灌服黃芪多糖對奶牛產奶量、免疫性能及抗氧化性能的影響

徐麗云，鄭夢荷，許子豪，牛高偉，王永力，邱 輝，吳宇軒，金 桐，邵 偉

(1.新疆農業大學動物科學學院，烏魯木齊 830052；2.新疆長榮飼料有限公司，昌吉 831100；3.新疆佳和瑞鑫農牧科技有限公司，昌吉 831100；4.新疆昌吉市吉緣牧業有限公司，昌吉 831100)

黃芪(Astragalus)是指蒙古黃芪、膜莢黃芪的根，主要產于山西、甘肅和黑龍江等地，含有多糖、皂苷、黃酮等多種生物活性成分，具有抗衰老、抗腫瘤、利水消腫、增強免疫力等作用[1]。黃芪多糖(Astragaluspolysaccharides，APS)是從黃芪的莖或干根中提取的一種活性物質，主要分為雜多糖和葡聚糖[2]，具有免疫調節[3]、抗氧化[3]、抗腫瘤[4-5]、保護心血管系統[6]、降血糖[7]等多種生物學作用。文月玲等[8]研究發現，為每頭奶牛每天補飼10～100 g APS，對機體健康無毒副影響；魏彤[9]在奶山羊飼料中添加50、100、150 mg/kg APS對其產奶量均無顯著影響；胡文舉等[10]試驗結果表明，為肉雛雞補飼0.2% APS能極顯著提高其免疫器官指數和免疫球蛋白含量；彭宏剛[11]研究發現，在育肥豬飼糧中添加0.2% APS可提高其血清白細胞介素2(IL-2)、IL-6和干擾素γ(IFN-γ)水平，增強免疫能力；Chang等[12]在飼料中添加0.2 g/kg APS可提高蝦的抗氧化能力。目前關于APS在生產中的應用多見于豬、雞等畜禽與水產養殖上。近年來，APS因其自身含有的營養物質和藥用性能，受到越來越多學者的關注，但關于APS在奶牛生產中的應用報道較少。本試驗通過研究灌服不同劑量APS對泌乳早期荷斯坦奶牛產奶量、牛乳體細胞評分(SCS)、機體免疫力與抗氧化能力的影響，旨在闡明APS對奶牛的作用和應用價值，為APS的進一步開發應用提供科學的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

APS為棕黃色粉末狀，純度為70%，購自山西百人得生物科技有限公司，；免疫球蛋白G(IgG)、IL-2、IL-6檢測試劑盒均購自北京華英生物技術研究院；過氧化氫酶(CAT)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、總抗氧能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)檢測試劑盒均購自中生北控生物科技股份有限公司。

1.2 試驗設計與飼養管理

于2021年6月至2021年10月在新疆昌吉市吉緣牧業有限公司，選擇體重(600.00±50.00) kg、泌乳天數(40±15) d、胎次(2.70±0.93)胎以及泌乳量(45.69±7.15) kg/d且健康的泌乳早期荷斯坦奶牛44頭，隨機分為對照組(CK)及APS20、APS55和APS90組，每組11頭，所有試驗牛均飼喂基礎飼糧，在此基礎上于每日清晨7:30 CK組灌服溫水200 mL，各試驗組分別灌服20、55、和90 g/d的APS溶液200 mL(預先將20、55、90 g APS分別溶于200 mL自來水中)，預試期10 d，正試期60 d。所有試驗奶牛均在相同飼養管理條件下進行，試驗期牛群自由采食、飲水。試驗牛泌乳期飼糧營養水平參照NRC 2021，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(DM基礎)Table 1 Composition and nutrient levels of basal diets (DM basis) %

①每千克50%濃縮料包含：維生素A 34 614 IU；維生素D 10 770 IU；維生素E 166 498 IU；銅 69.05 mg；鋅 438.6 mg；錳 369.84 mg；碘 5.03 mg；硒 1.718 mg；鈷 5.24 mg；鈣 2.171%。②產奶凈能為計算值，其余營養水平為實測值

① Per kilogram of 50% concentrate contains:Vitamin A 34 614 IU;Vitamin D 10 770 IU;Vitamin E 166 498 IU;Cu 69.05 mg;Zn 438.6 mg;Mn 369.84 mg;I 5.03 mg;Se 1.718 mg;Co 5.24 mg;Ca 2.171%.② The net energy of milk production is calculated,and the rest of the nutrient levels are measured values

1.3 樣品采集

1.3.1 乳樣 在正試期第0、30和60天的06：30、14：30、22：30收集乳樣，將3個時間點的乳樣按4∶3∶3的比例混合成100 mL的混樣，待測。

1.3.2 血樣 在正試期第0、30和60天晨飼前，采集各組奶牛尾根靜脈血10 mL，常溫促凝后在3 500 r/min離心15 min，收集血清并分裝，―20 ℃保存備用。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 產奶量 正試期內，每10 d統計1次各組奶牛的產奶量，用于統計分析平均日產奶量的變化趨勢。

1.4.2 體細胞數(SCC) 在正試期第0、30和60天，24 h內利用Lactosccan SCC體細胞計數儀測定收集的牛乳混樣的SCC。

SCC個體間差異較大，因此將SCC轉化為SCS。參照母童等[13]的計算公式計算SCS。

x=log2(SCC/100 000)+3

式中，x為SCS值，0～9分對應的SCC如表2所示。

表2 乳中SCS與SCC的對應關系Table 2 Corresponding relationship between SCS and SCC in milk

1.4.3 免疫及抗氧化性能指標 按照試劑盒說明書采用酶免法測定血清中免疫指標IgG、IL-2和IL-6等；按照試劑盒說明書采用比色法測定抗氧化指標CAT、GSH-Px、T-AOC、SOD、MDA的活性或含量。

1.5 數據統計及分析

用SAS 19.0統計軟件進行單因素方差分析，用Duncan氏法進行組間多重比較。結果用平均值±標準誤表示。P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

2 結 果

2.1 APS對奶牛日均產奶量的影響

由表3可知，在試驗全期，各組產奶量差異均不顯著(P>0.05)。

表3 各組奶牛日均產奶量Table 3 Daily milk yield of dairy cows in each group kg

2.2 APS對奶牛乳中SCS的影響

由表4可知，與CK組相比，第30和60天時，APS55組SCS均顯著降低(P<0.05)；0～60 d內，APS55組SCS顯著降低(P<0.05)；APS20和APS90組SCS在各時間點均差異不顯著(P>0.05)，且APS90組SCS在第30天時極顯著高于APS55組(P<0.01)。

2.3 APS對奶牛免疫性能的影響

由表5可知，試驗全期內試驗組奶牛血清中IgG含量均高于CK組，但差異不顯著(P>0.05)。與CK組相比，第30天時，APS20組血清IL-2含量顯著增加(P<0.05)，APS55與APS90組IL-2含量極顯著增加(P<0.01)，且APS55與APS90組IL-2含量顯著高于APS20組(P<0.05)；第60天時，APS20、APS55和APS90組血清IL-2含量均極顯著增加(P<0.01)，且APS55與APS90組IL-2含量極顯著高于APS20組(P<0.01)；0～60 d內，APS20組血清IL-2含量顯著增加(P<0.05)，APS55和APS90組血清IL-2極顯著增加(P<0.01)。第60天時，APS55組血清中IL-6含量顯著增加(P<0.05)。

表4 各組奶牛乳中SCSTable 4 SCS in milk of dairy cows in each group

表5 各組奶牛免疫指標Table 5 Immune indexes of dairy cows in each group

2.4 黃芪多糖對奶牛抗氧化性能的影響

由表6可知，在試驗全期，APS20、APS55和APS90組血清中SOD濃度均高于CK組，但差異不顯著(P>0.05)。與CK組相比，第30、60天時，APS20、APS55和APS90組血清中CAT活性均極顯著增加(P<0.01)；第60天時，ASP90組血清中MDA濃度顯著降低(P<0.05)，APS20、APS55和APS90組血清中GSH-Px濃度均顯著增加(P<0.05)，APS55和APS90組血清中T-AOC活性極顯著增加(P<0.01)，且顯著高于APS20組(P<0.05)；0～60 d內，APS55組血清T-AOC活性顯著增加(P<0.05)。

表6 各組奶牛抗氧化指標Table 6 Antioxidant indexes of dairy cows in each group

續表

3 討 論

3.1 APS對奶牛日均產奶量的影響

奶牛的產奶量是衡量其生產價值最直接的指標之一。李占鋒等[14]研究結果表明，給奶牛補飼200 g/d黃芪組方添加劑，產奶量在試驗后期出現提高的趨勢。曾涵芳等[15]研究發現，為奶牛注射30、50 mL/d APS溶液后，各組產奶量無顯著差異。而杜繼紅等[16]研究表明，每天為每頭奶牛補飼10、15 g APS可顯著提高其產奶量。本試驗結果顯示，各組間日均產奶量在試驗全期均無顯著變化；在試驗中后期，灌服20、55 g/d APS組牛的產奶量與未灌服相比均有所提高，說明APS對產奶量的影響可能與奶牛所處的泌乳階段、胎次有關[17]，還可能與奶牛的干物質采食量、飼養管理、所處的環境氣候與自身的營養水平有關。

3.2 APS對奶牛乳中SCS的影響

乳房炎是奶牛最常見的疾病之一，乳房炎可導致奶牛產奶量下降，使牛奶失去原有的脂香味，嚴重時會喪失泌乳功能[18-19]。研究表明，有害的病原菌，如金黃色葡萄球菌、無乳鏈球菌、大腸桿菌和支原菌屬等均能導致奶牛乳房炎[20-21]，提高牛乳中的SCC。楊玉艾等[22]與李瑜等[23]研究均表明，APS對金黃色葡萄球菌、無乳鏈球菌和大腸桿菌的增殖均有抑制作用，進而抑制牛乳中的SCC[24]。本試驗中，灌服20、55、90 g/d APS后，在試驗全期牛乳SCS均低于對照組，說明灌服APS可降低牛乳中的SCC，且灌服55 g/d APS時，牛乳中SCC達到最小值，說明APS抑制了導致乳房炎的病原微生物增殖，使SCC下降，進而改善奶牛健康狀況，抑制機體炎癥發生。

3.3 APS對奶牛免疫功能的影響

免疫球蛋白是動物體內經抗原刺激后產生的一種球蛋白，具有結合抗原、活化補體等功能[25]。IgG是由脾臟和淋巴結中的漿細胞合成的主要的免疫球蛋白之一，約占血清總免疫球蛋白的75%，通過凝集和沉淀抗原來調節抗菌、抗病毒和其他免疫活性[26-27]，其含量可以反映機體的健康和免疫狀況[28]。鮑玉林等[29]研究表明，飼料中添加0.1% APS可顯著提高舍飼藏羊血清中IgG含量；馮會利等[30]研究發現，0.2、0.4 g/kg APS可顯著提高斷奶羔羊血清中IgG含量；Wu[31]研究表明，當APS飼喂量>1 g/kg時，肉仔雞血清IgG水平均高于未飼喂APS的肉仔雞。本試驗中，灌服20、55、90 g/d APS后，血清中IgG含量均有增高的趨勢，說明APS具有提高血清中IgG的作用，進而提高機體免疫功能。

細胞因子是由免疫細胞和某些非免疫細胞經刺激產生的具有多功能的蛋白質分子，在免疫系統中主要起到介導和調節免疫應答的作用[32]。研究表明，多糖類物質能促進干擾素(IFN)、腫瘤壞死因子(TNF)、白細胞介素(IL)等50多種細胞因子的產生[33]。IL-2主要由T淋巴細胞分泌，可促進免疫T細胞生長，介導細胞免疫和炎癥反應，調節體液體免疫反應[34]。IL-6可以通過刺激T、B細胞增殖和分化，進而增強體液免疫功能[35]。黃芪及APS可以刺激IL-2和IL-6的產生來影響免疫應答[35-37]；王海鳳等[38]研究發現，肉仔雞灌服4、6 mg/mL APS可以增加其血清中IL-2含量。本試驗中，在試驗全期，灌服APS后血清中IL-2含量均高于對照組，且在60 d時，極顯著高于對照組；灌服APS后血清IL-6含量均高于對照組，且在60 d時，灌服55 g/d APS效果較好，說明灌服APS可通過刺激IL-2和IL-6表達來提高奶牛的免疫機能。此外，本試驗中，試驗第0、30天血清中IL-2和IL-6的含量有降低的趨勢，可能是APS對機體免疫調節作用，隨著時間的延長，細胞對APS的刺激反應下降；其原因也可能是試驗前期，試驗牛正處于泌乳初期，此時免疫機能較弱，在試驗后期試驗牛免疫機能逐漸穩定。

3.4 APS對奶牛抗氧化性能的影響

血清T-AOC可以作為衡量機體抗氧化狀態的指標，可體現機體抗自由基損傷的情況[39]，同時SOD、GSH-Px和CAT是機體主要的抗氧化酶，可反映機體抗氧化能力的情況[40]。王義翠等[41]研究發現，5～10 g/頭APS可提高斷奶犢牛血清的抗氧化酶活性；楊松等[42]發現，1、0.5和0.05 g/kg 的APS可顯著提高小鼠SOD、CAT、GSH-Px活性及T-AOC。本試驗中，試驗組血清中SOD、CAT、GSH-Px、T-AOC濃度均高于對照組，且灌服55 g/d APS時效果較好，說明APS能夠提高抗氧化酶活性，減輕氧化自由基對機體的損傷。

MDA含量可反映組織中脂質過氧化程度與機體抗氧化能力的強弱，一般其含量與機體抗氧化性能成反比[43]。馮士彬等[44]研究發現，湖羊羔羊飼糧中添加1 g/mL APS可顯著降低血清中MDA濃度；靳錄洋等[45]研究發現，雛雞皮下注射12.5、25、50 mg/mL APS均可降低血清中MDA濃度。本試驗中，灌服90 g/d APS時，血清中MDA濃度顯著降低，說明APS可降低血清中過氧化物的產生，從而降低動物機體脂質過氧化損傷程度，提高機體的抗氧化能力。

4 結 論

在本試驗條件下，補飼APS對泌乳早期奶牛產奶量雖無顯著影響，但可提高機體免疫功能與抗氧化性能并降低牛乳中SCC，且55 g/d劑量的效果最佳。