动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 8: 5330 - 5341

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.433

研究论文

复方中草药对湖羊生长性能及血清生化、免疫、抗氧化指标和代谢物的影响

  • 王怡冰 , 1 ,
  • 张伟华 1 ,
  • 李尧 1 ,
  • 袁启航 1 ,
  • 刘波 2 ,
  • 刘芳 2 ,
  • 高贵 3 ,
  • 张恩平 , 1, *
展开
  • 1 西北农林科技大学动物科技学院,杨凌 712100
  • 2 榆林市羊产业发展中心,榆林 719000
  • 3 陕西上河三农科技(集团)股份有限公司,榆林 719000
*张恩平,教授,博士生导师,E-mail:

王怡冰(1999—),女,安徽石台人,硕士研究生,研究方向为动物营养与饲料科学。E-mail:

Copy editor: 武海龙

收稿日期: 2025-01-27

  网络出版日期: 2025-08-14

基金资助

陕西省农业关键核心技术攻关项目(2024NYGG005)

榆林市羊产业研究院建设项目

收起

Effects of Compound Chinese Herbal Medicine on Growth Performance and Serum Biochemical, Immune, Antioxidant Indexes and Metabolites of Hu Sheep

  • WANG Yibing , 1 ,
  • ZHANG Weihua 1 ,
  • LI Yao 1 ,
  • YUAN Qihang 1 ,
  • LIU Bo 2 ,
  • LIU Fang 2 ,
  • GAO Gui 3 ,
  • ZHANG Enping , 1, *
Expand
  • 1 College of Animal Science and Technology, Northwest A&F University, Yangling 712100, China
  • 2 Yulin Sheep Industry Development Center, Yulin 719000, China
  • 3 Shaanxi Shanghe Sanong Technology (Group) Co., Ltd., Yulin 719000, China
*professor, E-mail:

Received date: 2025-01-27

  Online published: 2025-08-14

Fold

摘要

本试验旨在探究饲粮中添加复方中草药对湖羊生长性能及血清生化、免疫、抗氧化指标和代谢物的影响。选取48只健康、体重[(20.90±0.53) kg]相近的湖羊公羔,随机分为4组,每组3个重复,每个重复4只羊。对照组(CON组)饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中分别添加0.25%(0.25%CHM组)、0.50%(0.50%CHM组)、1.00%(1.00%CHM组)的复方中草药。预试期7 d,正试期120 d。结果表明:1)饲粮添加复方中草药对湖羊生长性能无显著影响(P>0.05)。2)0.25%CHM组、0.50%CHM组、1.00%CHM组血清葡萄糖(GLU)含量显著高于CON组(P<0.05),血清白蛋白(ALB)含量极显著高于CON组(P<0.01)3)0.25%CHM组、0.50%CHM组和1.00%CHM组血清超氧化物歧化酶(SOD)活性极显著高于CON组(P<0.01),CON组血清丙二醛(MDA)含量显著低于0.25%CHM组(P<0.05),1.00%CHM组血清过氧化氢酶(CAT)活性极显著高于CON组和0.25%CHM组(P<0.01)。0.25%CHM组、0.50%CHM组和1.00%CHM组血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)和干扰素-γ(IFN-γ)含量极显著高于CON组(P<0.01),且0.25%组极显著高于其他各组(P<0.01)。4)血清代谢组学分析表明,复方中草药可能是通过甘油磷脂代谢和逆行内源性大麻素信号传导代谢通路调控机体免疫和抗氧化能力。由此可见,饲粮添加适量的复方中草药能够改善湖羊免疫、抗氧化能力以及代谢水平,且以添加0.25%为宜。

关键词： 复方中草药; 湖羊; 免疫; 抗氧化; 血清代谢物

本文引用格式

王怡冰 , 张伟华 , 李尧 , 袁启航 , 刘波 , 刘芳 , 高贵 , 张恩平 . 复方中草药对湖羊生长性能及血清生化、免疫、抗氧化指标和代谢物的影响[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(8) : 5330 -5341 . DOI: 10.12418/CJAN2025.433

Abstract

The purpose of this experiment was to study the effects of dietary compound Chinese herbal medicine on growth performance and serum biochemical, immune, antioxidant indexes and metabolites of Hu sheep. Forty-eight healthy male Hu sheep lambs with similar body weigh [(20.90±0.53) kg ] were randomly divided into 4 groups with 3 replicates in each group and 4 sheep in each replicate. The control group (CON group) was fed a basal diet, and the experimental groups were fed basal diets supplemented with 0.25% (0.25% CHM group), 0.50% (0.50% CHM group) and 1.00% (1.00% CHM group) compound Chinese herbal medicine, respectively. The pre-experimental period lasted for 7 days, and the experimental period lasted for 120 days. The results showed as follows: 1) dietary supplemented with compound Chinese herbal medicine did not significantly affect the growth performance of Hu sheep (P>0.05). 2) The serum glucose (GLU) content of 0.25% CHM group, 0.50% CHM group and 1.00% CHM group was significantly higher than that of CON group (P<0.05), and the serum albumin (ALB) content was significantly higher than that of CON group (P<0.01). 3) The serum superoxide dismutase (SOD) activity of 0.25% CHM group, 0.50% CHM group and 1.00% CHM group was significantly higher than that of CON group (P<0.01), the serum malondialdehyde (MDA) content of CON group was significantly lower than that of 0.25% CHM group (P<0.05), and the serum catalase (CAT) activity of 1.00% CHM group was significantly higher than that of CON group and 0.25% CHM group (P<0.01). The contents of immunoglobulin A (IgA), immunoglobulin G (IgG), immunoglobulin M (IgM) and interferon-γ (IFN-γ) in serum of 0.25% CHM group, 0.50% CHM group and 1.00% CHM group were significantly higher than those of CON group (P<0.01), and those of the 0.25% CHM group were significantly higher than those of other groups (P<0.01). 4) The serum metabolomics analysis showed that the compound Chinese herbal medicine may regulated the body immune and antioxidant capability through the glycerophospholipid metabolism and retrograde endocannabinoid signaling metabolic pathways. In conclusion, dietary appropriate amount of compound Chinese herbal medicine can improve the immune, antioxidant capacity and metabolic level of Hu sheep, and it is recommended to add 0.25%.

Key words： compound Chinese herbal medicine; Hu sheep; immune; antioxidant; serum metabolites

湖羊作为太湖流域的优质绵羊品种,因繁殖力强、生长快、肉质佳及抗病性强被广泛养殖。针对畜牧业抗生素滥用引发的耐药性问题,绿色安全的中草药成为潜在替代品[1-3]。Hao等[4]研究发现,饲粮中添加枸杞和黄芪提取物能够提高藏猪肝脏抗氧化能力。张娅娣等[3]研究发现,饲粮中添加复方中草药能够改善肉羊的生长性能和免疫功能。尽管中草药作为动物饲料添加剂展现出诸多潜在优势,但目前其在这一领域的应用仍处于初步探索阶段,特别是在反刍动物生产上的报道较少。因此,本研究以湖羊为试验对象,将白芍、党参、茯苓、黄芪、山药、莲子、白术、山楂、甘草9种药材配伍制成复方中草药作为试验材料,旨在探讨复方中草药作为饲料添加剂对湖羊生长性能、血清生化指标、免疫功能、抗氧化性能及血清代谢物的影响,为湖羊养殖生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

参照《中华人民共和国兽药典》(2020版第二部),基于“君臣佐使”组方原则,将白芍、党参、茯苓、黄芪、山药、莲子、白术、山楂、甘草按5∶3∶3∶3∶3∶3∶3∶2∶1的比例混合,粉碎后过40目筛,制备复方中草药。经测定,复方中草药中总黄酮和总多糖含量分别为14.35和7.31 mg/g,其主要营养成分含量见表1。
表1 复方中草药主要营养成分含量(干物质基础)

Table 1 Main nutrient contents of compound Chinese herbal medicine (DM basis) %

项目Items 含量Content
粗蛋白质CP 5.26
粗脂肪EE 2.10
中性洗涤纤维NDF 38.63
酸性洗涤纤维ADF 12.36
钙Ca 0.76
磷P 0.19

营养成分含量均为实测值。

All nutrient contents were measured values.

1.2 试验设计

本试验已经过西北农林科技大学动物实验伦理委员会的批准(批准号:IACUC 2024-0920)。
选取48只体重[(20.90±0.53) kg]相近、健康状况良好的湖羊公羔,随机分为4个组,每组3个重复,每个重复4只羊。对照组(CON组)饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中分别添加0.25%(0.25%CHM组)、0.50%(0.50%CHM组)、1.00%(1.00%CHM组)的复方中草药。预试期7 d,正试期120 d。基础饲粮为全混合日粮(TMR),参照《肉羊营养需要量》(NY/T 816—2021)[5]配制,其组成及营养水平见表2。
表2 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础)

Table 2 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) %

项目Items 含量Content
原料Ingredients
玉米秸秆Corn straw 7.00
花生秧Peanut seedling 8.00
苜蓿干草Alfalfa hay 15.00
玉米Corn 48.00
大豆粕Soybean meal 10.00
干酒糟及其可溶物DDGS 7.50
碳酸氢钠NaHCO3 1.00
石粉Limestone 0.30
磷酸氢钙CaHPO4 0.70
食盐NaCl 0.50
预混料Premix1) 2.00
合计Total 100.00
营养水平Nutrient levels2)
代谢能ME/(MJ/kg) 9.41
粗蛋白质CP 13.72
粗脂肪EE 2.19
中性洗涤纤维NDF 32.47
酸性洗涤纤维ADF 23.78
钙Ca 1.19
磷P 0.37

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of the diet:VA 16 000 IU,VD3 1 600 IU,VE 24 IU,Fe 80 mg,Cu 8 mg,Mn 80 mg,Zn 48 mg,I 2.4 mg,Co 0.8 mg,Se 0.4 mg。
2)代谢能为计算值,其余为实测值。ME was a calculated value, while the others were measured values.

1.3 饲养管理

试验地点为陕西省榆林市上河集团湖羊养殖基地。试验过程中按照羊场常规管理饲喂及防疫,每天饲喂2次,时间分别为08:00和16:00,复方中草药每天上午添加到基础饲粮中混匀饲喂,羊只自由采食与饮水。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 活性成分及营养成分

复方中草药中活性成分总多糖和总黄酮含量采用微量法进行测定,测定步骤按试剂盒(上海优选生物有限公司)说明书进行;复方中草药和饲粮中粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)含量分别参照GB/T 6432—2018、GB/T 6433—2006中方法进行测定;中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量使用半自动纤维仪(ANKOM A200i,北京安科博瑞科技有限公司),分别参照GB/T 20806—2022、NY/T 1459—2022中方法进行测定;钙(Ca)和磷(P)含量分别参照GB/T 6436—2018和GB/T 6437—2018中方法进行测定。饲粮中代谢能参照《肉羊营养需要量》(NY/T 816—2021)[5]计算得出。

1.4.2 生长性能

在试验开始时记录每只羊的初始体重,试验期间每天记录饲料喂料量和剩料量,试验结束当天早晨空腹对其体重进行再次称量,并记录作为终末体重。整理数据并计算平均日增重(ADG)、干物质采食量(DMI)及料重比(F/G),计算公式如下:

ADG=(终末体重-初始体重)/试验天数;

DMI=试验期内总采食量/试验天数;

F/G=DMI/ADG。

1.4.3 血清生化、免疫和抗氧化指标

试验期结束当天,早晨空腹静脉采血20 mL,静置后离心收集血清,进行分装,用于后续指标测定。
采用全自动血清生化分析仪(BK-400,博科控股集团有限公司)测定血清生化指标,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血清免疫和抗氧化指标。
血清生化指标:白蛋白(ALB)、谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、总胆固醇(TC)、葡萄糖(GLU)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)、总蛋白(TP)。
血清免疫指标:免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、干扰素-γ(IFN-γ)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)。
血清抗氧化指标:超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)。

1.4.4 血清代谢组学

血清样本送至武汉迈维代谢生物科技有限公司,委托公司进行非靶向代谢组学测定。
将储存在-80 ℃冰箱中的血清样本在冰上解冻并涡旋10 s。将50 μL样品和300 μL含有内标物的提取溶液加入2 mL微量离心管中。将样品涡旋3 min,然后以15 984×g离心10 min(4 ℃)。收集200 μL上清液,置于-20 ℃下30 min,然后以15 984×g离心3 min(4 ℃)。移取上清液180 μL到对应进样瓶内衬管中,进行液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)分析。仪器为超高效液相色谱仪(LC-30A,日本Shimadzu公司)和质谱仪(Triple TOF 6 600,美国SCIEX公司)。

1.5 数据处理

试验数据首先使用Excel 2021进行整理和分析,然后采用SPSS 27.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),结合Duncan氏法进行多重比较。结果以“平均值±标准差”的形式表示,P<0.01表示差异极显著,P<0.05表示差异显著,P>0.05表示差异不显著。

2 结果与分析

2.1 复方中草药对湖羊生长性能的影响

由表3可知,各组之间终末体重、ADG、DMI和F/G均无显著差异(P>0.05)。与CON相比,0.25%CHM组、0.50%CHM组、1.00%CHM组ADG分别增加了16.19%、11.42%、15.78%,F/G分别降低了10.86%、8.08%、9.33%。
表3 复方中草药对湖羊生长性能的影响

Table 3 Effects of compound Chinese herbal medicine on growth performance of Hu sheep

项目
Items		 组别Groups P值
P-value
CON 0.25%CHM 0.50%CHM 1.00%CHM
初始体重IBW/kg 20.86±0.46 20.88±0.62 20.89±0.54 20.92±0.57 0.995
终末体重FBW/kg 42.95±4.82 46.55±3.98 45.50±4.38 46.50±3.71 0.176
平均日增重ADG/(g/d) 184.09±40.62 213.90±34.88 205.11±36.28 213.14±32.64 0.200
干物质采食量DMI/(kg/d) 1.32±0.24 1.38±0.08 1.36±0.05 1.37±0.04 0.968
料重比F/G 7.18±1.29 6.40±0.50 6.60±0.43 6.51±0.39 0.604

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01),相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01), while with the same letter or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 复方中草药对湖羊血清生化指标的影响

由表4可知,0.25%CHM组、0.50%CHM组、1.00%CHM组血清GLU含量显著高于CON组(P<0.05),血清ALB含量极显著高于CON组(P<0.01)。各组之间其他血清生化指标均无显著差异(P>0.05)。
表4 复方中草药对湖羊血清生化指标的影响

Table 4 Effects of compound Chinese herbal medicine on serum biochemical indexes of Hu sheep

项目
Items		 组别Groups P值
P-value
CON 0.25%CHM 0.50%CHM 1.00%CHM
白蛋白ALB/(g/L) 24.68±2.49Cc 27.33±1.09Bb 30.23±1.16Aa 29.77±0.59ABa <0.001
谷丙转氨酶ALT/(U/L) 12.53±1.60 16.05±1.16 14.27±3.41 13.63±2.76 0.115
谷草转氨酶AST/(U/L) 112.37±14.69 112.35±16.32 123.02±15.36 132.70±6.56 0.054
总胆固醇TC/(mmol/L) 1.70±0.39 1.64±0.29 1.75±0.43 1.77±0.45 0.938
葡萄糖GLU/(mmol/L) 1.67±0.45b 2.35±0.36a 2.52±0.32a 2.23±0.49a 0.011
高密度脂蛋白胆固醇
HDL-C/(mmol/L)		 0.67±0.11 0.78±0.07 0.83±0.19 0.87±0.21 0.177
低密度脂蛋白胆固醇
LDL-C/(mmol/L)		 0.70±0.20 0.65±0.14 0.68±0.19 0.71±0.19 0.959
甘油三酯TG/(mmol/L) 0.25±0.04 0.25±0.07 0.28±0.10 0.27±0.10 0.882
总蛋白TP/(g/L) 70.18±4.81 74.22±1.11 71.57±3.73 71.38±5.21 0.387

2.3 复方中草药对湖羊血清免疫、抗氧化指标的影响

由表5可知,0.25%CHM组、0.50%CHM组和1.00%CHM组血清SOD活性极显著高于CON组(P<0.01),CON组血清MDA含量显著低于0.25%CHM组(P<0.05),1.00%CHM组血清CAT活性极显著高于CON组和0.25%CHM组(P<0.01)。0.25%CHM组、0.50%CHM组和1.00%CHM组血清IgA、IgG、IgM和IFN-γ含量极显著高于CON组(P<0.01),且0.25%组极显著高于其他各组(P<0.01)。
表5 复方中草药对湖羊血清免疫、抗氧化指标的影响

Table 5 Effects of compound Chinese herbal medicine on serum immune and antioxidant indexes of Hu sheep

项目
Items		 组别Groups P值
P-value
CON 0.25%CHM 0.50%CHM 1.00%CHM
超氧化物歧化酶
SOD/(U/mL)		 82.00±13.07Bb 106.00±7.38Aa 119.00±12.23Aa 116.17±11.44Aa <0.001
丙二醛MDA/(nmol/mL) 4.96±0.72ABb 5.50±0.33Aa 4.98±0.16ABb 4.50±0.28Bb 0.006
谷胱甘肽过氧化物酶
GSH-Px/(U/mL)		 337.30±21.86 320.11±25.82 348.29±23.23 363.70±43.77 0.114
过氧化氢酶CAT/(U/mL) 45.23±3.42BCbc 42.56±1.46Cc 47.28±2.18ABab 50.20±2.45Aa <0.001
免疫球蛋白A
IgA/(μg/mL)		 1 362.14±147.81Dd 3 074.57±112.44Aa 2 527.57±151.26Bb 1 955.59±116.38Cc <0.001
免疫球蛋白G
IgG/(μg/mL)		 4 252.54±274.91Dd 7 847.26±290.05Aa 6 749.16±399.24Bb 5 416.28±192.33Cc <0.001
免疫球蛋白M
IgM/(μg/mL)		 947.11±78.27Dd 2135.28±97.61Aa 1 811.18±71.95Bb 1 310.20±100.44Cc <0.001
干扰素-γ
IFN-γ/(pg/mL)		 563.76±36.95Cc 874.69±21.39Aa 742.8±23.07Bb 590.54±41.29Cc <0.001
肿瘤坏死因子-α
TNF-α/(pg/mL)		 180.07±4.42 176.48±5.57 179.27±3.32 175.36±3.79 0.226

2.4 复方中草药对湖羊血清代谢物的影响

2.4.1 主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)

由图1可知,主成分1(PC1)为15.8%,主成分2(PC2)为12.33%,主成分3(PC3)为8.45%。试验组与CON组间有分离趋势,但各组代谢物轮廓存在重叠现象,因此采用OPLS-DA进一步分析。
图1 PCA 得分图

PC1:主成分1 principal component 1;PC2:主成分2 principal component 2;PC3:主成分3 principal component 3。

Fig.1 PCA score plot

由图2可知,CON组与试验组组间差异明显,说明构建的模型能够有效区分CON组与试验组湖羊血清代谢物组成。
图2 OPLS-DA得分图

T score:T得分;Orthogonal T score:正交T得分。

Fig.2 Score plots of OPLS-DA

2.4.2 差异代谢物筛选

设定筛选差异代谢物的条件为变量投影重要性(VIP)>1.0、错误发现率(FDR)<0.05及差异倍数(FC)>2或FC<0.5。由图3可知,与CON组相比,0.25%CHM组血清共筛选出15种差异代谢物,其中10种下调,5种上调(图3-a);0.50%CHM组血清共筛选出134种差异代谢物,其中73种下调,61种上调(图3-b);1.00%CHM组血清共筛选出185种差异代谢物,其中88种下调,97种上调(图3-c)。
图3 代谢物火山图

FDR:错误发现率 false discovery rate:FC:差异倍数 fold change;Statiltics:统计;Insignificant:不显著;Down:下调;Up:上调;VIP:变量投影重要性 variable projection importance。

Fig.3 Volcano plot of metabolites

上述分组差异代谢物交集被认为是本试验条件下的显著差异代谢物。由表6可知,与CON组相比,试验组共筛选出14种显著差异代谢物,其中9种下调,5种上调,主要类别为甘油磷脂类、甘油脂类、脂肪酰类等。
表6 复方中草药对湖羊血清代谢物的影响

Table 6 Effects of compound Chinese herbal medicine on serum metabolites of Hu sheep

项目
Items		 类别
Class		 上调/下调
Up/down
十六碳酰胺Palmitic amide 脂肪酰类 Down
溶血磷脂酰乙醇胺(18∶1/0∶0) LPE(18∶1/0∶0) 甘油磷脂类 Down
邻苯二甲酸二丁酯Dibutyl phthalate 苯及其衍生物 Down
13-多考酰胺13-docosenamide 醇、胺类 Down
替米考星Tilmicosin 杂环化合物 Down
磷脂酸(22∶0/a-15∶0) PA(22∶0/a-15∶0) 甘油磷脂类 Up
磷脂酰乙醇胺(20∶2(11Z,14Z)/20∶5(5Z,8Z,11Z,14Z,17Z))
PE(20∶2(11Z,14Z)/20∶5(5Z,8Z,11Z,14Z,17Z))		 甘油磷脂类 Up
1-棕榈酰基-2-十二碳六烯酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱
1-palmitoyl-2-docosahexaenoyl-sn-glycero-3-phosphocholine		 甘油磷脂类 Up
(2E,4E)-N-(2-甲基丙基)十八碳-2,4-二烯酰胺
(2E,4E)-N-(2-Methylpropyl) octadeca-2,4-dienamide		 脂肪酰类 Down
磷脂酰胆碱(22∶0/16∶1(9Z)) PC(22∶0/16∶1(9Z)) 甘油磷脂类 Down
乳糖神经酰胺(d18∶1/18∶1(9Z)) LacCer(d18∶1/18∶1(9Z)) 鞘脂类 Down
1-(5Z,8Z,11Z,14Z-二十碳四烯酸)-2-(7Z,10Z,3Z,16Z-二十二碳四烯酸)-sn-甘油
1-(5Z,8Z,11Z,14Z-eicosatetraenoyl)-2-(7Z,10Z,13Z,16Z-docosatetraenoyl)-sn-glycerol		 甘油脂类 Up
磷脂酸(18∶0/24∶1(15Z)) PA(18∶0/24∶1(15Z)) 甘油磷脂类 Down
甘油三酯(18∶1(11Z)/18∶3(6Z,9Z,12Z)/22∶6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))
TG (18∶1(11Z)/18∶3(6Z,9Z,12Z)/22∶6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))		 甘油脂类 Up

Down:下调;Up:上调。

2.4.3 差异代谢物KEGG富集分析

将CON组与试验组进行KEGG富集分析,寻找差异代谢物显著富集的代谢通路,选择P值由小到大的前10个代谢通路。由图4可知,与CON组相比,0.25%CHM组在甘油磷脂代谢、逆行内源性大麻素信号传导、鞘脂代谢等代谢通路显著富集;0.50%CHM组在甘油磷脂代谢、逆行内源性大麻素信号传导、α-亚麻酸代谢、亚油酸代谢、癌症中的胆碱代谢、花生四烯酸代谢等代谢通路显著富集;1.00%CHM组在甘油磷脂代谢、逆行内源性大麻素信号传导、α-亚麻酸代谢、亚油酸代谢、癌症中的胆碱代谢、花生四烯酸代谢等代谢通路显著富集。因此,试验组与CON组之间的主要在甘油磷脂代谢、逆行内源性大麻素信号传导代谢通路显著富集。
图4 差异物代谢物KEGG富集分析图

Glycerophospholipid metabolism:甘油磷脂代谢;Retrograde endocannabinoid signaling:逆行内源性大麻素信号传导;Sphingolipid metabolism:鞘脂代谢;Choline metabolism in cancer:癌症中的胆碱代谢;Autophagy-other:自噬-其他;Kaposi sarcoma-associated herpesvirus infection:卡波济肉瘤相关疱疹病毒感;Glycosylphosphatidylinositol (GPI)-anchor biosynthesis:糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚生物合成;Autophagy-animal:自噬-动物;cholesterol metabolism:胆固醇代谢;Lipid and atherosclerosis:脂质与动脉粥样硬化;alpha-Linolenic acid metabolism:α-亚麻酸代谢;Linoleic acid metabolism:亚油酸代谢;Arachidonic acid metabolism:花生四烯酸代谢。

Fig.4 KEGG enrichment analysis plot of differential metabolites

3 讨论

3.1 复方中草药对湖羊生长性能的影响

中草药富含多种营养物质和活性成分,可调节胃肠道功能,改善动物消化吸收,提高动物饲料转化率,对畜禽的生长性能具有显著影响[6]。Liu等[7]研究发现,饲粮中添加复方中草药,可以通过调节肉鸡的生殖激素、抗氧化能力、免疫力和肠道健康来提高生长性能。然而,本研究结果显示,复方中草药对湖羊的生长性能无显著影响,不过有一定促进作用,其中0.25%CHM组ADG较高,F/G较低。Wang等[8]研究发现,饲粮中添加复方中草药对仔猪生长性能没有显著影响;马琳等[9]研究发现,饲粮中添加复方中草药对肉牛体重、采食量和F/G无显著影响,但与对照组相比,试验组ADG与F/G有改善趋势,与本试验结果一致。因此,饲粮中添加复方中草药对湖羊生长性能有一定的改善效果,但差异不显著,原因可能与中草药的成分、含量等不同有关系,具体原因有待进一步研究。

3.2 复方中草药对湖羊血清生化指标的影响

血清生化指标能有效地反映动物机体代谢水平和健康状况[10]。血清GLU含量能够反映机体对碳水化合物消化吸收的能力[11]。血清TP、ALB含量与机体免疫息息相关[12],ALT和AST活性可反映肝脏功能,活性升高表示肝脏功能受到损伤[13],TC、TG、HDL-C及LDL-C含量可以反映机体脂质代谢情况[14]。孙亚波等[15]研究发现,与对照组相比,在试验组羔羊饲粮中添加中草药可以显著提高血清TP、ALB和GLU含量,增加机体营养物质代谢水平。刘梦杰等[16]研究发现,饲粮中添加1 500 mg/kg复方中草药添加剂对42日龄肉鸡血清ALB、TP、TC、TG含量有显著影响。本试验结果表明,0.25%CHM组、0.50%CHM组、1.00%CHM组湖羊血清ALB和GLU含量均显著或极显著升高,与上述研究结果一致,说明复方中草药能够有效改善湖羊机体代谢水平。

3.3 复方中草药对湖羊血清免疫、抗氧化指标的影响

免疫球蛋白和细胞因子是衡量动物免疫功能的关键血清指标,其中免疫球蛋白主要包括IgA、IgG和IgM,这3种免疫球蛋白在动物特异性免疫应答中发挥着至关重要的作用。IFN-γ是动物机体内主要的细胞因子,在免疫系统中扮演着重要的角色,通过调节和激活多种免疫细胞,增强机体防御能力;TNF-α作为一种强效促炎因子,可以增强巨噬细胞的吞噬能力、杀菌活性和抗原呈递能力,促进T细胞和B细胞的活化、增殖和分化,调节适应性免疫应答[17-18]。胡立国等[19]研究发现,饲粮中添加复方中草药可以显著提高泌乳奶牛血清IgA、IgG含量;齐弘凯[20]研究表明,饲粮中添加复方中草药可以显著提高仔猪血清IgA、IgG和IgM含量;夏玉芬等[21]研究发现,与对照组比较,饲粮中添加2%、4%复方中草药组藏羊血清IgG、IgA、IL-2、IFN-γ含量均显著提高。本试验中,0.25%CHM组、0.50%CHM组和1.00%CHM组血清IgA、IgG、IgM和IFN-γ含量均极显著高于CON组,与上述研究结果一致。其中,0.25%CHM组血清IgA、IgG、IgM和IFN-γ含量极显著高于其他各组,随着复方中草药添加量逐步增多,血清IgA、IgG、IgM和IFN-γ含量呈现递减趋势。这可能是由于复方中草药添加量增大,会对羊的肝脏、肾脏等器官造成损伤,影响其免疫功能,进而导致免疫能力下降,具体机理有待进一步研究。
在动物体内新陈代谢及氧化呼吸产生能量的过程中,会生成化学性质高度不稳定的自由基,打破机体平衡引发氧化应激反应,进而导致细胞和组织结构的损伤[22]。MDA是体内氧化损伤的重要指标[23],GSH-Px在动物机体中能够催化过氧化氢分解,SOD在动物机体中能清除超氧阴离子自由基[24-25],CAT能有效避免或修复机体造成的氧化损伤[26]。马琳等[27]研究发现,在试验组西门塔尔肉牛饲粮中添加中草药添加剂可显著提高血清SOD活性,降低血清MDA含量。马硕等[28]研究表明,与对照组相比,在哺乳母猪饲粮中添加中草药添加剂可显著提高血清GSH-Px活性,降低血清MDA含量。Song等[29]研究发现,在43~70日龄,添加复方中草药组宁都黄鸡血清SOD、GSH-Px活性显著高于对照组。在本试验中,饲粮中添加1.00%复方中草药能够极显著提高湖羊血清SOD、CAT活性,与上述结果相似。这可能是中草药中的黄酮、多糖等活性物质发挥了作用,增加了动物机体的抗氧化能力。

3.4 复方中草药对湖羊血清代谢物的影响

代谢组学主要是分析生物样本中的代谢物并阐明其潜在的代谢通路[30]。本试验中,通过代谢组学技术对湖羊血清代谢物进行分析发现,与CON组相比,试验组血清中差异代谢物共筛选出14种,主要为甘油磷脂类物质。甘油磷脂是机体含量最多的一类磷脂,有磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰胆碱(PC)、溶血磷脂酰胆碱(LPC)等,在保持神经元膜完整性、调节炎症反应和维持线粒体功能方面发挥着至关重要的作用。PE是甘油磷脂的主要成分,有研究表明,PE可以调节自噬,具有抗氧化能力和抗衰老活性[31]。PC是机体内对脂肪代谢起重要调节作用的一类脂质[32],能够乳化胆固醇和中性脂肪,防止其在血管壁上沉积,降低血脂水平[33]。研究发现,PC还可以调节内源性氨基酸代谢[34],增强机体免疫功能;清除机体内的自由基,减少氧化应激对细胞的损伤[35]。曲浩杰等[36]研究发现,饲粮中添加PC能够提高肉鸡生长性能和屠宰性能,调节肝脏和血清脂质代谢,降低血清尿素氮含量。LPC是在免疫系统的调节中起重要作用的代谢物,不仅是一种信号分子,还可参与多种免疫途径[37]。中草药中活性成分可以调控脂类血清代谢物水平。研究发现,饲粮中添加沙葱粉(含黄酮多糖)可以调控PC,影响机体对营养物质的利用[38];饲粮中添加枸杞叶(主要含多糖)可以调控LPC,影响机体的免疫和抗氧化能力[39]。因此,结合KEGG富集通路分析可知,本试验复方中草药可能主要通过调节机体脂类物质代谢水平,参与甘油磷脂代谢、逆行内源性大麻素信号传导代谢通路,进而改善机体的免疫和抗氧化能力。

4 结论

① 饲粮中添加0.25%复方中草药在改善生长性能和免疫能力方面表现较好。
② 饲粮中添加1.00%复方中草药在改善抗氧化能力方面表现较好。
③ 血清代谢组学分析表明,复方中草药可能是主要是通过甘油磷脂代谢和逆行内源性大麻素信号传导途径调节机体免疫和抗氧化能力。
④ 本试验条件下,建议饲粮中复方中草药添加量为0.25%。

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