近年来,随着添加剂促生长作用机制的深入研究,选择适宜品种、剂量的添加剂并配合饲料原料改善动物机体健康及畜产品品质,成为饲料工业关注的热点[1]。低聚木糖(XOS)具有耐热高和耐酸性良好等理化性质,能够调节肠道菌群平衡,提高免疫力,促进饲料消化吸收[2]。张伟彬等[3]发现,XOS对肉鸡的作用效果与抗生素接近,具有改善肉鸡生长性能、免疫性能以及肠道健康的作用。周建明等[4]研究指出,日粮中添加0.01%~0.08% XOS可提高蛋鸡血清抗氧化功能,调节脂质代谢,改善蛋黄颜色。陈勇等[5]研究发现,使用构树叶发酵低聚木糖替代3%基础日粮可以提高仔猪生长性能,改善机体健康。谢菲等[6]研究表明,日粮中添加0.03%的低聚木糖具有改善育肥猪胴体长和肉色的作用,可显著提高养分表观消化率。目前,关于低聚木糖在猪、鸡生产中的应用效果报道较多,而在肉羊生产中的应用研究鲜有报道。因此,本研究研究相同营养水平下XOS对生长育肥湖羊公羔生长性能、养分表观消化率、免疫功能和瘤胃发酵参数的影响,为XOS在肉羊生产中的应用提供参考。1材料与方法1.1试验时间与地点饲养试验于2022年12月—2023年3月在武威市天祝县荣牧牛羊养殖专业合作社进行,试验室数据均委托武汉霖畅生物科技有限公司测定。1.2试验材料XOS购自江苏康维生物有限公司,低聚木糖干物质含量≥35%。1.3试验设计试验采用单因素试验设计,选取约2.5月龄、体重(20.10±1.59)kg育肥湖羊公羔60只,随机分为4组,每组3个重复,每个重复5只羊。对照组湖羊饲喂基础日粮(精粗比为75∶25),A组、B组、C组分别在基础日粮中添加150、300、450 mg/kg XOS。预试期7 d,正式试验期90 d。基础日粮参照《肉羊营养需要量》(NY/T 816—2021)需求,按照日增质量300 g营养需要量[7-9]和当地饲草资源配制。基础日粮组成及营养水平见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.17.003.T001表1基础日粮组成及营养水平原料组成含量/%营养水平合计100.00玉米秸秆15.00消化能/(MJ/kg)11.82大麦秸秆10.00干物质/%89.07玉米45.00粗蛋白质/%15.84麸皮6.00粗脂肪/%3.82豆粕12.00中性洗涤纤维/%25.94菜籽粕3.00酸性洗涤纤维/%15.70棉籽粕6.00钙/%0.56食盐1.00磷/%0.37碳酸氢钙1.00预混料1.00注:1.预混料为每千克日粮提供:Fe 60 mg、Zn 50 mg、Cu10 mg、I 0.6 mg、Mn 44 mg、Se 0. 25 mg、Co 0. 21 mg、VA 2 800 IU、VE 100 IU。2.营养水平中消化能为计算值,其余均为实测值。1.4饲养管理试验场地为半封闭式羊舍,试验开始前对羊舍、饲槽等养殖设施进行彻底消毒,提前做好耳标记载及强制免疫、驱虫等工作。每天8:30、17:30饲喂,早上饲喂时将XOS撒于全混合日粮中,搅拌均匀。正式试验期开始后每天收集1次剩料,并按照当天剩料占投料量的10%调整之后的投料量。试验全期试验羊自由饮水和采食。1.5测定指标及方法1.5.1生长性能正式试验期第1、90 d对试验羊空腹称重,记为初重和末重。试验期间每隔30 d对试验羊空腹称重1次,计算0~30、31~60、61~90 d及整个试验期内试验羊的平均日增重。统计试验期内试验羊的采食量,计算平均日增重、平均采食量和料重比。平均日增重=阶段体增重/阶段天数(1)平均日采食量=阶段采食量/阶段天数(2)料重比=阶段采食总量/阶段体增重(3)1.5.2免疫指标试验羊第90 d晨饲前,每组随机选取5只羊颈静脉采血各5 mL,分离血清,采用干燥EP管收集血清样品后冷冻保存,按照北京华英生物技术研究所提供的ELISA试剂盒说明书的要求,测定冷冻血清样品的免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白M(IgM)、白细胞介素-2(IL-2)、白细胞介素-4(IL-4)、白细胞介素-10(IL-10)以及肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的含量。1.5.3养分表观消化率试验期第81~87 d时,每组随机选5只羊单栏饲喂进行消化试验。试验期7 d,其中前4 d为预试期,后3 d为正式试验期。采用全收粪法和张丽英[10]的方法测定粪样中各养分的表观消化率。养分表观消化率=100×(1-ac/bd)(4)式中:a为日粮内源指示剂含量平均值(%);b为粪样内源指示剂含量平均值(%);c为饲粮中该养分含量(%);d为粪样中该养分含量(%)。1.5.4瘤胃发酵参数正式试验期结束日晨饲前,每组随机选取3只试验羊,采用口腔导管法将采集瘤胃液约50 mL(弃掉最先抽出瘤胃液),过滤、离心后冷冻保存。挥发性脂肪酸测定采用内标法测定[11],氨态氮(NH3-N)含量使用比色法进行测定[12]。1.6数据统计与分析数据采用Excel 2016软件进行初步整理,SPSS 22.0软件进行单因素方差分析,Duncan's法进行多重比较。结果以“平均值±标准误”表示,P0.05表示数据差异显著。2结果与分析2.1XOS对育肥湖羊生长性能影响(见表2)由表2可知,与对照组相比,0~30 d时各试验组湖羊平均日增重随XOS添加量呈先升高后降低的趋势(P0.05);31~60 d时各试验组湖羊的平均日增重随XOS添加量呈先降低后增长的趋势(P0.05);61~90 d时各试验组湖羊的平均日增重均有所增加(P0.05);各试验组湖羊全期料重比均有降低趋势(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.17.003.T002表2XOS对育肥湖羊生长性能影响项目对照组A组B组C组P值0~30 d初重/(kg/只)19.79±1.3619.96±1.7119.95±1.4420.70±1.800.40630 d体重/(kg/只)25.19±1.6926.25±2.7125.11±1.8825.66±2.010.431平均日增重/[g/(只·d)]179.85±35.52210.00±70.44172.12±40.51165.30±36.610.066平均日采食量/[g/(只·d)]698.11±45.02716.86±61.81699.41±48.38719.84±56.560.566料重比4.00±0.743.68±0.994.24±0.894.54±0.950.07531~60 d60 d体重/(kg/只)31.59±3.0132.09±2.9632.67±2.7132.13±2.220.758平均日增重/[g/(只·d)]212.95±56.31194.08±76.92252.68±53.70215.96±50.160.070平均日采食量/[g/(只·d)]957.48±77.07984.42±87.50974.43±73.73974.88±66.370.81031~60 d料重比4.73±1.092.36±9.733.97±0.694.77±1.290.51461~90 d90 d体重/(kg/只)35.24±3.3438.07±4.0937.64±4.3138.03±3.210.135平均日增重/[g/(只·d)]121.79±43.02199.06±87.91164.65±115.38196.43±82.230.059平均日采食量/[g/(只·d)]1 140.37±77.751 213.59±169.741 113.40±96.241 153.43±107.350.13561~90 d料重比11.09±6.138.59±7.3610.94±8.327.89±6.690.5150~90 d平均日增重//[g/(只·d)]171.55±32.47201.04±37.38196.49±44.94192.56±25.260.125平均日采食量/[g/(只·d)]931.99±63.30971.62±100.22929.08±69.42949.39±78.310.425料重比5.56±0.794.95±0.794.91±0.894.99±0.590.0812.2XOS对育肥湖羊养分表观消化率的影响(见表3)由表3可知,B组、C组湖羊对钙的表观消化率显著高于对照组(P0.05)。B组、C组湖羊对粗蛋白质、粗脂肪、磷表观消化率均高于对照组,但差异不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.17.003.T003表3XOS对育肥湖羊养分表现消化率的影响项目干物质粗蛋白质粗脂肪中性洗涤纤维酸性洗涤纤维钙磷P值0.1120.0840.0510.2700.2250.0140.092对照组64.95±2.0459.51±4.4765.53±3.9462.78±3.4962.42±2.4858.49±2.66b53.59±2.01A组66.79±1.7861.16±2.0866.61±2.0869.14±2.0864.27±2.0358.76±3.56b52.24±3.55B组68.86±2.8363.33±2.4568.41±2.4570.35±3.1265.28±3.1663.27±2.44a55.75±2.55C组68.18±3.1864.31±2.2071.39±3.8670.55±2.2865.21±1.2664.20±3.28a56.46±2.54注:同列数据肩标不同小写字母表示差异显著(P0.05),不同大写字母表示差异极显著(P0.01),相同字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。%2.3XOS对育肥湖羊免疫指标的影响(见表4)由表4可知,C组湖羊血清IgA含量极显著高于对照组(P0.01),B组湖羊血清IgA含量显著高于对照组(P0.05);B组、C组湖羊血清IgG含量极显著高于对照组(P0.01)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.17.003.T004表4XOS对育肥湖羊免疫指标的影响项目IgA/(g/L)IgG/(g/L)IgM/(g/L)IL-2/(ng/L)IL-4/(ng/L)IL-6/(ng/L)IL-10/(ng/L)TNF-α/(ng/L)P值0.0040.0060.7580.1010.2600.2510.7910.154对照组1.28±0.08Bc6.86±1.40B1.04±0.0337.95±1.019.23±0.8698.71±3.759.82±1.1299.11±3.16A组1.34±0.12ABc6.95±0.45B1.06±0.0336.87±1.428.74±0.5596.11±2.589.29±0.9596.11±2.58B组1.45±0.10ABb9.23±0.47A1.03±0.0638.75±0.798.55±0.5894.83±2.069.38±1.0394.83±2.06C组1.49±0.10Aa9.35±1.94A1.05±0.0739.28±2.309.43±0.9595.63±3.539.73±0.8095.23±4.072.4XOS对育肥湖羊瘤胃发酵参数的影响(见表5)由表5可知,各组湖羊的瘤胃液pH值及总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸、氨态氮的含量及乙丙比差异均不显著(P0.05),表明XOS对湖羊瘤胃发酵参数无影响。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.17.003.T005表5XOS对育肥湖羊瘤胃发酵参数的影响项目pH值总挥发性脂肪酸/(mmol/L)乙酸/%丙酸/%丁酸/%乙丙比氨态氮/(mg/L)P值0.1670.4590.7510.3480.7120.0810.336对照组6.64±0.1054.35±1.1755.83±3.8523.20±1.8721.22±1.162.21±0.16109.4±5.2A组6.72±0.0652.86±2.1355.25±4.2221.46±2.4722.19±0.992.48±0.07107.4±4.2B组6.68±0.0550.90±4.5153.23±2.6123.38±2.0120.85±2.122.36±0.11111.4±2.9C组6.77±0.0351.75±1.3253.65±2.4924.46±0.9619.84±4.172.32±0.13113.2±2.03讨论3.1XOS对育肥湖羊生长性能的影响XOS是含有木二、木三、木四、木五等木聚糖为主要成分的混合物,活性作用发挥与其木二糖和木三糖纯度呈正相关[13]。由于XOS生产工艺不同,其功能性活性物质含量存在差异[14]。大量研究表明,一定量XOS可显著提高猪、鸡生长指标;但对于牛、羊等反刍动物,只要外界提供充足的氮源和能量,就能够利用特有的瘤胃微生物分解和合成维持机体生长所需要的蛋白质[15],因此XOS对提高反刍动物生长指标的作用有限。研究发现,XOS中的β-1, 4糖苷键非常稳定,几乎不能被消化系统特殊环境分解,最后直接到达动物机体小肠部位,被双歧杆菌、乳酸菌等固有益生菌利用,对益生菌产生了高度增殖效应,从而促使机体合成和吸收更多的蛋白质和维生素等营养物质[16]。王丽等[17]发现,在日粮中单独和混合添加300 mg/kg低聚木糖或100 mg/kg酵母菌对湖羊羔羊的采食量、平均日增重、料重比均无提高作用。李进春等[18]研究表明,在五粮型白酒糟为主的日粮中添加3 000 mg/kg XOS对育肥西门塔尔牛平均日增重影响不显著,但料重比有所降低。本试验发现,在日粮中添加不同比例XOS对育肥湖羊的阶段性体重、阶段性平均日增重、平均日采食量、料重比均无显著影响,与上述结论基本一致。本试验中,随着XOS添加量增加,各组湖羊的平均日增重均较为稳定,但与日粮设计日增重300 g的标准具有明显差异,其中整个试验期内湖羊平均日增重最高为201.04 g/(只·d)、平均日增重最低为171.55 g/(只·d)。原因可能是试验期正好安排在当地一年中最寒冷季节,肉羊生长面临寒冷天气的考验,为维持自身代谢需要消耗过多的营养物质抵御低温环境[19]。3.2XOS对育肥湖羊养分表现消化率的影响养分表观消化率是反映日粮可消化性、利用效率以及动物机体消化能力的重要综合指标,消化率可在一定程度上评价饲料原料营养价值[20]。研究表明,低聚糖可改善胃肠道环境,提高机体对营养物质的消化利用率[21]。徐龙杰[22]发现,在日粮中添加200 mg/kg低聚木糖对仔猪干物质、有机物质、粗蛋白质、粗脂肪表观消化率影响不显著,但各养分表观消化率均有提高趋势。郭贽豪等[23]在伊拉肉兔日粮中添加50~200 mg/kg的XOS,结果发现,肉兔对粗纤维、粗脂肪、粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、干物质的表观消化率明显提高。本试验中,添加不同水平XOS对湖羊干物质、粗蛋白质、粗脂肪、磷的表现消化率影响不显著,但随着XOS添加量增加,B组、C组湖羊的粗蛋白质、粗脂肪、磷的表现消化率均有增长趋势,表明日粮中添加高于300 mg/kg XOS可提高育肥湖羊对粗蛋白质、粗脂肪、磷的表现消化率。本试验发现,日粮中添加300、450 mg/kg XOS育肥湖羊钙的表现消化率显著提高。原因可能是一定量的XOS促进机体细胞内钙结合蛋白-D9k基因表达,激活了钙的扩散通道,增加了动物机体对钙物质的吸收利用[24]。3.3XOS对育肥湖羊免疫功能的影响IgA、IgG、IgM等免疫球蛋白和白细胞介素等可以反映动物机体免疫水平及功能[25]。李玥[26]发现,日粮中添加300 mg/kg XOS可显著提高肉鸡血清IgA、IgG含量,对IgM含量的影响不显著。王保哲等[27]在育肥猪日粮中添加100~400 mg/kg XOS,结果表明,试验第20 d时,各组育肥猪血清IgG含量均显著提高,添加400 mg/kg XOS组育肥猪血清IgA含量显著提高。本试验发现,日粮中添加300、450 mg/kg XOS可显著或极显著提高湖羊血清中IgA和IgG含量,与上述研究结论相似。原因可能是一定量低聚木糖促进了肠道双歧杆菌增殖,双歧杆菌作为免疫佐剂促进了淋巴循环使得湖羊免疫系统被活化[28],通过免疫调节增加了机体免疫功能[29]。3.4XOS对育肥湖羊瘤胃发酵参数的影响瘤胃pH值、脂肪酸产量、氨态氮含量是衡量瘤胃发酵状况的主要指标,其数值可在一定程度上反映日粮在瘤胃内的利用状况[30]。低聚木糖因其特有理化性质,在动物体胃或肠道内不被消化吸收,只能在大肠中被部分微生物发酵利用[31]。本试验表明,添加不同水平的XOS对育肥湖羊的瘤胃液pH值及总挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸、丁酸、氨态氮的含量及乙丙比均无明显提高,表明XOS并不影响瘤胃内微生物发酵模式及环境,对育肥湖羊能量代谢和利用效率也未产生影响,其结果间接证明了XOS在反刍动物中发挥生物活性的部位并不在瘤胃内[32]。目前,关于反刍动物瘤胃对XOS作用机制的研究少有报道,其作用机制有待进一步研究。4结论本试验结果显示,日粮添加300、450 mg/kg低聚木糖可显著提高湖羊血清IgA、IgG含量及钙的表观消化率,提高育肥后期湖羊平均日增重。结合生产实际,建议低聚木糖在育肥湖羊日粮中添加量为300 mg/kg。

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