补喂D-天冬氨酸对哺乳期湖羊羔羊生长及生长轴相关激素水平的影响

时间：2024-05-23

赵美玉，廖佳欣，刘志强，汪建国，孙红晨，杨开伦

（1.新疆农业大学动物科学学院，新疆乌鲁木齐 830052；2.新疆上品美羊科技有限公司，新疆昌吉 831100）

羔羊是养羊业的基础，羔羊培育是肉羊生产中的关键环节，其培育的优劣直接影响到成年后的生产性能。羔羊在出生后，由于自身机能不健全，很容易受到环境条件、营养水平变化的影响，导致羔羊生长发育迟缓，影响成年后的育肥速度，使养殖者经济效益受损（张海雷，2022）。因此，如何让这一时期的羔羊快速、健康的生长成为了当前养殖业急需解决的问题。 D-Asp 已被证明具有促进动物生长的作用。Berg（1953）研究表明，在饲粮中添加适量D-Asp 可以使小鼠的生长性能得到有效提高。在热应激条件下，饲粮添加适量DAsp 或添加可产生D-Asp 的活菌，可通过调节神经系统有效降低直肠温度，产生镇静作用，从而改善雏鸡的采食量以及生长性能（Erwan 等，2014）。除了在缓解雏鸡热应激方面有很大潜力，D-Asp也可以通过改变肠道微生物菌群区系影响断奶仔猪的生长性能（王晨昱等，2021）。基于D-Asp 生物学功能的研究及在其他动物上饲喂的结果。本试验通过对哺乳期羔羊及生长期羔羊补喂不同水平的D-Asp，探究其对哺乳期羔羊及生长期羔羊生长以及生长轴相关激素水平的影响，为通过营养代谢手段在哺乳期羔羊及生长期羔羊上的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点本试验于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进行。

1.2 试验设计与分组采用单因素多水平试验设计方法。母羊产羔后第8 天，将体重（5.77±0.7）kg、日龄及胎次相近的32 只羔羊随机均分为4 组，每组8 只（4♂+4♀），分别为对照组、5 D-Asp组、10 D-Asp 组、20 D-Asp 组，进行为期38 d的试验。所有试验羔羊所喂试验饲粮组成及营养水平一致，在此基础上，试验组补喂不同剂量的D-Asp（购自湖北信康医药化工有限公司，有效含量≥98%）。 5 D-Asp 组、10 D-Asp 组、20 D-Asp 组每只羊每天D-天冬氨酸的有效补喂量为5、10、20 mg/kg BW。本试验中D-Asp 的补喂量参照Li 等（2018）的研究结果。将D-Asp 溶于热水中，羔羊出生后第8 天补喂D-Asp，根据羔羊体重情况每7 d 调整一次补喂量，补喂到45 d断奶结束。

1.3 饲养管理所有羔羊随母羊饲养于同一高床圈舍中，羔羊出生后7 d 正常随母吮乳，第7 天用奶瓶装热水对羔羊进行诱导采食，第8 天时试验正式开始。试验期间，羔羊自由采食与饮水。 7 d开始补喂精料，试验羔羊进行群饲，于09：00、18：00两个时段补喂D-Asp。羔羊饲粮组成及营养水平见表1。

表1 羔羊颗粒饲料组成及营养水平（干物质基础）%

1.4 指标测定

1.4.1 生长性能的测定试验开始时哺乳期羔羊的体重记为初始体重（第7 天体重），试验开始后第7、14、21、28、38 天进行一次称重，每次称重在羔羊哺乳后与母羊分隔2 h 后进行，称重结束后计算平均总增重、平均日增重。

1.4.2 血浆样品采集及处理采集哺乳期羔羊试验第14、28 天，生长期羔羊试验第20、45 天的颈静脉血液至肝素钠真空采血管中，3500 r/min 离心15 min，用移液枪吸取血浆至2 mL Eppendorf管中，-20 ℃保存待测。

1.4.3 血浆指标测定本试验中葡萄糖（GLU）、尿素（UREA）、甘油三酯（TG）、游离脂肪酸（NEFA）测定使用比色法，生长激素（GH）、胰岛素（INS）、胰岛素样生长因子-Ⅰ（IGF-Ⅰ）、生长激素释放激素（GHRH）测定使用放射免疫分析方法，血浆生化指标均送至北京华英生物技术研究所进行检测。

1.5 统计分析试验数据采用Excel 2010 进行初步整理，采用SPSS 24.0 统计软件的ANOVA 程序进行单因素方差分析，差异显著则用Duncan氏法进行多重比较，采用正交多项式对比，检验血浆中生化指标的线性和二次效应，0.05≤P＜0.10为有差异趋势，以P＜0.05 为差异显著水平，P＜0.01 为差异极显著水平。

2 结果与分析

2.1 补喂D-Asp 对湖羊哺乳期羔羊生长的影响由表2 可知，在7 日龄到45 日龄的体重、1 ～38 d总增重中10 D-Asp 组高于CON 组。与CON 组相比，试验组补喂D-Asp 对哺乳期羔羊末重、总增重和平均日增重无显著影响（P＞0.05）。

表2 补喂D-天冬氨酸对湖羊哺乳期羔羊生长的影响

2.2 补喂D-Asp 对湖羊哺乳期羔羊生长轴相关激素水平的影响由表3 可知，补喂不同剂量D-天冬氨酸的羔羊14 日龄血浆中，试验组生长激素释放激素、生长激素、胰岛素样生长因子-Ⅰ的含量随D-天冬氨酸的补喂水平呈线性增加。其中20 D-Asp 组生长激素释放激素、生长激素、胰岛素样生长因子-Ⅰ的含量与对照组相比显著升高了32.41%、44.54%、27.72%（P＜0.05）。

表3 补喂D-天冬氨酸对湖羊哺乳期羔羊生长轴相关激素水平的影响ng/mL

补喂不同剂量D-天冬氨酸的羔羊28 日龄血浆中，试验组生长激素释放激素、生长激素、胰岛素样生长因子-Ⅰ的含量随D-天冬氨酸的补喂水平呈线性增加。其中20 D-Asp 组生长激素释放激素、生长激素、胰岛素样生长因子-Ⅰ的含量与对照组相比显著升高了33.81%、18.92%、32.33%（P＜0.05）。

2.3 补喂D-Asp 对湖羊哺乳期羔羊血液生化指标的影响由表4 可知，补喂14 d 不同剂量DAsp 的哺乳期羔羊血浆中，5 D-Asp 组、20 D-Asp组尿素的含量与CON 组相比呈下降趋势，其中20 D-Asp 组与10 D-Asp 组相比显著降低了23.82%（P＜0.05）；试验组胰岛素、甘油三酯的含量与CON 组相比呈下降趋势，其中20 D-Asp 组胰岛素的含量与CON 组相比显著降低了15.92%（P＜0.01），甘油三酯10 D-Asp 组与CON 组相比显著降低了56.95%（P＜0.05）；葡萄糖和游离脂肪酸的含量无明显变化（P＞0.05）。

表4 补喂D-天冬氨酸对湖羊哺乳期羔羊血液生化指标的影响

补喂28 d 不同剂量D-Asp 的羔羊血浆中，试验组尿素含量与CON 相比均有下降的趋势，其中5 D-Asp 组与CON 组相比显著降低了26.43%（P＜0.05）；5 D-Asp 组和20 D-Asp 组葡萄糖的含量与CON 组相比有上升的趋势，10 D-Asp 组葡萄糖的含量与5 D-Asp 组相比显著降低了13.01%（P＜0.05）；20 D-Asp 组胰岛素的含量与CON 组相比显著降低了12.62%（P＜0.01）；甘油三酯和游离脂肪酸的含量无明显变化（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 补喂D-Asp 对湖羊羔羊生产性能的影响研究表明，适量D-Asp 可以促进动物的生长发育，特别是对于幼年期的动物效果更为显著，但是过量添加D-Asp 则会抑制其生长（Berg，1953）。胡鲜等（2021）研究发现，结肠炎小鼠直肠灌注DAsp 溶液，12 ～14 d 试验组小鼠体重显著提高。张明伟（2022）研究发现，日粮中添加50 mg/kg DAsp 可以显著提高断奶仔猪的体重及平均日增重，过低或过高的D-Asp 对其生长性能未产生显著影响。 Kimiaki 等（1972）发现，饲粮中添加2%D-Asp 会导致雏鸡生长抑制。 Erwan 等（2013）研究报道，雏鸡口服D-Asp 呈剂量依赖关系，在短期内（口服后30、60、120 min）会减少食物摄入量。Koyuncuoˇglu 等（1982a）在大鼠中发现，短期口服D-天冬氨酸的效果与长期口服D-天冬氨酸一致，都对食物摄入量的减少有明显的影响。本试验结果显示，补喂不同剂量D-Asp 对哺乳期羔羊末重及平均日增重无显著影响。可能是由于补喂DAsp 引起的消化道蠕动抑制了食物摄入量，并且在饲喂含有其他D-氨基酸的饲料中摄入D-Asp会有拮抗作用（Marrett 和Sunde，1965）；其次，口服D-Asp 会引起脑膜中的D-Asp 浓度增加，虽然不知道D-Asp 减少食物摄入量与大脑中D-Asp浓度成比例的确切机制，但由于主要的摄食中心下丘脑存在于脑膜中，因此D-Asp 可能作为摄食的调节器发挥作用（Erwan 等，2014）。

3.2 补喂D-Asp 对湖羊羔羊生长轴相关激素水平的影响生长轴是指从下丘脑、垂体到靶器官中，与生长发育相关的激素及受体组成的神经内分泌系统。下丘脑整合动物体内外各种信息，通过释放GHRH 和生长抑素来调节垂体GH 的合成和分泌。而垂体释放GH 还受血液GH 和IGF-Ⅰ浓度的反馈调节（邢力等，2015）。研究表明，提高机体GH 水平可以显著促进动物生长，增加动物骨骼和肌肉细胞的代谢速度（范成莉，2008）。 D’Aniello（2007）研究表明，补充D-Asp 可诱导GH、促黄体生成素和催乳素的释放，并增加一氧化氮合酶的活性。本试验结果显示，补喂D-Asp 提高了羔羊及生长期羔羊GHRH、GH、IGF-Ⅰ的含量。在大脑中D-Asp 通过D-天冬氨酸甲基转移酶转化为N-甲基-D-天冬氨酸。冯杰（2004）研究细胞培养结果显示，N-甲基-D-天冬氨酸显著提高了下丘脑细胞游离钙离子的浓度，从而激活在正常条件下受钙调控的各种酶系统，可能包括使GHRH 分泌增加。 D’Aniello（2000）等注射D-Asp后1 h，血浆中GH 浓度比基础水平增加1.96 倍，5 h 后达到基础水平的2.6 倍。N-甲基-D-天冬氨酸是神经兴奋性氨基酸天冬氨酸和谷氨酸的有效激动剂。当给予啮齿动物时，兴奋性氨基酸会刺激催乳素分泌并改变GH 分泌的脉动模式（Cass 和Martin，1981）。血清IGF-Ⅰ水平主要受控于GH和GH 受体水平，Bramel 等（1995）报道，GH 可在转录水平调节IGF-Ⅰ基因的表达。 D-Asp 促进GH 的分泌，GH 与肝脏GH 受体结合后，刺激肝脏IGF-Ⅰ合成与释放。

3.3 补喂D-Asp 对湖羊羔羊血液生化指标的影响蛋白质的沉积取决于氨基酸氧化和最终产物（即尿素和氨）形成和排泄的速度。尿素是机体内蛋白质代谢的最终产物，血清中的尿素含量可以直观的显示机体的氮代谢情况。研究表明，GH 处理使猪尿素氮的排泄减少，并指出GH 可能对蛋白质降解后产生的氨基酸有较高的重复利用率（Tomas 等，1992）。本试验结果显示，添加D-Asp对羔羊的血清尿素含量显著降低，对生长期羔羊的血清尿素含量无显著影响，但呈下降趋势。可能由于补喂D-Asp 使GH 含量升高，降低血清中尿素的含量。 D-Asp 与机体血糖和胰岛素之间的关系尚不明确。胰岛素和IGF-Ⅰ通过高度同源的受体起作用，这些受体参与相似的细胞内信号传导途径，补喂D-Asp 增加了哺乳期羔羊及生长期羔羊IGF-Ⅰ的分泌，IGF-Ⅰ在胰岛细胞内的主要作用是刺激生长抑素释放，从而降低胰岛素分泌（Leahy 和Vandekerkhove，1990）。 Koyuncuoˇglu 等（1982b）研究发现，口服D-Asp 小鼠甘油三酯和糖原含量低于对照组。本试验结果显示，补喂14 d生长期羔羊10 mg/kg D-Asp BW 降低了甘油三酯含量，可能是由于补喂D-Asp 减少食物摄入量引起的。从循环脂蛋白甘油三酯中释放脂肪酸是通过脂蛋白脂肪酶进行的，研究表明，饥饿会降低脂蛋白脂肪酶活性（Jae-Joon 等，1998）。使参与甘油三酯水解的活性内皮结合脂蛋白脂肪酶的数量减少（Dijk 等，2016），降低血浆甘油三酯水平（Binod 等，2018）。