補喂D-天冬氨酸對哺乳期湖羊羔羊生長及生長軸相關激素水平的影響

趙美玉， 廖佳欣， 劉志強， 汪建國， 孫紅晨， 楊開倫

（1.新疆農業大學動物科學學院，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆上品美羊科技有限公司，新疆 昌吉 831100）

羔羊是養羊業的基礎， 羔羊培育是肉羊生產中的關鍵環節， 其培育的優劣直接影響到成年后的生產性能。 羔羊在出生后， 由于自身機能不健全，很容易受到環境條件、營養水平變化的影響，導致羔羊生長發育遲緩，影響成年后的育肥速度，使養殖者經濟效益受損（張海雷，2022）。 因此，如何讓這一時期的羔羊快速、 健康的生長成為了當前養殖業急需解決的問題。 D-Asp 已被證明具有促進動物生長的作用。Berg（1953）研究表明，在飼糧中添加適量D-Asp 可以使小鼠的生長性能得到有效提高。 在熱應激條件下，飼糧添加適量DAsp 或添加可產生D-Asp 的活菌，可通過調節神經系統有效降低直腸溫度，產生鎮靜作用，從而改善雛雞的采食量以及生長性能（Erwan 等，2014）。除了在緩解雛雞熱應激方面有很大潛力，D-Asp也可以通過改變腸道微生物菌群區系影響斷奶仔豬的生長性能（王晨昱等，2021）。 基于D-Asp 生物學功能的研究及在其他動物上飼喂的結果。 本試驗通過對哺乳期羔羊及生長期羔羊補喂不同水平的D-Asp， 探究其對哺乳期羔羊及生長期羔羊生長以及生長軸相關激素水平的影響， 為通過營養代謝手段在哺乳期羔羊及生長期羔羊上的應用提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點 本試驗于2022 年5 月10日至8 月1 日在新疆昌吉上品美羊科技有限公司進行。

1.2 試驗設計與分組 采用單因素多水平試驗設計方法。母羊產羔后第8 天，將體重（5.77±0.7）kg、日齡及胎次相近的32 只羔羊隨機均分為4 組，每組8 只 （4♂+4♀）， 分別為對照組、5 D-Asp組、10 D-Asp 組、20 D-Asp 組， 進行為期38 d的試驗。 所有試驗羔羊所喂試驗飼糧組成及營養水平一致，在此基礎上，試驗組補喂不同劑量的D-Asp（購自湖北信康醫藥化工有限公司，有效含量≥98%）。 5 D-Asp 組、10 D-Asp 組、20 D-Asp 組每只羊每天D-天冬氨酸的有效補喂量為5、10、20 mg/kg BW。 本試驗中D-Asp 的補喂量參照Li 等（2018）的研究結果。 將D-Asp 溶于熱水中，羔羊出生后第8 天補喂D-Asp，根據羔羊體重情況每7 d 調整一次補喂量，補喂到45 d斷奶結束。

1.3 飼養管理 所有羔羊隨母羊飼養于同一高床圈舍中，羔羊出生后7 d 正常隨母吮乳，第7 天用奶瓶裝熱水對羔羊進行誘導采食， 第8 天時試驗正式開始。 試驗期間，羔羊自由采食與飲水。 7 d開始補喂精料，試驗羔羊進行群飼，于09：00、18：00兩個時段補喂D-Asp。 羔羊飼糧組成及營養水平見表1。

表1 羔羊顆粒飼料組成及營養水平（干物質基礎）%

1.4 指標測定

1.4.1 生長性能的測定 試驗開始時哺乳期羔羊的體重記為初始體重（第7 天體重），試驗開始后第7、14、21、28、38 天進行一次稱重， 每次稱重在羔羊哺乳后與母羊分隔2 h 后進行， 稱重結束后計算平均總增重、平均日增重。

1.4.2 血漿樣品采集及處理 采集哺乳期羔羊試驗第14、28 天， 生長期羔羊試驗第20、45 天的頸靜脈血液至肝素鈉真空采血管中，3500 r/min 離心15 min， 用移液槍吸取血漿至2 mL Eppendorf管中，-20 ℃保存待測。

1.4.3 血漿指標測定 本試驗中葡萄糖（GLU）、尿素（UREA）、甘油三酯（TG）、游離脂肪酸（NEFA）測定使用比色法， 生長激素 （GH）、 胰島素（INS）、胰島素樣生長因子-Ⅰ（IGF-Ⅰ）、生長激素釋放激素 （GHRH） 測定使用放射免疫分析方法， 血漿生化指標均送至北京華英生物技術研究所進行檢測。

1.5 統計分析 試驗數據采用Excel 2010 進行初步整理，采用SPSS 24.0 統計軟件的ANOVA 程序進行單因素方差分析， 差異顯著則用Duncan氏法進行多重比較，采用正交多項式對比，檢驗血漿中生化指標的線性和二次效應，0.05≤P＜0.10為有差異趨勢， 以P＜0.05 為差異顯著水平，P＜0.01 為差異極顯著水平。

2 結果與分析

2.1 補喂D-Asp 對湖羊哺乳期羔羊生長的影響由表2 可知， 在7 日齡到45 日齡的體重、1 ～38 d總增重中10 D-Asp 組高于CON 組。與CON 組相比，試驗組補喂D-Asp 對哺乳期羔羊末重、總增重和平均日增重無顯著影響（P＞0.05）。

表2 補喂D-天冬氨酸對湖羊哺乳期羔羊生長的影響

2.2 補喂D-Asp 對湖羊哺乳期羔羊生長軸相關激素水平的影響 由表3 可知，補喂不同劑量D-天冬氨酸的羔羊14 日齡血漿中，試驗組生長激素釋放激素、生長激素、胰島素樣生長因子-Ⅰ的含量隨D-天冬氨酸的補喂水平呈線性增加。 其中20 D-Asp 組生長激素釋放激素、生長激素、胰島素樣生長因子-Ⅰ的含量與對照組相比顯著升高了32.41%、44.54%、27.72%（P＜0.05）。

表3 補喂D-天冬氨酸對湖羊哺乳期羔羊生長軸相關激素水平的影響ng/mL

補喂不同劑量D-天冬氨酸的羔羊28 日齡血漿中，試驗組生長激素釋放激素、生長激素、胰島素樣生長因子-Ⅰ的含量隨D-天冬氨酸的補喂水平呈線性增加。 其中20 D-Asp 組生長激素釋放激素、生長激素、胰島素樣生長因子-Ⅰ的含量與對照組相比顯著升高了33.81%、18.92%、32.33%（P＜0.05）。

2.3 補喂D-Asp 對湖羊哺乳期羔羊血液生化指標的影響 由表4 可知， 補喂14 d 不同劑量DAsp 的哺乳期羔羊血漿中，5 D-Asp 組、20 D-Asp組尿素的含量與CON 組相比呈下降趨勢， 其中20 D-Asp 組與10 D-Asp 組相比顯著降低了23.82%（P＜0.05）；試驗組胰島素、甘油三酯的含量與CON 組相比呈下降趨勢，其中20 D-Asp 組胰島素的含量與CON 組相比顯著降低了15.92%（P＜0.01），甘油三酯10 D-Asp 組與CON 組相比顯著降低了56.95%（P＜0.05）； 葡萄糖和游離脂肪酸的含量無明顯變化（P＞0.05）。

表4 補喂D-天冬氨酸對湖羊哺乳期羔羊血液生化指標的影響

補喂28 d 不同劑量D-Asp 的羔羊血漿中，試驗組尿素含量與CON 相比均有下降的趨勢，其中5 D-Asp 組與CON 組相比顯著降低了26.43%（P＜0.05）；5 D-Asp 組和20 D-Asp 組葡萄糖的含量與CON 組相比有上升的趨勢，10 D-Asp 組葡萄糖的含量與5 D-Asp 組相比顯著降低了13.01%（P＜0.05）；20 D-Asp 組胰島素的含量與CON 組相比顯著降低了12.62%（P＜0.01）；甘油三酯和游離脂肪酸的含量無明顯變化（P＞0.05）。

3 討論

3.1 補喂D-Asp 對湖羊羔羊生產性能的影響研究表明， 適量D-Asp 可以促進動物的生長發育，特別是對于幼年期的動物效果更為顯著，但是過量添加D-Asp 則會抑制其生長（Berg，1953）。胡鮮等（2021）研究發現，結腸炎小鼠直腸灌注DAsp 溶液，12 ～14 d 試驗組小鼠體重顯著提高。張明偉（2022）研究發現，日糧中添加50 mg/kg DAsp 可以顯著提高斷奶仔豬的體重及平均日增重，過低或過高的D-Asp 對其生長性能未產生顯著影響。 Kimiaki 等（1972）發現，飼糧中添加2%D-Asp 會導致雛雞生長抑制。 Erwan 等（2013）研究報道，雛雞口服D-Asp 呈劑量依賴關系，在短期內 （口服后30、60、120 min） 會減少食物攝入量。Koyuncuoˇglu 等（1982a）在大鼠中發現，短期口服D-天冬氨酸的效果與長期口服D-天冬氨酸一致，都對食物攝入量的減少有明顯的影響。本試驗結果顯示，補喂不同劑量D-Asp 對哺乳期羔羊末重及平均日增重無顯著影響。可能是由于補喂DAsp 引起的消化道蠕動抑制了食物攝入量， 并且在飼喂含有其他D-氨基酸的飼料中攝入D-Asp會有拮抗作用（Marrett 和Sunde，1965）；其次，口服D-Asp 會引起腦膜中的D-Asp 濃度增加，雖然不知道D-Asp 減少食物攝入量與大腦中D-Asp濃度成比例的確切機制， 但由于主要的攝食中心下丘腦存在于腦膜中，因此D-Asp 可能作為攝食的調節器發揮作用（Erwan 等，2014）。

3.2 補喂D-Asp 對湖羊羔羊生長軸相關激素水平的影響 生長軸是指從下丘腦、 垂體到靶器官中， 與生長發育相關的激素及受體組成的神經內分泌系統。下丘腦整合動物體內外各種信息，通過釋放GHRH 和生長抑素來調節垂體GH 的合成和分泌。 而垂體釋放GH 還受血液GH 和IGF-Ⅰ濃度的反饋調節（邢力等，2015）。 研究表明，提高機體GH 水平可以顯著促進動物生長， 增加動物骨骼和肌肉細胞的代謝速度（范成莉，2008）。 D’Aniello（2007）研究表明，補充D-Asp 可誘導GH、促黃體生成素和催乳素的釋放， 并增加一氧化氮合酶的活性。 本試驗結果顯示，補喂D-Asp 提高了羔羊及生長期羔羊GHRH、GH、IGF-Ⅰ的含量。在大腦中D-Asp 通過D-天冬氨酸甲基轉移酶轉化為N-甲基-D-天冬氨酸。 馮杰（2004）研究細胞培養結果顯示，N-甲基-D-天冬氨酸顯著提高了下丘腦細胞游離鈣離子的濃度， 從而激活在正常條件下受鈣調控的各種酶系統， 可能包括使GHRH 分泌增加。 D’Aniello（2000）等注射D-Asp后1 h，血漿中GH 濃度比基礎水平增加1.96 倍，5 h 后達到基礎水平的2.6 倍。N-甲基-D-天冬氨酸是神經興奮性氨基酸天冬氨酸和谷氨酸的有效激動劑。當給予嚙齒動物時，興奮性氨基酸會刺激催乳素分泌并改變GH 分泌的脈動模式 （Cass 和Martin，1981）。 血清IGF-Ⅰ水平主要受控于GH和GH 受體水平，Bramel 等（1995）報道，GH 可在轉錄水平調節IGF-Ⅰ基因的表達。 D-Asp 促進GH 的分泌，GH 與肝臟GH 受體結合后， 刺激肝臟IGF-Ⅰ合成與釋放。

3.3 補喂D-Asp 對湖羊羔羊血液生化指標的影響 蛋白質的沉積取決于氨基酸氧化和最終產物（即尿素和氨）形成和排泄的速度。 尿素是機體內蛋白質代謝的最終產物， 血清中的尿素含量可以直觀的顯示機體的氮代謝情況。 研究表明，GH 處理使豬尿素氮的排泄減少， 并指出GH 可能對蛋白質降解后產生的氨基酸有較高的重復利用率（Tomas 等，1992）。 本試驗結果顯示，添加D-Asp對羔羊的血清尿素含量顯著降低， 對生長期羔羊的血清尿素含量無顯著影響，但呈下降趨勢。可能由于補喂D-Asp 使GH 含量升高，降低血清中尿素的含量。 D-Asp 與機體血糖和胰島素之間的關系尚不明確。胰島素和IGF-Ⅰ通過高度同源的受體起作用， 這些受體參與相似的細胞內信號傳導途徑，補喂D-Asp 增加了哺乳期羔羊及生長期羔羊IGF-Ⅰ的分泌，IGF-Ⅰ在胰島細胞內的主要作用是刺激生長抑素釋放， 從而降低胰島素分泌（Leahy 和Vandekerkhove，1990）。 Koyuncuoˇglu 等（1982b）研究發現，口服D-Asp 小鼠甘油三酯和糖原含量低于對照組。 本試驗結果顯示，補喂14 d生長期羔羊10 mg/kg D-Asp BW 降低了甘油三酯含量，可能是由于補喂D-Asp 減少食物攝入量引起的。 從循環脂蛋白甘油三酯中釋放脂肪酸是通過脂蛋白脂肪酶進行的，研究表明，饑餓會降低脂蛋白脂肪酶活性（Jae-Joon 等，1998）。使參與甘油三酯水解的活性內皮結合脂蛋白脂肪酶的數量減少 （Dijk 等，2016）， 降低血漿甘油三酯水平（Binod 等，2018）。

4 結論

湖羊哺乳期羔羊補喂D-Asp 能顯著提高血漿GHRH 水平，進而提高GH、IGF-I 水平，且具有劑量依賴性， 但對湖羊哺乳期羔羊生長總體無顯著影響，其原因需要進一步研究。