補喂4種氨基酸對哺乳期羔羊生長代謝的影響

張海雷， 安 敏， 楊開倫*， 劉志強， 汪建國， 張亞倩， 馬 艷

（1.新疆農業大學動物科學學院，新疆烏魯木齊 830052；2.新疆上品美羊科技有限公司，新疆昌吉 831100）

羔羊是養羊業的基礎，羔羊培育是肉羊生產中的關鍵環節，其培育的優劣直接影響到成年后的生產性能。因此，如何保證哺乳期羔羊健康、快速生長一直是肉羊養殖業亟待解決的問題。D-絲氨酸可以通過提高N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體的活性來促進生長激素的釋放（李奎等，2004）。谷氨酰胺可以為腸道細胞供能并促進腸道黏膜細胞成熟分裂 （肖英平等，2012）。瓜氨酸可以在動物體內合成精氨酸和一氧化氮，抑制下丘腦生長激素抑制激素的釋放并促進生長激素的釋放（孫召君，2012）。胍基乙酸可以在動物體內合成肌酸及磷酸肌酸參與機體供能（江濤等，2012）。基于上述4種氨基酸生物學功能的研究及在其他幼齡動物上飼喂的結果，本試驗給哺乳期羔羊補喂這4種氨基酸，探究其對羔羊生長、代謝和免疫機能的影響，為這4種氨基酸在哺乳期羔羊飼養中的應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與試驗設計 試驗于2021年6月～11月在新疆昌吉高新技術產業園新疆上品美羊科技有限公司進行。試驗選取健康且體重接近的湖羊公羔50只，平均體重為（4.02±0.49）kg，隨機分為5組，每組10只。對照組羔羊不補喂，試驗組羔羊從4日齡開始，分別補喂2 g/kg D-絲氨酸、2 g/kg谷氨酰胺、2 g/kg瓜氨酸、0.5 g/kg胍基乙酸，試驗進行28 d。

1.2 飼養管理及日糧組成 所有羔羊隨母羊飼養于同一高床圈舍中，羔羊出生后1～3 d正常隨母吮乳，第3天用奶瓶裝生理鹽水對羔羊進行誘導采食，第4天時試驗正式開始。飼喂前稱取氨基酸置于奶瓶中，將50 mL生理鹽水煮沸后冷卻至50℃后，加入奶瓶中與氨基酸充分混勻。飼喂前用手固定好羊頭，補喂時將奶嘴從羔羊嘴角插入至舌根位置，緩慢擠壓奶瓶，每擠4下后便取出奶瓶，防止造成羔羊窒息，重復上述過程直至補喂完成。每天飼喂2次，補喂時間為每日8:00和19:00，羔羊15日齡時補飼開食料，開食料的營養水平 （干物質基礎）：粗蛋白質20.21%、粗脂肪2.19%、中性洗滌纖維12.44%、酸性洗滌纖維5.55%、鈣1.41%、磷0.41%。羔羊自由采食、飲水。

1.3 樣品采集與處理 羔羊18、32日齡時，每組挑選健康且體重接近的7只羔羊，于早上8:00準時補喂氨基酸，補喂2 h后頸靜脈采血5 mL。用含有肝素鈉的5 mL抗凝管收集后，用低速離心機3000 r/min離心15 min后收集血漿，平均分裝于2只1.5 mL的凍存管中，-20℃冷凍保存，用以測定血漿生化指標。

羔羊25日齡時，每組挑選健康且體重接近的6只羔羊，于前一天晚上20:00與母羊隔離，期間斷水斷食，早上8:00準時補喂氨基酸，補喂1 h后頸靜脈采血5 mL。用含有肝素鈉的5 mL抗凝管收集后，用低速離心機3000 r/min離心15 min后收集血漿，平均分裝于2只1.5 mL的凍存管中，-20℃冷凍保存，用以測定血漿氨基酸含量。

1.4 試驗指標的測定

1.4.1 生長性能的測定 記錄羔羊4日齡的體重記為初始體重，試驗每7 d進行一次稱重，計算平均日增重，每次稱重于早上飼喂前進行。

平均日增重/（g/d）＝（末重-初重）/試驗天數。

1.4.2 血漿中氨基酸含量的測定 血漿中氨基酸含量均送由北京普瑞華盛公司采用液質聯用法進行測定。

1.4.3 血液生化指標的測定 血漿生化指標均送由北京華英生物技術研究所進行檢測。總蛋白、白蛋白、葡萄糖、氨、尿素采用比色法測定，生長激素、胰島素采用反射免疫分析法測定，IgA、IgG采用雙抗夾心法測定。

1.5 統計分析 所有數據采用SPSS 21.0統計軟件的單因素方差分析，用Duncan’s法進行多重比較，結果以“平均數±標準差”表示，以P＜0.05為差異顯著水平。

2 結果與分析

2.1 補喂4種氨基酸對羔羊生長的影響 由表1可知，D-絲氨酸組18、25、32日齡的體重與平均日增重較對照組分別提高了22.31%、19.06%、19.61%和35.30%（P＜0.05）；谷氨酰胺組11、18、25、32日齡的體重與平均日增重較對照組分別提高了20.28%、20.20%、14.09%、16.82%和23.53%（P＜0.05）；瓜氨酸組11和32日齡的體重較對照組分別提高了12.33%和12.30%（P＜0.05）。

表1 補喂4種氨基酸對羔羊生長的影響（n=10） kg

2.2 補喂4種氨基酸對羔羊血漿氨基酸含量的影響 由表2可知，D-絲氨酸組絲氨酸、半胱氨酸和賴氨酸的含量較對照組分別提高了730.48%、51.60%和32.98%，蘇氨酸的含量降低了26.09%（P＜0.05）；谷氨酰胺組甘氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸的含量較對照組分別提高了81.96%、238.57%和229.48%，脯氨酸和蘇氨酸的含量分別降低了30.24%和36.02%（P＜0.05）；瓜氨酸組甘氨酸和谷氨酸的含量較對照組分別提高了73.31%和61.73%，脯氨酸、蘇氨酸和半胱氨酸的含量分別降低了34.06%、36.87%和94.90%（P＜0.05）；胍基乙酸組半胱氨酸的含量較對照組提高了118.47%，蘇氨酸和賴氨酸的含量分別降低了21.80%和28.20%（P＜0.05）。

表2 補喂4種氨基酸對羔羊血漿氨基酸含量的影響（n=6） μmol/L

2.3 補喂4種氨基酸對羔羊血漿GH和IGF-I的影響 由表3可知，羔羊18日齡時，D-絲氨酸組生長激素和IGF-I的含量較對照組分別提高了21.39%和34.07%（P＜0.05）；谷氨酰胺組生長激素的含量較對照組降低了13.14%（P＜0.05）；胍基乙酸組生長激素和IGF-I的含量較對照組分別提高了39.43%和39.96%（P＜0.05）。

表3 補喂4種氨基酸對羔羊血漿GH和IGF-1的影響（n=7） ng/mL

羔羊32日齡時，D-絲氨酸組生長激素和IGF-I的含量較對照組分別降低了32.73%和23.34%（P＜0.05）；谷氨酰胺組生長激素和IGF-I的含量較對照組分別降低了43.84%和38.82%（P＜0.05）；瓜氨酸組生長激素和IGF-I的含量較對照組分別降低了40.61%和36.68%（P＜0.05）。

2.4 補喂4種氨基酸對湖羊羔羊血漿生化指標的影響 由表4可知，羔羊18日齡時，D-絲氨酸組總蛋白、白蛋白、尿素的含量較對照組分別提高了29.55%、34.72%%、34.83%（P＜0.05）； 谷氨酰胺組尿素的含量較對照組提高了28.67%（P＜0.05）；瓜氨酸組總蛋白、白蛋白、球蛋白和尿素的含量較對照組分別提高了38.38%、33.06%、42.26%和39.57%（P＜0.05）；胍基乙酸組總蛋白、白蛋白、球蛋白、尿素的含量較對照組分別提高了46.39%、34.05%、55.40%、26.07%（P＜0.05），氨的含量下降了9.2%（P＜0.05）。

表4 補喂4種氨基酸對羔羊血液生化指標的影響（n=7）

羔羊32日齡時，D-絲氨酸組總蛋白、白蛋白、球蛋白和氨的含量較對照組分別降低了40.90%、45.22%、42.60%、7.58%（P＜0.05）； 谷氨酰胺組白蛋白和氨的含量較對照組分別降低了12.52%和8.89%（P＜0.05）；胍基乙酸組總蛋白、白蛋白、球蛋白和氨的含量較對照組分別下降了34.65%、46.25%、39.27%和6.35%（P＜0.05）。

3 討論

本試驗結果顯示，補喂D-絲氨酸顯著提高了羔羊的生長性能。這表明D-絲氨酸對哺乳期羔羊具有促進生長的作用。D-絲氨酸是一種功能性氨基酸，動物機體內的D-絲氨酸主要由絲氨酸酶將L-絲氨酸轉化而來。本試驗中補喂D-絲氨酸提高了羔羊血漿中絲氨酸、半胱氨酸和賴氨酸的含量，降低了蘇氨酸含量。D-絲氨酸促進羔羊生長可能與其提高N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受體的活性有關 （Kartvelishvily等，2006），NMDA可以顯著提高生長激素（GH）的分泌，提高血漿中GH的水平（Estienne等，1996）。本試驗中，補喂D-絲氨酸顯著提高了18日齡羔羊血漿中GH和IGF-I的含量，這表明D-絲氨酸可以促進GH和IGF-I的釋放。而32日齡時GH和IGF-I含量的下降原因還有待進一步探究。D-絲氨酸一直被認為僅在動物的中樞神經發揮調節作用，對蛋白質合成代謝影響的報道較少。本試驗中，補喂D-絲氨酸顯著提高了羔羊18日齡時血漿中總蛋白、白蛋白和尿素的含量，這表明短期補喂高劑量D-絲氨酸可以促進機體蛋白質的合成代謝，而32日齡時總蛋白、白蛋白、球蛋白和氨的含量顯著下降。D-絲氨酸促進羔羊生長代謝的作用機制還有待進一步的探究。

本試驗結果顯示，補喂谷氨酰胺顯著提高了羔羊的生長性能，與蔣宗勇等（2010）研究結果在斷奶仔豬代乳料中添加谷氨酰胺對仔豬生長有一定的促進作用一致，這表明谷氨酰胺對羔羊的生長具有一定的促生長作用。谷氨酰胺是哺乳動物細胞快速分裂的必需氨基酸和主要能量底物，以及合成谷胱甘肽、嘧啶和嘌呤的前體，在腸道健康中起關鍵作用。本試驗中，補喂谷氨酰胺提高了哺乳羔羊血漿中甘氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸的含量，降低了脯氨酸和蘇氨酸的含量。這與趙廣民等（2020）的研究結果相似。其原因可能是母乳中氨基酸的含量下降，羔羊尚不能從從飼糧中獲取所需的氨基酸，導致血漿中氨基酸含量下降。血尿素可以較準確地反映動物體內蛋白質代謝和氨基酸之間的平衡狀況，氨基酸平衡時血清尿素氮濃度下降。本試驗中補喂谷氨酰胺提高了羔羊18日齡時血漿中尿素的含量，這與李寧寧等（2012）的研究結果相似。

本試驗結果顯示，補喂瓜氨酸顯著提高了羔羊的生長性能，與孫召君等（2012）研究結果補喂瓜氨酸可以提高哺乳仔豬的生長性能相似，這表明瓜氨酸對哺乳期羔羊具有促進生長的作用。瓜氨酸是一種非必需氨基酸。動物體內的瓜氨酸主要來自鳥氨酸循環過程，主要參與機體的氮平衡和新陳代謝的調控。本試驗中，補喂瓜氨酸提高了羔羊血漿中甘氨酸和谷氨酸的水平，降低了脯氨酸、蘇氨酸和半胱氨酸的水平。分析原因，可能也是由于羔羊無法獲得足夠的氨基酸，從而導致血漿中氨基酸含量下降。瓜氨酸被機體吸收后可以在腎臟等組織中轉化為精氨酸和一氧化氮（NO），NO可以通過調節下丘腦和垂體細胞的活性來促進生長激素的分泌。精氨酸則可以通過抑制下丘腦生長激素抑素（SS）的釋放來促進生長激素的釋放，除此之外，瓜氨酸也可在大腦中通過鳥氨酸循環合成谷氨酸來促進生長激素釋放 （Sureda等，2010；Varga等，2004）。本試驗中，補喂瓜氨酸降低了32日齡羔羊血漿中GH和IGF-I的含量，其原因尚待進一步探究。本試驗中，補喂瓜氨酸使羔羊18日齡時血漿中總蛋白、白蛋白、球蛋白和尿素的含量顯著升高，趙國棟等（2020）研究表明，在小鼠飲水中補充瓜氨酸使血清中總蛋白和白蛋白水平呈升高趨勢。表明瓜氨酸可能對機體的蛋白質合成有一定的促進作用，瓜氨酸對哺乳期羔羊生長代謝的作用機制仍需進一步研究。

本試驗結果表明，補喂胍基乙酸促進了哺乳期羔羊的生長，與李潔蕾等（2017）研究結果哺乳仔豬日糧中添加胍基乙酸可以提高仔豬的生長性能相似，表明胍基乙酸對哺乳期羔羊有一定的促生長作用。血漿中游離氨基酸的含量在一定程度上可以反映動物體內氨基酸代謝的狀況。本試驗中，補喂胍基乙酸顯著提高了羔羊血漿中半胱氨酸的含量，降低了蘇氨酸和賴氨酸的含量。母乳是哺乳期羔羊氨基酸的主要來源，隨著羔羊的生長，母乳中蛋白質含量逐漸下降導致提供的實收氨基酸的含量逐漸下降，而此時的羔羊對飼料中氨基酸的消化吸收能力尚不完善，從而導致血漿中氨基酸含量的下降。GH、IGF-I均對幼齡動物的生長發育發揮著重要的調控作用。Ibrahim等（2019）研究顯示，GAA可以增強肝臟IGF-I和GH基因的表達。本試驗中，補喂胍基乙酸提高了羔羊18日齡時血漿中GH和IGF-I的含量。這與Lu等（2020）的研究結果相似，這表明胍基乙酸可以提高血漿中GH和IGF-I的水平。血漿中蛋白的含量反映了機體蛋白質合成代謝的狀況。本試驗中，補喂胍基乙酸顯著提高了18日齡羔羊血漿中總蛋白、白蛋白、球蛋白和血尿素的含量，降低了血氨的含量，這與Ostojic等（2015）的研究結果相似，這表明日糧中添加胍基乙酸可以促進羔羊蛋白質的合成和代謝。

4 結論

補喂胍基乙酸、瓜氨酸、谷氨酰胺和D-絲氨酸均可提高哺乳期羔羊生長代謝，其中D-絲氨酸、谷氨酰胺的作用效果最好，瓜氨酸、胍基乙酸次之。