不同精料补充料对伊犁马1 000m速度赛成绩及血液生化指标的影响

时间：2024-05-30

李海，黄新新，李倩，邓海峰，马江飞，吕燕，赵海利，徐文慧，芦文圆，马玉辉，李晓斌*

（1.新疆农业大学动物科学学院，新疆肉乳用草食动物营养重点实验室，新疆乌鲁木齐 830052；2.新疆昭苏县畜牧兽医局，新疆昭苏 835600；3.新疆伊犁州昭苏马场，新疆昭苏 835602）

伊犁马是我国优秀的乘挽兼用型品种，具有良好的运动性能[1]。通过调教、运动训练可作为速步赛用马、速度赛用马及耐力赛用马。经测定，伊犁马速度赛用马1 000 m 平均成绩为1 min 11.66 s，而纯血马短距离速度赛800～5000 m 的平均成绩为18 m/s[2]，速度赛成绩和其他品种的马一样。伊犁马1 岁便开始进行基础的运动训练，2 岁开始参加青年马短距离赛事。因此，对这一阶段的伊犁马进行调教、训练及饲养管理极为重要。日粮中均衡的营养物质对于运动调训马匹起着关键作用[3]。能量和蛋白质是运动马物质基础，也是获能物质保障。研究结果显示，随着运动量的提高饲料中蛋白质的消化率也在提高，因此运动有可能增加蛋白质的需要量。1 岁纯血马开始运动训练时，蛋白质的供给量应较平时增加10%～20%，而能量的需要按照维持需要增加10%[4]。因此，本试验以美国国家研究委员会（NRC）马饲养标准中的24 月龄马营养需要量为基准，配制符合该年龄、运动训练的伊犁马精料补充料，研究其对2岁伊犁马速度赛成绩及赛前、赛后相关血液生化指标的影响，为青年伊犁马科学饲养管理提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间及地点试验于2019 年9 月至2019 年11月在伊犁昭苏军马场西域赛马场进行。

1.2 试验动物与试验设计选取年龄为2 岁、平均体重（345±21）kg、经过严格训练的伊犁马公马20 匹（速度赛用马），随机分为2 组，每组10 匹，对照组补喂精料I，试验组补喂精料II。精料I 为昭苏马场自配的传统精料配方，精料II 根据NRC（2007）24 月龄运动马营养需要量设计配方，见表1。试验马匹统一饲养，采食相同的干牧草（6±0.5）kg。在此基础上分别补喂3 kg 精料I 和精料II。进行为期2 个月的补饲及运动训练试验。

表1 精料补充料组成及营养成分（干物质基础）

1.3 饲养管理及饲粮组成试验马匹单圈舍饲养，采用先粗后精的饲喂方法，将3 kg 颗粒精料平均分为2 份，分别于每天06:30 和23:00 饲喂，自由饮水。待精料采食完后，将马匹牵入活动场，让其自由活动，3～4 h 后安排训练。马厩每天按时打扫，清除粪便和垫料，并换干燥柔软的垫料。

所有试验马匹按照昭苏马场西域赛马场青年马速度赛用马训练方案进行运动。每天训练时间为10:30—12:00、18:00—19:30，每匹马每天训练时间为1.5 h，首先慢走热身1 圈（2 000 m），其次慢跑2 圈（4 000 m），使马匹充分活动，然后完成一个1 000 m 的加速和一个1 000 m 的冲刺，冲刺结束后牵引围绕跑到慢走1 圈（2 000 m），马匹返回活动场，对马匹进行保健护理。

1.4 数据、样品采集及指标测定

1.4.1 1 000 m 速度赛成绩在试验期第60 天进行1 000 m速度赛测试，有西域赛马场裁判测定1 000 m 速度赛成绩。

1.4.2 速度赛心率及呼吸数据使用Polar 脉搏仪（上海益联科教设备有限公司）测定赛前1 h、赛后即刻、赛后2 h 的心率，用听诊器在肺部测定赛前1 h、赛后即刻、赛后1 h 的呼吸频次。

1.4.3 血气指标 1 000 m 速度赛赛前1 h、赛后即刻、赛后2 h 用无抗凝剂采血管颈静脉采集全血，取1 滴用i-STAT 血气仪测定全血血气指标，使用的测试片为CG8+（南京艾利成贸易有限公司）。测定指标包括钾离子（K+）、钠离子（Na+）、钙离子（Ca2+）、葡萄糖（Glucose，Glu）、酸碱度（pH）、二氧化碳分压（Partial Pressure of Carbon Dioxide，PCO2）、氧分压（Partial Pressure of Oxygen，PO2）、碳酸氢根（HCO3-）、碱剩余（Buffuer Excess，BE）、总氧含量（Total Oxygen content，TO2）、氧饱和度（Oxygen Saturation，SaO2）、红细胞比容（Red blood cell specific volume，hct）、血红蛋白（Hemoglobin，hb）。

用乳酸测定仪测定1 000 m 速度赛赛前1 h、赛后即刻、赛后2 h 全血中的乳酸。乳酸测试片为北京力德鸿奥公司产品。

1.4.4 抗氧化指标在1 000 m 速度赛赛前1 h、赛后即刻、2 h 颈静脉采集血样5 mL 至肝素钠采血管中，3 500 r/min 离心15 min，制取血浆，于-20℃冷冻保存备用。血浆中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活力、总抗氧化能力（T-AOC）及丙二醛（MDA）由北京华英生物技术研究所测定。

1.5 统计分析试验结果均以平均值±标准差表示。试验数据采用SPSS 18.0 软件进行方差分析，进行独立样本T 检验。

2 结果

2.1 补喂不同精料补充料对伊犁马1 000 m 速度赛成绩的影响由表2 可知，试验前对照组和试验组马匹1 000 m 速度赛速度接近。试验结束时，试验组马匹1 000 m 平均速度为12.46 m/s，比对照组高4.88%，比试验前提高19.69%；对照组比试验前仅提高了13.68%。说明试验组精料能够提高伊犁马1 000 m 速度赛成绩。

表2 补喂不同精料补充料对伊犁马1 000 m速度赛成绩的影响 m/s

2.2 补喂不同精料补充料对伊犁马1000 m 速度赛赛前赛后心率、呼吸频次的影响由表3 可知，赛前1 h，对照组马匹心率和呼吸频次均高于试验组（P＞0.05）。对照组马匹赛后即刻心率较试验组高26.79%（P＜0.01）；试验组与对照组呼吸频次急剧升高（P＞0.05）。测试后2 h，试验组马匹心率基本恢复至赛前水平，对照组比试验组高25.60%（P＜0.05）。

表3 补喂不同精料补充料对伊犁马1 000 m 速度赛心率、呼吸的影响次/min

2.3 补喂不同精料补充料对伊犁马1000 m 速度赛赛前、赛后血气指标的影响由表4 可知，1 000 m 速度赛赛前1 h 与运动相关15 个血气指标中Na+、K+、Glu、hct、hb 试验组与对照组存在显著或极显著差异，试验组Na+高于对照组（P＜0.01）；而试验组Glu、hct 和hb 分别比对照组高3.05%、16.29%和18.71%（P＜0.05）。赛后即刻，相关血气指标发生规律性变化，其中对照组乳酸比试验组高30.06%（P＜0.01）；试验组hct、hb 分别比对照组高27.36%和26.97%（P＜0.01）。赛后2 h，试验组 HCO3-高于对照组（P＜0.01）；试验组hct、hb 高于对照组（P＜0.01），试验组Glu 比对照组高15.36%（P＜0.05）。

表4 补喂不同精料补充料对伊犁马1 000 m 速度赛赛前、赛后血气指标的影响

2.4 补喂不同精料补充料对伊犁马1 000 m 速度赛赛前、赛后血浆抗氧化指标的影响由表5 可知，在赛前1 h，试验组血浆抗氧化指标与对照组差异不显著，对照组脂质代谢产物MDA 比试验组高24.63%（P＜0.05）。赛后即刻，试验组与对照组抗氧化指标均高于比赛前，试验组马匹抗氧化指标高于对照组（P＞0.05）。赛后2 h，试验组马匹SOD 浓度比对照组高6.25%（P＜0.05），试验组GSH-Px、T-AOC 分别比对照组高16.20% 和22.81%（P＜0.01）。

表5 补喂不同精料补充料对伊犁马1 000 m 速度赛赛前、赛后血浆抗氧化指标的影响

3 讨论

3.1 补喂精料补充料对伊犁马1 000 m 速度赛成绩及生理指标的影响均衡的营养物质是动物生长发育和发挥运动水平的保证。对于马匹而言，很多运动马在达到体成熟之前就已经开始了很长时间的运动训练[5]。速度赛纯血马在18 月龄开始运动训练，2 岁开始参加比赛[5]。因此，饲养这个阶段的青年马是一个很大的挑战，马匹获得的营养物质不仅要满足生长，还有满足运动训练[6]。此外，量化和提高青年运动马的营养需要量、丰富营养物质是青年运动马向成熟运动马过渡的关键手段，也是保证马匹健康生长，促进运动水平发挥的前提[7]。以能量、蛋白质、赖氨酸为例，24 月龄（即2 岁）的青年马在进行中等强度运动训练时，体重485 kg 的纯血马消化能的需求量为28.8 Mcal/d（120.50 MJ/d）、粗蛋白质 1 070 g/d、赖氨酸47 g/d[8]。本试验结果显示，在相同运动训练条件下和相同粗饲料水平上，试验组精料补充料相比于对照组精料的营养物质全面、营养水平更高，符合此阶段马匹对营养物质的需要量，能够明显提高伊犁马1 000 m 速度赛成绩，比对照组速度提高了4.88%，比试验前提高了19.68%。汪玲玲等[9]研究在相同日粮营养水平及饲养管理条件下，补喂不同水平的氨基酸对伊犁马20 km 比赛运动性能的影响，试验组马匹比赛成绩比对照组分别提高了7.23%和15.0%，说明均衡日粮营养水平能够提高运动马的运动能力。

运动会导致马匹生理指标改变，最为明显的是心率和呼吸加快。正常生理状态下马匹心率、呼吸维持稳定水平。调教、备鞍、运动等会导致心率、呼吸升高。因此，通过生理指标的改变能够很好地判断运动时体内生理状况、训练和比赛过程中的运动强度[10]，以及机体运动中的机能水平、能量代谢、训练负荷强度和身体机能恢复程度[11-13]。李晓斌等[14-15]分别研究补喂肌酸和支链氨基酸对伊犁马1 000 m 速步赛成绩的影响，赛前1 h、赛后即刻和赛后30 min 马匹的心率分别为53.50、98.75、45.50 次/min 和57.25、90.00、44.75 次/min。与本试验速度马相比有较大差距，这与马匹的运动方式和运动强度有直接关系，相对于速步赛，速度赛的强度更高。不同品种马正常情况下心率、呼吸也不同。曹莉萍等[16]研究结果显示，试验组（饲料中添加氨基酸）焉耆马赛后0 min、20 min 心率及赛后5 min 呼吸频率均显著或极显著低于对照组，表明其可提高焉耆马运动性能及加快运动后生理机能的恢复。本试验中，试验组马匹在整个比赛中相对于对照组心率波动不大，并且在赛后2 h 恢复至赛前水平，说明试验组精料补充料富含蛋白质、矿物质及维生素等营养素能够改善运动马的生理状态，使马匹赛后恢复的速度加快。

3.2 补喂精料补充料对伊犁马1 000 m 速度赛赛前、赛后血气指标的影响观察运动马赛前、赛后生化指标的变化，对于运动马科学饲养管理、运动训练意义重大[17]。这不仅影响马匹健康，同时对马匹发挥出色的运动成绩极为关键。血气指标着重反映了血液中气体运输和维持酸碱平衡的机能，这两大功能是影响运动时体能的重要因素。血气指标不是独立存在，而是共同协作调节机体血液变化，维持机体体液稳态[18-19]。

pH、TCO2、PCO2、HCO3-、TO2、SaO2、BE 是反映机体血液中气体运输和维持酸碱平衡的指标。在激烈的运动应激条件下，机体血液中大量的酸堆积，机体缓冲酸碱平衡的能力减弱，导致pH、HCO3-含量下降，TCO2、PCO2含量上升，同时BE 变小[20]。本试验结果显示，赛后即刻，对照组马匹血液中pH、HCO3-明显低于试验组，说明试验组马匹缓解酸碱失衡能力较强；赛后2 h，试验组、对照组缓解酸碱平衡的相关指标均基本恢复至赛前1 h 的水平，但对照组HCO3-极显著低于试验组，说明对照组马匹恢复较慢，缓解酸碱失衡能力较弱。同时也说明，在科学饲养、运动训练条件下，营养物质均衡的日粮能够改善和加快恢复机体运动应激状况。

运动导致机体渗透压改变，对细胞内外Na+、K+浓度产生影响[21-23]。本试验结果中，对照组马匹赛后即血液中钠离子浓度高于赛前，可能与胞内Na+外流有关。在1 000 m 短距离、高强度运动中马匹通过呼吸、出汗等出现脱水现象，使机体细胞失水增加，同时肌细胞乳酸的生成使肌细胞内溶质的浓度增加，形成浓度差，导致Na+外流，增加了血液中Na+浓度[24-25]。运动过程肌肉的收缩与舒张受Ca2+浓度的影响。高强度的运动导致大量的Ca2+进入肌细胞，参与肌细胞代谢产生ATP，这会导致血液中暂时性出现低Ca2+浓度水平，当机体结束运动后，血液中Ca2+浓度水平逐渐恢复，本试验结果完全符合这一规律。以赛前作为参照，试验组马匹血浆中Ca2+水平恢复能力较对照组更快，可能与日粮中钙含量及钙磷比例有关。试验组马匹精料中钙和磷营养水平的比例接近2:1，在马匹饲料中钙和磷1.5～2:1 的范围内[4]。

中枢能量物质Glu 和乳酸是保证神经元正常电生理功能活动的物质基础，对于维持神经元的膜电位、复合动作电位及突触功能的完整性均起重要作用。Glu 代谢的显著降低可能是产生运动性中枢疲劳的一个重要的神经生物学机制。本试验结果显示，赛后即刻和2 h 血液Glu 水平升高，试验组Glu 浓度极显著高于对照组。1 000 m 速度赛是短距离、高强度的竞赛，马匹在运动过程中主要进行无氧运动，以ATP 为首要的能量来源。当ATP 消耗殆尽时，机体发出信号，肌糖原开始代谢供能。因此，需要更多的Glu 合成肌糖原维持运动的持续[26-27]。赛后2 h 试验组马匹血液Glu 水平持续高于对照组，说明补喂本试验设计的精料补充料能够增加Glu 水平，为运动马完成运动提供必要的能量。

马匹在剧烈运动时，体内进行无氧代谢，产生大量的乳酸，改变了体液的酸碱性，减弱机体代谢功能，影响马匹运动能力[28]。在高强度剧烈运动中，为了满足马匹维持运动的能量需要，无氧代谢会加剧，骨骼肌中乳酸的浓度增加，并扩散至血液，是运动后血液乳酸浓度升高的直接原因，也是导致运动后马匹疲劳的原因之一[27]。本试验结果显示，赛后即刻对照组马匹乳酸浓度极显著高于试验组，赛后2 h 对照组马匹血液乳酸浓度比试验组高19.05%。说明试验组精料补充料日粮对恢复马匹运动后疲劳有显著改善作用。

3.3 补喂精料补充料对伊犁马1 000 m 速度赛赛前、赛后血浆抗氧化指标的影响在剧烈运动或耐力运动中，为了维持运动的持续发生，满足运动所需的能量，血液会流向运动强度高的组织、器官，在缺血条件下，组织中酶Q 脱离了电子传递链，导致了氧自由基的产生[29]。另外，脱离电子传递链的泛半醌自由基（QH）也可以从邻近的多不饱和脂肪酸分子中夺取氢形成脂质自由基（LO），引发脂质过氧化反应，导致产生大量的自由基，导致机体氧化失衡，使机体处于强烈的氧化应激条件下，对机体机能恢复和健康造成严重损伤[9]。因此，缓解运动马氧化应激、消除自由基对运动马生产管理意义重大。研究显示，在相同的饲养管理和营养水平条件下，在日粮中添加合理的氨基酸、矿物质及维生素能够提高运动马抗氧化能力。周琛[30]研究结果显示，给焉耆马（20 km 耐力赛马）补喂维生素E 能够极显著提高赛后试验组马匹血浆中GSH-Px 和SOD 浓度，极显著降低血浆MDA 含量。此外，维生素B、维生素C、维生素E 在机体代谢中均能够发挥抗氧化作用，主要是增加抗氧化酶的活力[31-32]。SOD 在机体发挥抗氧化作用时，需要在金属离子的催化下分解过氧阴离子，主要有Cu、Zn、Mn[33]，GSH-Px 则需要Se 作为辅助因子发挥抗氧化作用[34]，CAT 需要Fe 作为辅助因子发挥作用[35]。本试验结果显示，赛后 2 h 试验组马匹血浆GSH-Px 浓度和T-AOC 能力极显著高于对照组，SOD 浓度显著高于对照组。这可能与试验组精料补充料中预混料含有丰富的维生素和金属元素有关，而对照组精料补充料仅有3 种谷物，并不能很好地满足运动马匹赛后机体恢复的营养需要量。由此说明，营养均衡的日粮能够提高机体的抗氧化能力，主要原因可能与试验组马匹精料补充料的组成有关[36]。