张兴夫 杜瑞平 王丽芳 宋利文 朱春侠 祁云霞 杨 坤 金 海
(内蒙古自治区农牧业科学院,内蒙古呼和浩特010000)
全株玉米青贮具有能量高、消化率高、适口性好、性价比高等特点,近年来,以全株玉米青贮为主要粗饲料的全混合日粮在奶牛饲养中得到广泛应用,但在肉羊育肥过程中还较少使用。将全株玉米青贮科学地用于肉羊养殖中,能够实现农村养殖粗饲料本地化,降低饲养成本,也能够缓解农区、牧区由于“禁牧”引起的优质粗饲料短缺的问题。比较以全株玉米青贮为基础的全混合日粮与颗粒饲料日粮对育肥羔羊胃肠道组织结构及血液生化指标的影响,阐明全株玉米青贮型全混合日粮对肉羊机体的积极影响及机理对其在肉羊饲养中的应用具有重要的理论指导意义。国外有研究报道,将全株玉米青贮作为饲喂绵羊的粗饲料,与高粱青贮相比,前者的干物质采食量(Daily Material Intake)、平均日增重(Average Daily Gain)和料重比(Feed/Gain)明显高于后者[1],国内研究也得到相似的结论[2]。以全株玉米青贮为基础的TMR 饲喂杂交羊,其ADG、屠宰率与混合青贮(全株玉米+青草)TMR 无显著差异[3];以全株玉米青贮为基础的日粮进行羔羊育肥可以提高经济效益[4-5]。但是,就目前而言,以全株玉米青贮为唯一粗饲料的全混合日粮应用在羔羊育肥过程中的可行性以及对育肥羔羊健康的影响还未见报道。本试验旨在研究以全株玉米青贮作为唯一粗饲料的全混合日粮对育肥羔羊胃肠道组织形态和血清生化指标的影响,为在实际生产中科学使用全株玉米青贮提供理论依据。
试验所用的全株玉米青贮品种为郑单958,购自辽宁某公司。干物质含量>30%,淀粉含量>30%(干物质基础),留茬高度25 cm,切割长度2 cm,使用大型裹包机裹包。全株玉米青贮裹包后,经过45 d就完成发酵。
选用3~4 月龄,平均体重为(32.0±1.69)kg 的杜寒羊24 只,按同质原则分为2 组,每组12 只,各组公母羊比例一致。试验共72 d,7 d预饲期,65 d正式试验期。对照组饲喂羊草为粗饲料的全混合颗粒日粮(CW)。试验组饲喂以全株玉米青贮为唯一粗饲料的全混合日粮(TS)。日粮配方参考NY/T816—2004 设计,其组成和营养水平见表1。
饲养试验于2018年8月15日到2018年10月25日在内蒙古自治区呼和浩特市托克托县内蒙古自治区农牧业科学院动物实验基地进行。试验羊采用单笼饲养方法饲喂,每天记录每只羊投料量和剩料量。饲喂量按照羊只体重的4%以及前一天的采食量进行调整,确保采食结束后有10%的剩料量。每天分别在7:00 和18:00 饲喂。试验羊进行驱虫和防疫注射,并打好耳号。定期清扫圈舍,按时消毒,自由饮水。
表1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础)
1.4.1 样品采集
试验期最后1 d清晨,参与试验的24只育肥羔羊空腹进行颈静脉穿刺采血。用10 ml 的无菌采血管(无肝素钠)采集血液,之后使用3 000 r/min的离心机离心10 min,用干燥EP 管收集血清,放于-20 ℃冰箱里进行保存。采血完成后,试验动物每组选取6只进行屠宰,屠宰后打开腹腔分离出消化道,将瘤胃、十二指肠、空肠、回肠、结肠和直肠进行分段,在十二指肠近端(5 cm)、空肠近端1/4 处和空肠远端1/4 处中间段、回肠中间段分别取出约2 cm的肠管,使用0.9%的生理盐水冲洗干净后,保存在4%的多聚甲醛溶液中。采集瘤胃背囊顶部直径为2 cm×3 cm 面积的瘤胃组织,放置于4%的多聚甲醛溶液当中。屠宰羔羊的瘤胃液混匀后用4层纱布过滤,立即用便携式酸度计(PHB-4)测定瘤胃液pH值。
1.4.2 样品的测定
1.4.2.1 瘤胃上皮及小肠组织结构
将固定好的组织经冲洗、脱水、透明、浸蜡、包埋、修块、切片、烤片等步骤,制作成4 μm厚的石蜡切片,经苏木精-伊红(HE)染色后,采用OLYMPUS-CX31生物显微镜观察。组织切片样品用Motic-Image-ad⁃vanced3.2 图像分析软件测定。具体测定标准参考李辉[7]试验报道中的方法进行。
1.4.2.2 抗氧化指标
测定指标为谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化酶歧化酶(SOD)、总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST),指标测定所需试剂盒均购自南京建成生物工程研究所,由北京华英生物技术研究所测定。
采用Excel整理数据,采用SAS 9.2统计软件中的Paired t-test检验过程进行分析,因子显著性采用F检验。P<0.05为差异显著判定标准,P>0.05为差异不显著判定标准,P<0.10 为有显著差异趋势判定标准,P<0.01为差异极显著的判定标准。
表2 全株玉米青贮混合日粮对育肥羔羊瘤胃内pH值和瘤胃上皮结构的影响
由表2 可知,全混合颗粒日粮组(CW)育肥羔羊瘤胃液pH 值显著低于全株玉米青贮全混合日粮组(TS)(P<0.05);瘤胃上皮颗粒层、基底层、棘突层和角质层TS 组极显著高于CW 组(P<0.01);乳头高度、乳头宽度和乳头密度TS 组同样极显著高于CW 组(P<0.01)。
表3 全株玉米青贮混合日粮对育肥羔羊小肠组织结构的影响
由表3可知,十二指肠部分,TS组绒毛高度显著高于CW 组(P<0.05),但隐窝深度TS 组也有高于CW 组的趋势(P<0.10),绒毛高度/隐窝深度(V/C)二者之间差异不显著(P>0.05)。空肠部分,TS组与CW 组在绒毛高度、隐窝深度、绒毛高度/隐窝深度(V/C)方面没有显著差异(P>0.05);回肠部分,TS组绒毛高度、绒毛高度/隐窝深度(V/C)有高于CW组的趋势(P<0.10),但TS组和CW组在隐窝深度指标上没有显著差异(P>0.05)。
表4 全株玉米青贮混合日粮对育肥羔羊抗氧化指标的影响
由表4可知,TS组血清中谷胱甘肽过氧化物酶含量比CW组高19.13%(P<0.10);血清中超氧化物歧化酶含量TS组比CW组高23.05%,差异极显著(P<0.01);总抗氧化能力TS 组比CW 组高11.79%(P<0.10);血清中丙二醛含量TS 组比CW 组低25.37%,差异极显著(P<0.01)。
肉羊瘤胃自身处于动态的稳恒状态,瘤胃液pH 值是衡量瘤胃健康最基本的生理指标。当瘤胃液pH 值长期处于5.6 以下时则具有亚急性瘤胃酸中毒的风险[8]。在本试验中,CW组育肥羔羊屠宰后测定瘤胃液pH值为5.48,低于5.6,提示CW组育肥羔羊可能处于亚急性瘤胃酸中毒的状态。
瘤胃是反刍动物重要的消化器官,瘤胃上皮的结构与瘤胃壁的吸收代谢功能密切相关。瘤胃上皮分为四层,从黏膜层到浆膜层依次为角质层(stratum corneum, SC)、颗粒层(stratum granulosum, SG)、棘突层(stratum spionsum, SS)和基底层(stratum basale,SB)[9]。瘤胃上皮上分布着大量的角质化乳头,具有提高瘤胃上皮与瘤胃内容物接触面积促进吸收的作用。Lesmeister等[10]研究结果表明,瘤胃上皮乳头的高度是衡量反刍动物瘤胃发育情况的重要指标,其次是瘤胃上皮乳头的宽度、密度。有研究者发现,当奶山羊发生亚急性瘤胃酸中毒时,瘤胃上皮角质层发生明显的脱落和损伤,角质层厚度、瘤胃乳头宽度和长度显著降低[11]。也有研究发现,亚急性瘤胃酸中毒可造成瘤胃上皮棘突层、颗粒层和瘤胃上皮层总厚度降低[12-13]。在本试验中,TS组育肥羔羊瘤胃上皮基底层、棘突层、颗粒层、角质层以及乳头高度、宽度和密度显著高于CW组(P<0.05)。其原因可能为CW组颗粒型日粮物理有效纤维不足,长期饲喂会导致育肥羔羊发生亚急性酸中毒,在此情况下,CW组瘤胃上皮组织结构遭到破坏。有研究报道瘤胃上皮基底层参与瘤胃上皮组织的更新和损伤修复,颗粒层细胞通过桥粒连接形成致密结构,降低瘤胃壁的通透性,防止物质以扩散的方式透过瘤胃壁[14],CS组颗粒层厚度显著低于TS组,可能导致颗粒层渗透性增强,一些有害物质通过瘤胃壁进入到血液的可能性增加,进而对育肥羔羊的健康造成影响。从以上研究可看出,TS 组育肥羔羊瘤胃上皮结构的健康程度要优于CW组。
小肠担负着动物机体营养物质消化、吸收、转运的功能,维持小肠黏膜结构的良好状态对保持动物健康以及生产性能的发挥是十分必要的。小肠绒毛的高度、隐窝深度、绒毛高度/隐窝深度(V/C)是衡量小肠功能的重要指标。肠道组织结构的改变可影响动物机体的消化吸收功能和免疫功能。小肠绒毛的形态为多柱状、叶状或指状,长度大约为0.35~1 mm,当肠绒毛变短时,其营养物质吸收能力降低。隐窝深度与肠上皮细胞的生成率有关,隐窝变浅表明肠上皮细胞的生成率高。V/C 反映了肠道消化吸收功能,V/C值越大肠道的吸收功能越强[15]。现有研究认为,小肠绒毛高度、隐窝深度以绒毛高度/隐窝深度(V/C)与日粮中蛋白质水平有关[16],吕凯等[17]研究发现,日粮中蛋白质水平在15%~21.03%之间时,日粮蛋白质含量越高,小肠绒毛高度越高,V/C值越大。本试验中,TS组与CW 组育肥羔羊在大部分肠道结构指标上没有显著差异。侯杰明[18]研究也证实了饲喂全株玉米青贮对肉羊瘤胃及肠道组织结构没有负面影响。从整体上看,饲喂以全株玉米青贮为唯一粗饲料全混合日粮(TS)与饲喂颗粒饲料日粮(CW)对育肥羔羊小肠组织结构的影响没有显著差异。
机体抗氧化能力的强弱与健康程度密切相关,血清中总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和丙二醛含量都可以反映机体抗氧化能力的高低。SOD 是重要的抗氧化酶,能够防止氧化应激对细胞产生损伤[19]。GSH-Px 活性可反映机体清除脂类氢过氧化物的能力[20],而T-AOC 是反映机体抗氧化能力的综合指标,是体内酶系和非酶系共同作用的结果。本试验中全株玉米青贮混合日粮组(TS)育肥羔羊试验结束时血清中SOD含量(65.46 U/ml)极显著高于全混合颗粒饲料组(53.20 U/ml)(P<0.01),略低于张霞[2]试验测得饲喂全株玉米青贮小尾寒羊血清中SOD 含量(88.04~91.96 U/ml)。T-AOC 和GSH-Px 含量TS 组也有高于CW 组的趋势(P<0.10)。MDA 是机体产生的自由基攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸引起脂质过氧化作用的最终分解产物,可间接反映机体细胞的损伤程度[21],在本试验中TS 组MDA 含量(2.50 nmol/ml)极显著低于CW 组(3.35 nmol/ml),说明相对于饲喂全株玉米青贮混合日粮,长期饲喂单一全混合颗粒日粮提高了育肥羔羊机体脂质的过氧化程度,降低了机体的抗氧化能力。综合来看,CW 组瘤胃上皮组织结构受损可能致使瘤胃通透性增强,进而有害物质进入血液,导致机体长期处于氧化应激状态,抗氧化能力减弱。
饲喂以全株玉米青贮为唯一粗饲料的全混合日粮(TS)育肥羔羊瘤胃上皮结构的健康程度要优于饲喂颗粒饲料日粮(CW)。
饲喂以全株玉米青贮为唯一粗饲料全混合日粮(TS)与饲喂颗粒饲料日粮(CW)对育肥羔羊小肠组织结构的影响没有显著的差异。
饲喂以全株玉米青贮为唯一粗饲料的全混合日粮(TS)育肥羔羊机体抗氧化能力要高于饲喂颗粒饲料日粮(CW)。