皮質激素（如COR 和皮質酮）和甲狀腺分泌的甲狀腺激素（T3和T4）含量可能會受到影響，導致機體糖類、脂類和蛋白質的代謝活動減弱［3］。因此，血清中COR 和甲狀腺激素常被作為衡量家畜熱應激的重要指標。本試驗結果表明，日糧中添加復方中藥后，T3和T4含量表現出上升趨勢，尤其是添加0.5%中藥更為明顯，而COR 含量與之相反，呈下降趨勢。這與Ribeiro 等［42］和Bozzi［43］的研究結果基本吻合。此外，復方中藥也提高了GH 的含量，這說明添加復方中藥可以改善熱應激下羊的內分泌，增強育肥羊的抗熱應激能力。血液中GLU 濃度主要受胰島素和胰高血糖素的調節，而熱應激對血糖水平具有負面影響，導致胰島素和胰高血糖素的產生受到抑制，本研究結果與Ibtisham 等［4］的結果一致。也有報道，熱應激期間，GLU 水平的下降是由于甲狀腺素濃度的降低，這與熱應激期間的能量代謝密切相關［44］。本研究結果顯示，日糧中添加中藥使育肥羊的GLU 水平有所改善，且添加0.5%中藥效果較明顯。血清中BUN、TP 和ALB 含量均可以反映機體蛋白質吸收和代謝的狀況，BUN 是蛋白質分解代謝的產物，當蛋白質代謝良好時，其含量較低。本試驗結果顯示，添加中藥后 BUN 含量降低，TP、ALB 和 GLB 含量表現出增加趨勢，與 Xie 等［45］的結果相吻合，這說明復方中藥可以影響育肥羊對飼料養分的消化吸收。

4 結論

熱應激條件下日糧中添加復方中藥可改善雜交小尾寒羊的生理指標和血液理化特性，降低呼吸頻率，提高躺臥率，顯著提高了綿羊的日增重和飼料利用率，說明該復方中藥可有效緩解夏季高溫條件下雜交綿羊遭受的熱應激，以添加0.5%的劑量效果最佳。