Effects of Mannan Oligosaccharide on Feed Intake, Body Weight and Serum Biochemical Indexes of Perinatal Hu Sheep Ewes

ZHANG Saiwei; DUAN Chunhui; ZHANG Xinyan; LI Fei; GUO Yunxia; JI Shoukun; YAN Hui; LIU Yueqin; ZHANG Yingjie

doi:10.12418/CJAN2023.169

Chinese Journal of Animal Nutrition >

2023 , Vol. 35 >Issue 3: 1791 - 1802

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2023.169

RESEARCH PAPER

Effects of Mannan Oligosaccharide on Feed Intake, Body Weight and Serum Biochemical Indexes of Perinatal Hu Sheep Ewes

ZHANG Saiwei ^,¹ ,
DUAN Chunhui ¹ ,
ZHANG Xinyan ¹ ,
LI Fei ² ,
GUO Yunxia ¹ ,
JI Shoukun ¹ ,
YAN Hui ¹ ,
LIU Yueqin ¹ ,
ZHANG Yingjie ^,¹^,^*

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¹ College of Animal Science and Technology, Hebei Agricultural University, Baoding 071000, China
² Animal Husbandry Station of Hebei, Shijiazhuang 050000, China

*professor, E-mail: zhangyingjie66@126.com

Received date: 2022-08-26

Online published: 2023-03-16

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Abstract

The purpose of this experiment was to study the effects of mannan oligosaccharides on feed intake, body weight and serum biochemical indexes of perinatal ewes. Sixty Hu sheep ewes in good condition, weighing (56.72±1.43) kg and 85 d of gestation were selected and divided into 4 groups with 15 ewes in each groups: group Ⅰ was fed a basal diet, and groups Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ were fed the basal diet added with 2.5, 5.0 and 10.0 g/(sheep·d) mannan oligosaccharides, respectively. The pretrial period was 5 d, the period of the experiment was from 90 d of pregnancy to 14 d after delivery, and the day of delivery was recorded as the 0 d. During the experiment, the ewe's weight and feed intake were recorded, and serum samples were collected at days -60, -14 and 7, respectively, to determine immune and antioxidant indexes. The results showed as follows: 1) compared with group Ⅰ, the diet supplemented with mannan oligosaccharide significantly increased the prenatal dry matter intake (DMI) in group Ⅳ(P<0.05), but had no significant effect on the ewes'final weight (P>0.05). 2) Compared with group Ⅰ, the addition of mannan oligosaccharide in the diet significantly increased the contents of serum total protein (TP) and glucose (GlU) in groups Ⅲ and Ⅳ on day -14 (P<0.05). 3) Compared with group Ⅰ, the addition of mannan oligosaccharide in the diet significantly increased the contents of serum immunoglobulin A (IgA), interleukin-1β (IL-1β), γ-interferon (IFN-γ) and interleukin-10 (IL-10) in groups Ⅲ and Ⅳ on day -14, and significantly increased the content of serum immunoglobulin G (IgG) in groups Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ on day -14 (P<0.05); the contents of serum IgG and IgA in group Ⅳ and the content of IL-10 in groups Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ on day 7 were significantly increased (P<0.05). 4) Compared with group Ⅰ, the addition of mannan oligosaccharide in the diet significantly increased the serum total antioxidant capacity (T-AOC) and the activity of superoxide dismutase (SOD) in groups Ⅲ and Ⅳ on day -14 (P<0.05); the activity of serum glutathione peroxidase (GSH-Px) in groups Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ on day 7 was significantly increased (P<0.05); but the content of serum malondialdehyde (MDA) had no significant difference among the groups (P>0.05). In conclusion, adding mannan oligosaccharides to the diet can improve the feed intake, nutrient metabolism capacity and immune function of ewes in the perinatal period.

Key words： mannan oligosaccharide; sheep; perinatal period; feed intake; serum biochemical indexes

Cite this article

ZHANG Saiwei , DUAN Chunhui , ZHANG Xinyan , LI Fei , GUO Yunxia , JI Shoukun , YAN Hui , LIU Yueqin , ZHANG Yingjie . Effects of Mannan Oligosaccharide on Feed Intake, Body Weight and Serum Biochemical Indexes of Perinatal Hu Sheep Ewes[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2023 , 35(3) : 1791 -1802 . DOI: 10.12418/CJAN2023.169

围产期母羊要承受妊娠、分娩以及泌乳3个阶段交替带来的生理变化,营养需求急剧增加,但此阶段母羊往往因腹围增大、激素分泌剧烈波动等多种因素造成干物质摄入量不足、能量负平衡、代谢紊乱及免疫力降低,引发各种围产期疾病。甘露寡糖(MOS)是从富含MOS的酵母细胞壁中通过发酵法提取出来的葡甘露聚糖蛋白复合体,既含有甘露聚糖蛋白质,也含有复杂的碳水化合物,包括β-葡聚糖等,可以激活或调节免疫反应,促进消化道健康^[1-2],从而提高围产期母羊健康水平。研究表明,甘露寡糖可抑制有害菌在机体的定植,改善肠道微生态环境,提高对营养物质的利用效率,促进动物健康^[3]。Lucey等^[4]发现牛奶中添加甘露寡糖可促进犊牛瘤胃发育和对开口料的饲料转化率,显著提高平均日增重(ADG),同时减少粪便中致病性菌。有报道显示,甘露寡糖可提高瘤胃对纤维的降解及真菌菌群丰度水平和菌群功能^[5]。目前甘露寡糖的研究与应用主要集中在改善畜禽生长发育方面,对围产期母羊研究报道较少。因此,本试验通过在湖羊母羊围产期饲粮中添加不同剂量的甘露寡糖,研究其对采食量、体重和相关血清生化指标的影响,以期为甘露寡糖在围产期母羊上的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

本试验于2021年9—11月在河北省沧州市河北保森畜牧有限公司进行。

1.2 试验动物与试验设计

选用进行同期发情配种后妊娠85 d的初产湖羊母羊60只,均体况良好,体重为(52.36±0.71) kg,随机分为4组,每组15只,每只母羊为1个重复。Ⅰ组为对照组,饲喂基础饲粮,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组分别在基础饲粮中添加2.5、5.0和10.0 g/(只·d)的甘露寡糖(纯度≥12%)。基础饲粮参照NRC(2004)体重50 kg的母绵羊妊娠后期和哺乳期的营养需要量配制,其组成及营养水平见表1。预试期5 d,母羊妊娠第90天(预产前60 d)进入正试期,产后14 d结束试验,分娩当天记为第0天。试验期间记录母羊每日采食量,测定预产前60 d和产后14 d空腹母羊体重,并分别于预产期前第60(-60 d)、14(-14 d)天和产后第7天(7 d)颈静脉采血5 mL,离心后取上清液置于2 mL离心管中,-20 ℃冰箱中保存备用。

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 basal diets (DM basis)%

项目 Items	产前 Antenatal	产后 Postpartum
原料 Ingredients
花生秧 Peanut seedling	28.12	16.29
玉米青贮 Corn silage	38.05	63.93
玉米 Corn	13.23	6.94
豆粕 Soybean meal	7.88	4.13
小麦麸 Wheat bran	2.95	1.55
棉籽粕 Cottonseed meal	3.28	1.72
玉米干酒糟及其可溶物 Corn DDGS	4.27	2.24
石粉 Limestone	0.30	0.16
小苏打 NaHCO₃		0.99
食盐 NaCl	0.54	0.54
磷酸氢钙 CaHPO₄	0.38	0.43
脱霉剂 Mold remover		0.08
预混料 Premix¹⁾	1.00	1.00
合计 Total	100.00	100.00
营养水平 Nutrient levels²⁾
粗蛋白质 CP	12.63	10.21
代谢能 ME/(MJ/kg)	11.73	9.62
酸性洗涤纤维 ADF	19.46	17.06
中性洗涤纤维 NDF	43.53	30.58
氯化钠 NaCl	0.54	0.54
粗灰分 Ash	10.67	10.92
钙 Ca	0.81	0.86
磷 P	0.44	0.46
粗脂肪 EE	8.16	8.09

1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of diets:VA 8 000 IU,VD 800 IU,VE 60 mg,Fe (as ferrous sulfate)40 mg,Mn (as manganese sulfate)50 mg,Zn (as zinc sulfate)50 mg,Cu (as copper sulfate)7.0 mg,I (as potassium iodide)0.5 mg,Se (as sodium selenite)0.27 mg。

2)代谢能为计算值,其他营养水平为实测值。ME was a calculated value, while the other nutrient levels were measured values.

1.3 饲养管理

试验母羊采用全舍分栏饲养,试验期间各组母羊于每日07:00、11:00、15:30和17:30分4次饲喂,晨饲时将称取的甘露寡糖与少量基础饲粮混合饲喂,观察母羊状态,确保甘露寡糖被完全采食后正常饲喂饲粮,试验期间保持自由采食和饮水。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 生长性能指标

试验期间记录每组试验羊每日给料量与剩料量,并于母羊预产期前60 d和产后14 d在晨饲前称体重。

干物质采食量(DMI)=[(每日给料量-剩料量)×干物质含量]/试验天数。

1.4.2 血清生化指标测定

血清总蛋白(TP)、葡萄糖(Glu)、尿素氮(UN)、丙二醛(MDA)含量、总抗氧化能力(T-AOC)及超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性采用酶联免疫法检测,试剂盒购自南京建成生物工程研究所;血清免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)、白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-1β(IL-1β)、γ-干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)和白细胞介素-12(IL-12)含量采用双抗体夹心法测定,试剂盒均购自上海派森诺基因科技有限公司。

1.5 统计分析

采用SPSS 22.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),Duncan氏法进行多重比较。各组与母羊围产期不同阶段交互作用分析采用一般线性模型中多因素方差分析,以P<0.05表示差异显著,P>0.05表示差异不显著,结果用“平均值±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 甘露寡糖对围产期母羊DMI和体重的影响

由表2可知,各组间试验羊初始体重(第-60天)和终末体重(第14天)差异均不显著(P>0.05)。与Ⅰ组相比,添加甘露寡糖对DMI影响显著(P<0.05),其中在第-60~-14天,Ⅳ组母羊DMI显著高于Ⅰ和Ⅱ组(P<0.05),与Ⅲ组无显著差异(P>0.05);第-14~0天,Ⅳ组母羊DMI显著高于其他各组(P<0.05),Ⅱ、Ⅲ组显著高于Ⅰ组(P<0.05),Ⅱ和Ⅲ组之间差异不显著(P>0.05);第0~14天,DMI各组间无显著差异(P>0.05)。

表2 甘露寡糖对母羊DMI和体重的影响

Table 2 Effects of mannan oligosaccharide on DMI and body weight in ewes

项目 Items	围产阶段 Perinatal stage	Ⅰ组 Group Ⅰ	Ⅱ组 Group Ⅱ	Ⅲ组 Group Ⅲ	Ⅳ组 Group Ⅳ	P值 P-value
项目 Items	围产阶段 Perinatal stage	Ⅰ组 Group Ⅰ	Ⅱ组 Group Ⅱ	Ⅲ组 Group Ⅲ	Ⅳ组 Group Ⅳ	处理 Treatment	围产阶段 Perinatal stage	处理×围产阶段 Treatment× perinatal stage
干物质采食量 DMI/(kg/d)	第-60~-14天 Days -60 to -14	1.59 ±0.03^Bb	1.57 ±0.03^Cb	1.67 ±0.03^Bab	1.76 ±0.04^Ca	0.017	<0.001	0.013
	第-14~0天 Days -14 to 0	1.64 ±0.03^Bc	1.72 ±0.01^Bb	1.76 ±0.03^Bb	1.93 ±0.04^Ba
	第0~14天 Days 0 to 14	2.31 ±0.05^A	2.24 ±0.06^A	2.30 ±0.05^A	2.18 ±0.06^A
	第-60~14天 Days -60 to 14	1.69 ±0.04^b	1.68 ±0.04^b	1.72 ±0.04^b	1.83 ±0.03^a	0.017
初始体重 Initial weight/kg	第-60天 Day -60	53.00 ±1.48	52.83 ±2.09	52.25 ±1.10	51.50 ±1.16	0.657	0.104	0.407
终末体重 Final weight/kg	第14天 Day 14	50.45 ±1.36	51.02 ±2.73	52.23 ±2.27	51.08 ±2.15

	同行数据肩注不同小写字母表示组间差异显著(P<0.05),同列数据肩注不同大写字母表示围产阶段间差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。
	Values in the same row with different small letter superscripts mean significant difference(P<0.05), values in the same column with different capital letter superscripts mean significant difference(P<0.05), and the same or no letter superscripts mean no significant difference(P>0.05). The same as below.

围产阶段对试验羊DMI影响极显著(P<0.01)。其中,Ⅱ和Ⅳ组在第-60~-14天、第-14~0天和第0~14天之间DMI差异均显著(P<0.05),Ⅰ和Ⅲ组DMI在第0~14天显著高于第-14~0天和第-60~-14天(P<0.05),第-14~0天和第-60~-14天无显著差异(P>0.05)。

添加甘露寡糖和围产阶段交互作用显著影响母羊DMI(P<0.05)。

2.2 甘露寡糖对围产期母羊血清中TP、UN和GLU含量等营养代谢指标的影响

由表3可知,第-60天,各组血清TP、UN和GLU含量差异均不显著(P>0.05);第-14天,与Ⅰ组相比,甘露寡糖显著提高了Ⅲ、Ⅳ组血清TP和GLU含量(P<0.05),对血清UN含量无显著影响(P>0.05);第7天,各组间血清TP、UN和GLU含量无显著差异(P>0.05)。

表3 甘露寡糖对围产期湖羊血清营养代谢相关生化指标的影响

Table 3 Effects of mannan oligosaccharide on biochemical indexes related to serum nutrient metabolism in perinatal Hu sheep

项目 Items	围产阶段 Perinatal stage	Ⅰ组 Group Ⅰ	Ⅱ组 Group Ⅱ	Ⅲ组 Group Ⅲ	Ⅳ组 Group Ⅳ	P值 P-value
项目 Items	围产阶段 Perinatal stage	Ⅰ组 Group Ⅰ	Ⅱ组 Group Ⅱ	Ⅲ组 Group Ⅲ	Ⅳ组 Group Ⅳ	处理 Treatment	围产阶段 Perinatal stage	处理×围产阶段 Treatment× perinatal stage
总蛋白 TP/(g/L)	第-60天 Day -60	63.90 ±2.90^A	64.36 ±0.65^A	65.16 ±1.92	64.92 ±1.68	0.197	<0.001	0.081
	第-14天 Day -14	48.97 ±1.58^Bb	52.39 ±1.22^Bab	64.90 ±4.64^a	58.39 ±2.84^a
	第7天 Day 7	63.13 ±1.11^A	65.86 ±3.19^A	63.74 ±3.23	62.35 ±2.99
尿素氮 UN/(mmol/L)	第-60天 Day -60	2.68 ±0.16^B	2.57 ±0.37^B	2.67 ±0.33^B	2.79 ±0.23^B	0.840	<0.001	0.315
	第-14天 Day -14	4.54 ±0.18^A	4.97 ±0.31^A	4.87 ±0.19^A	5.45 ±0.35^A
	第7天 Day 7	3.10 ±0.60^AB	3.17 ±0.63^AB	2.33 ±0.12^B	2.50 ±0.30^B
葡萄糖 GLU/ (mmol/L)	第-60天 Day -60	2.45 ±0.19^B	2.40 ±0.15^B	2.69 ±0.06^B	2.21 ±0.03^B	0.038	<0.001	0.020
	第-14天 Day -14	2.75 ±0.20^Bb	2.51 ±0.11^Bb	3.59 ±0.24^Aa	3.20 ±0.15^Aa
	第7天 Day 7	3.54 ±0.21^A	3.28 ±0.29^A	3.23 ±0.15^AB	3.17 ±0.02^A

从围产期各阶段分析看,围产阶段对各组血清TP、UN和GLU含量均影响极显著(P<0.01)。其中Ⅰ和Ⅱ组血清TP含量在第-14天显著低于第-60天和第7天(P<0.05),Ⅲ和Ⅳ组血清TP含量在3个时间点差异不显著(P>0.05);各组血清UN含量在第-60、-14、7天均呈现出先升高再降低的规律,且第-60天和第7天之间差异均不显著(P>0.05)。其中,Ⅰ、Ⅱ组血清UN含量在第-60天与第-14天差异显著(P<0.05),Ⅲ、Ⅳ组血清UN含量在第-60天和第-14天之间、第-14天和第7天之间差异均显著(P<0.05)。Ⅰ和Ⅱ组血清GLU含量在第-60天和第-14天之间无显著差异(P>0.05),在第7天显著升高(P<0.05),Ⅲ和Ⅳ组血清GLU含量在第-60天显著低于第-14天(P<0.05),Ⅳ组第-60天血清GLU含量显著低于第7天(P<0.05)。

添加甘露寡糖和围产阶段交互作用显著影响母羊血清GLU含量(P<0.05),对血清TP和UN含量无显著影响(P>0.05)。

2.3 甘露寡糖对围产期母羊血清免疫指标的影响

由表4可知,第-60天,各试验组间血清IgG、IgA、IL-2、IL-1β、IFN-γ、TNF-α、IL-6、IL-10和IL-12含量无显著差异(P>0.05);第-14天,与Ⅰ组相比,添加甘露寡糖显著提高了Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组母羊血清IgG含量及Ⅲ和Ⅳ组血清IgA、IL-1β、IFN-γ、TNF-α和IL-10含量(P<0.05);对血清IL-6和IL-12含量无显著影响(P>0.05);第7天,与I组相比,添加甘露寡糖显著提高了Ⅳ组血清IgG、IgA、IL-1β、IFN-γ含量及Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组血清IL-10含量(P<0.05);各组间血清IL-2、TNF-α、IL-6和IL-12含量差异不显著(P>0.05)。

表4 甘露寡糖对围产期湖羊血清免疫指标的影响

Table 4 Effects of mannan oligosaccharide on serum immunoglobulin indexes in perinatal Hu sheep

项目 Items	围产阶段 Perinatal stage	Ⅰ组 Group Ⅰ	Ⅱ组 Group II	Ⅲ组 Group Ⅲ	Ⅳ组 Group Ⅳ	P值 P-value
项目 Items	围产阶段 Perinatal stage	Ⅰ组 Group Ⅰ	Ⅱ组 Group II	Ⅲ组 Group Ⅲ	Ⅳ组 Group Ⅳ	处理 Treatment	围产阶段 Perinatal stage	处理×围产阶段 Treatment× perinatal stage
免疫球蛋白G IgG/(mg/mL)	第-60天 Day -60	30.44 ±1.10	33.82 ±2.86	32.41 ±1.72^B	33.43 ±3.50^B	<0.001	<0.001	0.030
	第-14天 Day -14	33.50 ±2.58^c	44.39 ±1.60^b	53.23 ±3.03^Aab	60.26 ±3.36^Aa
	第7天 Day 7	38.39 ±2.02^b	40.01 ±3.53^b	42.37 ±3.99^ABab	52.86 ±4.01^Aa
免疫球蛋白A IgA/(μg/mL)	第-60天 Day -60	184.78 ±6.86	179.61 ±10.85^B	194.29 ±14.21^B	214.10 ±1.96^B	<0.001	<0.001	0.305
	第-14天 Day -14	196.69 ±15.24^b	234.78 ±15.02^Aab	273.92 ±15.95^Aa	275.34 ±16.47^Aa
	第7天 Day 7	163.53 ±4.07^b	214.99 ±25.05^ABab	226.11 ±13.50^Bab	253.06 ±16.93^ABa
白细胞介素-2 IL-2/(pg/mL)	第-60天 Day -60	557.74 ±32.34^B	546.04 ±7.63^B	538.59 ±39.82^B	552.95 ±19.60^B	0.661	<0.001	0.963
	第-14天 Day -14	688.95 ±37.13^A	663.27 ±37.14^A	660.34 ±33.02^A	697.59 ±35.72^A
	第7天 Day 7	597.57 ±14.35^AB	618.91 ±61.96^AB	649.09 ±45.23^A	689.65 ±55.11^A
白细胞介素-1β IL-1β/ (pg/mL)	第-60天 Day -60	29.38 ±4.14	29.15 ±2.38	32.35 ±3.93	35.44 ±3.28	0.036	0.006	0.866
	第-14天 Day -14	34.55 ±2.20^b	40.53 ±3.01^ab	43.18 ±20.87^a	41.45 ±2.31^a
	第7天 Day 7	30.49 ±2.83^b	37.69 ±3.48^ab	38.48 ±4.24^ab	42.58 ±2.58^a
γ-干扰素 IFN-γ/ (pg/mL)	第-60天 Day -60	430.07 ±24.93	460.75 ±34.02	440.74 ±26.20^B	459.37 ±10.28^B	0.159	0.009	0.904
	第-14天 Day -14	485.27. ±14.21^b	518.19 ±6.90^ab	549.75 ±41.78^Aa	565.79 ±17.61^Aa
	第7天 Day 7	460.57 ±29.11^b	511.48 ±27.26^ab	482.22 ±37.32^ABab	562.74 ±11.03^Aa
项目 Items	围产阶段 Perinatal stage	Ⅰ组 Group Ⅰ	Ⅱ组 Group II	Ⅲ组 Group Ⅲ	Ⅳ组 Group Ⅳ	P值 P-value
项目 Items	围产阶段 Perinatal stage	Ⅰ组 Group Ⅰ	Ⅱ组 Group II	Ⅲ组 Group Ⅲ	Ⅳ组 Group Ⅳ	处理 Treatment	围产阶段 Perinatal stage	处理×围产阶段 Treatment× perinatal stage
肿瘤坏死因子-α TNF-α/ (pg/mL)	第-60天 Day -60	100.23 ±2.07	96.30 ±5.13	101.16 ±10.87^B	103.13 ±12.02^B	0.168	0.004	0.009
	第-14天 Day -14	117.65 ±14.69^b	112.75 ±11.88^ab	149.24 ±9.63^Aa	139.31 ±7.09^Aa
	第7天 Day 7	111.05 ±5.87	114.65 ±8.00	114.28 ±5.78^B	121.07 ±7.52^AB
白细胞介素-6 IL-6/ (pg/mL)	第-60天 Day -60	73.99 ±4.63	72.78 ±5.89	77.70 ±7.16	73.48 ±11.69	0.272	0.731	0.823
	第-14天 Day -14	80.48 ±7.90	76.26 ±5.11	80.51 ±4.24	73.12 ±8.60
	第7天 Day 7	88.91 ±4.80	78.64 ±8.23	81.26 ±9.29	74.37 ±1.45
白细胞介素-10 IL-10/(pg/mL)	第-60天 Day -60	109.37 ±2.06	105.14 ±1.01	109.41 ±6.21^B	119.05 ±3.72^B	<0.001	0.052	0.073
	第-14天 Day -14	96.90 ±5.95^b	116.52 ±8.28^ab	139.77 ±8.68^Aa	137.17 ±7.76^Aa
	第7天 Day 7	98.88 ±6.22^b	118.13 ±2.35^a	123.31 ±5.94^ABa	117.05 ±1.40^Ba
白细胞介素-12 IL-12/(pg/mL)	第-60天 Day -60	1 168.76 ±115.07	1 174.14 ±85.45	1 175.07 ±74.89	1 127.62 ±124.85	0.363	0.128	0.638
	第-14天 Day -14	1 067.85 ±45.38	1 437.55 ±89.54	1 254.63 ±127.12	1 249.78 ±145.31
	第7天 Day 7	1 219.00 ±38.39	1 297.78 ±127.03	1 400.10 ±104.53	1 354.53 ±105.66

不同围产阶段对围产期母羊血清IgG、IgA和IL-2含量影响极显著(P<0.01),显著影响了血清IL-1β、IFN-γ和TNF-α含量(P<0.05),对血清IL-6、IL-10和IL-12含量无显著影响(P>0.05)。Ⅰ组母羊血清IgA含量及Ⅰ、Ⅱ组血清IgG、IL-1β、IFN-γ、TNF-α和IL-10含量在第-60、-14和7天之间差异均不显著(P>0.05),Ⅱ、Ⅲ组和Ⅳ组以上指标在3个时间点均呈现出先升高再降低的规律,且第-60天和第-14天之间差异均显著(P<0.05),Ⅲ组血清TNF-α含量和Ⅳ组血清IL-10在第-14天和第7天之间、Ⅳ组血清IgG和IFN-γ含量在第-60天和第7天之间差异均显著(P<0.05)。各组血清IL-2含量在第-60、-1和7天均表现出先升高再降低的规律,且第-60天和第-14天之间差异均显著(P<0.05),Ⅲ和Ⅳ组血清IL-2含量第-60天和第7天之间差异均显著(P<0.05)。各组血清IL-1β、IL-6、IL-12含量在第-60、-14和7天差异均不显著(P>0.05)。

添加甘露寡糖和围产阶段交互作用显著影响了母羊血清IgG和TNF-α含量(P<0.05),对血清IgA、IL-2、IL-1β、IFN-γ、IL-6、IL-10和IL-12含量无显著影响(P>0.05)。

2.4 甘露寡糖对围产期母羊血清抗氧化指标的影响

由表5可知,添加甘露寡糖极显著影响了母羊血清SOD活性(P<0.01),显著影响了GSH-Px活性(P<0.05),对T-AOC和MDA含量无显著影响(P>0.05)。第-60天,各组母羊血清T-AOC、SOD、GSH-Px活性及MDA含量差异均不显著(P>0.05);第-14天,与Ⅰ组相比,添加甘露寡糖显著提高了Ⅲ和Ⅳ组血清T-AOC和SOD活性(P<0.05),对血清MDA含量和GSH-Px活性无显著差异(P>0.05);第7天,与Ⅰ组相比,添加甘露寡糖显著提高了Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组血清GSH-Px活性(P<0.05),各组间血清T-AOC、SOD活性和MDA含量均无显著差异(P>0.05)。

表5 甘露寡糖对围产期血清抗氧化指标的影响

Table 5 Effects of mannan oligosaccharide on serum antioxidant indexes in perinatal Hu sheep

项目 Items	围产阶段 Perinatal stage	Ⅰ组 Group Ⅰ	Ⅱ组 Group II	Ⅲ组 Group Ⅲ	Ⅳ组 Group Ⅳ	P值 P-value
项目 Items	围产阶段 Perinatal stage	Ⅰ组 Group Ⅰ	Ⅱ组 Group II	Ⅲ组 Group Ⅲ	Ⅳ组 Group Ⅳ	处理 Treatment	围产阶段 Perinatal stage	处理×围产阶段 Treatment× perinatal stage
总抗氧化能力 T-AOC/ (mmol/L)	第-60天 Day -60	0.18 ±0.01	0.15 ±0.01	0.15 ±0.01	0.19 ±0.01	0.063	0.393	0.119
	第-14天 Day -14	0.14 ±0.01^b	0.14 ±0.01^b	0.19 ±0.02^a	0.19 ±0.01^a
	第7天 Day 7	0.17 ±0.01	0.15 ±0.01	0.16 ±0.01	0.17 ±0.01
超氧化物歧化酶 SOD/(U/mL)	第-60天 Day -60	142.69 ±4.49^A	140.00 ±6.45^A	140.85 ±5.16	145.71 ±3.10	<0.001	<0.001	0.024
	第-14天 Day -14	111.76 ±4.61^Bb	109.28 ±2.44^Bb	145.17 ±6.66^a	142.22 ±8.86^a
	第7天 Day 7	140.58 ±3.48^A	133.03 ±3.71^A	148.56 ±3.91	149.43 ±8.13
丙二醛 MDA/ (nmol/mL)	第-60天 Day -60	6.73 ±0.46	7.89 ±0.75	6.05 ±0.37	6.67 ±0.76	0.410	0.248	0.371
	第-14天 Day -14	7.14 ±0.22	6.42 ±0.26	7.32 ±0.60	6.81 ±0.77
	第7天 Day 7	7.79 ±0.38	8.14 ±0.53	6.26 ±0.66	8.32 ±0.66
谷胱甘肽过氧化物酶 GSH-Px/ (U/mL)	第-60天 Day -60	45.41 ±3.27^A	47.74 ±4.58^B	46.29 ±1.64^B	48.31 ±2.54	0.065	<0.001	0.856
	第-14天 Day -14	36.56 ±1.50^B	41.11 ±5.82^B	39.92 ±1.29^B	43.83 ±1.36
	第7天 Day 7	42.81 ±3.78^Ab	53.18 ±2.52^Aa	50.52 ±2.85^Aa	49.58 ±1.49^a

围产阶段对围产期母羊血清SOD和GSH-Px活性影响极显著(P<0.01),对T-AOC和MDA含量无显著影响(P>0.05)。各组血清T-AOC和MDA含量在第-60、-14和7天之间差异均不显著(P>0.05);Ⅰ、Ⅱ组血清SOD活性在第-60天和第-14天之间、第-14天和第7天之间差异均显著(P<0.05),但第-60天和第7天之间差异不显著(P>0.05)。Ⅲ和Ⅳ组血清SOD活性在第-60、-14和7天之间差异均不显著(P>0.05);Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组血清GSH-Px活性在3个时间点均呈现出先降低再升高的趋势,且第-60天和第-14天之间、第-14天和第7天之间差异均显著(P<0.05),第-60天和第7天之间显著均不差异(P>0.05),Ⅳ组血清GSH-Px活性在第-60、-14和7天之间差异均不显著(P>0.05)。

甘露寡糖添加水平和围产阶段交互作用显著影响了母羊血清SOD活性(P<0.05),对T-AOC、MDA含量和GSH-Px活性无显著影响(P>0.05)。

3 讨论

3.1 甘露寡糖对围产期母羊DMI和体重的影响

妊娠后期由于胎儿生长迅速,在腹部占据了很大空间,降低了消化道饲粮容纳体积,从而影响采食量^[6]。多位学者研究发现,饲粮中添甘露寡糖可提高羔羊饲粮消化率和日增重^[5,7-8]。本试验在母羊围产期添加甘露寡糖,对体重没有显著影响,这与Westland等^[9]和臧晓等^[10]报道结果一致。本试验添加甘露寡糖可显著提高围产前期母羊DMI,可能是因为甘露寡糖改善了母羊消化道的菌群结构和抗氧化、抗应激等功能,提高了妊娠后期母羊的健康状况,从而促进了母羊采食量的提高^[5,9]。

3.2 甘露寡糖对围产期母羊血清中营养代谢相关指标的影响

血清代谢物可以反映动物的健康状况和营养物质的利用情况。血清TP含量是肝脏功能代谢及氮代谢的有效指标之一,当饲粮蛋白质供应不足会引起机体氮负平衡,造成血浆蛋白含量降低^[11]。血清UN可较为准确地反映动物体内蛋白质的代谢情况,若血清UN含量升高则意味着体内蛋白质分解代谢增强,氮沉积减少或肾脏功能不正常,动物处于发病或亚健康状态^[12]。Razavi等^[13]在奶牛干奶期添加甘露寡糖可降低分娩前后1~3 d血清UN含量。刘绘汇^[14]研究发现,3月龄湖羊公羔饲粮中添加甘露寡糖显著增加了血清TP和UN含量。本试验中,对照组和添加2.5 g/(只·d)甘露寡糖组在产前第14天均表现出血清TP含量的降低,表明2组母羊在产前可能出现了氮的负平衡,影响了机体蛋白质代谢,这与Razavi等^[13]和Jankowska等^[15]的报道结果一致;添加5.0和10.0 g/(只·d)甘露寡糖组在产前第14天和产前第60天的血清TP含量差异不显著,表明饲粮添加5.0和10.0 g/(只·d)甘露寡糖均能改善血清TP含量,但饲粮中甘露寡糖对产前14天血清UN含量无显著影响。适量的甘露寡糖可调节瘤胃微生物区系,促进有益菌的增殖,有利于维持机体正常代谢机能,改善血清UN含量^[16]。本试验血清UN含量与前人研究结果的差异,可能是试验动物生理阶段不同造成的。

GLU是动物机体重要的能量来源,围产期母畜需要大量的GLU满足胎儿生长、泌乳需要,GLU含量的高低提示了机体糖代谢的功能,可以衡量母畜围产期是否处于能量代谢状态^[17]。Zhu等^[18]研究发现,魔芋甘露聚糖可以调节GLU代谢,降低空腹血糖指数,从而改善肝脏GLU代谢异常。本试验中,对照组母羊产前血清GLU含量显著低于产后,与Mohammadi等^[19]研究结果一致。饲粮添加甘露寡糖5.0和10.0 g/(只·d)可以维持围产期母羊血清GLU含量在较高水平,可能是甘露寡糖调控了与糖、脂代谢密切相关的肠道菌群,从而改善能量代谢^[20-21]。

3.3 甘露寡糖对围产期母羊血清免疫指标的影响

母羊围产前期部分免疫抗体由血液迁移到初乳中,造成围产期母羊免疫能力降低和氧化应激非常敏感^[22]。血清IgG和IgA有重要的免疫屏障作用^[23]。李刚诗等^[24]研究发现,奶牛血清中IgG和IgA含量均在产前第21天逐渐降低,产犊当天降到最低,后呈线性升高,产后第21天时其含量仍未恢复到产前第21天时的水平。Czech等^[25]研究发现,妊娠后期在母猪饲粮中添加甘露寡糖可以显著提高产前第10天血清IgG和哺乳期第21天血清IgA含量,还可提高初乳中IgG和IgM含量。Franklin等^[26]研究表明,干奶期奶牛补充甘露寡糖可提高奶牛的免疫功能和对犊牛的被动免疫。李玉欣等^[27]在妊娠母猪饲粮中添加毕赤酵母甘露寡能显著提高母猪产前4 d的血清IgG含量。本试验中,添加甘露寡糖5.0和10.0 g/(只·d)均可改善产前第14天母羊血清IgG和IgA含量,添加甘露寡糖10.0 g/(只·d)可改善产后第7天血清IgG和IgA含量。可能是因为甘露寡糖可与免疫细胞的相关受体结合,刺激机体免疫防御机制,产生一系列免疫应答机制,增强机体免疫力^[10,25]。Qin等^[28]研究发现,甘露低聚糖可与巨噬细胞和中性粒细胞的受体结合,增强免疫功能,产生级联细胞因子并增加抗体的产生。Th1/Th2是与免疫功能密切相关,其各类免疫细胞因子的动态平衡对于妊娠的维持非常重要^[29]。促炎性细胞因子IL-2、IL-1β、TNF-α和IFN-γ主要由Th1分泌,具有杀伤及抑制肿瘤细胞、抗感染的作用^[30]。IL-6、IL-10等抑炎因子主要由Th2型细胞分泌,可刺激机体B细胞产生免疫球蛋白,介导妊娠母畜的体液免疫^[31]。IL-12可刺激活化型T细胞增殖,促进Th2细胞向Th1细胞转化表达,加重细胞免疫损伤^[32]。有研究表明,促炎因子IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α在妊娠末期有刺激子宫的作用,为分娩做好准备^[33],Th1相关基因IFN的表达在产犊后降低,而Th2相关基因白细胞介素-4(IL-4)和IL-10的表达在产犊后增加^[34]。本试验中,添加甘露寡糖可提高母羊产前第14天血清IL-1β、TNF-α、IFN-γ和IL-10含量和分娩后第7天血清IL-1β、IFN-γ和IL-10含量,可能是母羊进入围产期处于Th1优势,Th2逐渐转移的过程中,为维持Th1和Th2细胞功能平衡,IL-10分泌的增加可平衡活化的Th1型免疫应答,故出现了试验组Th1和Th2细胞因子水平均有升高的趋势^[35-36]。本试验研究结果表明,添加甘露寡糖能够同时增强母羊围产期体液免疫和细胞免疫,提升机体免疫能力。本研究中,试验羊血清IL-6和IL-12含量在产前第60天、产前第14天和产后第7天无显著变化,这与肖宇^[36]研究结果一致。

3.4 甘露寡糖对围产期母羊血清抗氧化指标的影响

围产期母羊代谢旺盛,自由基水平往往较高,引发机体氧化应激,因此出现总抗氧化能力降低,活性氧(ROS)的生成与抗氧化防御系统之间的不平衡^{[37⇓⇓⇓-41]}。ROS的增加消耗了SOD和GSH-Px,同时过多的ROS可通过脂质过氧化反应与生物膜及核酸的大分子物质作用形成MDA^[42]。SOD活性的升高有助于组织细胞抵御过氧化损伤^[43]。GSH-Px具有清除机体有害自由基、提高抗氧化和免疫力的功能。有研究表明,寡糖可通过清除自由基、催化自由基歧化从而提高抗氧化能力^[44]。马吉锋等^[45]的研究发现,甘露寡糖可以增加抗氧化酶活性,从而降低自由基和MDA含量。本研究中,添加甘露寡糖可提高母羊产前第14天血清T-AOC和SOD活性和产后第7天血清GSH-Px活性,有效缓解母羊围产期的氧化应激,这与马吉锋^[45]的研究结果一致。本试验中,试验羊血清MDA含量在产前第60天、产前第14天和产后第7天均无显著变化,MDA是氧化应激的标志物,推测机体氧化应激循环系统有较强的自我调节作用,处于一个动态平衡的状态。

4 结论

饲粮中每只每天添加5.0~10.0 g甘露寡糖可增加围产期母羊采食量,有效改善机体营养代谢能力,提高母羊的抗氧化能力和免疫功能。

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