日粮中不同棉秆水平对育肥羊血液生化指标的影响

张志军， 张俊瑜， 苏玲玲， 郭同军 ， 桑断疾 ， 李聪年

（1.新疆畜牧科学院饲料研究所，新疆乌鲁木齐830011；2.喀什金慧通实业开发有限责任公司，新疆岳普湖844400）

新疆是我国棉花种植业的主产区之一，2017年棉花播种面积为193 万hm2，按4.20 t/hm2（含水率＜20%）计算，棉花秸秆产量可达810.6 万t（桑断疾等，2017）。 棉秆中粗蛋白质含量可达6.5%，高于麦秸和稻秆，具有作为反刍动物粗饲料来源的巨大潜力。 在反刍动物日粮中添加棉秆，有利于降低反刍动物饲料成本和减少棉秆资源的浪费 （方雷等，2010；魏敏等，2003）。 但棉花秸秆因抗营养因子游离棉酚和木质素含量高而限制了其在动物中的利用，且过量使用可能破坏动物身体机能或降低生产性能（张国庆等，2018；倪明等，2008）。研究表明，单胃动物对游离棉酚的耐受性比反刍动物差（赵红波等，2014；滑鹏欢等，2014），幼龄动物对游离棉酚的抗毒性能力较成年动物低 （Randel 等，1992；Panigrahi，1989）。目前关于棉秆在反刍动物日粮添加量的研究较少， 在颗粒日粮中添加量的研究则更少。魏二虹等（2010）研究认为，通过加热和加湿的交互作用可降低棉籽饼中的游离棉酚含量。本试验通过制粒过程中的加湿和温度升高来降解棉秆的游离棉酚，进而减少对育肥羊身体机能的影响，提高棉秆在颗粒日粮的添加量。本试验从动物血液生理生化方面研究颗粒日粮中不同棉花秸秆水平对育肥羊机体代谢及健康的影响，探明育肥期绵羊全价颗粒饲料中棉秆的最适添加量，为在育肥羊生产中安全有效使用棉花秸秆提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物及试验设计 在新疆喀什地区岳普湖县金慧通实业有限公司种羊场选取6 月龄体重为（43.08±5.93）kg 的小尾寒羊60 只，经驱虫后依据体重进行单因素完全随机试验设计， 随机分为对照1 组 （CK1 组）， 对照2 组 （CK2 组）， 棉杆20%、30%、40%、50%添加组，每组10 只。试验期为70 d，其中预试期10 d，正试期60 d。

1.2 日粮组成与饲养管理 参考NRC（2007），基于等能等氮原则配制体重40 kg、日增重250 g 的育肥羊日粮。 棉花秸秆、玉米秸秆、苜蓿和麦秸经8 cm 筛粉碎后，与其他饲料混合均匀，用颗粒饲料加工设备制粒成直径为8 mm 全价日粮颗粒饲料，日粮组成及营养水平见表1。

试验羊处于相同环境的饲养圈舍， 自由采食和饮水，每日于09：00 和19：30 分两次饲喂，每天保持15%的剩料量。

表1 日粮组成及营养水平（干物质基础）

1.3 样品的采集与分析

1.3.1 样品的采集与制备 于正式试验期第30和60 天，清晨饲喂前，用血清真空管于颈静脉处采取血样。 于4 ℃、3000 r/min 离心15 min，取上清液。 分装于1.5 mL 离心管，-20 ℃保存 （王加启，2011）。 用于血清常规生化指标、激素和FG 的检测。

1.3.2 样品分析 血液生化指标：TP、Alb、Glb、AST、ALT、UN、Glu、LDH、CK、ALP、TC、TG、HDL、LDL、Ca、P， 采用日立7160 全自动生化仪和各指标对应的检测试剂盒进行比色法检测（王加启等，2011）。

血液激素：PTH 的测定采用放射免疫分析法（郭同军等，2016），详细操作步骤参考各自的试剂盒说明书。

血液FG 的测定：冷冻样品4 ℃解冻（16±2）h，移取0.5 mL 样品于2 mL 离心管中， 加入1.0 mL色谱纯乙腈，剧烈涡旋2 min，加入0.2 g 氯化钠、0.2 g 无水硫酸钠，剧烈涡旋1 min，10000 r/min 离心15 min，取上层有机相测定。 仪器：高效液相色谱仪（岛津LC-20A，紫外检测器）；涡旋混合器（海门市其林贝尔仪器制造有限公司Vortex Mixer QL-866）；电子天平（赛多利斯）；高速冷冻离心机（科大创新股份有限公司中佳分公司HC-3018R）。试剂：棉酚标准物质GBW（E）100176 50 μg/mL；乙腈（Sigma，色谱纯）；氯化钠、无水硫酸钠（天津市致远化学试剂有限公司，分析纯）；甲酸（天津富宇精细化工有限公司，分析纯）。 色谱条件：色谱柱：Hubble C18 （250 mm×4.6 mm×5 nm）；流动相：乙腈-1%甲酸水溶液=85：15，检测波长235 nm，柱温30 ℃；流速1.0 mL/min；进样量50 μL。

1.4 统计分析 数据采用Excel 2007 进行初步整理，统计分析采用SAS 9.0 统计软件中MIXED模型进行有重复观测数据的方差分析， 多重比较采用Tukey 法进行，P < 0.01 为差异极显著，P <0.05 为差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同棉秆水平对育肥期绵羊血清中蛋白质代谢指标的影响 由表2 可知， 各组血清中总蛋白、白蛋白、球蛋白含量以及白球比值差异不显著（P ＞0.05）， 且都在正常范围之内。 与CK1 组相比， 40%组和50%组的谷草转氨酶活性分别提高了63.7%和56.2%，差异极显著（P ＜0.01），30%组提高了50.0%， 差异显著 （P ＜0.05），20%组和CK2 组的谷草转氨酶活性也都有提高，但差异不显著（P ＞0.05）。各处理组的谷丙转氨酶活性均高于CK1 组， 其中40%组和50%组分别提高了96.2%和101.1%（P ＜0.05），其他各组间差异不显著（P ＞0.05）。各处理组的血清尿素氮含量极显著低于CK1 组 （P ＜0.01），40%组降幅最大，达60.3%。

表2 棉秆水平对育肥期绵羊血清中蛋白质代谢指标的影响

2.2 不同棉秆水平对育肥期绵羊血清中脂肪代谢指标的影响 由表3 可知，血清胆固醇除40%组外，各处理组均高于CK1 组，但差异不显著（P＞0.05）； 各组间的甘油三酯也无显著差异 （P ＞0.05）；处理组血清中高密度脂蛋白含量有增加的趋势（P ＞0.05），其中，50%组含量最高，较CK1组增加了31.7%； 各组间的低密度脂蛋白无显著差异，30%组最高， 比CK1 组提高28.6%，40%组最低，降低了11.9%。各组之间的碱性磷酸酶活性差异不显著（P ＞0.05），其中40%组较CK1 组提高了31.5%，活性最高。

2.3 不同棉秆水平对育肥期绵羊血清中能量代谢指标的影响 由表4 可知， 各处理组血糖含量随着棉秆比例的增加而提高， 但均低于CK1 组，无显著性差异（P ＞0.05）。40%组和50%组的乳酸脱氢酶活性较CK1 组提高了40.3%和37.3%，差异显著（P ＜0.05），较CK2 组分别提高了46.9%和43.8%，差异极显著（P ＜0.01），其他组差异不显著。 肌酸激酶活性随着棉秆比例的增加逐步增加， 其中30%、40%和50%组较CK1 组分别提高了119.7%、121.3%和120.6%， 差异显著 （P ＜0.05）， 较CK2 组提高了63.8%、65.0%和64.5%，差异不显著 （P ＞0.05），20%组则较CK1 组和CK2 组差异都不显著（P ＞0.05）。

表3 棉秆水平对育肥期绵羊血清中脂肪代谢指标的影响

表4 棉秆水平对育肥期绵羊血清中能量代谢指标的影响

2.4 不同棉秆水平对育肥期绵羊血清中钙磷和游离棉酚代谢的影响 由表5 可知， 各组之间甲状腺旁素含量差异不显著（P ＞0.05），其中20%、30%组较CK1 组提高了79.5%、95.2%，较CK2 组提高了9.1%、18.6%，40%和50%组却较CK2 组降低了45.9%和40%。 各组之间血钙和血磷含量差异不显著（P ＞0.05）。50%组血清游离棉酚极显著高于CK1、CK2 组（P ＜0.01）。 30%组血清游离棉酚显著高于CK1、CK2 组（P ＜0.05）。

3 讨论

3.1 不同棉秆水平对育肥期绵羊血清蛋白质代谢的影响 白蛋白既可做营养物质的载体和维持血浆渗透压，也可用于修补组织和提供能量，是机体蛋白质的一个来源， 而球蛋白可作为抗体用于保护机体，机体发生炎症反应时，球蛋白增加。 绵羊血清总蛋白正常含量为60 ～70 g/L，白蛋白为24 ～30 g/L， 球蛋白35 ～57 g/L （王晓龙等，2000）。本试验各组试验羊血清蛋白都在正常范围之内，各组间无显著差异。这与哈丽代等（2016）在绵羊日粮中添加全棉籽和棉花秸秆、 钟荣珍等（2012） 在奶牛日粮中添加全棉籽以及Felekech等（2013）在育肥公羊日粮中添加全棉籽的结果相一致； 血清尿素氮含量可反映动物机体蛋白质代谢情况， 能较准确地反映动物蛋白质代谢和日粮氨基酸的平衡情况， 当反刍动物对蛋白质的利用率降低时，血液中尿素氮含量首先增加（薛白等，2010）。 钟荣珍（2012）在日粮中添加5% ～10%的全棉籽降低了血清尿素氮含量， 与本试验血清尿素氮显著降低结果类似， 综上说明颗粒日粮中添加50%以下棉秆对试验羊血清蛋白质的合成和利用未造成不良影响。 作为衡量肝功能指标的ALT 和AST，肝细胞坏死或酒精中毒都会升高，本试验中，40%和50%组的酶活性显著提高，说明对肝功能造成一定的影响，与Mena（2004）和Coli（1996）分别在泌乳牛和后备母牛日粮中添加全棉籽的结果类似。

表5 棉秆水平对育肥期绵羊血清中钙磷和游离棉酚代谢的影响

3.2 不同棉秆水平对育肥期绵羊血清脂肪代谢的影响 甘油三脂是脂类代谢中一种重要的中间代谢产物，主要储存于脂肪组织中，其测定主要用来反映脂类代谢状况，当脂类消化吸收不良时，甘油三酯明显下降。 胆固醇在血液中与载脂蛋白结合，以可溶性脂蛋白形式存在，可作为细胞膜成分维持细胞的形态和功能， 亦可合成类固醇激素和胆汁酸， 其量的测定也可反映脂肪代谢异常情况（双金等，2014）。高密度脂蛋白可在血液中与肝外组织释放的胆固醇结合，将其运回肝脏处理，而低密度脂蛋白主要用于将肝脏中的胆固醇输送至肝外其他组织（周顺伍等，1999）。本试验中各组之间上述4 种脂类代谢指标水平均无显著差异， 说明50%以下的棉秆添加量对育肥羊脂类代谢未造成不良影响。

3.3 不同棉秆水平对育肥期绵羊血清能量代谢的影响 葡萄糖是衡量动物机体能量平衡的主要标志， 其来源主要是饲料中的糖类被消化进入血液， 并通过神经和激素的调节维持血糖浓度的恒定，以保证机体对葡萄糖的需要量。 试验中，各处理组的血糖含量都低于CK1 组，但差异不显著（P＞0.05），该结果与吐尔逊帕夏（2010）在新疆细毛羊日粮中添加棉籽壳血糖含量的变化趋势一致。乳酸脱氢酶是参与糖无氧酵解和糖异生的重要酶， 在体内可逆地催化丙酮酸和还原性辅酶I 转变为乳酸和氧化性辅酶I， 进而参加机体的能量代谢， 因此乳酸脱氢酶含量的改变直接影响到机体的能量代谢（唐粉芳等，1994），临床上升高，见于肝炎、肝硬化等机体损伤。肌酸激酶是一个与细胞内能量运转、 肌肉收缩、ATP 再生有直接关系的重要激酶，其可逆地催化肌酸与ATP 之间的转磷酰基反应（周顺伍等，1999），临床上升高见于心脏疾病。本试验中，40%和50%组的两种血清酶活性显著高于对照组。说明这两组试验羊的肝功能、心脏功能可能受到损伤。

3.4 不同棉秆水平对育肥期绵羊血清钙磷代谢的影响 甲状旁腺激素是调节血钙浓度的最重要激素，可促进骨质吸收，通过动员骨钙入血和促进远端肾小管对钙的重吸收提高血钙含量。 同时通过抑制近球小管重吸收磷，降低血磷含量。碱性磷酸酶含量与血清中钙的平衡浓度有关， 同时可调节磷代谢 （Simoko，1991）。 Emetick 和Bushman（1968）研究认为，保持钙盐浓度（0.44%）不变，将磷酸盐浓度从0.33%提高至0.62%和0.8%， 尿结石的发病率分别从0 提高至31%和73%（Emetick，1964），保持磷水平（0.90%）不变，钙盐水平由0.51%提升至0.90%，尿石症发病率从80%降低至62%，说明高磷低钙日粮可导致尿结石。本试验日粮中，钙磷比为3：1 左右，结果表明，处理组血钙无变化，血磷有提高趋势，但差异也不显著（P >0.05），另外据李艳丽（2011）报道，在绵羊日粮中添加棉酚，随着添加量增加，血钙含量逐渐降低，血磷含量无显著变化。 同时本试验中甲状旁腺激素含量也差异不显著（P > 0.05），说明颗粒日粮中添加50%以下棉秆未对育肥羊钙磷代谢造成显著不良影响。

本试验结果表明，随着棉秆含量的增加，日粮中游离棉酚含量逐渐提高，试验羊的血清游离棉酚含量亦随之增加。不同动物对游离棉酚的耐受性不同，Barraza 等（1991）认为，成年荷斯坦母牛每天摄入棉酚23 g，其血液生理生化指标及生产性能不受影响。 李艳丽等（2011）在绵羊日粮添加1722 mg／d时，对血清生化指标无显著影响。 本试验中试验羊棉酚日摄入量未超过1000 mg/d， 血清游离棉酚含量最高为0.054 μg/mL，远低于Santos 等（2003）建议血浆棉酚的安全剂量含量5.0 μg/mL。

4 结论

在本试验条件下，随着棉秆含量的增加，血清游离棉酚含量逐渐增加，40%、50%组的血清谷草转氨酶、谷丙转氨酶、乳酸脱氢酶、肌酸激酶显著增加，可能造成试验羊肝功能受损；对血清蛋白代谢、脂肪代谢、能量代谢、钙磷代谢未形成显著影响。 综上所述，在颗粒饲粮中添加30%以下的棉花秸秆对育肥期绵羊机体健康和营养代谢影响较小，为最适添加量。