饲粮铜水平对断奶黑山羊生长性能和血清脂类代谢的影响

陈志勇 ，敖·德古里那，罗巧慧，王良治，刘 艳，黄艳玲*

（1.西南民族大学生命科学与技术学院，四川成都610041；2.辽宁禾丰牧业股份有限公司，辽宁沈阳110064）

铜是山羊和其他动物必需的微量元素之一，在动物体内发挥重要的生理功能。研究已证实铜与动物脂类代谢存在着密切的关系[1-2]。肉牛饲粮中添加20～40 mg/kg铜能降低血清和肌肉中胆固醇含量[3]，减少背膘厚[4]，提高肌肉中多不饱和脂肪酸含量[5]，进而改变肌肉中脂肪酸的组成。绵羊上的研究也得到了类似的结果。Cheng等[1]研究发现，饲粮中添加10 mg/kg铜改变了绵羊羔羊的脂类代谢，降低了背膘厚和血清胆固醇含量。以上研究表明，饲粮铜水平调节了动物的脂类代谢，但其影响与动物种类、添加剂量有关。目前，生理剂量的铜对反刍动物脂类代谢的研究多集中在肉牛和绵羊，对山羊研究较少。Solaiman等[6]研究表明，在山羊饲粮中添加100～200 mg/kg铜降低了山羊12肋骨脂肪含量以及脂肪厚度。然而，生理剂量的铜是否能改变黑山羊的脂类代谢有待进一步研究。本课题前期试验表明，在黑山羊饲粮中添加生理剂量的铜（20 mg/kg）即可提高肌内脂肪含量，降低背膘厚并改善肌肉中脂肪酸组成[7-8]。故本次试验选择低剂量的铜（10、20、30 mg/kg）对断奶黑山羊的生长性能和血清脂类代谢进行研究，为铜在山羊实际生产中的应用及铜对脂类代谢的调控提供科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计 选用 48只健康、日龄（60±5）d、体重（12.09±1.70）kg的2月龄断奶黑山羊，根据体重无差异原则随机分为4个处理组，每个处理组12个重复，每个重复1只羊。采用单因素试验设计，对照组饲喂基础饲粮，试验组饲喂在基础饲粮中分别添加10、20、30 mg/kg铜（铜源为试剂级五水硫酸铜，铜含量为25.20%）的饲粮。预试期14 d，正试期30 d。

1.2 饲养管理 试验于2017年2月—4月在四川省资阳市乐至县天龙农牧科技有限公司乐至黑山羊原种场进行。试验开始前对圈舍消毒并对黑山羊进行驱虫和编号，统一编号后的黑山羊按分组置于1.9 m×2.1 m的栏位中，单栏单饲。前14 d为过渡期，期间逐渐增加基础饲粮的饲喂量，以至完全适应基础饲粮，第14 天后各处理组黑山羊饲喂相应铜水平的试验饲粮。基础饲粮（不添加铜）为全颗粒混合饲粮，参考NRC（2007）山羊营养需要，其组成和营养成分见表1，实测基础饲粮中铜含量为8.84 mg/kg。每天07:00和16:00各饲喂1次，饲喂时对每只黑山羊的喂料进行称重，并于第2天清晨饲喂前清扫每只黑山羊的剩料进行称重。自由采食和饮水，常规免疫。保证圈舍卫生、通风和自然光照。观察黑山羊采食量，每7 d调整饲喂量。

1.3 样品采集与制备 试验第30天，清晨空腹（饲喂前2 h）采血，每只黑山羊颈静脉采血10 mL，室温静置30 min后，在4 条件下以2 000 ×g离心15 min，取得血清并保存在-20 条件下，待测。

表1 基础饲粮组成及营养成分（风干基础）

1.4 指标测定与方法

14.1 生长性能 正试期第0天和第30天清晨（空腹12 h）称重，记录初始体重（ⅠBW）、结束体重（FBW）以及每日每只羊的喂料量和剩料量，计算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFⅠ）和耗料增重比（F/G）。

1.4.2 血清脂类代谢指标 测定指标包括总胆固醇（TC）、总甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白胆固醇（HDLC）和低密度脂蛋白胆固醇（LDLC）。采用胆固醇氧化酶-过氧化物酶（COD-PAP）法测定血清中TC含量，采用磷酸甘油氧化酶-过氧化物酶（GPO-PAP）法测定血清中TG含量；采用选择性清除法测定血清中HDLC和LDLC含量。以上指标均用试剂盒测定，所有试剂盒均来源于南京建成生物工程研究所。

1.4.3 基础饲粮中铜含量测定 采用湿消化法测定基础饲粮中铜含量，将颗粒状的基础饲粮样品研碎后，称取0.5 g置于微波消解管中，加入10 mL浓HNO3（优级纯）过夜。样品经微波消解仪消化后用超纯水少量多次无损地转移到50 mL烧杯中，盖上经酸缸浸泡过的玻璃皿，置于180 的电热板上消煮至近干。将溶液无损的转移到50 mL容量瓶中，用0.05%硝酸定容至刻度，使用石墨炉原子吸收光谱仪（SOLAAR S2，赛默飞世尔科技有限公司，美国）测定基础饲粮中的铜含量。

1.5 统计分析 数据采用SAS 9.2软件中MⅠXED程序进行单因素方差分析和GLM程序的不相关比较法进行线性和二次曲线分析，用LSD法进行多重比较。以P＜0.05为差异显著，0.05＜P＜0.10为有显著差异趋势。结果以平均值±标准差表示。

2 结 果

2.1 不同铜水平饲粮对断奶黑山羊生长性能的影响 由表2可知，各处理组间断奶黑山羊的ⅠBW、FBW和F/G差异不显著（P＞0.05）。断奶黑山羊FBW和ADFⅠ随饲粮中铜水平的提高呈线性升高（P＜0.05）。断奶黑山羊ADG随饲粮中铜水平的提高呈二次曲线变化的趋势（P＞0.05）。由此说明，饲粮中添加铜能在一定程度上促进断奶黑山羊的生长。

2.2 不同铜水平饲粮对断奶黑山羊血清脂类代谢的影响由表3可见，随着铜水平的提高，断奶黑山羊血清中TC、TG、HDLC和LDLC含量均呈线性降低（P＜0.05）。由此说明，饲粮中添加铜能改变断奶黑山羊的血清脂类代谢。

3 讨 论

3.1 不同铜水平饲粮对断奶黑山羊生长性能的影响 铜是畜禽生产所必需的矿物质元素之一，参与体内糖类、蛋白质和脂肪三大营养物质代谢，提高消化酶活性和营养物质消化率[9-10]，促进机体氮的沉积[11]，提高饲料转化效益[10,12]，从而促进动物生长。本试验结果表明，在断奶黑山羊饲粮中添加30 mg/kg铜可以增加羔羊ADFⅠ，这说明饲粮中添加铜可以促进黑山羊采食，与Solaiman等[13]研究结果一致。陈常秀等[14]研究表明，在山羊基础饲粮中添加100 mg/kg铜能显著提高采食量。黑山羊采食量增加可能与铜可以刺激下丘脑分泌神经肽Y（NYP）激素有关[15]，而该激素是一种促进动物采食量的激素，但对于该结论还需进一步证实。

表2 不同铜水平饲粮对断奶黑山羊生长性能的影响

表3 不同铜水平饲粮对断奶黑山羊血清脂类代谢的影响 mmol/L

此外，本试验各处理组黑山羊的ADFⅠ在0.58～0.72 kg/d，比大多数报道中的山羊 ADFⅠ（1.01～1.41 kg/d）[6-7,12,16]偏低。可能是饲粮类型、组成以及饲喂方式不同。前人研究中大多使用浓缩料和粗料搭配饲喂，其中粗料所占比例均大于30%，而本试验黑山羊饲喂的饲粮类型为全颗粒混合饲粮，其中苜蓿颗粒只占基础饲粮中的15%，这可能是导致本试验当中ADFⅠ较低的原因；其次，也可能与山羊品种有关，本试验所用的山羊为乐至黑山羊，是四川省地方山羊新品种，具有早期生长速度快的基本特征，与其他学者铜试验所用山羊品种不一致；最后，也可能与山羊的年龄有关，前人研究铜试验所用山羊平均在3～5月龄，且初始体重达20 kg左右，而本试验黑山羊处于2月龄断奶阶段，其初始体重平均为12.09 kg，瘤胃还未发育完善，ADFⅠ可能偏低。

本试验结果表明，饲粮中添加铜可以提高断奶黑山羊的体重和ADG，这与Zhang等[10]结论一致。NRC（2007）山羊饲养标准中推荐体重为10 kg，ADG为100 g/d的肉山羊铜需要量约为25 mg/kg，而在本试验中（基础饲粮铜含量为8.84 mg/kg）铜添加水平为10 mg/kg时ADG达210 g/d，说明饲粮铜水平为18.84 mg/kg时即可满足黑山羊羔羊增重的需要[17]。Hosienpour等[12]研究也表明，在羔羊基础饲粮（铜含量为8.2 mg/kg）中添加10 mg/kg铜能显著提高羔羊的ADG。铜对黑山羊增重的影响可能与铜能提高体内含铜酶的活性[18]，并促进生长激素和相关生长因子的分泌有关[19]，而生长激素具有促进蛋白质的沉积和抑制氨基酸分解的作用[20]。

本试验还发现，添加不同水平铜不影响断奶黑山羊的F/G，这与程建波等[21]研究结果一致。但张微等[22]研究表明，在内蒙古绒山羊基础饲粮（铜含量为7.46 mg/kg）中添加20 mg/kg铜能显著提高饲料转化效率。上述结果的差异可能与基础饲粮中铜含量、动物体内铜状态、日粮中拮抗剂、铜添加水平及铜来源等因素有关。

此外，本试验黑山羊F/G在2.99～3.34，比大多数报道中山羊的F/G（在5.04～9.09）[6-7,12,16]偏低。这是由于本试验黑山羊ADFⅠ较低而增重偏高导致，山羊F/G的差异可能与山羊的品种、年龄、饲粮类型和组成以及饲喂方式等因素相关。

3.2 不同铜水平饲粮对断奶黑山羊血清脂类代谢的影响反刍动物体内胆固醇的合成和代谢部位主要在肝脏和小肠，血清中TC含量反映了体内胆固醇合成与代谢分解的动态平衡，其在一定程度上能够反映机体脂类的代谢情况。血清TG也是反映体内脂质代谢的重要指标。LDLC将其他组织中的胆固醇转运到肝脏进行代谢，而HDLC则是将肝脏中的胆固醇转运到其他组织中利用，这2个指标均可一定程度上反映体内胆固醇的代谢情况。本试验结果表明，饲粮中添加铜对血清脂类代谢有显著影响，随着饲粮中铜水平的提高，TC含量降低，这说明饲粮中添加铜有利于机体清除胆固醇，与Datta等[11]研究结果相似。Hosienpour等[12]研究表明，在羔羊基础饲粮（铜含量为8.2 mg/kg）中添加10 mg/kg铜能显著降低血清中TC含量。在对牛上的研究也表明，添加铜对血清TC有显著影响。Engle等[3]研究表明，在肉牛基础饲粮（铜含量为4.9 mg/kg）中添加10、20 mg/kg铜能显著降低血清TC含量。铜可能从2个方面清除体内胆固醇：一是调控胆固醇的合成，铜能抑制肝脏细胞中3-羟-3甲基戊二酰-CoA还原酶（HMG-CoA还原酶）的活性，而HMG-CoA还原酶是胆固醇合成的关键限速酶[23]；二是调节胆固醇的分解代谢，铜能提高胆固醇7α-羟化酶活性和mRNA表达水平，而胆固醇7α-羟化酶是胆固醇转变为胆汁酸从机体排泄的关键酶[24]。

本试验发现，断奶黑山羊血清中TG含量随饲粮中铜水平的提高而线性降低，说明铜能加速血清TG的分解。Cheng等[16]研究表明，在山羊基础饲粮（铜含量为6.74 mg/kg）中添加10、20 mg/kg铜能显著降低血清TG含量，与本试验结果一致。但在肉牛上的研究表明，饲粮中铜添加对肉牛血清TG含量无显著影响[4]。铜可能间接调控激素敏感性甘油三酯脂肪酶（HSL）的活性，而HSL又是TG分解的关键限速酶，从而加快TG的分解，清除体内TG[25]。

本试验结果还发现，随饲粮中铜水平的提高，断奶黑山羊血清LDLC含量线性降低。Datta等[11]研究在山羊基础饲粮（铜含量为9.54 mg/kg）中添加20、40 mg/kg铜，结果表明，血清LDLC含量随饲粮中铜添加水平的升高而线性降低。而Huang等[8]研究发现，基础饲粮（铜含量为14.30 mg/kg）中添加0～640 mg/kg铜不会改变山羊血清中LDLC含量。铜对血清LDLC的影响可能与铜能改变血清中含铜酶浓度有关。相关研究也发现，LDLC与铜蓝蛋白浓度呈负相关[18]。前人研究关于铜对HDLC的影响尚存在争议[8,11]。本试验结果表明，饲粮添加铜显著降低血清中HDLC含量，这与Datta 等[11]研究结果相似。铜对HDLC的影响研究结果存在差异，这可能与基础饲粮中铜含量、铜添加水平、铜的来源、日粮中拮抗剂等因素有关。

4 结 论

本研究结果表明，饲粮中添加铜能提高ADFⅠ和ADG，促进断奶黑山羊生长，降低断奶黑山羊血清中TC、TG、HDLC和LDLC含量，改变体内血清脂类代谢。