楊明茂，何 平，鄒存志，劉婉瑩，郭東雪，楊歡祺，任晚霞，張冰冰，楊 威*

(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院，黑龍江 大慶 163319；2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 校醫(yī)院，黑龍江 大慶 163319；3.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 大慶 163319)

環(huán)腺苷酸(cyclic adenosine monophosphate，cAMP)作為激素的第二信使，是極其重要的信號(hào)傳遞分子，具有促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)[1-2]、基因表達(dá)[3]、提高免疫力[4]、調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)和脂肪代謝[5-6]等生物學(xué)功能，對(duì)提高畜禽生產(chǎn)性能和機(jī)體營(yíng)養(yǎng)代謝具有極其重要的作用。然而機(jī)體內(nèi)cAMP不能通過(guò)細(xì)胞膜作用于細(xì)胞代謝，只能激活體內(nèi)的蛋白激酶進(jìn)而發(fā)生一系列反應(yīng)[7-8]，同時(shí)cAMP的含量也易受到營(yíng)養(yǎng)水平[9]、激素水平[10]等多種因素的影響，導(dǎo)致其在畜禽養(yǎng)殖領(lǐng)域的應(yīng)用受到限制。二丁酰環(huán)磷腺苷鈣(dibutyryl cyclic adenosine monophosphate-calcium，DbcAMP-Ca)作為cAMP的衍生類(lèi)物，與cA-MP具有相似的生物學(xué)功能[11]，且具有分子吸收率高、極性小、脂溶性大等特性[12-13]，可以通過(guò)細(xì)胞膜發(fā)揮作用。此外，DbcAMP-Ca由于親脂性強(qiáng)，可在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)生作用后被磷酸二酯酶降解[14]，不會(huì)在機(jī)體內(nèi)殘留，彌補(bǔ)了cAMP在生產(chǎn)應(yīng)用領(lǐng)域的不足，是一種具有更高安全性能及應(yīng)用前景的綠色飼料添加劑。據(jù)前人研究表明[15]，在育肥豬日糧中添加40 mg/kg的DbcAMP-Ca在一定程度上具有改善生長(zhǎng)育肥豬的生產(chǎn)性能和促進(jìn)育肥豬的氨基酸代謝等功能。然而，目前關(guān)于DbcAMP-Ca對(duì)育肥期肉牛的研究卻鮮有報(bào)道,因此，本試驗(yàn)通過(guò)肌肉注射0.2 mg/kg的DbcAMP-Ca(此劑量參考自嚴(yán)達(dá)偉等[16]對(duì)豬的最佳注射劑量，通過(guò)Meeh-Rubner氏公式計(jì)算出2種動(dòng)物的體表面積，進(jìn)而換算出對(duì)肉牛的用藥量)測(cè)定育肥期肉牛生長(zhǎng)性能及血液生化指標(biāo)的變化，旨在探究DbcAMP-Ca對(duì)育肥期肉牛生長(zhǎng)性能、體液免疫以及蛋白質(zhì)和氨基酸代謝的影響，從而為DbcAMP-Ca在畜牧生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料DbcAMP-Ca購(gòu)自上海第一生化藥業(yè)有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)本試驗(yàn)隨機(jī)選取12月齡體質(zhì)量相近的健康西門(mén)塔爾肉牛14頭作為試驗(yàn)組和對(duì)照組，每組7頭，試驗(yàn)持續(xù)32 d。其中試驗(yàn)組每4 d肌肉注射0.2 mg/kg的DbcAMP-Ca；對(duì)照組在同一時(shí)間注射0.2 mg/kg的0.9%生理鹽水。

1.3 飼養(yǎng)管理按照NRC(2000)飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)以及育肥期肉牛的營(yíng)養(yǎng)需求對(duì)所有試驗(yàn)肉牛配置基礎(chǔ)飼糧，其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。試驗(yàn)期間，飼養(yǎng)管理?xiàng)l件均保持一致，自由采食和飲水，嚴(yán)格按照牛場(chǎng)防疫和飼養(yǎng)管理制度進(jìn)行操作。

表1 肉牛基礎(chǔ)日糧的組成及營(yíng)養(yǎng)水平 %

1.4 樣品采集與測(cè)定

1.4.1生長(zhǎng)性能 記錄所有試驗(yàn)肉牛的日采食量，并分別在試驗(yàn)初期和末期于清晨飼喂前對(duì)所有試驗(yàn)肉牛測(cè)體質(zhì)量，計(jì)算日增重、干物質(zhì)采食量和料重比。

1.4.2血清生化指標(biāo) 分別在試驗(yàn)第0，4，8，12，16，20，24，28，32天的清晨對(duì)所有未進(jìn)食的試驗(yàn)肉牛于尾靜脈采集血液，將采集的血液靜止30 min后，使用離心機(jī)以4 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心10 min后，收集血清，-20℃保存?zhèn)溆谩＠贸Ｒ?guī)生化試劑盒以及全自動(dòng)生化分析儀(邁瑞 BS-330)對(duì)血清中主要的營(yíng)養(yǎng)代謝指標(biāo)葡萄糖(GLU)、游離脂肪酸(NEFA)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、總蛋白質(zhì)(TP)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、尿素氮(BUN)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)等進(jìn)行含量檢測(cè)。采用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定血清免疫球蛋白G(IgG)、免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)。

1.4.3血清游離氨基酸含量 將采集的第0，8，16，24，32天的血液樣品以1∶1比例加入8%水楊酸溶液，低溫放置12 h后，12 000 r/min離心10 min，取上清備用。利用全自動(dòng)氨基酸分析儀測(cè)定8種必需氨基酸：賴(lài)氨酸(Lys)、色氨酸(Trp)、蘇氨酸(Thr)、纈氨酸(Val)、甲硫氨酸(Met)、異亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、苯丙氨酸(Phe)；10種非必需氨基酸：谷氨酸(Glu)、精氨酸(Arg)、組氨酸(His)、脯氨酸(Pro)、天冬氨酸(Asp)、絲氨酸(Ser)、酪氨酸(Tyr)、丙氨酸(Ala)、鳥(niǎo)氨酸(Orn)、甘氨酸(Gly)含量。

2 結(jié)果

2.1 生長(zhǎng)性能測(cè)定結(jié)果由表2可知，在整個(gè)試驗(yàn)階段中，試驗(yàn)組與對(duì)照組的初體質(zhì)量、末體質(zhì)量及干物質(zhì)采食量無(wú)顯著性差異(P>0.05)；試驗(yàn)組平均日增重極顯著升高(P<0.01)，料重比顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。

表2 生長(zhǎng)性能測(cè)定結(jié)果

2.2 血清免疫球蛋白測(cè)定結(jié)果由表3可知，試驗(yàn)組血清IgG含量第8，20，24天顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，在第28，32天極顯著升高(P<0.01)；血清IgM含量第20天顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，第32天極顯著升高(P<0.01)；血清IgA平均濃度有升高性趨勢(shì)，但差異不顯著(P>0.05)。

表3 血清免疫球蛋白測(cè)定結(jié)果 g/L

2.3 血液生化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果由圖1可知，在血清生化指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果中，試驗(yàn)組肉牛血清BUN濃度第16，20，24天顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，第28，32天極顯著降低(P<0.01)；血清TP濃度第12，16，20天顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，第24，28，32天極顯著升高(P<0.01)。2組肉牛試驗(yàn)期間血清GLU、NEFA、TG、TC、HDL-C和LDL-C水平均無(wú)顯著性差異(數(shù)據(jù)未提供)。

圖1 血清生化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果

2.4 血清游離氨基酸測(cè)定結(jié)果由圖2可知，試驗(yàn)組血清Gly、Ser濃度第24天顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，第32天的血清Gly、Ser以及第24，32天血清Asp濃度極顯著降低(P<0.01)；試驗(yàn)組血清Ile、Trp濃度第16天顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，血清Ile、Trp和Thr濃度第24，32天極顯著升高(P<0.01)；血清Val濃度第8天顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，血清Val在第16，24，32天以及血清Phe第8，16，24和32天極顯著升高(P<0.01)；試驗(yàn)32 d內(nèi)，2組肉牛試驗(yàn)期間血清Ala、Arg、Glu、His、Leu、Lys、Met、Orn、Pro、Tyr水平均無(wú)顯著性差異(數(shù)據(jù)未提供)。

圖2 血清游離氨基酸Gly、Ser、Asp、Ile、Thr、Phe、Trp和Val測(cè)定結(jié)果

3 討論

3.1 DbcAMP-Ca對(duì)肉牛生長(zhǎng)性能的影響cAMP及其衍生物作為機(jī)體代謝的重要調(diào)節(jié)因子，可調(diào)節(jié)生物體內(nèi)一系列生物化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，對(duì)提高豬、羊、兔等肉畜動(dòng)物生長(zhǎng)性能及畜產(chǎn)品品質(zhì)有明顯作用[17]。田允波等[18]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在育肥豬的飼糧中添加一定劑量的dbcAMP，可提高脂肪酶的活性，加速脂肪的分解代謝，可顯著改善蛋白質(zhì)沉積和生長(zhǎng)性能，降低飼養(yǎng)成本。高士爭(zhēng)等[19]報(bào)道，對(duì)生長(zhǎng)育肥豬皮下注射(1.0 mg/kg)或飼喂(20.0 mg/kg)dbcAMP均可提高血清脂肪酶活性，減少胴體脂肪沉積，增加體內(nèi)蛋白質(zhì)沉積，降低肥育豬的背膘厚度，大幅度提高豬的瘦肉率。本試驗(yàn)結(jié)果顯示育肥期肉牛注射DbcAMP-Ca后，體內(nèi)cAMP增多，蛋白激酶被激活，改變了各種代謝酶的活性，從而調(diào)節(jié)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)代謝，促進(jìn)機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成和脂肪的分解，最終料重比明顯降低，進(jìn)一步說(shuō)明育肥期肉牛補(bǔ)充一定劑量的DbcAMP-Ca對(duì)其生產(chǎn)性能具有積極促進(jìn)的作用。

3.2 DbcAMP-Ca對(duì)肉牛體液免疫的影響在動(dòng)物機(jī)體免疫調(diào)節(jié)中，IgG廣泛分布于組織及血液，可以凝集和沉淀抗原，具有抗菌、抗病毒的作用，是機(jī)體抗感染的一種重要物質(zhì)；IgA在機(jī)體外分泌液中含量較高，是機(jī)體抵御外界感染的重要免疫蛋白；IgM主要存在血液中，可與補(bǔ)體結(jié)合溶解病原體，對(duì)防止菌血癥發(fā)生具有重要作用[20]。程美玲等[21]選用30 kg長(zhǎng)白×撒壩雜交斷奶仔豬通過(guò)飼糧添加或皮下注射不同劑量的dbcAMP，結(jié)果發(fā)現(xiàn)血清中IgM和IgG水平有顯著升高，而血清IgA水平提升幅度不大。這與本研究中肉牛血清IgG和IgM濃度顯著提高，血清IgA平均濃度高于對(duì)照組但差異不顯著的結(jié)果相一致。以上表明添加DbcAMP-Ca可在一定程度上改善動(dòng)物機(jī)體的體液免疫功能。

3.3 DbcAMP-Ca對(duì)肉牛血清生化指標(biāo)的影響血清生化指標(biāo)反映了動(dòng)物機(jī)體各組織器官的生理功能、營(yíng)養(yǎng)代謝及動(dòng)物的生產(chǎn)性能等情況，其變化包含了血液中固有成分的改變以及不同組織器官生化物質(zhì)的改變[22]。BUN作為蛋白質(zhì)代謝的最終產(chǎn)物，其含量反映了蛋白質(zhì)代謝的情況[23]。據(jù)研究，血清中BUN的含量與蛋白質(zhì)的合成率成負(fù)相關(guān)[24]，當(dāng)BUN含量較低時(shí)，動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成速率升高，增強(qiáng)了蛋白質(zhì)吸收和沉積，進(jìn)而提高動(dòng)物機(jī)體的代謝狀況和生產(chǎn)性能[25]。本試驗(yàn)表明，注射一定劑量的DbcAMP-Ca顯著降低了育肥期肉牛血清BUN的含量，明顯提高了血清TP的含量，積極改善了育肥期肉牛蛋白質(zhì)代謝情況。

3.4 DbcAMP-Ca對(duì)肉牛氨基酸代謝的影響血液中的游離氨基酸含量的變化可反映動(dòng)物機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝、氨基酸代謝及自身營(yíng)養(yǎng)的狀況[26]。據(jù)研究，在機(jī)體代謝過(guò)程中，Asp在轉(zhuǎn)氨酶中的作用下可產(chǎn)生草酰乙酸和葡萄糖，草酰乙酸和葡萄糖作為三羧酸循環(huán)的主要物質(zhì)，調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)糖、脂肪、氨基酸的代謝過(guò)程[27]。同時(shí)葡萄糖可與其他氨基酸相互轉(zhuǎn)化，在肝細(xì)胞線(xiàn)粒體中參與鳥(niǎo)氨酸循環(huán)，可將氨基酸代謝產(chǎn)生的氨轉(zhuǎn)化為尿素，尿素?cái)U(kuò)散至血液以尿的形式排出體外，達(dá)到解除氨的毒性作用[28-29]，這也解釋了本試驗(yàn)血清生化結(jié)果中BUN降低的原因。氨基酸代謝指標(biāo)檢測(cè)中，注射0.2 mg/kg的DbcAMP-Ca降低了育肥期肉牛血清中Ser和Gly的含量，升高了Thr的含量，血清中Ser、Gly和Thr可在不同酶的作用下相互轉(zhuǎn)化并參與氨基酸的代謝反應(yīng)[30]，由此可以大致推斷Ser和Gly的降低可能是由于Thr含量升高所導(dǎo)致的。此外，注射0.2 mg/kg 的DbcAMP-Ca使必需氨基酸Ile、Val、Phe和Trp的含量也顯著升高，必需氨基酸作為機(jī)體正常代謝和維持生命的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，其中作為支鏈氨基酸的Ile和Val，可顯著增強(qiáng)蛋白的合成，促進(jìn)生長(zhǎng)激素的釋放，預(yù)防蛋白的分解和肌肉丟失等，進(jìn)而提高動(dòng)物生產(chǎn)性能[31-32]。本試驗(yàn)表明補(bǔ)充DbcAMP-Ca可影響氨基酸的代謝功能，但作用機(jī)制尚未明確。

綜上所述，補(bǔ)充適量的DbcAMP-Ca在一定程度上能增強(qiáng)蛋白質(zhì)的合成，促進(jìn)育肥期肉牛的生長(zhǎng)性能，提高肉牛的免疫功能以及改善蛋白質(zhì)代謝和氨基酸代謝。