蛋氨酸对反刍动物的维持、生长、繁殖等生命活动都起到非常重要的作用，是反刍动物的主要限制性氨基酸，在动物生长过程中自身无法合成或合成的量无法满足动物生长需要。一般来说蛋氨酸在饲粮中含量较低，并且在饲粮加工过程中易被破坏，需要在饲粮中添加一定量的蛋氨酸以满足动物生长维持需要。李雪玲等[1]研究表明，在饲粮中添加适量的蛋氨酸会显著影响羔羊氮利用效率和氮的生物学价值。反刍动物有其特殊的瘤胃结构，蛋氨酸进入瘤胃后，一般在瘤胃中只能稳定3~4 h[2]，在瘤胃微生物的作用下会被大量降解，导致能够到达小肠吸收的蛋氨酸较少。目前常用蛋氨酸源有DL-蛋氨酸(DLM)、蛋氨酸羟基类似物(HMTBA)、蛋氨酸羟基类似物钙盐(HMTBA-Ca)[3]。以往的研究发现，与DLM相比，蛋氨酸钙盐可显著提高肉鸡日增重，增加骨骼长度和重量，提高骨骼指数[4]，同时能更好地维持肠道氧化还原稳态，降低活性氧(ROS)含量，提高抗氧化能力[5]。蛋氨酸羟基类似物异丙酯[2-hydroxy-4-(methylthio) butanoic acid isopropyl ester，HMBi]则是一种较成熟的过瘤胃蛋氨酸产品，在市场已被应用推广多年，HMBi因其特殊的化学结构在瘤胃中较稳定，微生物降解缓慢，可以稳定地为反刍动物提供蛋氨酸，在奶牛上已被大范围使用[6], 在肉羊养殖过程中未见大量报道。
随着羊肉需求量日趋旺盛，湖羊也因其屠宰率较高、肉质鲜嫩多汁、膻味较轻[7]等优势在肉羊生产中饲养量逐渐增大。湖羊是我国皮肉兼用的优良地方品种，具有生长发育快、繁殖能力强等优良特点，同时能够适应南方高温、潮湿环境，在南方肉羊生产中发挥了巨大的作用[8]，主要于浙江、江苏等省大量养殖。鉴于此，本试验在基础饲粮相同的情况下，通过研究在全混合颗粒料中添加不同类型蛋氨酸对湖羊生长性能及血清生化指标的影响，为实际生产中湖羊饲粮的配制提供理论据。
1 材料与方法 1.1 试验材料试验所用HMBi以及蛋氨酸钙盐均由上海某公司提供。HMBi是一种流动性好的白色至米黄色粉末状物质。蛋氨酸钙盐成品为浅褐色粉末或颗粒。
1.2 试验设计及饲粮试验选取60~70日龄健康湖羊72只，体重为(19.99±2.04) kg，随机分为3组：对照组、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组，每组6个重复(栏)，每个重复4只(公母各占1/2)，分栏饲养。参考《肉羊饲养标准》(NY/T 816—2004)配制基础饲粮，其组成及营养水平见表 1，预混料组成见表 2。基础饲粮蛋氨酸本底值为1.2 g/kg，对照组饲喂基础饲粮，试验Ⅰ组饲喂在基础饲粮中添加1.5 kg/t蛋氨酸钙盐的试验饲粮，试验Ⅱ组饲喂在基础饲粮中添加1.5 kg/t HMBi的试验饲粮。
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表 1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) |
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表 2 预混料组成 Table 2 Premix composition |
于徐州某反刍饲料加工厂采用制粒机在温度75 ℃下将基础饲粮和试验饲粮制成全混合颗粒料。肉羊全混合颗粒料按照体重5%左右饲喂，每3 d增加1次饲喂量，自由饮水，其他饲养管理按养殖场规定执行。预试期7 d，正试期80 d，于2018年10月至2019年1月在江苏某肉羊养殖场进行。
1.3 检测指标 1.3.1 生长性能指标测定试验第1天空腹个体称重，屠宰前24 h断食，2 h断水，屠宰前称重记录屠宰活重。记录每组试验羊采食量；以重复为单位计算平均日增重；根据平均日采食量和平均日增重计算料重比。
1.3.2 血清生化指标测定屠宰前颈静脉采血5 mL, 置于离心管中，1 980×g、4 ℃条件下离心15 min，分离血清，置于-20 ℃冰箱保存。采用日本全自动生化分析仪(TBA-40FR)测定血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、总蛋白、尿素氮、甘油三酯含量；采用放射免疫法测定血清甲状腺素、胰高血糖素、胰岛素含量；血清超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)以及过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量采用尤尼柯分光光度计(UNICO-7200)测定, 检测试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
1.4 数据分析采用SPSS 25.0统计软件对试验数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，采用Duncan氏法进行多重比，结果用平均值±标准差表示，以P＜0.05为差异显著。
2 结果与分析 2.1 全混合颗粒料中添加不同类型蛋氨酸对湖羊生长性能的影响由表 3可知，各组间试验羊初重无显著差异(P>0.05)，与对照组相比，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组总增重、平均日增重均有上升的趋势，其中试验Ⅰ组总增重提高了12.8%(P>0.05)，试验Ⅱ组总增重提高了3.1%(P>0.05)；料重比方面，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组均有下降的趋势，其中试验Ⅰ组下降了12.2%(P>0.05)，试验Ⅱ组下降了3.6%(P>0.05)；3组试验羊均表现出公羊总增重、平均日增重高于母羊，公羊料重比低于母羊。这表明肉羊饲粮中添加一定量蛋氨酸钙盐和HMBi有提高肉羊增重速度、降低料重比的趋势。
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表 3 不同类型蛋氨酸对湖羊生长性能的影响 Table 3 Effects of different types of methionine on growth performance of Hu sheep |
由表 4可知，试验Ⅱ组血清甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇含量均显著高于对照组和试验Ⅰ组，(P < 0.05)；试验Ⅱ组血清总蛋白含量显著高于对照组和试验Ⅰ组(P < 0.05)；对照组与试验组在血清尿素氮以及高密度脂蛋白胆固醇含量方面无显著差异(P>0.05)。
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表 4 不同类型蛋氨酸对湖羊血清生化指标的影响 Table 4 Effects of different types of methionine on serum biochemical indexes of Hu sheep |
由表 5可知，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组血清中丙二醛含量、谷胱甘肽过氧化物酶活性相比于对照组均有上升的趋势，但差异不显著(P>0.05)；试验Ⅱ组血清过氧化氢酶活性相比于对照组提高了8.8%(P>0.05)，试验Ⅰ组血清超氧化物歧化酶活性相比于对照组提高了14.1%(P>0.05)。
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表 5 不同类型蛋氨酸对湖羊血清抗氧化指标的影响 Table 5 Effects of different types of methionine on serum antioxidant indexes of Hu sheep |
由表 6可知，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组血清甲状腺素、胰岛素、胰高血糖素含量相比于对照组均有下降的趋势，其中试验Ⅰ组血清甲状腺素含量下降了15.6%(P>0.05)，胰岛素含量下降了30.1%(P>0.05)，胰高血糖素含量下降了11.1%(P>0.05)；试验Ⅱ组血清甲状腺素含量下降了12.5%(P>0.05)，胰岛素含量下降了2.1%(P>0.05)，胰高血糖素含量下降了8.7%(P>0.05)。
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表 6 不同类型蛋氨酸对湖羊血清激素含量的影响 Table 6 Effects of different types of methionine on serum hormone contents of Hu sheep |
研究表明，提高饲粮蛋氨酸水平可刺激瘤胃微生物的生长繁殖，加强瘤胃发酵作用，从而促进反刍动物对饲粮养分的消化率[9-10]，进而提高肉羊的生长性能。但直接在反刍动物饲粮中添加蛋氨酸效果不佳，蛋氨酸在进入瘤胃后，在瘤胃中被瘤胃微生物大量降解，导致能够被吸收利用的蛋氨酸较少，大大限制了机体对蛋氨酸的利用。本试验发现，试验Ⅰ组总增重以及平均日增重均高于试验Ⅱ组，有可能是因为试验动物年龄较小，瘤胃尚未发育完全，瘤胃微生物种类较少，导致蛋氨酸直接在瘤胃中分解进入小肠吸收，反而添加蛋氨酸钙盐效果更好。王杰等[11]研究发现，饲粮蛋氨酸不足时会降低羔羊日增重，显著影响羔羊生长性能。密士恒等[12]研究发现，在饲粮中添加瘤胃保护性蛋氨酸能够提高肉羊日增重，但差异不显著，本试验结果与此相符。
3.2 全混合颗粒料中添加不同类型蛋氨酸对湖羊血清生化指标的影响血清尿素氮是反映机体氮代谢的重要标志，其含量可在一定程度上反映动物体内蛋白质代谢状况及饲粮氨基酸的平衡状况[13]。牛雪佳等[14]发现，血清尿素氮为蛋白质代谢后的产物，可作为动物限制性氨基酸研究的一个间接指标。本试验中，饲粮添加HMBi导致血清尿素氮含量有升高的趋势。燕磊[15]在饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸，发现小尾寒羊血清尿素氮含量降低。杨维仁等[16]给安装有瘤胃瘘管的肉牛饲喂不同形式的蛋氨酸发现，饲喂瘤胃保护性蛋氨酸能显著增加体内可消化氮和沉积氮的含量，降低血清尿素氮的含量。这与本试验结果不相符，有可能是因为试验动物基础饲粮营养水平不同或者饲粮中氨基酸不平衡，导致机体氮代谢失常，反而增加了血清中尿素氮的含量。
血清甘油三酯为脂肪代谢的产物，其含量越低，表明机体脂肪利用率越高[17]，一定程度上可以反映机体脂肪消化吸收状况；血清胆固醇含量可反映机体的脂质代谢状况，胆固醇可分为低密度脂蛋白胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇。低密度脂蛋白胆固醇含量过高时会引起血管狭窄或阻塞，导致动脉粥样硬化。高密度脂蛋白胆固醇作用与低密度脂蛋白胆固醇相反，能够抵抗动脉粥样硬化，保护血管。本试验中，试验Ⅱ组血清甘油三酯、总蛋白、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇含量显著高于对照组和试验Ⅰ组，表明机体脂肪利用率降低。郝薪云等[18]研究发现，在饲粮中添加蛋氨酸能够降低羊驼血清尿素氮含量，但对总蛋白、甘油三酯、葡萄糖含量无显著影响，与Pinotti等[19]的研究结果一致，但与本试验结果不相符，原因可能是试验饲粮组成或者动物生理阶段不同。
3.3 全混合颗粒料中添加不同类型蛋氨酸对湖羊血清抗氧化指标的影响机体的氧化还原系统一般处于动态平衡中，含硫氨基酸通过影响相关物质活性，从而调节机体多种生理活动[20]。通常来说谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性及丙二醛含量可以衡量动物机体抗氧化能力。谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶主要作用为清除体内自由基，是动物机体内主要的消除自由基酶。过氧化氢酶是过氧化物酶体的标志酶，催化细胞内过氧化氢分解，防止过氧化[21]。丙二醛是脂质过氧化的产物之一，它能交联蛋白质、脂类、核酸和糖类，破坏组织细胞完整性，细胞组分外流，代谢紊乱，导致细胞死亡[22]。当机体内谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性升高，血清丙二醛含量降低时，机体的抗氧化能力越强。本试验中，各组血清谷胱甘肽过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性以及丙二醛含量无显著差异，表明饲粮中添加不同类型蛋氨酸对机体抗氧化系统无显著影响。周国波[23]报道，热应激奶牛饲粮中每天添加13 g HMBi能显著提高血清中谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性，降低丙二醛含量。韩兆玉[24]等研究发现，在夏季奶牛饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸，奶牛血清丙二醛含量降低，血清中谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性增强。这与本试验结果不相符，可能是因为肉羊与奶牛虽然都是反刍动物，但机体氨基酸代谢过程以及抗氧化系统有所不同，具体原因还需进一步试验探究。
3.4 全混合颗粒料中添加不同类型蛋氨酸对湖羊血清激素含量的影响胰岛素能够促进机体的合成代谢，调节机体糖代谢、脂代谢以及蛋白质代谢。胰岛素不仅能够促进血液中葡萄糖进入肌肉、肝脏和脂肪等组织细胞合成糖原或转变成其他营养物质贮存起来，还可以直接分解葡萄糖为机体正常生命活动提供能量。研究发现，在饲粮中添加适量的蛋氨酸会影响血清中胰岛素的含量，从而促进糖原的合成，提高糖的利用率和蛋白质的合成[25]；与胰岛素的作用相反，胰高血糖素能够促进糖原分解和糖异生，使血糖含量明显升高。甲状腺激素为氨基酸衍生物，能够促进机体新陈代谢以及维持神经系统兴奋，具有降低胆固醇含量和改善血脂的作用。其在生物体内以三碘甲状腺原氨酸和四碘甲状腺原氨酸2种形式存在[26]。血液中甘油三酯和胆固醇含量越高，甲状腺素含量越低[27]；本试验中，试验组血清胰岛素、甲状腺素、胰高血糖素含量虽均低于对照组，但差异不显著，表明添加不同类型蛋氨酸对血液激素无明显作用。王群等[28]发现，在饲粮中添加2-羟基-4-(甲硫基)丁酸异丙酯对血清胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、催乳素(PRL)、胰岛素和甲状腺素的含量无显著影响, 这与本试验有相同结果。
4 结论全混合饲粮颗粒料中添加不同类型蛋氨酸对湖羊生长性能产生一定影响，具有促进其生长的潜力，其中蛋氨酸钙盐效果略好于HMBi，同时影响机体部分血清生化指标，但对其血清激素含量及抗氧化指标无显著影响。
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