氧气是生命之源，可通过参与ATP合成为机体提供能量，是动物机体维持其正常生命活动及新陈代谢过程所必需的物质[1]。高海拔地区空气中氧气含量稀薄，动物机体首次从低海拔地区进入高海拔低氧环境时会产生一系列生理性反应，如通过增加血液携氧量、改善血液酸碱平衡、加快组织代谢等，增强其对低氧环境的适应能力[2]。当低氧时间持续增长，动物机体的代偿能力不足时，容易引起机体损伤。因此，开发适宜高海拔低氧地区动物的饲料添加剂具有重要意义。菊苣酸（CA）是天然酚类化合物，是紫锥菊中重要的免疫活性成分之一，具有减少氧化损伤、抗炎、增强免疫等作用[3-4]。郝智慧等[5]研究发现，紫锥菊提取物能够显著影响肉仔鸡的红细胞数及红细胞比容，提高机体抗氧化能力。李依玲[6]研究发现，CA可降低脓毒症SD大鼠心肌组织损伤程度，减少SD大鼠心肌细胞氧化应激，对SD大鼠心肌损伤具有一定的保护作用。本试验前期研究表明，低氧环境下CA可通过影响牦牛血液学指标，加强机体结合与输送氧气的能力，维持机体酸碱平衡，增强牦牛的低氧适应性[7]。但目前关于CA对SD大鼠血液学指标及心肌损伤的研究较少。因此，本试验以SD大鼠为研究对象，在低氧环境下对SD大鼠灌胃不同浓度CA，明确CA对SD大鼠低氧适应性血液学指标及心肌损伤的影响，为CA作为高海拔低氧地区饲料添加剂的开发利用提供参考。1材料与方法1.1试验材料菊苣酸购自西安锐博生物科技有限公司。菊苣酸含量4%（2.0%~2.2%菊苣酸+1.0%~1.5%咖啡酸+0.5%~1.0%绿原酸+0.3%~0.5%紫锥菊甙），为黄绿色精细粉末。0.9%氯化钠注射液购自山东齐都药业有限公司；水合氯醛购自上海展云化工有限公司；一次性真空采血管、动脉血样采集器购自河北翔远医疗器械股份有限公司；试验维持鼠饲料、杨木刨花垫料购自江苏省协同医药生物工程有限责任公司；动物天平购自上海海康电子仪器厂。1.2试验动物60只健康、体重为（192±7.35）g的6~8周龄雄性SD大鼠，购自青海喜马拉雅动物实验中心有限公司。动物许可证号：SCXK（陕）2018-001，饲养于河南蒙古族自治县畜牧兽医工作站（海拔3 500 m，氧浓度13.65%[8]）。1.3试验设计60只SD大鼠于室温（21±2）℃、正常光照周期条件下进行饲养。适应性喂养2 w，随机分为1个对照组及3个不同浓度CA组（10、20、40 mg/kg），每组15只。每天9：00灌胃SD大鼠，对照组SD大鼠灌胃0.5 mL生理盐水，试验组SD大鼠分别灌胃10、20、40 mg/kg的CA，每日称重。4组SD大鼠饲喂基础日粮条件一致，连续灌胃49 d。基础日粮营养水平见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.016.T001表1基础日粮营养水平项目含量水分10.00粗蛋白18.00粗脂肪4.00粗纤维5.00粗灰分8.00钙1.80总磷1.20%1.4测定指标及方法1.4.1SD大鼠血液样品采集及指标测定试验第最后1 d 9：00，4组SD大鼠空腹称重，每组随机抽取3只，10%水合氯醛腹腔麻醉后颈静脉、腹主动脉采血，送至西宁市第二人民医院测定血液学指标。血常规指标：红细胞（RBC）、红细胞比容（HT）、平均红细胞体积（MCV）、血红蛋白（Hb）、平均血红蛋白浓度（MCHC）、平均血红蛋白量（MCH）、血小板（PLT）、平均血小板体积（MPV）、血小板压积（PCT）。血液生化指标：乳酸脱氢酶（LDH）、肌酸激酶（CK）。血气指标：血氧分压（PO2）、血氧饱和度（SaO2）、二氧化碳分压（PCO2）、血液pH值、阴离子隙（AG）、二氧化碳总量（TCO2）、钠离子（Na+）、钾离子（K+）、钙离子（Ca2+）。1.4.2SD大鼠心脏采集采血完成后，取出SD大鼠心脏，清洗心脏表面血液，滤纸吸干后称取心脏重量（HW），计算全心质量指数（HWI）。沿房室沟剪去心房组织，分离左、右心室后分别称取左心室重量（LVM）、右心室重量（RVM），计算左心室质量指数（LVMI）、右心室质量指数（RVMI）。HWI=HW/BW(1)LVMI=LVM/BW(2)RVMI=RVMI/BW(3)1.5数据统计与分析数据采用SPSS 21.0软件进行单因素方差分析（One-way ANOVA），采用Duncan's法进行多重比较。结果以“平均值±标准差”表示，P0.05表示差异显著，P0.01表示差异极显著。2结果与分析2.1低氧环境下CA对SD大鼠摄氧能力的影响（见表2）由表2可知，与对照组相比，20、40 mg/kg CA组大鼠PO2含量极显著提高（P0.01）；10 mg/kg CA组大鼠SO2含量显著提高（P0.05），20、40 mg/kg CA组大鼠SO2含量极显著提高（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.016.T002表2低氧环境下CA对SD大鼠摄氧能力的影响组别PO2/mmHgSaO2/%对照组73.00±3.00Bb76.33±3.21Bb10 mg/kg组83.00±4.00ABab87.67±4.73ABa20 mg/kg组92.00±8.89Aa93.33±3.79Aa40 mg/kg组91.33±7.51Aa93.67±4.93Aa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。2.2低氧环境下CA对SD大鼠携氧能力的影响（见表3）由表3可知，20 mg/kg CA组大鼠RBC数量显著高于对照组（P0.05）；40 mg/kg组CA大鼠RBC数量极显著高于其他组（P0.01）。40 mg/kg CA组大鼠HT极显著高于其他组（P0.01）。与对照组和10 mg/kg CA组相比，20 mg/kg CA组大鼠Hb浓度显著提高（P0.05），40 mg/kg CA组大鼠Hb浓度极显著提高（P0.01）。40 mg/kg CA组大鼠MCHC浓度显著高于对照组、10 mg/kg CA组（P0.05）。40 mg/kg CA组大鼠MCH含量极显著高于其他组（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.016.T003表3低氧环境下CA对SD大鼠携氧能力的影响项目RBC/(1012/L)HT/%MCV/fLHb/(g/L)MCHC/(g/L)MCH/pg参考值范围7.91~8.2741.52~43.0451.63~53.08139.70~144.90335.20~337.9017.41~17.82对照组9.23±0.15Bc55.57±1.38Bb60.33±1.53178.67±2.08Bb341.00±6.08Ab18.67±0.58Bb10 mg/kg组9.53±0.12Bbc57.37±2.11Bb60.00±1.00178.33±6.03Bb346.00±5.00Ab19.00±1.00Bb20 mg/kg组9.63±0.32Bb57.37±2.91Bb59.67±1.15190.00±1.73ABa351.67±11.72Aab19.00±0.00Bb40 mg/kg组10.23±0.15Aa61.00±1.76Aa59.33±0.58194.33±8.33Aa365.67±11.15Aa24.00±2.00Aa注：参考值范围数据源自文献[9]；下表同。2.3低氧环境下CA对SD大鼠酸碱平衡的影响（见表4）由表4可知，与对照组相比，40 mg/kg CA组大鼠PCO2含量极显著降低（P0.01）；与10、20 mg/kg CA组相比，40 mg/kg CA组大鼠PCO2含量显著降低（P0.05）。与对照组相比，40 mg/kg CA组大鼠血液pH值显著提高（P0.05）。与对照组相比，10 mg/kg CA组大鼠AG含量显著降低（P0.05），20、40 mg/kg CA组大鼠AG含量极显著降低（P0.01）；与10 mg/kg CA组相比，20 mg/kg CA组大鼠AG含量显著降低（P0.05），40 mg/kg CA组大鼠AG含量极显著降低（P0.01）。与对照组相比，40 mg/kg CA组大鼠TCO2含量极显著降低（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.016.T004表4低氧环境下CA对SD大鼠酸碱平衡的影响组别PCO2/mmHgpH值AG/mmol/LTCO2/(mL/L)Na+/(mmol/L)K+/(mmol/L)Ca2+/(mmol/L)对照组68.33±6.66Aa7.05±0.04Aa12.67±1.15Aa43.33±0.58Aa134.67±2.318.60±0.721.22±0.0810 mg/kg组60.67±2.08ABa7.12±0.05Aab10.67±0.76ABb40.33±1.53ABab135.33±1.538.23±0.581.23±0.0420 mg/kg组60.00±6.56ABa7.10±0.00Aab9.00±0.50BCc39.67±2.08ABab137.67±2.087.83±0.311.22±0.0340 mg/kg组47.67±1.53Bb7.19±0.05Ab8.00±0.50Cc37.33±2.89Bb139.00±5.007.77±0.511.22±0.042.4低氧环境下CA对SD大鼠血管损伤的影响（见表5）由表5可知，与对照组相比，20、40 mg/kg CA组大鼠PLT含量极显著降低（P0.01）；与10 mg/kg CA组相比，40 mg/kg CA组大鼠PLT含量显著降低（P0.05）。40 mg/kg CA组大鼠PCT含量极显著低于其他组（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.016.T005表5低氧环境下CA对SD大鼠血管损伤的影响项目PLT/(109/L)MPV/fLPCT/%参考值范围819.60~894.806.88~7.070.51~0.63对照组970.33±26.56Aa8.27±0.350.77±0.05Aa10 mg/kg组921.33±47.00BCab7.73±0.060.71±0.04Aa20 mg/kg组863.00±29.51Bbc7.87±0.350.78±0.04Aa40 mg/kg组852.00±35.37Bc7.77±0.210.56±0.06Bb2.5低氧环境下CA对SD大鼠心脏收缩能力的影响（见表6）由表6可知，与对照组相比，20、40 mg/kg CA组大鼠HWI极显著提高（P0.01）；与10 mg/kg CA组相比，20 mg/kg CA组大鼠HWI显著提高（P0.05），40 mg/kg CA组大鼠HWI极显著提高（P0.01）。40 mg/kg CA组大鼠LVMI显著高于对照组和10 mg/kg组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.016.T006表6低氧环境下CA对SD大鼠心脏收缩能力的影响组别BW/gHWI/%LVMI/%RVMI/%对照组419.87±4.322.87±0.05Cc1.27±0.08b1.03±0.0410 mg/kg组427.17±7.472.92±0.04BCc1.38±0.08b1.06±0.0620 mg/kg组421.23±7.283.02±0.02ABb1.28±0.06ab1.08±0.0440 mg/kg组424.33±14.073.10±0.04Aa1.49±0.11a1.12±0.022.6低氧环境下CA对SD大鼠心肌损伤的影响（见表7）由表7可知，与对照组、10 mg/kg CA组相比，20、40 mg/kg CA组大鼠LDH含量极显著降低（P0.01）；与20 mg/kg CA组相比，40 mg/kg CA组大鼠LDH含量显著降低（P0.05）。与对照组相比，其他3组大鼠CK含量极显著降低（P0.01）；与10 mg/kg CA组相比，20 mg/kg CA组大鼠K含量显著降低（P0.05），40 mg/kg CA组大鼠CK含量极显著降低（P0.01）；与20 mg/kg CA组相比，40 mg/kg CA组大鼠CK含量极显著降低（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.23.016.T007表7低氧环境下CA对SD大鼠心肌损伤的影响组别LDH/(U/L)CK/(U/L)对照组1 685.33±136.96Aa1 135.00±72.33Aa10 mg/kg组1 552.67±126.69Aa811.00±40.63Bb20 mg/kg组1 086.00±91.26Bb684.00±49.28Bc40 mg/kg组872.67±66.16Bc367.67±27.68Cd3讨论3.1低氧环境下CA对SD大鼠摄氧能力的影响高原低氧环境为海拔3 000 m以上的地区，氧浓度低于正常水平可对动物机体的血液、呼吸系统造成严重影响，甚至引起机体组织器官损伤[10]。高海拔低氧环境下，动物机体摄氧量减少，导致机体血液指标出现一系列变化，造成损伤。PO2和SO2是判断动物机体缺氧程度的关键指标[11]。PO2表示血液中溶解氧所形成的压力，SO2指血液中O2与Hb的结合程度；SO2主要由PO2决定，当低氧时间持续增长，机体的代偿机制不足以抵抗低氧胁迫带来的损伤时，机体表现氧化损伤，PO2、SO2含量下降[12-13]。本研究发现，与对照组相比，10 mg/kg CA组大鼠SO2含量显著增高；20、40 mg/kg CA组大鼠PO2、SO2含量极显著增高，表明CA可提高SD大鼠摄取氧的能力，使机体在低氧环境下也可获得更多的氧气以满足自身代谢需求，且20、40 mg/kg CA组作用效果优于10 mg/kg CA组。3.2低氧环境下CA对SD大鼠携氧能力的影响RBC是血液中含量最多的血细胞，是机体运输氧气主要的媒介。HT是间接反映RBC数量大小及体积的指标。高原地区动物血液中HT较高。Hb存在于RBC中，主要负责动物体内O2的运输，对氧浓度的维持具有重要作用。低氧环境下，动物机体迫切需要更多氧以缓解低氧胁迫造成的氧化损伤。因此，可通过增加RBC数量、HT含量及Hb浓度提高血液携氧能力，启动机体对低氧适应的代偿机制[14-15]。本研究中，对照组RBC数量、HT含量及Hb浓度均高于正常参考值，说明低氧下SD大鼠启动了机体代偿机制以增强低氧环境的适应能力。与对照组相比，20 mg/kg CA组大鼠RBC数量、Hb浓度显著提高；40 mg/kg CA组大鼠RBC数量、HT含量、Hb浓度及MCH含量极显著提高，MCHC浓度显著提高。Wu等[16]研究表明，低氧下CA可显著提高牦牛RBC数量、HT含量及Hb浓度，与本试验结果相符。本试验结果进一步说明低氧下CA可通过提高SD大鼠的携氧能力增强其低氧适应性，以40 mg/kg组作用效果较好。MCV代表RBC的平均体积。MCV降低，造成RBC总面积增大，气体通过RBC进行交换的速率增加，机体利用氧的能力增强[17]。本研究中，与对照组相比，不同浓度CA组MCV含量呈下降趋势，说明CA可通过降低MPV含量，降低血液黏滞度，加快血液流速，增强SD大鼠的低氧适应性。3.3低氧环境下CA对SD大鼠酸碱平衡的影响低氧破坏机体内环境稳态，造成酸碱平衡失调，而PCO2、pH值、AG、TCO2及电解质离子等均与机体酸碱平衡失调情况密切相关[18]。持续低氧时，动物呼吸受到抑制，血液中PCO2含量升高，TCO2含量增多，导致血液中产生大量Ｈ+；当Ｈ+量超出血液缓冲能力时，pH值降低。pH值降低后，酸性代谢产物如乳酸等大量增加，导致AG含量升高，造成机体酸碱平衡失调[19-20]。本研究中，与对照组相比，10 mg/kg CA组大鼠AG含量显著降低，20 mg/kg CA组大鼠AG含量极显著降低，40 mg/kg CA组大鼠PCO2、AG及TCO2含量极显著降低，血液pH值显著提高；说明CA可通过降低SD大鼠血液中PCO2、TCO2含量，抑制Ｈ+大量产生，减少AG含量，缓解低氧造成的酸碱平衡失调，以40 mg/kg CA组作用效果较好。研究表明，Na+的重吸收量与肾组织耗氧量成正比；低氧环境下，肾组织耗氧量减少，Na+-K+-ATP酶活性受到抑制，血液中Na+浓度降低，K+浓度升高[21]。本试验中，不同浓度CA组Na+浓度呈上升趋势，K+浓度呈下降趋势，表明CA可通过调控电解质离子的浓度缓解酸碱平衡失调对机体的损伤，增强机体的低氧适应能力。3.4低氧环境下CA对SD大鼠血管损伤的影响低氧环境下氧分压降低引起PLT功能亢进，促使PLT凝附、聚集形成血栓，导致机体损伤[22]。PCT指单位体积血液中PLT所占的比例，MPV代表单个PLT的平均容积，MPV升高会间接导致PLT活化。本研究中，对照组PLT、MPV、PCT均高于正常参考值，说明低氧导致PLT活化，增加了SD大鼠血栓的风险。添加CA后，20 mg/kg CA组大鼠PLT含量极显著降低，40 mg/kg CA组大鼠PLT、PCT含量极显著降低，且当CA浓度为40 mg/kg时，PLT、PCT含量降至正常范围内，说明低氧环境下CA可抑制血栓形成，有效缓解低氧对SD大鼠血管的损伤，且40 mg/kg组缓解血管损伤效果较佳。3.5低氧环境下CA对SD大鼠心脏收缩能力的影响动物刚进入高海拔地区时，由于空气中氧含量稀薄，动物机体氧需求量得不到满足，心脏收缩能力下降，引起心肌损伤。左、右心室重量的变化反映心脏收缩功能，为保证心脏良好的收缩能力，机体心脏重量增加，左、右心室壁适应性肥厚并扩张。当心脏收缩能力增加时，血液输出量增加，心脏对机体其他器官的供氧量随之提升，动物机体氧需求量得到满足，从而适应低氧环境[23-24]。本研究结果表明，20 mg/kg CA组大鼠HWI极显著提高，40 mg/kg左、右心室重量的变化组大鼠HWI、LVMI极显著提高；添加不同浓度CA时，RVMI呈上升趋势。结果表明，低氧环境下CA通过提高SD大鼠HWI、LVMI及RVMI，促进心脏收缩，保证机体良好的氧气供应；当CA浓度为40 mg/kg时，作用效果较好。3.6低氧环境下CA对SD大鼠心肌损伤的影响低氧环境下，SD大鼠心肌组织代偿能力降低，心肌细胞受损。LDH主要存在于细胞质，是反映心肌损伤程度的关键酶。当心肌细胞受损时，细胞质中的LDH释放至血液，导致血液中LDH含量升高。因此，可根据血液中LDH活性高低判断低氧下心肌组织的损伤程度[25]。低氧下心肌组织缺血损伤，CK被释放到血液中，是心肌缺血时血液中最早升高的一种酶，CK活性反映心肌损伤程度[26]。本研究结果表明，10 mg/kg CA组CK大鼠含量极显著降低；20、40 mg/kg CA组大鼠LDH、CK含量极显著降低。研究表明，低氧环境下CA可通过降低血液中LDH、CK的含量，缓解缺氧对SD大鼠心肌组织的损伤，且20、40 mg/kg CA组作用效果优于10 mg/kg CA组。4结论CA可提高SD大鼠血液摄氧携氧能力，进而调节酸碱平衡，改善血管损伤，促进心脏收缩，缓解心肌损伤，增强SD大鼠对高海拔低氧环境的适应能力；40 mg/kg CA组作用效果最佳。本试验可为CA作为高海拔低氧地区饲料添加剂的开发利用提供参考。