放牧对不同肉牛血液生化指标、抗氧化能力及免疫功能的影响

满 达,武思同,敖日格乐,张文广,包呼格吉乐图,刘在霞,郭丽丽,鲍艳春,木其尔*

(1.内蒙古农业大学 动物科学学院,内蒙古 呼和浩特 010018;2.内蒙古自治区农牧业技术推广中心,内蒙古 呼和浩特 010018)

内蒙古自治区是国家重要的畜牧业基地,位居全国5大牧区之首,肉牛产业在内蒙古的发展具有得天独厚的资源优势和历史悠久的市场优势。孔德明[1]认为中国肉牛遗传育种与繁殖技术满足不了当前社会发展的需要,从而制约了中国肉牛产业发展的步伐。目前,改良牛的牛肉在全国的覆盖率仍达不到30%,覆盖性较低。除此之外,中国肉牛饲养的集约化、机械化水平较低,粗放式的饲养方式较为普遍,使肉质得不到相应的品质保障。中国还没有建立起成熟的肉牛联合育种机制,很多肉牛育种场群体规模小且分散养殖,仍处于各自为战、封闭育种、目标不明的现状[2]。肉牛育种企业缺乏自主研发能力,育种效率较低,特色不明显,市场优质优价反应迟钝[3]。近些年来,世界各国的科研工作者们在致力于培育新肉牛品种的同时,注重选育当地品种,评估实际生产中当地品种的抗氧化适应能力和机体各项指标。血液指标是研究动物生长发育的重要参考依据[4],可以反映动物的健康状况、品种或品系的遗传特性以及生长环境等内外环境因素的影响。本试验采用酶联免疫法对锡林郭勒盟最受当地牧民欢迎的3个肉牛品种西门塔尔牛、夏洛莱牛以及蒙古牛进行血清生化指标、抗氧化能力及免疫功能的测定,探究不同品种肉牛在相同放牧饲养条件下血清生化指标的差异,进一步确定3种肉牛在适应性及抗逆性能等方面所表现出的优势,以期为当地品系的选育提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物

试验于2020年7月在内蒙古锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗进行,在当地牧场随机选择健康、体重和体况相近的成年夏洛莱牛、西门塔尔牛和蒙古牛母牛各20头作为试验牛。全部试验牛从出生到成年均在同一天然草场自然放牧,自由采食及饮水。

1.2 试剂及仪器

主要仪器有GYI-LRH-400-D生化培养箱、BIO-RAD680型酶标仪、RT-1904C半自动生化分析仪、分光光度仪。ELISA试剂盒购自江苏酶免实业有限公司。

1.3 样品采集

牛禁食12 h后颈静脉采血10 mL,置于干燥真空非抗凝采血管,离心机10 000 g离心15 min,收集血清于离心管中,记录日期及编号后液氮储存,运回实验室后将样品保存至超低温冰箱。

1.4 血液指标测定

1.4.1 血清免疫指标测定 采用酶联免疫法测定试验牛血清中免疫球蛋白A(IgA)、白细胞介素-1(IL-1)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)、白细胞介素-2(IL-2)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量。

1.4.2 血清抗氧化指标测定 采用酶联免疫法测定试验牛血清中超氧化物歧化酶((superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活力,丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,以及总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)。

1.4.3 血清生化指标测定 采用酶联免疫法测定试验牛血清中总蛋白(total protein,TP)、白蛋白(albumin,ALB)、球蛋白(globulin,GLB)、白球比(albumin/globulin,A/G)、尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)、葡萄糖(glucose,GLU)、甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TCHO)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterin,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)含量。

1.4.4 血清无机离子测定 血清钠离子(Na+)、氯离子(CL-)、钾离子(K+)利用RT-1904C半自动生化分析仪和分光光度仪测定,检测试剂盒购自北京索莱宝科技有限公司,测试方法按试剂盒说明书操作。

1.5 数据分析处理

2 结果与分析

2.1 放牧条件下不同品种牛的血清免疫指标

放牧条件下不同品种牛血清免疫指标检测结果见表1。由表1可知,西门塔尔牛和蒙古牛血清中IgA和IgM含量极显著高于夏洛莱牛(P<0.01),IgG含量显著高于夏洛莱牛(P<0.05)。3种牛的血清中IL-1、IL-2和TNF-α含量无显著差异(P>0.05)。

表1 夏洛莱牛、西门塔尔牛和蒙古牛血清免疫指标比较

2.2 放牧条件下不同品种牛的血清抗氧化指标

放牧条件下不同品种牛血清抗氧化指标检测结果见表2。由表2可知,3种牛血清中MDA含量之间差异极显著(P<0.01),蒙古牛血清中MDA含量极显著高于西门塔尔牛(P<0.01),极显著低于夏洛莱牛(P<0.01);西门塔尔牛和蒙古牛血清中SOD活性极显著高于夏洛莱牛(P<0.01);西门塔尔牛血清中CAT活性居中,蒙古牛血清中CAT活性显著高于夏洛莱牛(P<0.05);3个品种牛之间血清T-AOC和GSH-Px活性无显著差异(P>0.05)。

表2 夏洛莱牛、西门塔尔牛和蒙古牛血清抗氧化指标的比较

2.3 放牧条件下不同品种牛的血清生化指标

放牧条件下不同品种牛血清生化指标检测结果见表3。由表3可知,3个品种牛血清中HDL-C含量之间差异极显著(P<0.01),西门塔尔牛血清HDL-C含量极显著高于夏洛莱牛(P<0.01),极显著低于蒙古牛(P<0.01);蒙古牛血清中LDL-C含量显著低于夏洛莱牛和西门塔尔牛(P<0.05);西门塔尔牛和蒙古牛血清中ALB含量显著高于夏洛莱牛(P<0.05);3个品种牛之间血清BUN、GLU、TP、TCHO、TG、GLB和A/G含量无显著差异(P>0.05)。

表3 夏洛莱牛、西门塔尔牛和蒙古牛血清生化指标比较

2.4 放牧条件下不同品种牛血清无机离子含量

放牧条件下不同品种牛血清无机离子检测结果见表4。由表4可知,3个品种牛之间血清CL-、Na+和K+含量无显著差异(P>0.05)。

表4 夏洛莱牛、西门塔尔牛和蒙古牛血清无机离子含量比较

3 讨 论

3.1 放牧条件下不同肉牛血清免疫指标比较

血清免疫球蛋白能结合抗原,激活补体,调节体液免疫功能。血清中免疫球蛋白水平是评估免疫状况的重要指标,能反映出机体的免疫水平[5]。血清中的细胞因子对机体炎症和抗炎过程起到重要的作用,是机体细胞免疫功能的表征[6]。目前对于不同肉牛血清免疫指标的研究结论不一,傅春泉等[7]研究表明荷斯坦牛、德系西门塔尔牛和西荷杂种牛免疫指标无显著性差异。德系西门塔尔牛与荷斯坦牛及其杂种后代血液生理生化指标的比较分析表明,西荷杂交牛的免疫功能均比荷斯坦牛强,抗病能力更好[8]。本研究中,在内蒙古锡林郭勒盟西乌珠穆沁草原一致放牧条件下,西门塔尔牛和蒙古牛的血清IgA、IgG和IgM含量均显著高于夏洛莱牛,说明西门塔尔牛和蒙古牛的免疫功能优于夏洛莱牛。可能是由于蒙古牛是内蒙古自治区地方品种,且饲养方式以放牧为主,对当地的气候和生态环境有较强的适应能力。

3.2 放牧条件下不同品种肉牛血清抗氧化指标比较

机体的抗氧化系统抑制了活性氧自由基(reactive oxide species,ROS)的毒性作用,使机体处于氧化自由基产生和清除之间的动态平衡,该平衡状态与动物的健康状况密切相关[9-10]。血清中MDA含量可以反映机体的脂质过氧化程度,间接地反映组织细胞的受损程度[11]。血清中T-AOC活性越高,其对自由基的清除能力就越强[12]。SOD的主要作用是催化超氧阴离子及自由基的歧化反应[13],其活性反映机体清除自由基的水平。在本研究中,蒙古牛血清MDA含量显著低于另两个品种,西门塔尔牛和蒙古牛血清SOD活性极显著高于夏洛莱牛,蒙古牛血清CAT活性显著高于夏洛莱牛,这些结果都说明,蒙古牛较其他两种肉牛具有更好的抗氧化能力,与陈浩等[14]对热应激状态下不同品种肉牛免疫功能和抗氧化功能的比较研究中得到的西门塔尔牛、安格斯牛和蒙古牛有较好的免疫功能和抗氧化功能的研究结果一致。

3.3 放牧条件下不同肉牛血清生化指标比较研究

血清生化指标与机体的代谢免疫有密切关联。血清TP、ALB及BUN含量体现了机体蛋白质代谢和氮沉积的能力,反映动物体内蛋白质和日粮氨基酸的平衡状况[10]。血液中BUN水平低,说明氨基酸平衡好、蛋白质合成率较高。品种、饲养管理等因素均会导致对蛋白质需要的差异,本研究中蒙古牛血清ALB含量显著高于夏洛莱牛和西门塔尔牛。ALB反映了机体蛋白质的合成与代谢[15]。TG是衡量机体脂代谢的重要指标,其含量的减少反映了脂肪合成的增强或分解的减弱[16]。TG、HDL-C和LDL-C是反应机体脂肪代谢的重要指标,血清中HDL-C和LDL-C含量高从而降低血脂水平[4]。本研究发现,3种肉牛血清HDL-C含量之间差异极显著,西门塔尔牛血清HDL-C含量极显著高于夏洛莱牛,极显著低于蒙古牛,蒙古牛血清LDL-C含量显著低于夏洛莱牛和西门塔尔牛,说明蒙古牛在放牧条件下代谢平稳,夏洛莱牛和西门塔尔牛适合长期放牧从而降低血脂水平。3种肉牛之间血清BUN、GLU、TP、TCHO、TG、GLB和A/G含量无显著差异。因此,可以将血液生理生化指标、抗氧化能力及免疫功能指标作为衡量选育引进品种的适应性的一个依据。

3.4 放牧条件下不同肉牛血清无机离子含量比较

血清离子对调节机体内渗透压、维持细胞新陈代谢与酸碱平衡起着无法替代的作用。钠离子是细胞外液中带正电的主要离子,保证体内水的平衡;钾离子是生命所必需的无机离子之一[17]。本研究发现3种肉牛之间血清CL-、Na+和K+含量无显著差异,说明引进品种夏洛莱牛和西门塔尔牛可以适应当地放牧条件,并为当地品种改良提供优良基因。

4 结 论

在一致放牧条件下,西门塔尔牛、蒙古牛和夏洛莱牛的血液生化指标、抗氧化能力和免疫功能存在差异。蒙古牛血清免疫指标含量和抗氧化能力高于西门塔尔牛和夏洛莱牛,在体脂代谢方面不同肉牛品种差异不显著。总的来说,蒙古牛代谢趋于稳定,且免疫能力和抗氧化能力高于西门塔尔牛和夏洛莱牛。