2. 山西祥和岭上农牧开发有限公司, 右玉 037200;
3. 右玉县现代农业发展服务中心, 右玉 037200
2. Shanxi Xianghe Lingshang Agriculture and Animal Husbandry Development Co., Ltd., Youyu 037200, China;
3. Youyu County Modern Agricultural Development Service Center, Youyu 037200, China
植物提取物作为一种新型的绿色添加剂，在自然界中储备丰富，具有无残留、无抗药性等优良特性，给当前养殖业快速发展而导致的抗生素问题提出了解决方法。植物提取物种类较多，包括多酚类、皂苷类以及多糖类等[1]。枸杞属茄科落叶灌木，是一种名贵的中药材，广泛生长于中国的西北部地区。枸杞中富含黄酮类[2]、多酚类[3]、生物碱[4]、类胡萝卜素[5]、多糖类[6]和各种微量元素[7]等物质。枸杞多糖(Lycium barbarum polysaccharide，LBP)是从枸杞子中提取得到的一种水溶性多糖，包括葡萄糖、甘露糖及半乳糖等，是一种糖-蛋白质聚合物[8]，具有免疫调节、抗衰老、抗肿瘤、降血糖、降血脂、保护生殖功能的功效[9]。张磊等[10]研究表明，肉兔饲粮中添加不同水平岩藻多糖后，各试验组干物质(DM)、中性洗涤纤维(NDF)以及粗灰分的表观消化率相较于对照组均显著提高。董金金等[11]研究表明，哺乳犊牛饲粮中添加酵母多糖能够促进犊牛生长以及营养物质的消化吸收。赵倍莹等[12]研究表明，獭兔饲粮中添加0.2%和0.4%枸杞多糖均显著提高了粗蛋白质(CP)和粗纤维表观消化率。目前，我国关于枸杞多糖的研究多在猪、鸡等单胃动物上，以反刍动物为对象的研究鲜有报道。因此，本文以杜泊×小尾寒羊杂种二代公羔为试验动物，研究枸杞多糖对羔羊营养物质表观消化率、能量代谢、氮代谢和血清免疫指标的影响，为枸杞多糖在肉羊生产中的应用提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料试验所用枸杞多糖为红色粉末状，纯度为50%，购自西安某生物有限公司。
1.2 试验设计及基础饲粮试验选取48只体重[(18.90±0.76) kg]相近的4月龄杜泊×小尾寒羊杂种二代公羔，随机分为4组，每组12只，单栏饲养。各组分别在基础饲粮中添加0(对照组)、0.1%(0.1% LBP组)、0.3%(0.3% LBP组)以及0.5%(0.5% LBP组)的枸杞多糖。预试期15 d，正试期75 d。基础饲粮的配制参照NRC(2007)羔羊营养需要量，其组成及营养水平见表 1。
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表 1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) |
于试验开始前将羊舍进行消毒处理，同时给羊注射小反刍兽疫、羊痘等疫苗。在预试期间对羊进行编号以及分组。试验羊每天于07:00和19:00各饲喂1次，保证试验羊饮水充足，并且每日记录试验羊采食量。
1.4 样品采集及测定方法 1.4.1 粪样、尿样、瘤胃液及血清的收集与处理饲养试验结束后，每组随机选取6只羔羊，采用全收粪、收尿法进行消化代谢试验，同时记录消化代谢试验期间试验羊初始体重及终末体重，试验共14 d，适应期7 d，正试期7 d。
正试期开始后，记录每只试验羊的采食量和剩料量，收集、记录试验羊每天的粪量及尿量。先将收集的粪样进行固氮处理(每100 g粪样添加25 mL浓度为10%的硫酸)，之后将正试期7 d的粪样混匀后放在自封袋，于-20 ℃保存。尿样则通过代谢笼尿板连接的漏斗收集到装有100 mL 10%硫酸的塑料桶中进行固氮处理，之后将正试期7 d收集的尿样混匀，于-20 ℃保存。
消化代谢试验期结束后，晨饲后3 h，使用胃管采集试验羊瘤胃液，将采集的瘤胃液经4层纱布过滤后分装至各EP管中，-20 ℃保存备用。
在正试期第1、37、75天晨饲前对试验羊进行空腹采血，采血针经颈静脉采取2~3管10 mL血液，之后放于37 ℃水浴锅中静置30 min，低速离心机以3 500 r/min的转速离心10 min，取上清液并将血清分装于5个1.5 mL EP管中，-80 ℃保存备用。
1.4.2 粪样、尿样品指标的测定粪样指标测定：收集好的粪样记录烘干(烘干条件为65 ℃烘48 h，室温回潮24 h)前后的重量，计算粪初水含量。粪样用粉碎机粉碎并过0.4 mm筛，置于自封袋中保存备用。其中，粪样NDF和酸性洗涤纤维(ADF)含量测定参考Van Soest等[13]方法测定，DM、有机物(OM)含量测定参考AOAC(2012)[14]方法测定。
尿样指标测定：尿囊素、黄嘌呤和次黄嘌呤含量采用紫外分光光度计(UV1100，上海天美科学仪器有限公司)测定。尿酸含量使用试剂盒(南京建成生物工程研究所)进行测定。
瘤胃微生物蛋白(MCP)含量参照Chen等[15]方法进行计算。
粪样和尿样中CP和氮含量使用全自动凯氏定氮仪(K9860，海能未来技术集团股份有限公司)进行测定。粪能(UE)和尿能(FE)使用氧弹量热仪测定(TJHY-5000，鹤壁市天健电子科技有限公司)。
血清免疫指标由天津思科赛生物科技有限公司测定。
1.5 计算公式营养物质表观消化率、能量代谢、氮代谢计算公式如下：
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式中：X为嘌呤吸收量(mmol/d)；W为消化代谢试验期间的平均体重。
1.6 数据统计分析使用Excel 2010进行数据的整理，应用SPSS 23.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，差异显著时用Duncan氏法进行多重比较，并采用正交多项式进行线性和二次方效应分析。P≤0.05表示差异显著，0.05＜P＜0.10表示有趋势。
2 结果 2.1 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊营养物质表观消化率的影响由表 2可知，0.3% LBP组的DM表观消化率显著高于对照组和0.1% LBP组(P＜0.05)，0.5% LBP的DM表观消化率显著高于对照组(P＜0.05)。0.3% LBP组的CP表观消化率显著高于对照组和0.1% LBP组(P＜0.05)，与0.5% LBP组没有显著差异(P＞0.05)。0.3% LBP组的OM表观消化率显著高于对照组、0.1% LBP组和0.5% LBP组(P＜0.05)。饲粮中添加枸杞多糖有提高NDF(P=0.094)和ADF(P=0.065)表观消化率的趋势。
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表 2 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊营养物质表观消化率的影响 Table 2 Effects of dietary LBP on nutrient apparent digestibility of lambs |
由表 3可知，0.3% LBP组的消化能显著高于对照组(P＜0.05)。0.1% LBP组、0.3% LBP组和0.5% LBP组的代谢能和总能代谢率显著高于对照组(P＜0.05)。饲粮中添加枸杞多糖对粪能、尿能和总能表观消化率未产生显著影响(P＞0.05)。
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表 3 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊能量代谢的影响 Table 3 Effects of dietary LBP on energy metabolism of lambs |
由表 4可知，0.3% LBP组的可消化氮显著高于对照组和0.5% LBP组(P＜0.05)。0.1% LBP组、0.3% LBP组和0.5% LBP组的沉积氮和氮沉积率显著高于对照组(P＜0.05)。0.3% LBP组的氮表观消化率显著高于其余各组(P＜0.05)。饲粮中添加枸杞多糖对粪氮和尿氮未产生显著影响(P＞0.05)，有提高摄入氮的趋势(P=0.073)。
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表 4 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊氮代谢的影响 Table 4 Effects of dietary LBP on nitrogen metabolism of lambs |
由表 5可知，0.1% LBP组、0.3% LBP组和0.5% LBP组的尿中尿酸含量显著高于对照组(P＜0.05)。饲粮中添加枸杞多糖对尿中尿囊素未产生显著影响(P＞0.05)，有提高黄嘌呤+次黄嘌呤(P=0.063)、总嘌呤衍生物含量(P=0.063)和瘤胃MCP含量(P=0.063)的趋势。
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表 5 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊尿中嘌呤衍生物含量及瘤胃微生物蛋白含量的影响 Table 5 Effects of dietary LBP on urinary purine derivatives contents and rumen MCP content of lambs |
由表 6可知，0.3% LBP和0.5% LBP的血清IgA含量显著高于对照组(P＜0.05)，分别提高了32.06%和40.85%。0.3% LBP组和0.5% LBP组的血清IgM含量显著高于对照组(P＜0.05)，分别提高了45.86%和30.33%。饲粮中添加枸杞多糖有提高血清IgG含量的趋势(P=0.077)。
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表 6 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊血清免疫指标的影响 Table 6 Effects of dietary LBP on serum immune indices of lambs |
营养物质表观消化率可以用来评价营养物质的消化性，对动物的生产性能至关重要[16]。其中，DM和OM表观消化率可以反映反刍动物对饲料的消化能力[17]，NDF和ADF则能够反映动物对饲料中纤维物质的利用能力[18]。赵倍莹等[12]研究发现，獭兔饲粮中添加枸杞多糖能够显著提高CP和ADF表观消化率，但对NDF表观消化率无显著影响。李宇敏等[19]研究同样发现，獭兔饲粮中添加枸杞多糖可以提高CP、ADF和NDF表观消化率，但差异不显著。在本试验中，饲粮中添加0.3%枸杞多糖显著提高了羔羊DM、OM和CP表观消化率有，这与赵倍莹等[12]和李宇敏等[19]的试验结果相似。周怿等[20]研究发现，犊牛饲粮中添加β-葡聚糖能够缓解小肠因应激对黏膜的损伤，进而提高犊牛对营养物质的消化吸收。孟子琪[21]研究发现，饲粮中添加50、100、200 mg/kg的发酵麸皮多糖未对羔羊营养物质表观消化率产生显著影响，但饲粮中添加400 mg/kg的发酵麸皮多糖显著降低了DM、OM、CP表观消化率。在本试验中，0.5% LBP组的DM、OM和CP表观消化率均低于0.3% LBP组，与孟子琪[21]的试验结果相似。因此，羔羊饲粮中适量添加枸杞多糖可以提高营养物质表观消化率的原因可能是：适量添加枸杞多糖能够提高瘤胃中微生物酶的活性，提高有益菌的数量，促进瘤胃发酵，消化吸收饲粮中营养物质；而添加高水平的枸杞多糖降低了瘤胃微生物酶活性，影响了羔羊瘤胃中菌群的数量和结构，并影响了瘤胃微生物对饲粮中营养物质的消化率。
3.2 饲粮中添加枸杞多糖羔羊能量代谢的影响影响反刍动物生长性能最主要的一个因素就是饲粮能量水平。动物采食后，饲粮中包含的碳水化合物、蛋白质和脂肪等经瘤胃发酵等消化代谢活动转化成ATP，为动物生长繁殖提供能量。本试验中，羔羊饲粮中添加枸杞多糖后，各试验组的代谢能和总能代谢率相较于对照组均显著提高，表明粪能、尿能和甲烷能所损失的能量降低。同时，也有一部分饲粮在发酵过程中伴随着二氧化碳(CO2)和甲烷(CH4)等气体的产生，造成能量的损失。有研究表明，植物提取物对羔羊的瘤胃发酵具有一定的调节作用，它可以改变瘤胃发酵的模式，降低瘤胃蛋白质的降解率，减少CH4的产生[22]。米热古丽·伊马木等[23]研究表明，在高浓缩比的饲粮中添加100和150 μL/L的葡萄籽精油，可以增加总产气量，降低总甲烷量。本试验中，0.5% LBP组的甲烷能低于对照组，与上述试验结果相似。因此，饲粮中添加枸杞多糖后，各试验组代谢能和总能代谢率显著高于对照组可能与枸杞多糖调控瘤胃发酵、降低瘤胃中甲烷产生、减少甲烷能的损失、提高羔羊对摄入能量的利用有关。
3.3 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊氮代谢和MCP合成的影响反刍动物和瘤胃微生物之间存在共生关系：瘤胃中氨态氮来源于经原虫脱氨基作用下的饲料蛋白质物质，之后氨态氮经过瘤胃中各种微生物的作用转变成MCP，而另一部分未被降解的则进入小肠，与MCP结合构成机体的代谢蛋白质[24]。其次，反刍动物对氮的低效利用会使大量的氮源流入大自然，并对环境造成污染，因此提高氮的利用率对动物和环境都是有利的[25]。在本试验中，0.3% LBP组瘤胃MCP含量相较于对照组有所提高，但差异不显著，出现这一结果的原因可能是在饲粮中蛋白质被原虫作用变成氨态氮，进而合成MCP被机体消化吸收。本试验中，各试验组的沉积氮显著高于对照组，原因可能是添加枸杞多糖后，饲粮中蛋白质被瘤胃降解减少，大量的代谢蛋白质进入小肠被利用吸收，进而提高了沉积氮。
3.4 饲粮中添加枸杞多糖对羔羊血清免疫指标的影响免疫球蛋白是由浆细胞分泌的一种具有非特异性免疫的蛋白质，主要参与动物机体的体液免疫，而IgA、IgG和IgM是体液免疫中最重要的免疫球蛋白[26]。有研究表明，多糖能够提高动物血清中免疫球蛋白的生成，提高机体免疫力以应对外界产生的应激[27-28]。贺琴[29]在断奶仔猪饲粮中添加酵母多糖和李振慧等[30]在产蛋后期蛋鸡饲粮中添加酵母多糖的研究表明，饲粮中添加酵母多糖显著提高了断奶仔猪血清IgA、IgG含量以及产蛋后期蛋鸡血清IgM含量。也有研究表明，断奶仔猪饲粮中添加刺五加多糖后，仔猪血清IgA、IgG和IgM含量出现不同程度地提高[31]。刘亚娟等[32]研究表明，獭兔饲粮中添加枸杞多糖能够提高血清IgG和IgM含量。马吉锋等[33]研究表明，育肥架子牛饲粮中添加枸杞多糖免疫增效剂后，7和14 d血清IgA和IgG含量显著升高。本试验中，0.3% LBP和0.5% LBP的血清IgA和IgM含量显著高于对照组，与上述试验结果一致。其原因可能是肠道菌群将肠道微生物分解多糖产生的寡糖片段代谢成短链脂肪酸，这些物质经上皮细胞进入血液中，与免疫细胞反应，增强机体的免疫力[34]。
4 结论饲粮中添加适量枸杞多糖可以提高羔羊DM、OM和CP表观消化率，同时可以增强免疫力。本试验条件下，饲粮中枸杞多糖的适宜添加水平为0.3%。
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