甜高粱青贮替代玉米青贮对肉羊血液生理生化及抗氧化指标的影响

王 斐，何振富，陈 平，谢建鹏，贺春贵

（甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所, 甘肃 兰州 730070）

优质饲用甜高粱(Sorghum bicolor)具有抗旱、耐贫瘠、生物产量高、光合作用高、适口性佳的特性，美国、俄罗斯、澳大利亚和日本等畜牧业发达的国家对其十分重视，大量应用于奶牛、肉牛及肉羊的养殖中[1-2]。利用青贮发酵能够充分发挥甜高粱茎秆中丰富的蔗糖、果糖和半乳糖等糖分的作用、提高其饲喂效果，而且与玉米(Zea mays)、苜蓿(Medicago sativa)混合青贮后亦表现良好[2-6]。与玉米青贮相比，甜高粱青贮有利于提高动物机体的氮利用率、增加蛋白质合成，能够在一定程度上降低饲喂过程中的安全风险[7-8]。但此前的研究多集中于甜高粱青贮与玉米青贮对肉羊生长性能、营养物质消化率、瘤胃发酵参数等方面的影响，对肉羊血清相关指标的研究较少；且针对不同比例甜高粱青贮替代玉米青贮饲喂效果的研究多集中于奶牛和肉牛[9-12]。因此，本研究以不同比例甜高粱青贮替代玉米青贮饲喂肉羊，对肉羊血液生理指标、血清生化指标及血清抗氧化指标进行测定和分析，以期探明甜高粱青贮对肉羊机体健康的影响，筛选最佳替代比例，为甜高粱青贮在肉羊养殖业中的进一步推广和应用提供基础数据和理论支撑。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验于2021 年8 月1 日－10 月30 日在甘肃省临夏回族自治州东乡族自治县甘肃优尔塔农牧业农民专业合作社养殖基地开展。按照体重、年龄、胎次相近原则，选择体重相近[(24.69 ± 2.68) kg]的3～4 月龄健康小尾寒羊作为试验备选，并进行编号，进行14 d 的预试验期，期间完成驱虫、健胃等前期工作，并观察肉羊的健康状况、采食量、粪尿情况和适应性等，选择其中表现正常一致的50 只进入试验期。随机分为5 组，每组12 只，雌雄各半，分别以不同比例甜高粱青贮替代玉米青贮(以干物质(DM)计) [Ⅰ组(对照组)：0，Ⅱ组：25%，Ⅲ组：50%，Ⅳ组：75%、Ⅴ组：100%]作为粗料，营养水平如表1 所列。精料按《肉羊饲养标准》(NY/T 816－2004)配制，同时为了防止天气炎热导致饲料腐败，并考虑到肉羊育肥营养需求的变化，精料分三批配制，组成及营养水平如表2 所列。预混料由甘肃德华生物股份有限公司提供。

表1 青贮饲料营养水平(风干基础)Table 1 Nutrient level of the silage roughage (air-dried basis)

表2 不同批精饲料组成及营养水平(风干基础)Table 2 Composition and nutrient level of the concentrate feed (air-dried basis)

1.2 饲养管理

试验羊只全部采用单栏饲喂，自由饮水，每日饲喂前清扫饲槽，每周对饲槽及圈舍进行清理与消毒。精料饲喂量按羊只体重的3%供给，每天饲喂3 次(08:00、12:00、20:00)，试验期间每30 d 进行称重并调整饲喂量。粗料自由采食，每天饲喂4 次(07:30、11:00、17:00、22:00)。预试验期14 d，试验期90 d。

1.3 血样采集与处理

于试验期最后一天对所有羊只经颈静脉采血12 mL分别置于抗凝剂采血管(2 mL)、无抗凝剂采血管(10 mL)。抗凝血样4 ℃保存，于1 h 内测定血液生理指标；无抗凝血样室温静置45 min 后离心(3 000 r·min-1，15 min)，取上层血清，-20 ℃保存待测。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 生 长性能

试验期第1 天和最后一天称重并记录羊只体重，计算平均日增重(ADG)；每次称重均在早晨饲喂前空腹进行，连续称重两次取平均值。每日记录粗饲料和精料投喂量及剩余量，计算日均采食量(ADFI) (以DM 计)。根据ADG 和ADFI 计算料重比(F/G)，各指标计算公式如下：

1.4.2 血 液 生 理 指 标 测 定

白细胞数(WBC)、中性粒细胞数(NEUT)、中性粒细胞比率(NEUT%)、淋巴细胞数(LYM)、淋巴细胞比率(LYM%)、中间细胞数(MID)、中间细胞比率(MID%)、红细胞数(RBC)、血红蛋白(HGB)、红细胞比容(HCT)、红细胞平均体积(MCV)、平均血红蛋白含量(MCH)、平均血红蛋白浓度(MCHC)、红细胞分布宽度SD (RDW-SD)、红细胞分布宽度CV (RDWCV)、血小板总数(PLT)、血小板平均体积(MPV)及血小板比容(PCT)利用美国爱德士全自动动物血细胞分析仪(IDEXX ProCyte Dx)测定。

1.4.3 血 清 生 化 指 标 测 定

血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLOB)、葡萄糖(GLU)、钙(Ca)、磷(P)、总胆固醇(TCHO)、尿素氮(UN)、肌酐(CREA)含量与谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)活性采用广州市番禺区华鑫科技有限公司生产的试剂盒，利用日本希森美康全自动生化分析仪(BX3010)进行测定，操作步骤按照试剂盒说明书进行。

1.4.4 血清抗氧化指标测定

血清超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)浓度及总抗氧化能力(T-AOC)利用美国雷杜酶标仪(Rayto RT-6100)进行测定，试剂盒购自南京建成生物工程研究所，按试剂盒说明进行测定。

1.4.5 数 据统计与处理

试验数据采用DPS v9.50 软件进行统计分析，以平均值 ± 标准差表示，数据进行单因子方差分析(one-way ANOVA, LSD)，采用Duncan 多重比较检验进行组间的多重比较，P< 0.05 为差异显著。

2 结果

2.1 生长性能

结果显示(表3)，各组末重、ADG 及ADFI 在不同处理间均无显著差异(P> 0.05)；但Ⅴ组F/G 显著(P< 0.05)低于Ⅱ组。

表3 肉羊不同育肥阶段日增重Table 3 Average daily gain of sheep in different fattening stages

2.2 血液生理指标

结果显示(表4)，仅Ⅲ组PLT 显著(P< 0.05)高于其他各组，但各组均在参考范围值内；其余指标各组别间均无显著差异(P> 0.05)，其中Ⅲ组和Ⅳ组的HGB、Ⅱ组～Ⅴ组的MCV 及Ⅱ组的MCHC 均高于参考范围值，各组RBC 均低于参考范围值。

表4 各组肉羊血液生理指标Table 4 Blood physiological indexes of sheep in different groups

2.3 血清生化指标

结果显示(表5)，Ⅰ组和Ⅱ组的ALB 均高于参考范围，且Ⅰ组和Ⅱ组显著高于(P< 0.05) Ⅳ组；各组AST 均高于参考范围，其中以Ⅰ组最高(151.25 U·L-1)且显著(P< 0.05)高于其他各组；各组ALP 均远高于参考范围，其中以Ⅰ组最高(441.00 U·L-1)，超出参考范围上限2.83 倍，与Ⅲ组和Ⅴ组差异显著(P< 0.05)，且Ⅱ组显著高于Ⅴ组(P< 0.05)；Ⅳ组的CREA 显著高于(P< 0.05)Ⅱ组，且Ⅱ组略低于参考范围。其他各项指标处理间均差异不显著(P>0.05)，其中Ⅰ组的UN 略低于参考范围，P 略高于参考范围；Ⅱ组的TP 和GLU 高于参考范围，UN 略低于参考范围；Ⅲ组的GLU 高于参考范围；Ⅳ组的GLU 和P 高于参考范围；Ⅴ组的UN 和GLU 低于参考范围，P 高于参考范围。

2.4 血清抗氧化指标

结果显示(表6)，Ⅱ组和Ⅲ组的CAT 均显著高于Ⅰ组和Ⅳ组，其中以Ⅲ组最高，较Ⅰ组和Ⅳ组分别高49.76%和42.13%；Ⅴ组SOD 显著(P< 0.05)高于其他各组，分别较Ⅰ组高28.57%、较Ⅱ组高40.74%、较Ⅲ组高17.39%、较Ⅳ组高28.57%，且Ⅰ组、Ⅲ组、Ⅳ组显著(P< 0.05)高于Ⅱ组；Ⅳ组T-AOC 显著(P<0.05)高于Ⅰ～Ⅲ组，分别高28.30%、14.55%和12.50%；各组GSH-Px 差异不显著(P> 0.05)，其中以Ⅴ组最高，较其他各组分别高15.02%、11.46%、3.93%和2.00%；各组MDA 差异不显著，其中以Ⅰ组最高，较其他各组分别高15.32%、5.45%、3.44%和23.74%。

表6 血清抗氧化指标Table 6 Serum antioxidant indexes

3 讨论

3.1 对肉羊生长性能的影响

生长性能是养殖业中用于评价动物个体品质最有意义的指标，尤其在针对某种饲料开展饲喂效果评价试验中，日增重、日采食量及料重比是最为重要的生长性能指标。此前的研究中，由于相较于玉米，甜高粱淀粉含量低、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量高，在肉羊育肥试验中表现为采食量较低、育肥效果不理想[8]。但在本研究中，不同处理间的ADG 和ADFI 并没有显著的差异，说明甜高粱青贮能够满足肉羊育肥的正常需求。同时，在全部饲喂甜高粱青贮时，F/C 显著低于替代25%玉米青贮，说明在肉羊育肥时，以甜高粱青贮作为粗饲料相较于玉米青贮饲喂能够在一定程度上降低饲喂成本。

3.2 对肉羊血液生理指标的影响

临床血液学检查是评定血液细胞成分的数量及形态，利用结果进行疾病的诊断和检测，其中血液生理指标主要为白细胞、红细胞和血小板(凝血细胞)相关指标。白细胞分为中性粒细胞、淋巴细胞和中间细胞，引起中性粒细胞增多的主要原因包括炎症、细菌感染和急性应激等；而淋巴细胞数量增加多为生理性，显著增加时可能提示白血病。本研究发现，在所有处理中，WBC、NEUT、LYM、LYM%和MID%均以100%甜高粱处理组最低，NEUT%和MID 均以25%甜高粱处理组最低，但各处理间差异并不显著，且各指标均在参考范围内，说明饲喂甜高粱青贮对肉羊白细胞无明显影响，同时对肉羊炎症、细菌感染和急性应激等可能有一定的改善作用，还需要进一步的研究验证。红细胞总数、红细胞比容及血红蛋白浓度是红细胞常规检验项目，由于这3 个指标的相互关系各不相同，故应进一步计算平均红细胞体积和平均血红蛋白浓度。本研究表明，红细胞总数为7.38～7.94 × 1012个·L-1，低于参考范围和阿依古丽·艾买尔[14](12.78～13.43 × 1012个·L-1)的研究结果，但与部分研究结果相似，如侯明杰等[15]以青贮玉米和青贮甜高粱饲喂杜泊羊和小尾寒羊时，羊只红细胞总数为4.81～7.03 × 1012个·L-1，王婷[3]以甜高粱与葡萄籽混合饲喂小尾寒羊时，羊只红细胞总数为5.09～7.85 × 1012个·L-1，可能与试验羊只的品种及年龄有关。同时，部分组的HGB、MCV 及MCHC 稍高于参考范围，但均与其他各处理无显著差异，说明可能与采血不畅、溶血等有关。血小板可以维持内皮细胞的完整性、参与凝血过程并确保血块的机械强度。本研究表明，尽管血小板总数在各试验组均表现一定的显著差异，但基本均在参考范围内。因此可以看出，添加不同比例的甜高粱青贮饲喂肉羊对其血液生理指标无显著负面影响。

3.3 对肉羊血清生化指标的影响

利用对血清中的基底物质、酶和激素等含量高低或水平波动进行分析，是兽医临床生化检验的基础诊断与检测手段之一，基于不同指标的变化，通过模式识别过程分别为指向不同疾病提供可靠的信息。本研究通过对肉羊以不同比例甜高粱青贮替代玉米青贮饲喂90 d 后，检测了14 个血清生化指标，其中仅AST 和ALP 表现明显高于正常值且存在处理间差异，具有较为重要的临床意义；通常AST 升高主要见于肌肉和肝脏损伤或甲状腺机能减退，ALP 升高主要见于骨质沉积增加、肝脏损伤、甲状腺机能亢进、胆管疾病或全身性组织损伤。因此可以看出，饲喂青贮饲料可能会对动物肝脏有不利的影响；同时研究发现，添加甜高粱青贮的各处理组其AST 和ALP 均低于玉米青贮组，其中，25%～100%甜高粱处理组AST 均显著低于玉米青贮组，50%和100%甜高粱处理组ALP 显著低于玉米青贮组，100%甜高粱青贮组其ALP 低于玉米青贮组32.37%，这与张霞等[8]的研究结果一致，甜高粱青贮较玉米青贮对动物肝脏的不利影响更小。这可能与甜高粱中活性物质对高血脂的抑制有正向作用有关[16]。Shen 等[17]在高脂饮食的小鼠日粮中添加高粱浸提物，能够显著改善肝细胞肥大、窦间隙扩张、炎性细胞浸润和球囊变性等肝脏损伤情况，甜高粱青贮饲喂肉羊可能也有类似的效果，还需进一步开展病理组织学检验予以验证。此外，临床上通常会将AST 和ALT 同时作为肝脏功能的评价参考，但在本研究中，尽管各组肉羊的AST 超出了正常范围上限的2.85%～22.97%，但ALT 均在正常范围内，可能与AST 对肝脏损伤的敏感性高于ALT[18]及甜高粱青贮可能有抑制甲状腺功能的作用有关[19]。ALB 升高常见于慢性炎症等，本研究发现，除25%甜高粱青贮组略高于玉米青贮组外，其他各甜高粱处理组均低于玉米青贮组，其中75%甜高粱青贮组显著低于玉米青贮组，说明可能与甜高粱青贮对肉羊慢性炎症有一定的预防作用有关，还需要进一步的研究验证。血清CREA 是评定肾脏功能的常规指标之一，同时也可以反映肾脏的损伤程度，超出正常值，说明肾功能受损[20]，本研究中75%甜高粱添加组显著高于青贮玉米组，但各组均在参考范围内，说明长期饲喂甜高粱青贮对育肥羊肾脏无不良影响。

3.4 对肉羊血清抗氧化指标的影响

动物机体在新陈代谢的过程中不可避免地会产生活性氧(ROS)，也相应地存在广泛的抗氧化防御机制。对于养殖业，增强动物机体的抗氧化能力不仅与动物性食品品质息息相关，也是提升养殖动物健康水平、提高养殖经济效益的有效途径之一。T-AOC 能够综合反映动物机体清除ROS 的总能力，低T-AOC 代表可能存在氧化应激或动物机体的氧化损伤易感性增加。SOD 催化超氧阴离子自由基生成过氧化氢，再由其他抗氧化酶如GSH-Px 和CAT 作用生成H2O 以清除其对细胞的毒害作用。MDA 是细胞膜脂质过氧化的终产物之一，测其水平可间接估计脂质过氧化的程度。此前的大部分相关研究中认为在日粮中添加高粱及其提取物或加工产物能够提高试验动物机体的抗氧化能力，但各指标表现不一。如张霞等[8]对比玉米青贮和甜高粱青贮对肉羊血清抗氧化指标的影响时发现，尽管血清MDA 浓度并无显著变化，但饲喂甜高粱裹包青贮的肉羊血清T-AOC 和SOD 活性均显著增加；玉霞[11]分别用0、25%和50%甜高粱青贮替代全株玉米青贮，尽管随着甜高粱青贮替代比例的增加，奶牛血清T-AOC 极显著降低，但替代25%时SOD活性显著高于全株玉米青贮组，且替代50%时MDA浓度显著高于其他两组；闫慧诗等[21]在育肥猪的日粮中添加高粱原花青素后，血清CAT、T-AOC、SOD 和GSH-Px 活性在育肥阶段均随添加剂量增加而升高，且血清MDA 随之降低；宋献艺等[22]用高粱替代65%和100%的玉米后，育肥猪的T-SOD 活性分别提高32.4%和38.7%，MDA 浓度分别降低25.7%和27.9%；Martineza 等[18]的研究结果显示饲喂高粱或高粱 + 藜麦(Chenopodium quinoa)能够提高大鼠T-AOC 活性；Shen 等[17]对比了正常日粮、单纯高脂日粮及高脂 + 51%高粱日粮对小鼠抗氧化指标的影响，结果显示添加高粱能够改善单纯高脂日粮对小鼠机体的氧化损伤，其血清T-AOC、CAT、SOD、GSH-Px 活性均显著高于，MDA 浓度显著低于单纯高脂日粮小鼠且与正常日粮小鼠相似。本研究结果与前人研究相似，日粮中的玉米青贮被甜高粱青贮替代后，肉羊的CAT、T-SOD 和T-AOC 活性显著升高，其中T-SOD 和T-AOC 活性以替代100%时最高，有随替代比例增加而升高的趋势；而各组CAT 活性以替代50%时最高，与替代比例的相关性不明显，这可能与甜高粱中多酚类物质含量有关，含量过高的单宁酚类化合物对动物部分抗氧化指标表现为抑制作用[23]，需要进一步开展相关试验。研究还表明，GSH-Px 和MDA 虽未表现出组间差异，但甜高粱添加组均高于玉米青贮组，同时有随着替代比例增加而升高的趋势，说明甜高粱青贮确实能够在提高试验动物机体抗氧化能力方面发挥一定的作用。

综上所述，利用甜高粱青贮替代玉米青贮对肉羊健康无明显负面影响，且能够在一定程度上改善血清生化指标，有效保护其肝脏和肾脏，同时降低肉羊对氧化应激的敏感性、提高机体抗氧化能力。