夏季高温天气是影响畜禽生长性能的重要环境因素之一。近年来畜牧生产集约化程度不断提高，人们对饲养动物福利的日益重视，迫切要求畜牧业从业者采取一定的措施降低动物生产过程中由于饲养环境温度过高引起的动物的热应激危害[1]。皖东黄牛属于我国的优良地方品种，适合作为优质肉牛进行开发利用，但其汗腺不发达，耐寒不耐热，在中国南部和中部高温高湿环境下饲养时易出现热应激反应[2]。热应激时，动物体内抗氧化酶系统被破坏，机体抗氧化能力减弱；血液皮质醇含量升高，抑制细胞因子产生，导致血液成分改变，引起组织损伤和疾病的发生，肉牛采食量下降，生长缓慢，严重影响肉牛的健康[3]。
硒是一种与动物健康密切相关的必需微量元素，富硒酵母作为优质的有机硒源，对机体免疫调节、抗炎作用以及抗氧化能力起积极作用，相对于无机硒，更易被动物体吸收和利用，且毒性低，因此已作为一种畜禽饲料添加剂以对抗高温带来的热应激[4]。已有研究表明，在鸡、奶牛、羔羊[5]等热敏感的动物的饲粮中添加富硒酵母，能有效缓解热应激的不利影响。Da Silva等[6]研究表明，在肉牛饲粮中添加2.7 mg/kg的富硒酵母显著增强了其抗氧化能力，且效果优于无机硒；Kamada[7]在奶牛饲粮中添加20 g/头富硒酵母(含硒300 mg/kg)显著提高了血中硒含量和奶牛孕酮含量。但地方品种肉牛的生理特性与国外品种存在差异，国内对富硒酵母在肉牛上的研究及开发利用仍显不足，应用效果有待探究。因此，本试验旨在研究夏季饲粮中添加富硒酵母对肉牛体重、血常规、血清生化指标以及抗氧化功能的影响，为生产中应用富硒酵母提升夏季环境中肉牛的健康程度提供依据。
1 材料与方法 1.1 试验地点与时间试验地点为凤阳县大明农牧科技发展有限公司(东经117.40″，北纬32.86″)。试验时间从2021年7月23开始至2021年9月5日结束。经计算，试验期间圈舍内平均温度为26.8 ℃，平均相对湿度为78.4%，温湿指数为78.27，表明动物处于中度热应激状态。
1.2 基础饲粮与饲养管理试验动物采取集约自由活动式管理，每天05:00和16:00定时饲喂，自由饮水。基础饲粮参照《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)配制，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 (air-dry basis) |
试验选用体重、年龄相近、综合评定相当的肉牛30头，适应性饲养1周后，随机分为对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组，每组2个重复，每个重复5头。对照组饲喂基础饲粮，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组在基础饲粮外，每头每天分别单独饲喂10、20 g富硒酵母(含硒670 mg/kg，其中有机硒占95%以上)，使用剂量参考Da Silva等[6]研究，均低于毒性浓度。
在试验开始及第15、30和45天颈静脉采血20 mL，抗凝管和非抗凝管各10 mL，1 200×g下离心10 min，分离血清，-80 ℃保存，备用。
1.4 测定指标与方法 1.4.1 体重指标分别于试验第1、45天，空腹逐只称量试验牛体重。
1.4.2 血常规指标取乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝全血, 利用深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司BC-3000Pius全自动血液分析仪及配套试剂测定血常规指标：红细胞(RBC)、白细胞(WBC)、单核细胞(MONO)、中性粒细胞(NEUT)、淋巴细胞(LYM)数量及红细胞压积(HCT)、平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白含量(MCH)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)、红细胞分布宽度变异系数(RDW)和血小板(PLT)数量等。
1.4.3 血清生化指标取离心后血清，利用迈瑞生物医疗电子股份有限公司血清生化试剂盒及日立全自动生化仪(HITACH17080)测定血清生化指标：谷草转氨酶(AST)活性及总胆红素(T-BIL)、肌酐(CREA)、尿素(UREA)、钙(Ca)、镁(Mg)、磷(P)含量。
1.4.4 血清抗氧化指标取离心后血清，利用南京建成生物工程研究所试剂盒测定血清总抗氧化能力(T-AOC)，超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及羟自由基(·OH)和丙二醛(MDA)含量。
1.5 数据统计分析试验数据以平均值±标准差表示。利用SPSS 26.0软件进行单因素方差分析，组间差异用Duncan氏法进行多重比较，P < 0.05表示差异显著，P < 0.01表示差异极显著。
2 结果 2.1 饲粮中添加富硒酵母对肉牛体重的影响由表 2可知，各组间初始体重无显著差异(P>0.05)，终末体重也无显著差异(P>0.05)。
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表 2 饲粮中添加富硒酵母对肉牛体重的影响 Table 2 Effects of dietary adding selenium-rich yeast on body weight of beef |
由表 3可知，与试验Ⅰ组、对照组相比，试验Ⅱ组全血中WBC、MONO数量在第15、30天显著或极显著升高(P < 0.05或P < 0.01)。试验Ⅰ组、试验Ⅱ组全血中MONO百分数在第30天相比对照组极显著升高(P < 0.01)。试验Ⅰ组全血中LYM数量在第15天相比试验Ⅱ组和对照组极显著降低(P < 0.01)，在第30天相比试验Ⅱ组显著降低(P < 0.05)。试验Ⅰ组全血中LYM百分数在第15天相比对照组和试验Ⅱ组极显著降低(P < 0.01)。试验Ⅱ组全血中NEUT数量在第15天相对于对照组显著升高(P < 0.05)，在第30天相对于试验Ⅰ组显著升高(P < 0.05)。
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表 3 饲粮中添加富硒酵母对肉牛全血中白细胞指标的影响 Table 3 Effects of dietary adding selenium-rich yeast on leukocyte indexes in blood of beef |
由表 4可知，在第15天，与对照组、试验Ⅱ组相比，试验Ⅰ组的全血中HCT显著降低(P < 0.05)，在第45天，试验Ⅰ组的全血中HCT相比于试验Ⅱ组显著升高(P < 0.05)；在第15、45天，与对照组、试验Ⅱ组相比，试验Ⅰ组的全血中MCHC显著降低(P < 0.05)。各组间全血中血小板数量差异不显著(P>0.05)。
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表 4 饲粮中添加富硒酵母对肉牛全血中红细胞、血小板指标的影响 Table 4 Effects of dietary adding selenium-rich yeast on red blood cells and platelet indexes in blood of beef |
由表 5可知，与对照组相比，试验Ⅱ组血清的T-BIL含量在第15、30、45天均显著升高(P < 0.05)；在第30天，试验Ⅱ组血清的CREA含量与试验Ⅰ组、对照组相比极显著降低(P < 0.01)。各组间其他血清生化指标差异不显著(P>0.05)。
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表 5 饲粮中添加富硒酵母对肉牛血清生化指标的影响 Table 5 Effects of dietary adding selenium-rich yeast on serum biochemical indexes of beef |
由表 6可知，与对照组相比，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组血清T-AOC、GSH-Px活性在第15、30、45天均显著或极显著升高(P < 0.05或P < 0.01)，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组间血清T-AOC差异不显著(P>0.05)。试验Ⅱ组的血清GSH-Px活性在第30天相对于试验Ⅰ组显著升高(P < 0.05)。试验Ⅰ组、试验Ⅱ组血清中SOD活性在第15、30天相比对照组均显著或极显著升高(P < 0.05或P < 0.01)，试验Ⅰ组血清SOD活性在第45天相对于其他组极显著升高(P < 0.01)。与对照组相比，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组在第15天血清·OH含量显著下降(P < 0.05)，试验Ⅱ组在第30天血清·OH含量显著下降(P < 0.05)。与对照组相比，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组血清MDA含量在第30、45天显著降低(P < 0.05)。
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表 6 饲粮中添加富硒酵母对肉牛血清抗氧化指标的影响 Table 6 Effects of dietary adding selenium-rich yeast on serum antioxidant indexes of beef |
夏季高温刺激可导致黄牛采食量下降[3]，且影响瘤胃对营养物质的吸收，使肉牛生长发育缓慢。富硒酵母主要通过合成硒蛋白碘化甲状腺原氨酸脱碘酶系，参与甲状腺激素代谢，促进甲状腺素(T4)向活性更高的三碘甲状腺原氨酸(T3)转化，刺激生长激素的合成和分泌，达到促生长的效果[8]。有研究表明，富硒酵母能提高猪、羊的采食量和饲料转化率，使动物体重增加[9-10]，而Kamada[7]研究表明，添加10、20 g富硒酵母(含300 mg/kg硒)对犊牛及奶牛的采食量及体重无显著影响；Silva等[11]研究中，添加2.7 mg/kg BW的富硒酵母肉牛生长性能无显著变化，2项研究中牛体内硒含量并未缺乏。本试验中，各组间肉牛终末体重无显著变化，与上述研究结果一致，这是由于碘化甲状腺氨酸脱碘酶是在严重缺硒的情况下受到影响的最后蛋白质之一，可解释硒补充剂对硒缺乏者作用显著，而本试验中的牛体内硒水平均为正常水平，添加试验剂量酵母硒不影响皖东黄牛的体重，提示生产中可为硒缺乏肉牛补充酵母硒，以期提高动物生长性能。
3.2 饲粮中添加富硒酵母对肉牛血常规指标的影响血常规指标对评价动物机体生理状况具有重要意义，可反映机体的代谢情况和应激状态。夏季高温，动物机体为对抗应激，会调动内环境的调节机制，从而引起血液成分和代谢的改变[12]。WBC是动物机体重要的免疫细胞，具有抵抗微生物入侵和执行免疫功能的作用。有研究表明，夏季高温刺激会抑制动物的免疫功能[13]，抑制WBC蛋白质的合成和抗体的产生，使血液中的WBC数量下降[14]。本试验结果显示，与对照组相比，试验Ⅱ组的WBC、MONO、NETU数量在第15和30天升高，说明富硒酵母能促进机体产生WBC、MONO和NETU，增强机体免疫力，充分发挥MONO和NETU的吞噬能力，提高热应激时动物的非特异性免疫能力。LYM通过直接与抗原接触或形成抗体与抗原结合发挥特异性免疫，试验Ⅰ组血中LYM数量在第15、30天相对于其他组降低，说明可能是添加富硒酵母调动了机体的LYM功能，快速清除热应激带来的毒素，使得LYM数量代偿性急剧减少，而随着富硒酵母添加剂量的增加，试验Ⅱ组血中YLM数量显著升高，与对照组差异不显著，说明富硒酵母调动YLM功能的同时刺激机体产生YLM，维持LYM正常水平，这与Mousaie等[15]研究结果一致。
RBC是血液血细胞中最多的一种，具有缓冲作用和免疫功能，在血液二氧化碳和氧气运输中至关重要。研究表明，持续性的高温环境会引起动物RBC数量、HCT和MCH含量升高。高温增加牛热喘息的频率，蒸发体内水分，增加组织细胞的耗氧量，促进体内更多WBC的产生，引起MCH含量和MCHC代偿性升高，过量的WBC会增加血液黏度，增强血流阻力，减缓血流速度，危害动物机体健康[16]。本试验中，在第15和45天，相比对照组，添加富硒酵母的试验组显著降低了HCT和MCHC，说明富硒酵母增强了肉牛对高温的抵抗能力，减少WBC产生，减轻了热应激对肉牛HCT和MCHC的不利影响，减少因外界因素导致机体血流稳态的改变。
3.3 饲粮中添加富硒酵母对肉牛血清生化指标的影响血清生化特征广泛用于评估动物的健康、代谢和营养状况。本试验研究了饲喂富硒酵母对血液代谢物的可能影响，以观察添加试验剂量的富硒酵母是否会对肝脏、肾脏产生损伤。AST和T-BIL是评价肝脏功能或肝脏损伤的重要指标，AST主要存在于肝细胞内，血清中活性较低，肝脏损伤时，AST便进入血液，使血液中AST活性升高[10]。据报道，Shi等[17]研究发现，高剂量硒摄入量可能导致血清AST活性增加以及肝脏组织损伤。本试验中，整个试验过程，各组的血清AST活性无显著差异，说明添加富硒酵母对于肝脏摄取血液中酶的功能无显著影响。T-BIL是血红素降解的基本代谢最终产物，生理浓度的胆红素具有抗氧化作用，例如清除内皮细胞活性氧(ROS)，导致氧化应激降低，但在高浓度下为细胞毒性代谢物[18]，肝脏受损时，T-BIL代谢受阻，其含量会相应升高，影响机体健康。本试验中，试验Ⅰ组血清T-BIL含量与对照组差异不显著，而试验Ⅱ组富硒酵母添加量为20 g/头，血清T-BIL含量相比对照组显著升高，说明饲粮中添加低剂量富硒酵母对肉牛肝脏无显著影响，而添加高剂量富硒酵母可能会对肝细胞消耗T-BIL的能力有一定影响，提示肉牛生产中应用富硒酵母作为饲料添加剂时需注意应用剂量。
CREA和UREA是肾脏功能检查的常用标志物，用于评价肾脏损伤与否。血清CREA含量被认为是肾小球滤过率的量度，当肾小球过滤机能受损时，CREA含量升高。UREA是动物氮代谢的最终产物，主要由肾脏排泄，可用于评价肾脏的清除率，和CREA一样，在肾脏功能损害时，UREA含量升高。目前未有研究表明富硒酵母添加会影响肾脏功能[17]，本研究中各组间血清UREA含量差异不显著，血清CREA含量在第15天时，各组间差异显著，但仍在正常水平，可能与肾脏非富硒酵母的主要代谢中心有关，相对于肝脏，添加富硒酵母对肉牛肾脏的影响较小。
钙、镁、磷是动物血清中重要矿物元素，对机体电解质平衡和血液渗透压的调节具有重要意义，有利于保持肌肉、神经的应激反应[19]。有研究表明，高剂量硒会与部分电解质元素产生拮抗作用，如汞、铜、砷等，但不影响动物血清中钙、镁、磷含量。本试验中，添加富硒酵母对血清钙、镁、磷含量无显著影响，与张永翠等[10]研究结果一致，说明添加富硒酵母对肉牛血清钙、镁、磷含量无显著影响。
3.4 饲粮中添加富硒酵母对肉牛血清抗氧化指标的影响血液抗氧化系统在动物的健康和生产中具有关键功能。研究表明，夏季炎热时，黄牛体内氧化还原平衡紊乱时，采食量下降、生长发育缓慢、易发生疾病，严重甚至死亡。为应对外来刺激，机体内肾上腺皮质激素及儿茶酚胺分泌增加，引起机体糖原快速酵解，产生大量极具氧化性的自由基，而热应激导致细胞清除能力下降，自由基大量蓄积，降低了机体抗氧化能力[20]。本试验中，添加富硒酵母在第15、30天显著降低了血清·OH的含量，提示富硒酵母可增强机体清除自由基能力。此外，过量自由基蓄积会使细胞膜脂质发生过氧化反应，形成脂质过氧化物MDA[21]，因而MDA可间接反映脂质过氧化程度和组织过氧化损伤程度。本试验中，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组在第30和45天时血清MDA含量显著下降，说明富硒酵母可以降低机体自由基活性，抑制过氧化反应，减轻自由基对机体的危害，同时减少脂质分解，进而提高肉牛生长性能。
为探究富硒酵母抑制自由基的产生和危害是否与其增强机体的抗氧化能力有关，本试验测定了血清T-AOC、SOD和GSH-Px的活性。T-AOC是血清抗氧化活性的重要指标，包括酶和非酶抗氧化剂以及MDA含量，作为脂肪酸氧化的最终产物，通常用于确定家畜的血液抗氧化状态[12, 22]。本试验中，饲粮中无论添加低剂量还是添加高剂量的富硒酵母，均使血清T-AOC显著增加，说明补硒能显著提高动物的抗氧化应激能力，这与Čobanová等[23]研究结果一致，且试验Ⅰ组、试验Ⅱ组血清T-AOC在整个试验过程中均无显著差异，提示T-AOC对富硒酵母剂量的依赖性较弱。这与Salman等[24]的关于富硒酵母可以增加机体T-AOC的报道结果一致。GSH-Px是一种通过中和ROS和脂类氢过氧化物维持细胞氧化还原平衡的基本酶，是第1个功能性硒蛋白，ROS会扰乱体内的氧化平衡，破坏线粒体内膜，影响机体脂质水平，对机体造成极大危害。血清GSH-Px参与谷胱甘肽的运输，能特异清除细胞外过氧化氢，使细胞膜免受氧化应激损伤[25]。本试验中，与对照组相比，试验Ⅰ组、试验Ⅱ组血清的GSH-Px活性均显著升高，表明机体抗氧化能力增强，提高肉牛身体健康。与Da Silva等[6]、Čobanová等[23]研究结果一致。这可能与硒是GSH-Px活性中心有关，血液中的硒通过与GSH-Px结合，为其提供更多活性中心，减弱细胞被氧化的程度，进一步增强血清GSH-Px活性[26]。
SOD能清除超氧阴离子自由基，保护细胞免受损伤。本试验中，添加富硒酵母在第15和30天显著提高了血清中SOD活性，可能是SOD与GSH-Px在机体抗氧化和氧化平衡中起协同作用，添加富硒酵母后，机体GSH-Px活性升高，细胞被氧化程度减轻，间接增强了SOD活性[27]，从而提高血清抗氧化能力。在第45天时，试验Ⅱ组血清SOD活性与对照组相比无显著差异，可能与富硒酵母使用的剂量与时间有关，但其详细的机制仍需要进一步研究。
4 结论综合本试验结果，夏季饲粮中添加富硒酵母对皖东黄牛终末体重无显著影响，但能显著增加皖东黄牛的免疫细胞数量，有利于维持机体血流稳态，增强机体免疫力，同时富硒酵母显著增强了肉牛血清抗氧化能力，有利于维持机体夏季高温环境下的健康状态，且本试验低剂量的富硒酵母对测定的肉牛血清生化指标无显著影响，高剂量可能会影响肉牛肝脏功能，因此，其可作为饲粮添加剂减缓夏季高温对肉牛的影响，但需注意使用剂量。
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