饲粮中添加芦丁对湖羊生长性能、血清生化指标和激素水平及瘤胃发酵的影响

占今舜 霍俊宏 钟小军 雷小文 陈荣强 武艳平* 马月辉

(1.江西省农业科学院畜牧兽医研究所，南昌 330200；2.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京 100193；3.赣南科学院畜牧研究所，赣州 341401)

芦丁(rutin)，又称维生素P，是槲皮素C3位上的羟基和芸香糖结合而形成的双糖苷，它是广泛存在于植物根、花、茎叶、果实和种子中的一种黄酮类物质[1]。研究发现，芦丁结构中的羟基能够与自由基相结合，形成稳定结构，抑制自由基链式反应[2]；能够通过调控丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)和核因子-κB(NF-κB)通路抑制一氧化氮(NO)和环氧化酶-2(COX-2)的产生而发挥抗炎作用[3]；能够抑制大肠杆菌、绿脓杆菌等细菌的生长[4]；能够刺激小鼠体液和细胞免疫，增强免疫作用[5]。陈密等[6]研究发现，饲料中添加适量的芦丁能够提高草鱼全鱼粗蛋白质含量；提高肝脏溶菌酶和超氧化物歧化酶活性，降低丙二醛含量；提高肠道淀粉酶的活性。郭旭东[7]研究发现，芦丁能够提高奶牛的产奶性能，增加瘤胃挥发性脂肪酸的总量和菌体蛋白的含量，提高瘤胃内容物中纤维素酶、滤纸酶等的活性。以上结果表明，芦丁可以作为一种饲料添加剂在动物生产中应用。目前，芦丁在羊上的研究尚未见报道。因此，本试验开展芦丁对湖羊生长性能、血清生化指标和瘤胃发酵影响的研究，旨在为芦丁在肉羊生产中应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用芦丁为市购，提取自槐米，纯度≥95%。

1.2 试验设计和饲养管理

选择3月龄左右、健康且体重相近的湖羊36只，随机分为3组，每组12只(公母各占1/2)，公母分栏饲养。3组试验羊在所喂基础饲粮中分别添加0(试验Ⅰ组)、50(试验Ⅱ组)和100 mg/kg BW(试验Ⅲ组)的芦丁。参考我国《肉羊饲养标准》(NY/T 816—2004)配制基础饲粮，饲粮精粗比为60∶40，精料组成及营养水平见表1，粗料为铡碎的紫象草，其中紫象草干物质中含10.98%的粗蛋白质、2.90%的粗脂肪、14.07%的粗灰分、61.23%的中性洗涤纤维为和34.67%的酸性洗涤纤维。将芦丁与精料拌匀后先饲喂，然后再喂铡碎的鲜草。饲养试验于2019年8—10月在江西省赣州市绿林湾农牧有限公司湖羊养殖场进行，试验期为70 d，其中预试期14 d，正试期56 d。每天饲喂2次，分别在08:30和17:30进行饲喂，自由采食，自由饮水，隔1天早上称前1天的剩料。其他饲养管理按照养殖场的规定执行。

表1 精料组成及营养水平(干物质基础)

1.3 样品采集与指标测定

1.3.1 生长性能的测定

在试验开始时以及正试期的第14、35和56天早上进行空腹称重，正试期每天记录采食量，试验结束后计算平均日采食量(ADFI)、平均日增重(ADG)和料重比(F/G)。

1.3.2 血清生化指标和激素水平的测定

在正试期的第14、35和56天早上，各组选择8只羊(公母各占1/2)，空腹颈静脉采血5 mL，血液静置2 h后再用离心机3 500 r/min离心10 min收集血清。血清各激素水平均采用酶联免疫法进行测定，血清生化指标用全自动生化分析仪通过比色法进行测定，所有指标的检测均由北京华英生物技术研究所完成。检测的血清激素指标有雌激素(E2)、生长激素(GH)、瘦素(LEP)、三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)、胰岛素(INS)和皮质醇(COR)水平；检测的血清生化指标有总蛋白(TP)、尿素氮(UN)、葡萄糖(GLU)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)含量。

1.3.3 瘤胃发酵参数的测定

试验结束当天早上喂料前，每组选择4只湖羊(公母各占1/2)，用瘤胃液口腔采液器采集瘤胃液。将采集的瘤胃液用4层纱布过滤后，用便携式pH计测定瘤胃液pH，然后用离心管收集瘤胃液，保存于液氮中，之后带回实验室转入-80 ℃冰箱保存待测。瘤胃液中挥发性脂肪酸和氨态氮浓度测定参照占今舜等[8]的方法进行。

1.3.4 瘤胃细菌基因表达的测定

将冷冻的瘤胃液放在超纯水中解冻，振荡混匀后吸取300 μL瘤胃液到2 mL离心管中，然后参照试剂盒(天根生物科技有限公司)中的说明书进行细菌DNA提取。细菌引物参考Zhan等[9]中的序列进行合成，引物合成由Invitrogen公司完成。瘤胃细菌引物详见表2。参照试剂盒(天根生物科技有限公司)中的说明书，采用荧光定量PCR法进行瘤胃细菌基因表达的检测。以总细菌基因为内参基因，用2-ΔΔCt来计算各种细菌基因的相对表达量。

表2 瘤胃细菌引物

1.4 数据统计与分析

试验数据先用Excel 2016预处理，再用SPSS 21.0软件进行单因素方差分析，并用LDS法进行多重比较，结果以平均值±标准误表示。P<0.01表示差异极显著，P<0.05表示差异显著，P>0.05表示差异不显著。

2 结 果

2.1 饲粮中添加芦丁对湖羊生长性能的影响

从表3中可知，正试期第1～14天，试验Ⅰ组湖羊平均日增重显著低于其他2组(P<0.05)，但料重比则显著高于其他2组(P<0.05)，其他指标各组间无显著差异(P>0.05)。正试期第1～35天和第1～56天，试验Ⅰ组湖羊平均日增重均低于其他2组，而料重比高于其他2组，但各组间差异不显著(P>0.05)。

表3 饲粮中添加芦丁对湖羊生长性能的影响

2.2 饲粮中添加芦丁对湖羊血清生化指标的影响

从表4中可知，正试期第14天，试验Ⅰ组湖羊血清葡萄糖含量显著高于试验Ⅱ组(P<0.05)，试验Ⅲ组湖羊血清高密度脂蛋白含量显著高于试验Ⅱ组(P<0.05)，其他指标各组间无显著差异(P>0.05)。正试期第35天，试验Ⅲ组湖羊血清总蛋白含量显著低于试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(P<0.05)，而血清甘油三酯含量则显著或极显著高于试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(P<0.05或P<0.01)，其他指标各组间无显著差异(P>0.05)。正试期第56天，试验Ⅲ组湖羊血清甘油三酯含量极显著高于试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(P<0.01)，其他指标各组间无显著差异(P>0.05)。

表4 饲粮中添加芦丁对湖羊血清生化指标的影响

2.3 饲粮中添加芦丁对湖羊血清激素水平的影响

从表5中可知，正试期第14天，试验Ⅱ组湖羊血清三碘甲状腺原氨酸和瘦素水平显著高于试验Ⅰ组(P<0.05)，试验Ⅰ组湖羊血清胰岛素和皮质醇水平显著低于试验Ⅱ组和试验Ⅲ组(P<0.05)，其他指标各组间无显著差异(P>0.05)。正试期第35天，试验Ⅲ组湖羊血清甲状腺素和胰岛素水平分别显著高于试验Ⅱ组和试验Ⅰ组(P<0.05)，同时三碘甲状腺原氨酸和生长激素水平显著高于试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(P<0.05)；试验Ⅰ组湖羊血清瘦素水平显著低于试验Ⅱ组和试验Ⅲ组(P<0.05)，其他指标各组间无显著差异(P>0.05)。正试期第56天，试验Ⅱ组湖羊血清雌二醇水平显著高于试验Ⅰ组和试验Ⅲ组(P<0.05)，试验Ⅲ组湖羊血清甲状腺素和三碘甲状腺原氨酸水平显著高于试验Ⅱ组和试验Ⅰ组(P<0.05)，试验Ⅲ组湖羊血清生长激素水平显著高于试验Ⅰ组(P<0.05)，其他指标各组间无显著差异(P>0.05)。

2.4 饲粮中添加芦丁对湖羊瘤胃发酵参数的影响

从表6中可知，试验Ⅱ组的瘤胃液中乙酸、丙酸、异戊酸、戊酸和总挥发性脂肪酸浓度显著高于试验Ⅲ组(P<0.05)，但其他指标各组间无显著差异(P>0.05)。

表6 饲粮中添加芦丁对湖羊瘤胃发酵参数的影响

2.5 饲粮中添加芦丁对湖羊瘤胃菌群结构的影响

从表7中可知，试验Ⅰ组瘤胃液中栖瘤胃普雷沃菌、溶纤维丁酸弧菌和嗜淀粉瘤胃杆菌基因相对表达量显著或极显著高于试验Ⅲ组和试验Ⅱ组(P<0.05或P<0.01)，而其他2组之间无显著差异(P>0.05)。试验Ⅱ组瘤胃液中白色瘤胃球菌基因相对表达量显著或极显著高于试验Ⅰ组和试验Ⅲ组(P<0.05或P<0.01)，其中试验Ⅲ组最低。试验Ⅰ组瘤胃液中黄色瘤胃球菌和产琥珀酸丝状杆菌基因相对表达量低于试验Ⅲ组和试验Ⅱ组，而乳酸杆菌基因相对表达量高于试验Ⅲ组和试验Ⅱ组，但各组间差异不显著(P>0.05)。

表7 饲粮中添加芦丁对湖羊瘤胃细菌基因表达的影响

3 讨 论

3.1 饲粮中添加芦丁对湖羊生长性能的影响

黄酮类化合物是一类广泛存在于植物界的天然活性物质，它具有改善反刍动物生产性能的作用。刘艳丰等[10]研究发现，饲粮中添加适量的沙棘叶黄酮能够提高阿勒泰羊的平均日增重、采食量和饲料转化效率，但对末重无显著影响。王凯等[11]研究发现，红车轴草黄酮提取物能够显著提高杂交肉羊的日增重，降低料重比，但对采食量和末重无显著影响。陈仁伟[12]研究发现，沙葱黄酮能够提高小尾寒羊的日增重和日采食量，降低料重比。本试验结果发现，饲粮中添加芦丁能够提高湖羊的末重、平均日增重，降低料重比，与上述研究结果相似，说明饲粮中添加适量的芦丁有改善湖羊生长性能的作用。

3.2 饲粮中添加芦丁对湖羊血清生化指标的影响

血清生化指标能够反映反刍动物机体器官功能和营养代谢状况。血清总蛋白含量与动物蛋白质营养和机体生长性能相关。当血清总蛋白含量较高时，能够促进动物健康生长[10]。血清尿素氮含量是反映机体蛋白质代谢和氨基酸之间平衡的一个重要指标，氨基酸平衡良好时，血清尿素氮含量下降[13]。本试验发现，整个试验过程中，采食添加100 mg/kg BW芦丁饲粮的湖羊血清总蛋白含量最低，而血清尿素氮含量最高，说明芦丁添加剂量过高可能会影响湖羊体内蛋白质的合成与代谢。郑旭煦等[14]研究发现，芦丁能够降低单纯性肥胖大鼠空腹血糖水平。在本试验中，在试验第14和35天，试验Ⅱ组和试验Ⅲ组湖羊血清葡萄糖含量低于试验Ⅰ组，与郑旭煦等[14]研究结果相似，说明芦丁有降低血糖水平的作用。胰岛素能够加速葡萄糖的利用和抑制葡萄糖的生产，进而降低血糖水平。在本试验中，芦丁能够降低血糖水平与其升高胰岛素水平有关。血清胆固醇和甘油三酯是血液中脂肪的主要成分，它们含量的高低是反映脂类吸收、代谢和利用的重要指标。它们的含量越低，说明脂肪利用率越高[15]。高密度脂蛋白能够转运胆固醇，将胆固醇排出体外，而低密度脂蛋白则是把胆固醇转运到全身[16]。在本试验中，在整个试验期，添加芦丁的试验Ⅱ组和试验Ⅲ组湖羊血清总胆固醇和低密度脂蛋白的平均含量要低于未添加芦丁的试验Ⅰ组，而高密度脂蛋白的平均含量则高于未添加芦丁的试验Ⅰ组，说明芦丁可能有助于清除机体胆固醇。然而，在正试期的第35和56天，饲粮中添加高剂量(100 mg/kg BW)芦丁能够极显著增加血清甘油三酯含量，说明高剂量芦丁会影响机体对脂肪的吸收和代谢。

3.3 饲粮中添加芦丁对湖羊血清激素分泌的影响

芦丁、大豆黄酮等黄酮类物质的结构与内源性雌激素17-β-雌二醇相似，能够与雌激素受体相结合，发挥弱雌激素样活性。研究发现，适量的芦丁能够提高哺乳母鼠体内雌二醇水平[17]。当它们的添加剂量过高时，会与雌激素竞争性结合，表现为抗雌激素样作用，导致相关内源激素水平下降[10]。从本试验来看，低剂量芦丁发挥了弱雌激素样活性，而高剂量芦丁发挥了抗雌激素样作用。瘦素是一种具有抑制摄食、调节脂肪沉积与能量代谢功能的蛋白质激素[18]。研究发现，高效采食的牛犊体内瘦素水平较高，剩料量较少，结果表明瘦素可能是控制采食量的主要原因[19]。从本试验来看，饲粮中添加芦丁能够通过调控机体瘦素的分泌来提高湖羊的采食效率。邵美丽等[20]研究发现，大豆黄酮能够提高辽宁绒山羊血液中三碘甲状腺原氨酸和胰岛素的水平。聂芙蓉等[21]研究发现，大豆黄酮可显著提高山羊血液中三碘甲状腺原氨酸、甲状腺素、生长激素以及雌激素的水平。王凯等[11]研究发现，苜蓿和红车轴草黄酮提取物提高了绵羊血清中生长激素和三碘甲状腺原氨酸的水平。本试验结果与上述研究结果相似，说明芦丁能够通过调控内源性激素水平来促进湖羊的生长。机体内的皮质醇可以促进组织蛋白质和脂肪的分解，促进糖原异生。当机体发生应激时，皮质醇会相应增多，增加动物对应激的适应能力[22]。本试验也发现相似的结果，表明芦丁具有提高机体抗应激能力的作用。

3.4 饲粮中添加芦丁对湖羊瘤胃发酵的影响

郭旭东[7]研究发现，在饲粮中添加3.0 mg/kg BW的芦丁能够显著增加奶牛瘤胃液中乙酸、丙酸和总挥发性脂肪酸的浓度，降低瘤胃液pH和氨态氮浓度。本试验发现，饲粮中添加低剂量(50 mg/kg BW)的芦丁提高了湖羊瘤胃液乙酸、丙酸和总挥发性脂肪酸等的浓度，结果与其相似；然而，饲粮中添加高剂量(100 mg/kg BW)的芦丁则使湖羊瘤胃液中部分挥发性脂肪的浓度下降。上述结果表明，饲粮中添加适量的芦丁能够改善湖羊的瘤胃发酵，但添加剂量过高则会影响瘤胃发酵。白色瘤胃球菌、黄化瘤胃球菌和产琥珀酸丝状杆菌等是瘤胃中主要的纤维素降解菌，而栖瘤胃普雷沃菌、溶纤维丁酸弧菌和嗜淀粉瘤胃杆菌是瘤胃中主要的蛋白质降解菌[23]。白齐昌等[24]研究发现，饲粮中添加高剂量的沙棘黄酮能够显著降低绵羊瘤胃液中白色瘤胃球菌的数量，本试验结果与其相似。在本试验中，低剂量芦丁能够增加湖羊瘤胃液中白色瘤胃球菌、黄化瘤胃球菌和产琥珀酸丝状杆菌等的数量，说明低剂量芦丁可能有助于瘤胃降解纤维素。饲粮中的纤维、淀粉等物质被瘤胃内微生物降解后生成挥发性脂肪酸。饲粮中添加低剂量芦丁提高了瘤胃液中挥发性脂肪酸的浓度，这可能是因为低剂量芦丁通过增加纤维降解菌的数量来促进瘤胃液对纤维的降解，生成较多挥发性脂肪酸。本试验发现，饲粮中添加不同剂量的芦丁均显著或极显著降低了湖羊瘤胃液中栖瘤胃普雷沃菌、溶纤维丁酸弧菌和嗜淀粉瘤胃杆菌的数量，说明芦丁可能会直接抑制这些细菌的生长或者通过促进这些细菌的竞争菌的生长来抑制它们生长，表明饲粮中添加芦丁对瘤胃中蛋白质的降解具有一定的影响。

4 结 论

芦丁能够通过调控湖羊体内激素分泌来影响营养物质的消化吸收，进而改善湖羊的生长性能。低剂量芦丁可能通过提高纤维素降解效率来促进瘤胃发酵，而高剂量芦丁可能通过抑制蛋白质降解来抑制瘤胃发酵。在本试验条件下，湖羊饲粮中添加50 mg/kg BW的芦丁效果较好。