内蒙古自治区作为我国重要的绒山羊养殖生产基地,地处北半球中纬度地带,以温带大陆性气候为主,具有四季变化明显、早晚温差较大、气候较为干旱、部分地区降水量稀少以及风沙活动剧烈等特点。绒山羊品种资源丰富,内蒙古白绒山羊是我国中西部干旱和半干旱地区的优良品种,通常采用自然放牧制度进行饲养,体质强健,能够在荒漠化的环境中正常生存,独特的生长发育特点使其能够采食当地的植被并充分消化利用。气候变量(温度、湿度和热辐射等)被认为是影响家畜生长和生产的重要因素之一。内蒙古地区的气候会造成天然草地荒漠化、牧草匮乏,严重影响了牲畜的生长和健康。不适宜的生态环境以及气候变化的不稳定使绒山羊在高温和低温环境中形成了强大的体温调节能力来维持恒温[1]。有研究报道,过高的环境温度和相对湿度会造成山羊的生产力下降,死亡率升高,最终影响养羊业的发展;而低温环境导致杜泊羊和萨福克羊的机体内环境稳态遭到破坏,蛋白代谢能力降低,脂肪代谢速度加快[2-3]。冷应激会导致阿勒泰羔羊血清胰岛素降低,血糖失衡,机体的代谢率增加,严重影响动物机体内分泌系统的正常功能[4]。养殖环境因素(温度、湿度、降水等)对山羊的生长发育具有重要影响,但季节性的环境因素影响山羊的生理生化以及新陈代谢等方面的研究报道较少。因此,为深入研究绒山羊对气候环境的适应性,本试验探究季节性变化对内蒙古绒山羊血清生化指标以及内分泌指标的影响,为绒山羊的健康养殖提供参考。1材料与方法1.1试验地概况试验在内蒙古自治区呼和浩特市土默特左旗某半粗放农场(东经111°8′6″,北纬40°32′28″)进行。该农场位于内蒙古中西部,平均海拔1 000 m,属于半干旱温带季风气候,年均气温4.9 ℃,≥10 ℃的积温为2 545.9~3 374.9 ℃,年均降水量470.0 mm,年均蒸发量1 600.2 mm。根据试验地气候特征划分,3—5月为春季,6—8月为夏季,9—11月为秋季,12—2月为冬季。1.2试验设计从长期放牧饲养的内蒙古绒山羊中选择11只2周岁成年母羊。每天7:00~8:00出牧,17:00~18:00归牧,自由放牧,冬季少量补饲精料。试验期所有绒山羊的免疫、剪毛和驱虫按照正常饲养管理进行。从9月开始到第二年8月,连续一年内每月20号(7月农场对羊群进行驱虫、接种疫苗和配种等,拒绝外来人员进入,因此未采样)颈静脉采集血液样品。1.3测定指标及方法气象参数:试验期间环境温度、相对湿度和降水数据从羊场附近的小型气象站获取。血液采集:使用普通无抗凝剂真空采血管采集山羊颈静脉血液5 mL/只,分离制备血清,保存于-20 ℃冰箱,用于血清生化指标及激素指标的测定。采用全自动生化分析仪(日立HITACHI 7020)测定血清中总蛋白、白蛋白、球蛋白、白球比、胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、血糖等指标。使用ELISA试剂盒(南京建成生物工程研究所)测定血清中胰岛素、瘦素、三碘甲状腺原氨酸(T3)、甲状腺素(T4)、热休克蛋白70(HSP70)、热休克蛋白90(HSP90)、非酯化脂肪酸的浓度。1.4数据统计与分析采用统计软件SAS 9.2对试验数据进行方差分析,Duncan's法进行多重比较。结果以“平均值±标准误”表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1试验地气象参数(见图1)由图1可知,试验地环境温度为-8.40~27.45 ℃,1月最低,7月最高;相对湿度为27.11%~57.73%;平均降水量为2.4~198.9 mm,总体呈现冬季降水较少,夏季降水较多;每月雨天和雪天的天数从1~12 d不等,晴天天数从15~25 d不等。图1试验地气象参数10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F1a1(a)环境温度10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F1a2(b)相对湿度10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F1a3(c)降水量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F1a4(d)不同气象分布时间2.2内蒙古绒山羊血清蛋白含量的季节性变化规律(见图2)由图2可知,12月绒山羊血清中总蛋白含量高于2—11月(P0.05),1月血清总蛋白含量高于3~10月(P0.05);冬季绒山羊血清总蛋白含量高于其他季节(P0.05或P0.01)。12月绒山羊血清白蛋白含量高于2—11月(P0.05),1月血清白蛋白含量高于3—9月(P0.05);冬季绒山羊血清白蛋白含量高于其他季节(P0.01),且秋季血清白蛋白含量高于夏季(P0.05)。12月和1月绒山羊血清球蛋白含量高于3月(P0.05);冬季绒山羊血清球蛋白含量高于春季(P0.05)。图2内蒙古绒山羊血清蛋白含量的季节性变化规律注:各月份数据肩标字母不同表示差异显著(P0.05),字母相同或无字母表示差异不显著(P0.05);各季度数据肩标“*”表示差异显著(P0.05),“**”表示差异极显著(P0.01);下图同。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F2a1(a)总蛋白含量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F2a2(b)白蛋白含量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F2a3(c)球蛋白含量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F2a4(d)白球比2.3内蒙古绒山羊血清脂肪含量的季节性变化规律(见图3)由图3可知,10—12月绒山羊血清胆固醇含量高于其他月(P0.05),1月、3月和4月血清胆固醇含量高于6—9月(P0.05);夏季绒山羊血清胆固醇含量低于其他季节(P0.01)。10月绒山羊血清甘油三酯含量高于其他月(P0.05),2和3月血清甘油三酯含量高于4—9月(P0.05);秋季和冬季节血清甘油三酯含量高于春季和夏季(P0.01)。10—12月绒山羊血清高密度脂蛋白含量高于其他月(P0.05),8月和9月血清高密度脂蛋白含量低于其他月份(P0.05);夏季血清高密度脂蛋白含量低于其他季节(P0.01)。10—11月绒山羊血清低密度脂蛋白含量高于2月、4—6月和9月(P0.05);秋季血清低密度脂蛋白含量高于春季和夏季(P0.05或P0.01)。图3内蒙古绒山羊血清脂肪含量的季节性变化规律10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F3a1(a)胆固醇含量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F3a2(b)甘油三酯含量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F3a3(c)高密度脂蛋白含量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F3a4(d)低密度脂蛋白含量2.4内蒙古绒山羊血清胰岛素、瘦素、T3和T4含量的季节性变化规律(见图4)由图4可知,2月和3月以及11月绒山羊血清胰岛素含量高于5月、6月(P0.05);秋季血清胰岛素含量高于夏季(P0.05)。6月绒山羊血清T3含量低于1月、10月和11月(P0.05);夏季血清T3含量低于冬季(P0.05)。1月和11月绒山羊血清T4含量高于8月和9月(P0.05)。图4内蒙古绒山羊血清胰岛素、瘦素、T3和T4含量的季节性变化规律10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F4a1(a)胰岛素含量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F4a2(b)瘦素含量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F4a3(c)T3含量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F4a4(d)T4含量2.5内蒙古绒山羊血糖和血清非酯化脂肪酸含量的季节性变化规律(见图5)由图5可知,5月绒山羊血糖含量高于其他月(P0.05),6月和12月血糖含量高于2—4月和8—11月(P0.05);绒山羊春季血糖含量高于秋季(P0.05)。12月—次年3月绒山羊血清非酯化脂肪酸含量高于5—10月(P0.05);冬季绒山羊血清非酯化脂肪酸含量高于其他季节(P0.05或P0.01),春季高于夏季(P0.01)。图5内蒙古绒山羊血糖和血清非酯化脂肪酸含量的季节性变化规律10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F5a1(a)血糖含量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F5a2(b)非酯化脂肪酸含量2.6内蒙古绒山羊血清热休克蛋白含量的季节性变化规律(见图6)由图6可知,6月和8月绒山羊血清HSP90含量高于2—4月和9—10月(P0.05),且11月—次年1月血清HSP90含量高于9—10月和次年3月(P0.05);夏季血清HSP90含量高于其他季节(P0.05或P0.01)。图6内蒙古绒山羊血清热休克蛋白含量的季节性变化规律10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F6a1(a)血清HSP70含量10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.03.015.F6a2(b)血清HSP90含量3讨论3.1季节性变化对内蒙古绒山羊清液生化指标的影响血清生化指标能够反映动物机体内部新陈代谢水平和生理状况,可作为评估绒山羊健康状态和疾病诊断的依据[5]。血清中总蛋白、白蛋白和球蛋白具有重要的运输和免疫等功能。本试验中,内蒙古绒山羊血清蛋白含量呈现季节性变化,冬季绒山羊血清总蛋白和白蛋白含量高于其他季节,球蛋白含量高于春季,总体表现为寒冷季节较高,炎热季节相对较低。蛋白含量的季节性变化可能与绒山羊在不同环境温度中机体能量的变化以及非蛋白氮物质转化为氨基酸和蛋白质的效率密切相关。夏季的高温环境通过抑制蛋白质合成引起山羊机体内氮水平失衡,从而导致蛋白质含量下降[6]。研究表明,夏秋季节牧草充足,能够保证白萨福克羊有足够的营养,总蛋白和白蛋白含量相对较高;但冬春季牧草缺乏,导致总蛋白含量相对较低[7]。这与本试验结果不一致,其原因可能与不同地区牧草地生长状况以及饲养环境有关。本试验中,冬季放牧地牧草生物量持续减少,牧草品质下降,此时绒山羊会补饲少量精料,精料蛋白质含量较高,可能也是导致冬季绒山羊血清总蛋白含量升高的原因之一。血清胆固醇和甘油三酯是构成脂质的主要成分,能够反映体脂肪代谢状况,在正常情况下维持动态平衡。本试验中,内蒙古绒山羊夏季血清胆固醇和高密度脂蛋白含量低于其他季节,秋冬季节血清甘油三酯含量高于春夏季,秋季血清低密度脂蛋白含量高于春夏季。结果说明,季节性变化会影响机体的脂质代谢,夏季炎热环境条件下,山羊的血清脂肪含量低于其他季节。有研究发现,夏季山羊血清总胆固醇含量相对较低,在冬季有所升高,与本试验研究结果一致[8]。夏季环境温度升高会抑制甲状腺活动,减少甲状腺激素,从而减少胆固醇的运输[9]。这可能也是导致夏季绒山羊血清胆固醇含量降低的原因之一。夏季高温环境会引起山羊肾上腺交感神经持续性作用,降解蛋白质,提高糖原合成并且沉积脂肪,从而引起血清甘油三酯含量显著降低[10]。么蕊[11]发现,冬季断奶寒羊羔羊血清甘油三酯含量高于春季和秋季,在春季和秋季高于夏季,与本试验结果一致。本试验中,秋冬季绒山羊血清高密度脂蛋白和低密度脂蛋白含量相对较高,春、夏季节相对较低,与胆固醇含量密切相关。原因可能是山羊受到了冬季低温环境以及秋冬季降雨量减少的影响,牧草生长缓慢甚至停滞进入枯草期,放牧山羊得不到足够的营养,需要通过加速消耗脂肪提供能量[12]。动物热应激会影响机体的脂解反应,通过降低脂解速率使非酯化脂肪酸的含量降低。本试验中,冬季绒山羊血清非酯化脂肪酸含量高于其他季节,春季高于夏季。高温环境中母羊代谢产热过高,为抵抗炎热环境机体形成保护机制维持体温,导致血清非酯化脂肪酸含量降低,与本试验结果一致[13-15]。3.2季节性变化对内蒙古绒山羊内分泌指标的影响血糖含量能够反映绝大部分机体组织内糖的吸收、转运以及代谢动态平衡的变化。本试验中,绒山羊血糖含量在春季5月达到最高,秋季显著低于春季,而环境温度相对较高和较低的夏季和冬季的血糖含量并未呈现较大变化幅度。这表明环境参数并未直接影响山羊血糖含量,牧草营养成分的季节性变化及不同季节的饮水量差异可能是导致血糖含量变化的主要原因。胰岛素的分泌调节与血糖水平以及代谢物质密切相关。本试验中,夏季绒山羊胰岛素水平低于秋季,这表明在夏季高温环境下,山羊处于热应激状态,通过减少采食量降低代谢,进而影响机体内激素的变化,导致胰岛素分泌降低。当绵羊处于夏季热环境且仅提供维持需要的饲粮时,绵羊胰岛素含量有所降低,与本试验研究结果一致[16]。胰岛素具有促进脂肪合成的作用,绵羊通过抑制胰岛素的分泌增强糖代谢,导致血糖含量的增加以及非酯化脂肪酸含量的降低[14,17]。内分泌的改变会调控体内营养物质的分布和利用,在适应不同环境中起到重要的作用。甲状腺激素能够提高机体的基础代谢,为细胞提供更多的葡萄糖,刺激蛋白质合成,增强脂质代谢。而季节变化对山羊下丘脑-垂体-甲状腺的应激轴系统具有一定影响,山羊处于应激状态时,甲状腺分泌的T3和T4含量有所改变[18-19]。本试验中,绒山羊血清T3、T4含量呈季节性变化,冬季山羊血清T3含量高于夏季,而T4含量也在秋、冬季节较高,夏季较低。原因可能是冬季温度较低,甲状腺功能增强,促进了血清中T3、T4的分泌;而夏季山羊长期处于热应激高温环境,甲状腺功能随着温度升高而减弱,使T3、T4的释放量下降,这也是一种为了减少额外的代谢以降低采食量的适应性反应[20-21]。么蕊[11]发现,夏季高温环境下断奶寒羊羔羊的血清T4含量降低,与本试验结果一致。在低温环境中,苏尼特羊甲状腺激素的含量升高[22]。以上结果表明,动物为维持体温会通过调控甲状腺素的合成和分泌降低自身产热以及能量代谢效率。瘦素主要通过脂肪细胞分泌,能够调控机体的摄食,是一种维持能量稳态的激素[23]。本试验中,血清瘦素含量未呈现明显的季节性变化。但有研究发现,与其他季节相比,夏季环境温度较高,热应激山羊血清瘦素含量更高,这被认为是山羊对热应激的代谢适应性反应[24]。也有研究报道,低温环境不会影响绵羊血清瘦素浓度,而高温环境会降低绵羊的血清瘦素含量[14]。血清瘦素可能通过调节机体内糖代谢、脂肪代谢导致采食量降低,进而释放能量。魏殿华等[25]研究表明,慢性冷应激会使羔羊的血清瘦素呈现先下降后上升的趋势,原因可能是羔羊长时间处于冷环境中,机体生理功能受到一定影响。热休克蛋白具有分子伴侣、调控细胞程序性死亡或增殖等功能,细胞受到热应激时,HSP被激活参与细胞的保护,提高机体耐受性[26]。本试验中,绒山羊血清HSP70含量未呈现明显的季节性变化,夏季血清HSP90含量高于其他季节。HSP90广泛存在于细胞质中,在细胞内十分活跃,也是应激反应中较为关键的存在[27]。有研究发现,HSP60、HSP70和HSP90是热应激程度的敏感指标,高温环境下断奶绵羊羔羊的热应激蛋白HSP60、HSP70和HSP90含量显著增加[28]。在冬季低温环境和夏季高温环境中,山羊外周单核细胞中HSP70和HSP90的表达量不同,在高温环境中表达谱不同,但基因表达有所上升[29-30]。也有研究发现,在低温或高温环境中,通过调控基因上调细胞HSP70、HSP90的基因表达可引起绵羊血清HSP70和HSP90含量升高[14],这表明了动物受到应激时能够快速合成HSP以形成自我保护,而HSP在应激耐受中发挥重要作用。4结论本试验结果表明,内蒙古绒山羊血清生化指标和内分泌指标呈现季节性变化规律,绒山羊通过血清蛋白、脂肪、激素含量的变化以适应季节性环境变化。
使用Chrome浏览器效果最佳,继续浏览,你可能不会看到最佳的展示效果,
确定继续浏览么?
复制成功,请在其他浏览器进行阅读
复制地址链接在其他浏览器打开
继续浏览