2. 辽宁省畜牧科学研究院, 辽阳 111000
2. Institute of Animal Husbandry of Liaoning Province, Liaoyang 111000, China
锰是动物机体必需微量元素之一,为动物骨骼发育及发挥脑功能、生殖功能所必需,同时参与碳水化合物、脂肪、蛋白质的代谢[1]。但是近年来,人们对锰的研究多集中在家禽营养上,反刍动物营养中研究很少。孙昱等[2]对辽宁绒山羊育成公羊的研究发现,补饲锰可显著影响绒山羊对蛋白质的消化和吸收。大量研究表明,褪黑激素(MT)与催乳素(PRL)是影响绒毛生长的重要因素,MT可诱导山羊绒生长,提高产绒量[3];血清PRL含量与绒生长速度呈负相关[4]。但是目前,锰对绒山羊母羊激素水平以及产绒性能的影响尚未见报道。本试验旨在通过研究饲粮中补饲锰对辽宁绒山羊母羊产绒性能及相关血清激素含量的影响,以期明确生绒期绒山羊母羊饲粮的适宜锰水平,为进一步研究绒山羊的锰需要量奠定基础。
选取2.5周岁左右、体况良好、体重 接近的健康辽宁绒山羊母羊60只。试验于2011年8月至2012年3月在辽宁省畜牧科学研究院辽宁绒山羊科技示范场进行,采用半封闭式羊舍,混群饲养,所有羊只的饲养管理方法和环境条件完全一致。
采用单因子完全随机试验设计,将试验羊只平均分为对照组(饲喂基础饲粮)和3个补饲锰的试验组(锰源为MnSO4·H2O,购于国药集团化学试剂有限公司),分别为试验Ⅰ(补饲锰20 mg/kg)、Ⅱ(补饲锰40 mg/kg)和Ⅲ组(补饲锰60 mg/kg)。预试期为7 d,正试期7个月。饲喂全混合日粮颗粒料,精粗比为25∶ 75。基础饲粮参照NRC(2007)标准配制,其组成及营养水平见表1。
![]() | 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) % |
分别于试验开始前、母羊发情配种前、妊娠第30天、妊娠第120天时晨饲前用真空采血管(促凝管)颈静脉采血10 mL,以分析试验羊的初始、空怀期、妊娠1个月和妊娠4个月时的血清相关激素含量。血样3 500 r/min离心15 min,分离的血清样品置于-70 ℃冰箱保存备用。
试验正试期前1天,在试验羊的左侧肩胛骨后缘5 cm处,用手术剪沿绒毛丛基部紧贴皮肤剪掉10 cm×10 cm面积的绒毛并用染发剂进行染色,以后每次采血的同时收集该部中心位置绒毛,用于生长速度的测定,并重新对染色部位染色。于正试期结束前1天将该部所有染色绒毛剪下,用于测定细度和强度。
血清MT和PRL含量的测定均采用酶联免疫分析法,酶标仪型号为EPOCH(美国),试剂盒均购自南京建成生物工程研究所,测定步骤按试剂盒说明书进行。
绒生长速度:采用手排长度法。先将绒样和小钢尺按顺直方向摆在黑绒板上,然后再用尖头镊子由毛丛根部一根一根抽出纤维,毎抽出1根后,用镊子夹住纤维2端,拉到弯曲刚刚消失为止,在小钢尺上测量其长度,每只羊重复测定300根。
绒细度:利用细度测定仪(OFDA2092,澳大利亚),先将剪下的样品进行绒毛分离,将绒用石油醚清洗3次,晾干后平均分布于绒板上,置于测定仪上测定其细度。
绒绝对强度:利用电子单纤维强力仪(YG004N+),每只羊重复测定300根。
绒相对强度:由绒绝对强度除以绒单位横截面积求得。
试验数据用Excel整理,采用SPSS 17.0统计软件进行单因素方差分析,多重比较采用Duncan氏法,试验结果以“平均值±标准差”表示。
由表2可知,整个试验期各组采食量差异均不显著(P>0.05)。由此可见,饲粮中补饲锰对各时期绒山羊母羊的采食量均无影响。
由表3可知,空怀期,试验组平均日增重显著高于对照组(P<0.05),各试验组之间差异不显著(P>0.05)。妊娠1个月、妊娠4个月,试验Ⅰ组平均日增重显著高于对照组(P<0.05),与试验Ⅱ、Ⅲ组之间差异不显著(P>0.05),试验Ⅱ、Ⅲ组平均日增重与对照组差异不显著(P>0.05)。由此可见,饲粮中补饲锰对提高绒山羊平均日增重有一定效果,尤其在空怀期效果显著,妊娠期时补饲20 mg/kg锰增重效果最好。
由表4可知,各组初始血清PRL含量均无显著差异(P>0.05)。在空怀期时,试验Ⅰ组血清PRL含量显著低于对照组(P<0.05),试验Ⅱ、Ⅲ组与对照组差异不显著(P>0.05),但有降低趋势,各试验组之间差异不显著(P>0.05)。妊娠1个月时,各试验组血清PRL含量均显著低于对照组(P<0.05),各试验组之间差异不显著(P>0.05)。妊娠4个月时,各组之间血清PRL含量均无显著差异(P>0.05)。以上结果说明补饲锰可以降低空怀期及妊娠第1个月的血清PRL含量。
![]() | 表2 饲粮锰水平对辽宁绒山羊母羊采食量的影响 Table 2 Effects of dietary manganese level on feed intake of Liaoning cashmere ewes kg |
![]() | 表3 饲粮锰水平对辽宁绒山羊母羊平均日增重的影响 Table 3 Effects of dietary manganese level on average daily gain of Liaoning cashmere ewes g/d |
由表5可知,各组初始血清MT含量均无显著差异(P>0.05)。在空怀期时,试验Ⅰ组血清MT含量显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅱ、Ⅲ组与对照组差异不显著(P>0.05),但有升高趋势,各试验组之间差异不显著(P>0.05)。妊娠1个月时,各试验组均显著高于对照组(P<0.05),各试验组之间差异不显著(P>0.05),但随着锰补饲量的增加而减小。妊娠4个月时,试验Ⅰ、Ⅲ组显著高于对照组(P<0.05),各试验组之间差异不显著(P>0.05)。整个试验期内,各组血清MT含量变化基本与PRL含量变化趋势相反,补饲锰可增加血清MT含量。
![]() | 表4 饲粮锰水平对辽宁绒山羊血清PRL含量的影响 Table 4 Effects of dietary manganese level on serum PRL content of Liaoning cashmere ewes ng/L |
![]() | 表5 饲粮锰水平对辽宁绒山羊母羊血清MT含量的影响 Table 5 Effects of dietary manganese level on serum MT content of Liaoning cashmere ewes ng/L |
由表6可知,空怀期时,试验Ⅰ、Ⅲ组绒生长速度显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅰ、Ⅲ组之间差异显著(P<0.05),试验Ⅱ组与对照组差异不显著(P>0.05),但有升高趋势。妊娠1个月时,各试验组绒生长速度显著高于对照组(P<0.05),各试验组之间差异不显著(P>0.05)。妊娠4个月时,试验Ⅰ、Ⅱ组绒生长速度显著高于对照组(P<0.05),试验Ⅰ、Ⅱ组之间差异不显著(P>0.05),试验Ⅲ组与对照组差异不显著(P>0.05),但有升高趋势。由此可见,饲粮中补饲锰可提高空怀期、妊娠期的绒生长速度。
![]() | 表6 饲粮锰水平对辽宁绒山羊母羊绒生长速度的影响 Table 6 Effects of dietary manganese level on cashmere growth rate of Liaoning cashmere ewes mm/d |
由表7可知,试验Ⅰ组绒细度显著小于对照组(P<0.05),与试验Ⅱ、Ⅲ组差异不显著(P>0.05),但有减小的趋势;试验Ⅱ、Ⅲ组绒细度与对照组差异不显著(P>0.05),但有增高的趋势。试验Ⅰ、Ⅲ组绒绝对强度显著低于对照组(P<0.05),且这2组间差异不显著(P>0.05),试验Ⅱ组与对照组差异不显著(P>0.05),但是有降低趋势。试验Ⅰ组绒相对强度显著高于试验Ⅲ组(P<0.05),与对照组、试验Ⅱ组差异不显著(P>0.05),但有增加的趋势;试验Ⅲ组与对照组、试验Ⅱ组差异不显著(P>0.05),但有降低的趋势。由此可见,虽然补饲锰在降低绒细度的同时降低了绒绝对强度,但对绒相对强度的影响不显著,补饲20 mg/kg锰有提高绒相对强度的趋势。
![]() | 表7 饲粮锰水平对辽宁绒山羊母羊绒细度和强度的影响
Table 7 Effects of dietary manganese level on fineness and strength of cashmere of Liaoning cashmere ewes
|
家畜采食量是家畜生产性能的体现。动物摄取足够的营养物质是保证正常生命活动的必要条件,采食量的高低必然会影响生产性能的发挥。锰对碳水化合物、脂肪和蛋白质的代谢均有影响。锰是丙酮酸羧化酶的组成成分,而丙酮酸羧化酶又是糖异生的重要物质,所以锰可以影响碳水化合物的合成。孟轲音等[5]报道,饲粮中锰适宜水平的添加能够提高獭兔的增重和饲料转化率。本试验结果表明,饲粮中补加锰对辽宁绒山羊母羊各阶段采食量均无影响,但可提高母羊的平均日增重,尤其是空怀期时效果显著。而对于妊娠1个月、妊娠4个月时,与补饲20 mg/kg锰相比,补饲40、60 mg/kg锰母羊平均日增重反而下降。在妊娠后期,随着胎儿渐渐变大,母羊对锰的添加水平要求可能变高,锰添加水平过量对采食量无影响,反而会降低母羊平均日增重,可能影响胎儿发育,抑制胎儿生长。补饲锰对采食量影响不显著,但是可提高各阶段母羊平均日增重,可能是其可以改善体内三大营养物质代谢,有利于增加营养物质体沉积。
付云超等[6]研究发现,锰是二羧酸酶催化胆固醇合成不可缺少的因素,胆固醇为激素的前体,锰含量会引起激素变化。张志群等[7]研究发现,妊娠期小叶腺泡的发育以及小叶上皮细胞的增殖需要PRL;同时成年动物乳腺在动情期中的周期性生长也需PRL起作用,以保证乳腺对雌激素和孕酮的反应。一年之中,当长日照变为短日照时,绒毛生长开始启动,当短日照变为长日照时,绒毛开始进入静止阶段,直至脱落,其中MT和PRL起着很重要作用[8]。PRL被认为是动物进入季节性繁殖和毛囊生长周期的信号激素[9]。徐文军等[4]研究表明,绒山羊血清PRL含量从5月份开始上升,至8月份达最高值,而后又逐渐下降,至10月份达最低值;而后又呈现小幅度的上升,至11月份达2次峰值,随后又下降,至翌年2月份达最低值。从本试验看,试验羊血清PRL含量初始值(8月份)最高,妊娠1个月(12月份)次之,空怀期(10月份)和妊娠4个月(3月份)最低,这与徐文军等[4]的研究结果基本一致。Kloren等[10]研究表明,当绒山羊血浆PRL含量最高时羊绒毛开始萌发,随着绒纤维生长速度增长,血浆PRL含量逐渐降低,当绒生长进入旺盛期后,血浆PRL含量降到最低水平。另有研究认为,高水平的PRL对于处于休止期的次级毛囊来讲是一种活动信号,它将促使休止的次级毛囊进入夏季的绒纤维生长阶段,但对于处于活动状态的次级毛囊来讲则提供一种抑制的信号,一旦绒开始生长,PRL在维持绒纤维生长方面并非必需[11, 12]。本研究发现,补饲锰可以抑制空怀期和妊娠1个月时母羊血清PRL含量,但是对妊娠4个月时影响不显著。这可能是妊娠4个月时,光照强度增高,胎儿生长较快,锰对PRL作用减弱造成的。
随着昼夜更替及一年中长日照和短日照的交替变化,MT的分泌呈现明显的周期性变化规律。夏至后,随着日照由长变短,MT的分泌量逐渐增加;冬至后,随着日照由短变长,MT的分泌量逐渐减少[13, 14, 15]。在生绒期和非生绒期MT都能促进山羊绒纤维生长,并增加产绒量。有研究发现,绒山羊血清中PRL含量与MT含量均存在季节性变化规律,随着PRL含量逐渐降低,MT含量则逐渐升高,伴随着PRL含量降低和MT含量升高,羊绒开始萌发,当山羊绒生长进入旺盛期,血浆PRL含量降到最低水平[16, 17]。Nixon等[18]研究表明,MT可以通过影响PRL的分泌来调控绒毛生长。本试验中PRL与MT在不同时期变化与前人研究结果一致。补饲锰在降低血清PRL含量的同时可提高MT含量,尤其在妊娠1个月时效果明显。这有可能是光照强度弱时,补饲锰对这2种激素的作用增强,也有可能是补饲锰改变血清PRL含量从而间接影响了MT含量,还有可能由于补饲锰改变胆固醇的生物合成,从而改变激素水平。补饲锰对PRL和MT的确切调控机理有待于进一步研究。
本试验结果表明,补饲锰可以提高母羊各阶段的绒生长速度。整个试验期内绒生长速度由高到低分别为空怀期、妊娠前期、妊娠后期,各时期中补饲20 mg/kg锰对绒生长速度影响均最大。次级毛囊的活动直接影响绒毛的生长速度,在前1产绒周期绒毛脱落之前,次级毛囊就开始活动[15]。利用外源PRL处理,可促进绒山羊初级毛囊和次级毛囊的活性,并促进了绒山羊的脱绒[19]。PRL含量的改变能刺激毛囊的活动和衰退,并且毛囊对PRL分泌量达到一定基线以上或以下时做出反应[20]。徐文军等[4]研究结果表明绒毛的生长速度与PRL的含量变化呈负相关。大量研究表明,MT可以促进山羊绒生长,但绒山羊皮肤中并未找到MT受体,因此一致推测MT可能是通过改变其他激素而实现对山羊绒生长的调控[21, 22]。本试验发现,补饲20 mg/kg锰妊娠1个月时母羊血清PRL含量显著降低,血清MT含量显著升高,此时绒生长速度最高。有研究显示,血浆MT含量升高、PRL含量降低能促进山羊绒生长[23, 24]。因此,本试验中补饲锰促进绒的生长可能与其降低血清PRL含量、提高MT含量有关。
山羊绒的主要经济性状之一是绒纤维品质,而细度和伸直长度与绒纤维品质关系最为密切[25]。细度受多种因素影响,其中营养水平对羊绒细度有着重要作用[26]。从本试验可以看出,补饲锰可降低绒细度,尤其补饲20 mg/kg锰对绒细度的影响较为明显,这可能是补饲锰有利于绒山羊机体蛋白质代谢和氨基酸平衡[2]的结果。平均纤维直径与纤维强度呈正相关[27],因此绒纤维细度降低会导致绒绝对强度下降。从本试验结果来看,绒绝对强度随着细度的降低而降低,但是补饲20、40 mg/kg锰与基础饲粮相比其绒相对强度差异不显著,且补饲20 mg/kg锰的绒相对强度与其他饲喂组相比有提高的趋势。在这方面的确切机理还有待进一步研究。
① 补饲锰对母羊采食量无影响,但可以提高母羊平均日增重。
② 饲锰可降低辽宁绒山羊母羊血清PRL含量、增加MT含量,并提高绒的生长速度,改善绒的细度,虽降低绒绝对强度但未影响绒相对强度。
③ 综合分析认为,补饲20 mg/kg锰(饲粮锰水平60 mg/kg)对提高辽宁绒山羊母羊产绒性能较为适宜。
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