近年来，随着育肥羊产业的快速发展，为追求生产效率的提高，养殖方式由散养转变为集约化饲养，育肥羊的生存空间变的单调、狭窄。此外，为了追求生长性能的提高，饲粮中的精料比例偏高，导致瘤胃pH下降，瘤胃中酶活性下降，营养物质消化代谢降低，增加了亚急性瘤胃酸中毒发生的风险。因此，研究如何在高精料、集约化饲养模式下，改善反刍动物瘤胃发酵、提高营养物质消化代谢具有重要意义。

葡萄籽原花青素(grape seed proanthocyanidins，GSPs)是具有活性功能的一类多酚化合物的总称，在葡萄枝叶、果皮、果肉以及葡萄籽中都有存在。解玲娜等^[1]研究表明，饲粮中添加葡萄籽原花青素可提高断奶仔猪肠道胰蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶活性，有利于营养物质的吸收。郭长征^[2]研究表明，高精料饲粮中添加多羟基黄酮类化合物(槲皮素)可以提高山羊瘤胃pH，缓解高精料导致的瘤胃异常发酵。已有研究发现，缩合单宁的介入可使瘤胃内琥珀酸弧菌属(特异性将琥珀酸盐发酵成丙酸)的相对丰度增加100%，且能使作用于碳水化合物的普雷沃氏菌属的相对丰度降低5.4%。也有研究表明，饲粮中添加缩合单宁会增加绵羊十二指肠中总氮和非氨态氮的流量^[3-4]。

目前，关于葡萄籽原花青素对反刍动物营养物质消化代谢方面的内容较少。因此，本试验以杜泊×小尾寒羊杂一代公羔为研究对象，旨在研究葡萄籽原花青素对羔羊生长性能和营养物质消化代谢的影响，以期为开发羔羊功能性饲料提供理论基础，为育肥羊健康、高效生产提供新思路。

1 材料与方法 1.1 试验材料及试验设计

葡萄籽原花青素购自南京某生物科技有限公司，为粉状制剂，其主要成分为原花青素(96.400%)、儿茶素(0.533%)、表儿茶素(0.239%)、儿茶素没食子酸酯(0.225%)和表儿茶素没食子酸酯(0.171%)。

试验于2019年6月在山西农业大学国家肉羊体系饲料资源岗位试验基地展开，于2019年8月结束。选取48只4月龄、体重[(22.75±1.20) kg]相近的杜泊×小尾寒羊杂交一代公羔，采用单因子完全随机试验设计，分为4组，每组12只羊，单栏饲养。各组饲喂精粗比为70∶30的基础饲粮的同时分别补饲0(对照组)、10(10GSPs组)、20(20GSPs组)、40 mg/kg BW(40GSPs组)的葡萄籽原花青素，添加剂量参考牟春堂等^[5]的体外发酵试验结果。试验全期60 d，其中预试期15 d，正试期45 d。试验饲粮参照NRC(2007)羔羊营养需要中体重20 kg、日增重300 g/d的营养需要量设计，基础饲粮组成及营养水平见表 1。

1.2 饲养管理

试验开始前对羊舍进行全面的清洗、消毒。试验羊进行羊痘、口蹄疫和小反刍兽疫疫苗免疫。试验进行期间定期消毒打扫，确保试验场所干净。预试期对试验羊进行分组、编号和驱虫，逐渐过渡到试验饲粮。正试期试验羊每日饲喂2次，自由采食、饮水，每日记录采食量。

1.3 样品采集

正试期结束后，每组随机挑选6只试验羊置于代谢笼中，采用全收粪收尿法进行消化代谢试验。预试期4 d，正试期3 d。

粪样的采集与处理：待晨饲前所有羊排粪完毕后，进行称重，记录数据。按排粪量的10%收集取样，连续收集3 d，并记录重量。一部分粪样中加入10%的硫酸(每100 g粪样加10 mL 10%的硫酸)固氮，充分混合后置于-20 ℃保存，用以测定粗蛋白质含量；另一部分不做处理直接置于-20 ℃保存，用以测定粗灰分、水分等常规营养成分含量和粪能。

尿样的采集与处理：每次采样的前1天加入100 mL 10%的硫酸于收尿桶中进行固氮，于晨饲前收集尿样，连续收集3 d。收集时使用量筒量取尿液体积，记录数据。将尿样摇匀后，经过4层纱布过滤，取一部分进行分装，置于-20 ℃保存，用以测定尿酸、尿囊素、黄嘌呤、次黄嘌呤含量和尿能。

1.4 指标测定 1.4.1 生长性能测定

于正试期第1天08:00对所有试验羊进行空腹称重，作为初始体重，之后每隔15 d进行1次称重，记录数据。正试期结束当天08:00空腹称重，作为终末体重。饲喂期间记录每只羊的日采食量、剩料量，于正试期结束后计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)、料重比(F/G)。

1.4.2 饲粮常规营养成分的测定

按照《饲料分析及饲料质量检测技术》^[6]方法测定饲粮中的粗脂肪、粗蛋白质、粗灰分含量。参考Van Soest等^[7]的方法测定饲粮中的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量。代谢能按照以下公式计算：

1.4.3 营养物质表观消化率的测定

粪样中的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、水分、粗灰分、粗蛋白质含量测定方法同1.4.2。营养物质表观消化率、氮的表观消化率、沉积氮和氮沉积率的计算公式如下：

1.4.4 能量的测定

使用绝热式量热仪(IKA-c200，Staufen公司，德国)测定饲粮、粪样和尿样的能量。使用聚碳酸酯头箱测量气体交换，通过MA-10甲烷分析仪(Sable Systems International公司，美国)测定甲烷(CH₄)含量。

1.4.5 微生物蛋白(microbial crude protein，MCP)含量测定

使用尿酸检测试剂盒(购自南京建成生物工程研究所)通过酶比色法测定尿中尿酸含量。使用分光光度计(UV-1800PC，上海美谱达仪器有限公司)测定尿中黄嘌呤+次黄嘌呤和尿囊素含量。根据尿嘌呤衍生物(urinary purine derivatives，PD)(黄嘌呤、次黄嘌呤、尿囊素和尿酸)含量计算MCP含量。

1.5 数据统计分析

利用Excel 2013软件进行数据初步整理，应用SPSS 23.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)。结果以平均值±标准差表示，P≤0.05为差异显著，0.05 < P＜0.10为有趋势。

2 结果 2.1 饲粮中添加葡萄籽原花青素对羔羊生长性能的影响

由表 2可知，各组初始体重差异不显著(P＞0.05)。10GSPs、20GSPs和40GSPs组的终末体重均高于对照组，分别提高了5.48%、4.67%和2.57%，其中10GSPs和20GSPs组的终末体重与对照组差异显著(P≤0.05)。10GSPs和20GSPs组的平均日增重和平均日采食量均显著高于对照组和40GSPs组(P≤0.05)；10GSPs和20GSPs组的平均日增重较对照组分别提高了12.01%和12.67%，平均日采食量较对照组分别提高了6.66%和5.77%；40GSPs组的平均日增重和平均日采食量与对照组差异不显著(P＞0.05)。饲粮中添加葡萄籽原花青素对料重比无显著影响(P＞0.05)。

2.2 饲粮中添加葡萄籽原花青素对羔羊营养物质表观消化率的影响

由表 3可知，饲粮中添加葡萄籽原花青素对酸性洗涤纤维表观消化率无显著影响(P>0.05)。20GSPs组的粗蛋白质表观消化率显著高于对照组(P≤0.05)，提高了8.94%。40GSPs组的中性洗涤纤维表观消化率显著低于对照组和10GSPs、20GSPs组(P≤0.05)，分别下降了12.60%、13.43%和14.19%。20GSPs组的干物质和有机物表观消化率显著高于对照组和40GSPs组(P≤0.05)；其中，20GSPs组的干物质表观消化率较对照组和40GSPs组分别提高了11.47%和10.33%，有机物表观消化率较对照组和40GSPs组分别提高了10.12%和11.46%。

2.3 饲粮中添加葡萄籽原花青素对羔羊氮消化代谢的影响

由表 4可知，饲粮中添加葡萄籽原花青素对粪氮、尿氮无显著影响(P>0.05)。20GSPs组的摄入氮和氮沉积率显著高于对照组和40GSPs组(P≤0.05)，摄入氮分别提高了9.84%和15.43%，氮沉积率分别提高了18.24%和21.77%。20GSPs组的氮表观消化率显著高于对照组(P≤0.05)，提高了8.94%。20GSPs组的沉积氮显著高于10GSPs组(P≤0.05)，提高了15.84%；10GSPs组的沉积氮显著高于40GSPs组(P≤0.05)，提高了21.08%。

2.4 饲粮中添加葡萄籽原花青素对羔羊尿中嘌呤衍生物和MCP含量的影响

由表 5可知，饲粮中添加葡萄籽原花青素对尿中尿酸、黄嘌呤+次黄嘌呤含量无显著影响(P>0.05)。40GSPs组的尿中尿囊素、总嘌呤衍生物和MCP含量显著低于对照组和10GSPs、20GSPs组(P≤0.05)；其中，40GSPs组的尿中尿囊素含量较对照组和10GSPs、20GSPs组分别下降了11.39%、15.87%和15.57%，尿中总嘌呤衍生物含量分别下降了11.42%、15.59%和14.83%，尿中MCP含量分别下降了13.44%、18.97%和17.41%。10GSPs和20GSPs组尿中MCP含量与对照组无显著差异(P>0.05)。

2.5 饲粮中添加葡萄籽原花青素对羔羊能量代谢的影响

由表 6可知，饲粮中添加葡萄籽原花青素对粪能无显著影响(P>0.05)。10GSPs和20GSPs组的摄入总能、表观消化能和表观代谢能显著高于对照组和40GSPs组(P≤0.05)；其中，10GSPs组的摄入总能、表观消化能和表观代谢能较对照组分别升高了6.64%、18.93%和29.84%，10GSPs组的摄入总能、表观消化能和表观代谢能较40GSPs组分别升高了7.26%、17.89%和24.98%，20GSPs组的摄入总能、表观消化能和表观代谢能较对照组分别升高了6.25%、12.53%和20.57%，20GSPs组的摄入总能、表观消化能和表观代谢能较40GSPs组分别升高了6.87%、11.54%和16.05%。10GSPs和20GSPs组的尿能显著低于对照组和40GSPs组(P≤0.05)；其中，10GSPs组的尿能较对照组和40GSPs组分别下降了20.00%和23.23%，20GSPs组的尿能较对照组和40GSPs组分别下降了17.89%和21.21%。20GSPs和40GSPs组的甲烷能显著低于对照组(P≤0.05)，均下降了10.26%。10GSPs组的总能表观消化率显著高于20GSPs和40GSPs组(P≤0.05)，分别提高了5.38%和9.87%。20GSPs组的总能表观消化率显著高于对照组(P≤0.05)，提高了5.83%。10GSPs组的消化能代谢率显著高于对照组和40GSPs组(P≤0.05)，分别提高了21.84%和16.51%。20GSPs组的消化能代谢率显著高于对照组(P≤0.05)，提高了13.42%。

3 讨论 3.1 饲粮中添加葡萄籽原花青素对羔羊生长性能的影响

酚类物质作为天然植物提取物添加剂的一种，在提高动物生长性能、免疫功能、抗氧化能力等方面发挥着重要作用，但高浓度的植物多酚可能会抑制动物采食量，扰乱消化生理，抑制营养消化和生长。徐坤等^[8]研究发现，与对照组相比，饲粮中添加茶多酚复合添加剂能显著提高生长育肥猪的平均日增重。王凯等^[9]等研究发现，在饲粮中分别添加苜蓿和红车轴草黄酮提取物均能显著提高肉羊的平均日增重，降低料重比。金亚倩等^[10]在绵羊饲粮中添加10%葡萄渣，结果表明10%葡萄渣添加组的肉羊平均日增重较对照组显著提高，可能是葡萄皮渣中的主要活性物质——葡萄籽原花青素发挥了主要作用，这与本试验得到的结果一致。张鹏等^[11]研究发现，利用葡萄籽粉替代一定比例的玉米能提高成年母羊的总增重和平均日增重。此外，何英霞等^[12]以欧洲鳗鲡为研究对象，结果发现饲料中添加600 mg/kg的葡萄籽原花青素可显著提高欧洲鳗鲡增重率和特定生长率。本试验中，10GSPs和20GSPs组平均日增重和平均日采食量均显著高于对照组，一方面原因可能是葡萄籽原花青素作为天然的抗氧化物质能清除体内自由基，降低羔羊饲养过程中受到的应激反应，提高生长性能；另一方面原因可能是因为单宁类物质可以降低饲粮蛋白质在瘤胃中的降解比例，增加小肠中可吸收饲粮蛋白质的比例^[13]，从而提高了代谢蛋白质的供应量和氮的利用率。研究表明，高浓度的植物多酚会抑制瘤胃微生物尤其是纤维分解菌的生长，降低饲料消化率^[14-15]。此外，缪冰旋^[16]通过葡萄酒对不同细菌的抗性研究发现，葡萄酒酚类物质对四联球菌、枯草杆菌和金黄色葡萄球菌等革兰氏阳性菌表现出较强抗性。付丽等^[17]从番荔枝提取到酚类物质，通过抗菌研究发现其对金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌和白色念珠菌等革兰氏阳性菌有抑菌作用。因此，本试验中，40GSPs组的平均日增重较10GSPs和20GSPs组低的原因可能是葡萄籽原花青素影响了羔羊瘤胃微生物区系、降低了饲料消化率所致，葡萄籽原花青素对羔羊瘤胃发酵及微生物区系的影响还需进一步研究。

3.2 饲粮中添加葡萄籽原花青素对羔羊营养物质表观消化率的影响

饲粮中各营养成分的消化率可作为评定其营养价值的重要指标。饲粮中营养成分缺乏是限制动物生长性能发挥的重要因素，但营养成分过多又造成资源浪费。有机物和干物质表观消化率是直接反映饲粮利用程度的关键指标，汪水平等^[18]在葡萄籽提取物原花青素对肉兔消化代谢的研究中发现，400 mg/kg葡萄籽提取物原花青素组试验兔饲粮干物质、有机物、粗纤维表观消化率均显著高于对照组。本试验中，20GSPs组的有机物表观消化率显著高于对照组，说明饲粮中添加葡萄籽原花青素可改善羔羊的消化道功能，提高消化能力，进而提高饲粮的利用程度。中性洗涤纤维表观消化率是评估动物粗纤维利用能力的重要指标。反刍动物通过瘤胃微生物将粗纤维发酵为挥发性脂肪酸(VFA)从而为机体提供能量。瘤胃中纤维分解菌对pH变化比较敏感，适宜的pH为6.2~6.8，pH低于6.2将抑制纤维分解菌的活性，降低纤维素的降解率^[19]。前人研究表明，多酚类物质可以提高瘤胃pH，抑制瘤胃液中牛链球菌的生长和繁殖^[1-2]。本试验中，各组采食3 h后的瘤胃pH分别为5.80±0.12、5.79±0.10、5.93±0.14、5.94±0.08，说明饲粮中葡萄籽原花青素的添加对瘤胃pH有改善作用。周华等^[20]研究发现，在35~44日龄的青脚麻鸡饲粮基础上补饲50 mg/kg的花青素能提高粗纤维的代谢率。本试验中，40GSPs组的中性洗涤纤维表观消化率显著低于对照组，可能是多酚物质抑制微生物对纤维物质的黏附而导致的结果。另外，高剂量的多酚类物质对瘤胃中溶纤维丁酸弧菌和黄色瘤胃球菌有明显抑制作用，所以40GSPs组中性洗涤纤维表观消化率降低可能与瘤胃纤维分解菌活性受到抑制有直接关系。本试验中，与对照组相比，20GSPs组的粗蛋白质表观消化率显著升高，表明葡萄籽原花青素可以提高羔羊氮的利用率，改善氮代谢状况，且进一步解释了平均日增重的提高。适量的葡萄籽原花青素可能降低饲粮蛋白质在瘤胃中的降解率，提高小肠中瘤胃非降解蛋白质流通量，进一步提高蛋白质的利用率。然而，过高水平的单宁会抑制瘤胃微生物生长和繁殖，降低饲料消化率，不利于动物生长^[21]。

3.3 饲粮中添加葡萄籽原花青素对羔羊MCP合成和氮代谢的影响

氮沉积和氮的表观消化反映了机体氮的代谢状况，其中氮沉积可反映反刍动物蛋白质的吸收。饲粮中的含氮营养物质经采食后在体内进行消化代谢，其中一部分被机体利用合成体蛋白，另一部分未被瘤胃微生物降解进入小肠，与MCP共同构成机体的代谢蛋白^[22]。金亚倩等^[23]在酿酒葡萄皮渣对绵羊瘤胃发酵的研究中发现，饲粮中添加酿酒葡萄皮渣后，瘤胃氨态氮含量降低，导致肝脏合成的尿素含量减少，从而导致进入瘤胃的尿素含量下降，瘤胃尿素氮含量随之降低。田华勤^[24]研究发现，与对照组相比，在湖羊羔羊饲粮中添加0.36%的葡萄提取物显著提高粮氮的沉积量和沉积率。本试验中，20GSPs组的摄入氮显著高于对照组。这是因为适量的葡萄籽原花青素能提高动物的采食量，提高氮的摄入。20GSPs组氮的表观消化率、沉积氮和氮沉积率显著高于对照组，原因可能是进入小肠的代谢蛋白质供应量提高，机体对代谢蛋白质的利用率提高，进而使氮沉积量和沉积率增加。

MCP含量与瘤胃中氨态氮含量密切相关，氨态氮含量降低可能会导致MCP合成减少。此外，饲粮中的缩合单宁也会减低MCP的合成。Ahnert等^[25]报道，单宁类物质可以降低碳水化合物在瘤胃中的降解，导致供给瘤胃微生物的能量水平降低，十二指肠MCP流量相应减少。彭婉婉等^[26]研究发现，添加过高比例的葡萄籽抑制瘤胃菌群活性，间接降低了瘤胃微生物利用氨态氮合成瘤胃MCP的速率，最终降低了瘤胃MCP含量。本试验中，10GSPs和20GSPs组的MCP含量与对照组差异不显著，然而40GSPs组的MCP含量减少，可能是由于过高水平的葡萄籽原花青素降低瘤胃中氨态氮含量的同时抑制了微生物活性，抑制纤维性物质降解提供碳源，瘤胃MCP合成效率降低。

3.4 饲粮中添加葡萄籽原花青素对羔羊能量代谢的影响

能量是动物机体生长和生产的重要因素，其中大部分用于保证动物机体的营养需求、繁殖、妊娠和生产等活动，另一部分以粪、尿和CH₄等形式排出。损失的能量中粪能约占33%，甲烷能占2%~15%^[27-28]。本试验中，各组的粪能无显著差异，10GSPs和20GSPs组的尿能显著低于对照组，说明饲粮中添加葡萄籽原花青素可以减少动物机体的能量损耗。

童津津等^[29]研究发现，奶牛饲粮中添加葡萄籽原花青素能影响产甲烷菌的生长环境，抑制产甲烷菌的生长，并降低产甲烷菌对其生长代谢原料的利用能力，从而降低各产甲烷菌的相对丰度。Bueno等^[30]研究发现，随着单宁的分子质量增大，其抑制发酵过程降低CH₄产量的效果越明显。这种抑制作用与原虫数量的减少密切相关，因为原虫与产甲烷菌是互利共生关系，附着在原虫表面的甲烷菌随原虫数量的降低而降低，因此CH₄产量显著降低^[31]。本试验中，随着饲粮中添加葡萄籽原花青素的增加，甲烷能降低，无论在提高动物的生长性能和降低温室效应等方面都起到积极作用。推测甲烷能降低的原因可能是葡萄籽原花青素的添加降低了产甲烷菌的相对丰度和原虫数量。也有研究报道，原花青素可以通过抗组胺作用来降低氧化应激引起的胃肠道黏膜损伤，对动物肠道有一定的保护作用^[32]，长期食用原花青素能够缓解内毒素对肠道屏障完整性的损伤^[33]。本试验中，添加适量的葡萄籽原花青素可以提高摄入总能、表观消化能、表观代谢能、总能表观消化率和消化能代谢率，推测原因可能是葡萄籽原花青素通过保护羔羊肠道健康提高羔羊对营养物质的利用率。

4 结论

饲粮中添加葡萄籽原花青素可以改善高精料育肥模式下羔羊的生长性能，提高营养物质表观消化率，提高摄入总能、表观消化能、表观代谢能、总能表观消化率和消化能代谢率，以20 mg/kg BW添加量为宜。