補喂賴氨酸和蘇氨酸對放牧條件下泌乳母馬血液生化指標的影響

鐘明彬，經宏鑫，袁景成，梁潤飛，高博坤，張城銘，馬壯，阿布都沙拉木·艾合麥提，夏津巴特，李曉斌，2*

(1.新疆農業大學動物科學學院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆肉乳用草食動物營養實驗室，新疆 烏魯木齊 830052)

泌乳期母馬因生理、健康、飼養管理和養分攝入量等影響，機體代謝極易出現紊亂，影響母馬泌乳性能[1]。放牧條件下的母馬，可以通過牧草獲得機體所需的養分，但限制性氨基酸的不足已經成為影響母馬健康和生產性能的關鍵因素[2]。賴氨酸和蘇氨酸是馬的限制性氨基酸，對馬的生長發育、營養成分的消化吸收、生產性能和繁殖性能等都有重要的促進作用[2-3]。因此，監測和評價泌乳期母馬的健康，通過給泌乳母馬補喂不同劑量的賴氨酸和蘇氨酸，對泌乳母馬健康養殖具有重要的意義。研究證明，賴氨酸通過轉化為肉堿參與動物機體蛋白質的代謝，同時可以調控機體內各種激素的分泌參與機體的代謝[4]。蘇氨酸可以轉化為絲氨酸、甘氨酸等來調節機體氨基酸的平衡，同時作為機體免疫系統重要的構成部分參與機體的免疫應答[5]。姜富貴等[6]研究表明，在泌乳早期奶牛日糧中添加18 g/頭和35 g/頭的過瘤胃賴氨酸和過瘤胃蛋氨酸可顯著提高奶牛血清中總蛋白、白蛋白和葡萄糖的含量，且顯著降低尿素氮含量，改善機體蛋白質的代謝。崔斌[7]研究表明，在妊娠母兔日糧中添加不同劑量的蘇氨酸，對妊娠母兔血清谷草轉氨酶、尿素氮、甘油三酯和免疫球蛋白G均有顯著影響。因此，本研究以泌乳母馬為研究對象，在放牧條件下，給泌乳母馬飼喂不同劑量的賴氨酸和蘇氨酸的組合，通過測定不同階段血液生化指標，綜合分析和評價補喂賴氨酸和蘇氨酸對放牧泌乳母馬健康的影響，為氨基酸調控泌乳期母馬的健康提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

L-賴氨酸含量(以干物質為基礎)≥98.5%。L-蘇氨酸含量(以干物質為基礎)≥98.5%，均購自新疆芝麻貿易有限公司。

1.2 試驗動物

選擇伊犁母馬共24匹，產駒日期相近(5月份)，年齡7～9歲，胎次4～5胎，平均體重(428.00±33.42)kg，泌乳30 d，產奶量相近，泌乳前30 d日均8 h擠奶量為(2.79±0.02)kg。

1.3 試驗設計

試驗在新疆伊犁哈薩克自治州昭蘇縣庫德爾草場進行。將24匹母馬隨機分為4個組，每組6匹，分別為對照組、試驗Ⅰ組、試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組。在相同的放牧條件下(放牧時間、飲水時間、擠奶時間和放牧草場完全相同)，對照組不進行任何氨基酸補喂，試驗Ⅰ組每匹馬補喂賴氨酸40 g/d +蘇氨酸20 g/d，試驗Ⅱ組每匹馬補喂賴氨酸60 g/d +蘇氨酸40 g/d，試驗Ⅲ組每匹馬補喂賴氨酸80 g/d +蘇氨酸60 g/d。補喂劑量參考NRC(2007)400 kg成熟體重泌乳母馬氨基酸的需要量范圍[8]以及馬的氨基酸需求[9]設計補喂梯度。試驗時間為2022年6—9月，試驗期為120 d。

1.4 飼養管理

結合當地牧民傳統放牧及擠奶方法開展本研究相關試驗。所有母馬白天有8 h栓系擠奶時間，此期間馬駒與母馬分開，馬駒不采食母乳，其余16 h馬駒與母馬共同放牧飼養。每天8：30將母馬與馬駒由放牧草場趕至擠奶草場；9：00試驗組母馬結合分組使用料兜補喂相應賴氨酸和蘇氨酸，同時將母馬與馬駒分開，期間為擠奶時間。17：00最后一次擠奶結束，母馬和馬駒合群，一起趕回放牧草場。母馬擠奶期間可自由采食牧草，自由飲水。

1.5 樣品的采集處理

1.5.1 血液樣品采集及處理

分別在試驗第0、30、60、90和120天晨飼前空腹，使用肝素鈉采血管頸靜脈采集血樣2管各5 mL，3 500 r/min離心15 min后制取血漿，-20 ℃冷凍保存待用。

1.5.2 指標測定

所有指標檢測均使用全自動生化分析儀(深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司，型號：BS-240VET)進行檢測，試劑盒均購自深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司，檢測方法參考試劑盒說明書。

血液蛋白質代謝相關指標：總蛋白、白蛋白、球蛋白、尿酸。

血液糖脂代謝相關指標：葡萄糖、甘油三酯、總膽紅素。

血液酶活力相關指標：谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、堿性磷酸酶、γ-谷氨酰轉移酶、乳酸脫氫酶、肌酸激酶。

血液礦物質相關指標：Ca2+、無機磷、Fe2+、Mg2+。

1.6 數據統計與分析

在Excel中先將數據進行預處理，再使用SPSS 18.0軟件進行雙因素分析，考慮不同的賴氨酸和蘇氨酸組合含量與采樣時間的影響。采用混合線性模型分析組間血液生化指標的差異，試驗結果均以“平均值±標準差”表示。P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 補喂賴氨酸與蘇氨酸后泌乳母馬血液蛋白質代謝相關指標的測定

由表1可知，給放牧條件下泌乳母馬補喂賴氨酸和蘇氨酸后，各試驗組的總蛋白均極顯著低于對照組(P<0.01)，分別降低了9.06%、6.35%和5.92%；白蛋白均極顯著低于對照組(P<0.01)，分別降低13.86%、9.50%和12.10%，且時間、分組均有極顯著影響(P<0.01)。同時，各組的球蛋白含量均無顯著差異(P>0.05)。此外，試驗Ⅱ組的尿酸與對照組相比極顯著提高了37.20%，試驗Ⅰ組和試驗Ⅲ組與對照組相比尿酸分別提升了16.33%和17.58%，且分組對泌乳母馬血液尿酸含量影響顯著(P<0.05)。

表1 補喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液蛋白質代謝相關指標的影響

2.2 補喂賴氨酸與蘇氨酸后泌乳母馬血液糖脂代謝相關指標的測定

由表2可知，給放牧條件下泌乳母馬補喂賴氨酸與蘇氨酸后，各組之間的葡萄糖水平并無顯著差異(P>0.05)。各試驗組甘油三酯含量與對照組相比，分別降低29.41%(P<0.01)、17.65%(P>0.05)和23.53%(P<0.01)。同時，各試驗組的總膽紅素均極顯著高于對照組(P<0.01)，分別提高23.97%、19.63%和18.80%，且試驗組之間均無顯著差異(P>0.05)。此外，分組×時間對葡萄糖、甘油三酯和總膽紅素有顯著的交互作用(P<0.05)。

表2 補喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液糖脂代謝相關指標的影響 mmol/L

2.3 補喂賴氨酸與蘇氨酸后泌乳母馬血液酶活力相關指標的測定

由表3可知，給放牧條件下泌乳母馬補喂賴氨酸與蘇氨酸后，各試驗組的谷丙轉氨酶活力均極顯著低于對照組(P<0.01)，分別降低了32.66%、23.99%和26.88%；谷草轉氨酶活力均極顯著低于對照組(P<0.01)，分別降低了15.17%、12.33%和12.31%，試驗組之間均無顯著差異(P>0.05)；試驗Ⅰ組的堿性磷酸酶活力與對照組、試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組相比顯著降低了21.43%(P<0.05)、21.18%(P<0.05)和27.37%(P<0.01)；試驗Ⅰ組的乳酸脫氫酶活力與對照組、試驗Ⅱ組和試驗Ⅲ組相比差異均極顯著(P<0.01)，分別降低了10.45%、12.85%和11.90%(P<0.01)；試驗Ⅰ組的肌酸激酶含量顯著低于試驗Ⅱ組與試驗Ⅲ組，分別降低15.49%(P<0.05)和21.05%(P<0.01)；試驗Ⅱ組γ-谷氨酰轉移酶活力極顯著高于其他組(P<0.01)，分別提高了26.53%、26.23%和13.40%。從分組和時間的主效應來看，分組和時間對谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶、堿性磷酸酶、γ-谷氨酰轉移酶、肌酸激酶和乳酸脫氫酶均有顯著影響(P<0.05)，且分組×時間對谷丙轉氨酶、谷草轉氨酶和肌酸激酶有顯著的交互作用(P<0.05)。

表3 補喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液酶活力指標的影響 U/L

2.4 補喂賴氨酸與蘇氨酸后泌乳母馬血液礦物質含量的測定

由表4可知，給放牧條件下泌乳母馬補喂賴氨酸與蘇氨酸后，各組之間的Ca2+、無機磷和Mg2+含量均無顯著差異(P>0.05)。試驗Ⅱ組Fe2+含量顯著高于其他組(P<0.05)，分別提高了10.66%、24.49%和25.32%。此外，分組×時間對Ca2+和Fe2+有顯著的交互作用(P<0.05)。

表4 補喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液礦物質含量的影響 mmol/L

3 討論

3.1 補喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液蛋白質代謝相關指標的影響

血液中總蛋白、白蛋白和球蛋白的含量與動物機體對蛋白質的吸收代謝情況息息相關，而尿酸是機體蛋白質分解代謝的產物之一，同時也是評價腎臟健康的重要指標[10]。對于泌乳期母畜而言，在日糧中攝取的蛋白質一部分參與機體內功能物質的合成或者修補損傷組織，另一部分經消化后形成氨基酸，進入小腸后被吸收進入肝系膜靜脈，再隨血液流動匯入門靜脈，在肝臟內重新整合后流回心臟，隨動脈供血流入陰外動脈，為乳腺合成乳蛋白提供前體物質[11]。Emery等[12]研究表明，乳蛋白含量與日糧中蛋白質水平的高低呈正相關，日糧蛋白質水平每增加1%，乳蛋白含量會提高0.02%。而在本研究中，給泌乳母馬補喂賴氨酸和蘇氨酸后，母馬血液中的總蛋白、白蛋白和球蛋白含量卻都顯著低于對照組。產生此結果的原因可能與泌乳期合成乳的需求高有關，大量的蛋白質氨基酸通過血液流入乳腺，參與乳蛋白的合成[13]。同時，已有研究表明，血液中尿酸的含量與總蛋白含量呈顯著正相關[14]，在本研究中，給泌乳母馬補喂賴氨酸和蘇氨酸后，母馬血液中的尿酸含量均顯著提升，一方面與補喂了賴氨酸和蘇氨酸增加了母馬體內氮水平有關；另一方面血清尿酸含量與動物機體一些激素的分泌也有關系，如促甲狀腺激素與血液中尿酸水平呈線性相關[15]。泌乳期母馬同時處于妊娠期，機體對各種生殖激素的需求會產生巨大變化，而賴氨酸能合成動物需要的各種酶類和體內的激素[16]，因此對血液中尿酸含量產生了影響。

3.2 補喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液糖脂代謝相關指標的影響

血液中的葡萄糖和甘油三脂的含量是反映機體糖脂代謝以及能量轉化平衡的重要指標，其含量受動物攝取的日糧營養水平、血液的采集時間和動物的生理狀態等多方面影響。從動物攝取的日糧的營養水平來看，當日糧供給的能量不足時，蛋白質可以通過分解轉化成糖和脂肪來供能，維持動物機體的正常代謝活動。此外，管武太[17]研究表明，動物攝取氨基酸平衡的日糧，可以促進胰島素的分泌，從而降低血糖含量。在本研究中，給泌乳母馬補喂賴氨酸和蘇氨酸后，母馬血液中葡萄糖和甘油三酯含量均低于對照組。產生此結果的原因，一方面可能與對照組母馬的能量攝入不足或者氨基酸不平衡，從而導致蛋白質分解成糖和脂肪有關[18]；另一方面可能因為賴氨酸可以調控機體的內分泌激素，促進胰島素的產生，進而降低了血糖含量，同時賴氨酸能合成肉毒堿參與脂肪的代謝過程，將不飽和脂肪酸轉化為能量，促進了脂肪的分解產生甘油三酯[19]。吳敏等[20]研究表明，在薩能泌乳羊的相同粗蛋白日糧中補充賴氨酸后，在整個試驗期間，試驗組母羊血液中的葡萄糖和甘油三酯含量均低于對照組，且在試驗的第30天葡萄糖含量顯著低于未添加賴氨酸組，在試驗的第30天甘油三酯含量顯著低于未添加賴氨酸組，與本研究結果趨勢一致。血液中總膽紅素的含量與肝臟功能的健康程度息息相關。本研究中給泌乳母馬補喂不同劑量的賴氨酸和蘇氨酸，母馬血液中的總膽紅素含量均極顯著上升，但處于正常水平(5.4～51.4 mmol/L)[21]，產生此結果的原因，可能與血液中白蛋白的下降有關，有研究表明血液中的膽紅素可與白蛋白結合后輸送到肝臟，經代謝轉化后隨膽汁排出[22]。

3.3 補喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液酶活力相關指標的影響

谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶不僅是參與氨基酸代謝的重要轉氨酶，同時也是評價機體肝、腎功能的健康狀況的重要指標。血液中的γ-谷氨酰轉移酶主要來自于肝臟，其活性的高低與肝臟健康狀況息息相關。據研究，馬匹血液中的谷丙轉氨酶含量在2.7～20.5 U/L，谷草轉氨酶含量在115.7～287.0 U/L，γ-谷氨酰轉移酶含量在2.7～22.4 U/L[21]。孫雅璐[23]研究發現，給奶山羊補喂過瘤胃賴氨酸后，血液中的谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶活力均低于對照組和88%的基礎日糧組，且顯著降低谷草轉氨酶的活力，與本研究結果一致。在本研究中，給泌乳母馬補喂賴氨酸和蘇氨酸后，母馬血液中的谷丙轉轉氨酶極顯著降低，尤其是谷草轉氨酶活力相較于對照組降低至正常水平內。堿性磷酸酶廣泛分布于肝臟、骨骼、腸、腎等組織，其活性的高低在一定程度上反映了動物的生長發育狀況[24]。伍革民等[25]發現，增加血液中堿性磷酸酶的活性，對動物的生長速度、日增重有幫助。在本研究中隨著母馬攝取賴氨酸和蘇氨酸水平的升高，血液中堿性磷酸酶的含量也隨著增加。由于泌乳母馬已經達到體成熟，因此，產生此結果的原因可能與泌乳母馬攝入賴氨酸和蘇氨酸后加快了機體細胞的新陳代謝有關。肌酸激酶主要存在于骨骼肌和平滑肌等組織中，間接反映肌肉的收縮狀況以及肌細胞對運動的適應程度[26]。乳酸脫氫酶主要在機體糖酵解時產生作用，能夠催化乳酸和丙酮酸之間的相互轉化，促進機體能量代謝[27]。本研究中，當隨著泌乳母馬攝入的賴氨酸和蘇氨酸水平升高，母馬血液中肌酸激酶和乳酸脫氫酶含量也呈上升趨勢。說明補喂賴氨酸和蘇氨酸可以增強母馬的運動能力。此外，有研究表明，血液中的肌酸激酶含量與尿酸呈正相關[28]。因此母馬血液中尿酸含量的升高是產生此結果的可能原因之一。

3.4 補喂賴氨酸與蘇氨酸對泌乳母馬血液礦物質含量的影響

泌乳母馬血液中的礦物質含量對機體健康以及泌乳性能的發揮至關重要。在放牧條件下泌乳母馬血液中礦物質主要來源于牧草中，因此促進礦物質離子的吸收對泌乳母馬的身體健康以及增加乳中Ca2+、無機磷、Mg2+的含量意義重大。賴氨酸能夠與礦物質元素形成可溶性螯合物，進而促進機體的吸收，如Ca2+、無機磷、Mg2+等[29]。本研究結果顯示，給母馬補喂賴氨酸和蘇氨酸后，各組血液中Ca2+、無機磷、Mg2+并無顯著變化，但鈣的含量低于對照組，無機磷和Mg2+的含量均高于對照組。產生此結果的原因，一方面可能由于賴氨酸促進了母馬對無機磷、Mg2+等礦物質的吸收，且Ca2+與無機磷磷和Mg2+之間存在拮抗關系[18]，無機磷和Mg2+的含量升高抑制Ca2+的吸收；另一方面蘇氨酸使動物采食量增加可能是母馬血液中無機磷和Mg2+含量增加的原因之一[30]。血液中Fe2+在體內不僅參與蛋白質的合成及物質代謝，還關系到氧的運輸及儲存。本研究中，當泌乳母馬攝入60 g/d的賴氨酸和40 g/d的蘇氨酸時，母馬血液中Fe2+含量顯著高于其他組。產生此結果的原因可能與賴氨酸以及蘇氨酸含量有關，過高或過低劑量都會對Fe2+的吸收產生影響，低劑量情況下，賴氨酸對Fe2+的吸收無明顯影響，而高劑量的賴氨酸攝入，會抑制機體對Fe2+的吸收[31-32]，主要通過與銅、鋅、錳和鈷等離子競爭吸收結合位點而抑制Fe2+的吸收。

綜上，在本試驗條件下，泌乳母馬補喂賴氨酸和蘇氨酸可降低血糖、甘油三酯、谷草轉氨酶和谷丙轉氨酶的活力，提高總膽紅素、無機磷、Mg2+和Fe2+的含量，促進泌乳母馬的健康，且以每匹泌乳母馬補飼60 g/d的賴氨酸和40 g/d的蘇氨酸時作用效果更佳。