膨化艾草秸稈對湖羊生長性能、血清抗氧化及免疫的影響

侯沛君，張立陽，韓 露，楊亞博，高騰云，王林楓，朱河水，付 彤* (1.河南農業大學 動物醫學學院，河南 鄭州 5000；.河南農業大學 動物科技學院，河南 鄭州 5000；.河南省畜牧總站，河南 鄭州 5000;.河南悅美禾農牧有限發展公司，河南 漯河 6000)

艾草(Artemisiaargyi)，菊科蒿屬植物，是中國傳統的中藥植物，廣泛分布于全國各地，主要含萜類、黃酮類、多糖等，其蛋白質、維生素和氨基酸含量也極為豐富[1-4]。研究表明，艾草的有效化學成分具有抗氧化[5]、抗炎癥[6-9]和抗凝血[10-11]等作用。艾草每年的總產量在8.5萬噸，且種植面積超過5萬畝[12]，隨著艾草產品需求量的增加，艾稈大量產生，但因其粗纖維含量高、營養價值低等缺點，大部分地區主要將其進行廢棄或焚燒，利用率較低。擠壓膨化是秸稈常見的處理方式之一，其過程是秸稈在膨化機內通過機械摩擦，在高溫、高壓的情況下被擠壓、碾碎，然后突然降壓爆破而出，形成膨松多孔的飼料[13]。膨化加工破壞了植物細胞壁，使淀粉發生糊化，淀粉顆粒結構裂解而表面積增大，促進淀粉降解，提高淀粉利用率[14]，且膨化飼料產生瘤胃不可降解的蛋白，可避免動物體內氨中毒，提高蛋白的利用率[15]。崔樹和等[16]飼喂的延邊黃牛結果表明，飼喂膨化玉米秸稈飼料黃牛的生長性能要高于飼喂常規黃貯玉米秸稈。因此，本試驗采用膨化加工處理艾草秸稈，以探究膨化艾草秸稈對湖羊生長性能、血清抗氧化能力及免疫功能的影響，為膨化艾草秸稈的推廣和應用提供科學理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點試驗于2019年11月至2020年1月在河南省臨潁縣悅美禾農牧發展有限公司進行。

1.2 試驗設計本試驗采用隨機分組，將72只90日齡且平均體質量為(25.27±0.57) kg的健康湖羊隨機分為3處理組，每個處理組設6個重復，每個重復4只(公母各半)：對照組(基礎飼糧即精料+干花生秧)，艾草秸稈組(基礎飼糧-16%干花生秧+16%艾草秸稈)，膨化艾草秸稈組(基礎飼糧-16%干花生秧+16%膨化艾草秸稈)，預試期15 d，正試期56 d。

1.3 飼糧組成與飼養管理艾草秸稈(粗蛋白7.08%，中性洗滌纖維66.74%，酸性洗滌纖維46.82%)和膨化艾草秸稈(粗蛋白6.95%，中性洗滌纖維54.90%，酸性洗滌纖維39.75%)均由河南神農膨化公司提供。膨化艾草秸稈是通過將艾草秸稈與玉米以4∶6比例混合均勻，用濕法原料膨化機(EXP160S-110Kw，鄭州多勒機械有限公司)進行膨化后獲得。試驗湖羊飼糧是把粗飼料粉碎后和精料補充料一起混合攪拌制成的含水量為50%，精粗比為1∶1的全混合飼糧。每天09:00、16:00 飼喂，自由采食，自由飲水。飼糧組成及營養水平見表1。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(干物質基礎) %

1.4 樣品采集與指標測定

1.4.1生長性能測定 試驗正式開始和結束后，晨飼前對試驗羊空腹稱體質量，記為始體質量和末體質量。每天記錄飼喂量，早晨飼喂前稱取剩料量，計算每只羊的干物質采食量(DMI)，平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.4.2血液采集與指標測定 每組選取體質量相近的6只湖公羊于第56天清晨空腹頸靜脈采血于10 mL真空采血管(不含抗凝劑)中，靜置60 min后，3 500 r/min離心15 min，吸出上層血清分裝并儲存在-20℃冰箱，用于檢測血清生化指標。采用全自動生化分析儀(貝克曼庫爾特Au-5800)測定血清中總蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、尿素氮(BUN)、葡萄糖(GLU)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)含量；采用比色法測定(試劑盒購于南京建成生物工程研究所)血清中谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、總抗氧化能力(T-AOC)、過氧化氫酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量；采用酶聯免疫吸附法(ELISA)測定(試劑盒購于江蘇酶免實業有限公司)血清中免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-1β(IL-1β)、白細胞介素-6(IL-6)、白細胞介素-8(IL-8)、干擾素-γ(INF-γ)、CD4和CD8含量。

1.5 數據統計分析用Excel對原始數據進行整理，用SPSS 20.0進行單因素方差分析和Duncan氏多重比較檢驗，P<0.05為差異具有顯著性意義，P<0.01為差異具有極顯著性意義，結果用平均值±標準差表示。

2 結果

2.1 膨化艾草秸稈對湖羊生長性能的影響由表2可知，在整個試驗期，與對照組相比，艾草秸稈組與膨化艾草秸稈組的ADG和DMI都顯著高于對照組(P<0.05)，而料重比差異不顯著(P>0.05)。艾草秸稈組和膨化艾草秸稈組相比，膨化艾草秸稈組的DMI顯著高于艾草秸稈組(P<0.05)，其余指標差異不顯著(P>0.05)。

表2 膨化艾草秸稈對湖羊生長性能的影響

2.2 膨化艾草秸稈對湖羊血清生化的影響由表3可知，3個試驗組血清中TP、ALB、GLB、BUN、GLU、TC、TG、HDL-C、LDL-C含量均不具有顯著性差異(P>0.05)。

表3 膨化艾草秸稈對湖羊血清生化指標的影響

2.3 膨化艾草秸稈對湖羊血清抗氧化指標的影響由表4 可知，膨化艾草秸稈組的GSH-Px、SOD、T-AOC含量顯著高于對照組(P<0.05)，與艾草秸稈組差異不顯著(P>0.05)，艾草秸稈組的MDA含量顯著低于對照組(P<0.05)，其他指標與對照組相比差異不顯著(P>0.05)。試驗各組的CAT含量差異不顯著(P>0.05)，但膨化艾草秸稈組CAT含量最高。

表4 膨化艾草秸稈對湖羊血清抗氧化指標的影響

2.4 膨化艾草秸稈對湖羊血清免疫及相關因子的影響由表5可知，膨化艾草秸稈組的血清IgA、IgM、IgG含量顯著高于對照組(P<0.05)，TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8含量顯著低于對照組(P<0.05)，CD4和CD8含量顯著高于對照組(P<0.05)，INF-γ和CD4/CD8含量3組間差異不顯著(P>0.05)。艾草秸稈組的血清IgA、IgM、IgG含量與對照組差異不顯著(P>0.05)，血清TNF-α、IL-8含量顯著低于對照組(P<0.05)，CD4和CD8含量顯著高于對照組(P<0.05)，其余指標差異不顯著(P>0.05)。

表5 膨化艾草秸稈對湖羊血清免疫及相關因子指標的影響

3 討論

我國秸稈資源豐富，因其粗纖維含量高，在單胃動物上利用率低，造成了大量浪費[17]，但對反芻動物使用有較高的利用價值。本研究發現艾草秸稈組和膨化艾草秸稈組的平均日增重均高于對照組，可能是由于艾草中含有不同的生物活性物質和＂不明生長因子＂，對動物生長產生了促進作用[18]，具體原因有待進一步研究。艾草秸稈組和膨化艾草秸稈組的干物質采食量均顯著高于對照組，可能是艾草中的揮發油含有濃郁的馨香氣味，可以改善飼料中某些不良味道，使飼料變得清香，進而提高了飼料的適口性和動物食欲[19]。有研究發現，飼糧中添加艾葉粉可以提高豬、雞的日增重，降低料重比[20-21]，這與本研究結果類似。膨化艾草秸稈組的干物質采食量顯著高于艾草秸稈組，可能是因為艾草秸稈經膨化后提高了適口性，進而提高動物的采食量。仲偉光等[22]研究發現，飼喂膨化玉米秸稈發酵飼料可以提高肉羊的采食量和日增重，這與本研究結果相似。綜上，艾草秸稈經膨化后可以促進湖羊采食，改善生長性能。

血清中的蛋白質量濃度在一定程度上反映動物的機體狀況及生長發育情況，血清中TP和ALB的質量濃度可以反映出動物對蛋白質的吸收利用情況[23]。動物血清中TP和ALB含量越高，動物的蛋白質沉積作用和吸收利用率越強，蛋白質代謝就越強[24-25]。艾草秸稈組和膨化艾草秸稈組湖羊血清的TP、ALB、GLB含量與對照組差異不顯著，說明艾草秸稈膨化前后均未對湖羊的蛋白質代謝產生顯著影響。血清BUN含量在一定程度上可以判斷動物機體蛋白質代謝和氨基酸平衡，飼糧中蛋白質的分解和瘤胃壁對氨態氮的吸收產生BUN，其濃度越低說明氮的利用率越高[26-27]。膨化艾草秸稈組湖羊血清BUN含量低于其他2組，說明膨化艾草秸稈飼料可以改善機體對氮的利用率。血清中的GLU濃度是體內組織細胞活動所需能量的直接來源，而血糖含量的變化則直接反映出動物對糖類的吸收情況，GLU進入動物體內，主要是供能或合成肝、肌糖原，或轉化成脂肪[28]。本試驗中各試驗組湖羊GLU水平與對照組相比均無顯著差異，這與孟晨光等[29]的研究結果一致，說明利用膨化艾草秸稈替代部分花生秧之后，湖羊的能量代謝不會受到影響。血清TC、TG、HDL-C和LDL-C含量在機體中具有重要的生理作用，TG含量增加，促進機體的脂肪沉積[30]。本研究發現，在飼糧中分別添加艾草秸稈或者膨化艾草秸稈，湖羊血清中TC、TG、HDL-C和LDL-C含量差異不顯著，說明艾草秸稈膨化前后均未對湖羊的脂類代謝造成影響。

動物新陳代謝會產生活性氧(ROS)自由基，體內清除自由基主要依靠酶類抗氧化劑，包括SOD、CAT和GSH-Px等，SOD的主要功能是清除超氧化物自由基，在細胞的過氧化體中，酶反應所產生的H2O2可被CAT清除，在線粒體及胞漿中所產生的H2O2可被GSH-Px清除[31]。MDA含量反映氧自由基介導的脂質過氧化程度，其含量的高低間接地反映細胞的損傷程度[32]。張旭等[33]用3%的艾草粉飼喂蛋雞，結果表明蛋雞血清GSH-Px含量和CAT活性顯著升高，增加了蛋雞的抗氧化能力。陳宏燕等[ 34]研究發現，日糧中添加艾蒿粉可以提高肉仔雞中血清GSH-Px、SOD、T-AOC和CAT含量，降低MDA含量，提高機體的抗氧化能力。本試驗發現，相比于對照組，艾草秸稈組降低了血清MDA含量，膨化艾草秸稈組提高了血清GSH-Px、SOD、T-AOC含量，這可能是由于膨化加工的高溫高壓條件導致水分蒸發，艾草秸稈形成蓬松多孔結構，更容易使多酚類物質釋放[35]，另一方面，高溫使多酚氧化酶失活，使多酚類物質不被降解，保持多酚類物質的高含量。據王萍等[36]報道，多酚類化合物含量與DPPH、ABTS自由基的清除呈顯著正相關，因此，膨化艾草秸稈增強了湖羊的抗氧化能力可能與多酚類物質的含量提高有關。

血清中IgA、IgM、IgG含量是衡量機體免疫性能的重要指標。CHU等[37]研究表明，飼喂蒙大拿蒿可以提高育肥豬血清中IgM、IgG的含量，增強其免疫功能。SANI等[38]研究發現，日糧中添加青蒿粉可增加肉仔雞血清中的IgG和IgM含量，提高了肉仔雞免疫功能。在本試驗中，飼喂膨化艾草秸稈顯著提高了湖羊血清IgA、IgM和IgG含量，這可能是艾草秸稈含有的多糖物質激活了T、B淋巴細胞[39]、自然殺傷細胞[40]、巨噬細胞[41]等免疫細胞，也可能是膨化加工降低了抗營養因子，促進機體營養物質消化，改善了機體生長性能[42]，具體機理有待進一步研究。TNF-α、IL-1β為促炎性因子，是機體在炎癥反應時表達的參與免疫反應的分子[43]，TNF-α由單核細胞與巨噬細胞釋放，促進T細胞增殖分化[44]；IL-1β誘導正常細胞產生IL-6，并同IL-6一起參與炎癥反應[45]。IFN-γ既是調節T、B淋巴細胞參與免疫反應的主要細胞因子，又有抗炎作用[46]。林梅英等[47]研究表明，鬼針草總黃酮可以降低耳腫脹小鼠血清中TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8含量，其黃酮含量越高，降低的越多，本研究中飼喂膨化艾草秸稈顯著下調了血清中TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8的含量，這是因為膨化工藝使得黃酮類化合物含量增加[35]，進而降低了湖羊血清TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8含量。CD4 T淋巴細胞與CD8 T淋巴細胞是T淋巴細胞2個重要亞群，且CD4/CD8可以反映機體的免疫功能[48]，其比值減少是機體免疫缺陷的重要指標，而本試驗3個試驗組的CD4/CD8比值無顯著性差異，說明艾草秸稈膨化前后未對機體造成免疫缺陷，但膨化后的艾草秸稈可以顯著提高免疫球蛋白含量，降低TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8含量，在一定程度上可以增強機體的免疫能力。

綜上所述，艾草秸稈膨化前后均能提高湖羊的生長性能，但膨化艾草秸稈可以改善湖羊的抗氧化能力和免疫功能。