■ 南冰禹 李 微 臧長江 李曉斌 劉 拓 李云夢 仇婭琪 楊開倫

（新疆農業(yè)大學動物科學學院，新疆肉乳用草食動物營養(yǎng)重點實驗室，新疆烏魯木齊 830052）

煙酰胺（nicotinamide，NAM）和煙酸（nicotinic Acid，NA）是維生素B3的兩種不同存在形式，二者均以吡啶為基本結構，在體內可以相互轉化，NAM 的物理性質比NA 的物理性質更穩(wěn)定，且NAM 是血液中主要的存在形式[1]。NA/NAM 具有緩解氧化應激、炎癥反應及調控脂質代謝的功能，NA 可以通過抑制關鍵酶活性發(fā)揮抗脂解作用，而NAM 可以通過調節(jié)沉默信息調節(jié)因子表達量調節(jié)脂質代謝，二者可以通過調節(jié)細胞自身氧化還原狀態(tài)緩解機體氧化應激[2]。反芻動物可以通過微生物合成、飼糧供給及色氨酸合成途徑獲得NA，NAM/NA 可以通過被動擴散的方式或以Na+依賴載體介導的擴散方式被胃、小腸吸收，主要的吸收部位是小腸上端，NA 被腸黏膜吸收后會轉化為NAM，與蛋白質在組織中結合，進而形成煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NAD，輔酶Ⅰ）和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADP，輔 酶Ⅱ）[3-4]。NA/NAM 在體內主要以NAD 和NADP 兩種輔酶的形式參與細胞分解代謝、合成代謝等多種重要反應[5]。在高精料飼糧的育肥的牛羊或高產奶牛的生產中，機體合成B 族維生素不能滿足自身需要，進而影響機體營養(yǎng)物的代謝，導致生產性能降低[6]。研究表明，添加NA 可以促進瘤胃微生物生長，增加原蟲數(shù)量及微生物蛋白產量，進而提高機體對氮的利用率，提高動物生產性能[7-8]。血液生化指標不僅可以反映機體健康狀況，同時也可在一定程度上反映動物對飼料養(yǎng)分的利用情況，其值會隨機體所處的環(huán)境、自身生理狀況、營養(yǎng)水平等變化而發(fā)生改變[9-10]。血液中抗氧化物酶/氧化產物含量可以反映機體的氧化應激程度，炎癥因子/抗炎因子含量可以一定程度上反映機體的受損程度[11-12]。研究發(fā)現(xiàn)，圍產期補飼NAM有效降低了奶牛血液中三酰甘油含量、非酯化脂肪酸含量及β-羥丁酸的含量[1]。Si 等[13]發(fā)現(xiàn)NA 顯著下調了炎癥因子白細胞介素-6和腫瘤壞死因子-α水平，且灌服NA 后高脂組試驗鼠血漿中丙二醛水平顯著下降。熱應激條件下補飼NAM 后，提高了奶牛血液中免疫球蛋白及超氧化物歧化酶的含量，顯著降低了非酯化脂肪酸及三酰甘油的含量[14-15]。本試驗給泌乳中后期奶牛灌服不同水平NAM，探究其對泌乳奶牛血液生化指標、抗氧化及抗炎能力的影響，旨在為NAM 在動物生產中的應用提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗時間及地點

本試驗于2021 年8 月—11 月在新疆昌吉市吉緣牧業(yè)有限公司開展。

1.2 試驗材料

NAM 為白色粉末，純度為99%，購自新疆天康飼料有限公司。

1.3 試驗設計與分組

選擇胎次[（2.23±0.62）胎]、泌乳天數(shù)[（170±50） d]、產奶量[（36.17±7.40） kg/d]相近且處于泌乳中后期的健康荷斯坦奶牛40頭，隨機分為4組，每組10頭，分別為對照組（CK組）和試驗組（NAM7、NAM11、NAM15組），CK 組飼喂基礎飼糧，NAM7、NAM11、NAM15 組分別在CK 組的基礎上灌服7、11、15 g/d NAM。試驗期共75 d，其中預試期15 d，正試期60 d。預先將7、11、15 g/d NAM 分別溶于50 mL 離心管中，加水充分溶解。NAM 組除每日灌服NAM 溶液之外，其余條件與CK 組完全相同，NAM 溶液于每日晨飼時進行灌服。

1.4 飼養(yǎng)管理及日糧組成

試驗動物均在同一飼養(yǎng)管理條件下進行，自由采食、自由飲水。試驗期泌乳牛飼糧參照NRC（2001）標準進行配制，基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎日糧組成及營養(yǎng)水平（干物質基礎）

1.5 樣品的采集與處理

于試驗最后1 天晨飼前在牛尾根部采集靜脈血，1 份置于含肝素鈉的5 mL 采血管中，采集血液樣品10 mL，3 500 r/min 條件下離心15 min，吸取血漿并分裝至2 mL 離心管中，用于測定血液生理指標；另一份置于5 mL 普通采血管（無抗凝劑）中，采集血液樣品10 mL，室溫條件下靜置30 min 后3 000 r/min 離心10 min，吸取血清并分裝至2 mL 離心管中，用于測定血清抗氧化及炎癥因子。收集的血清、血漿樣品均置于-20 ℃保存。

1.6 測定指標及方法

1.6.1 血液生化指標

使用生化組貝克曼AU5821自動分析儀測定血漿中葡萄糖、尿素氮、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白等含量；血漿中非酯化脂肪酸、β-羥丁酸含量采用試劑盒法（比色法）測定，試劑盒購自北京華英生物技術研究所。

1.6.2 血清中抗氧化指標及炎癥因子

血清中抗氧化指標及炎癥因子的測定方法如表2所示。

表2 血清抗氧化指標及炎癥因子的測定

1.7 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2010 軟件進行初步整理，用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析，多重比較采用Duncan’s 法進行；試驗結果以平均值表示，變異程度用標準誤（SEM）表示。差異顯著性判定標準為：P＜0.01 表示差異極顯著，P＜0.05 表示差異顯著，0.05＜P＜0.10表示有趨勢。

2 結果與分析

2.1 NAM對泌乳奶牛血液生化指標的影響

由表3可知，灌服不同水平NAM對泌乳奶牛血漿中谷丙轉氨酶活性、谷草轉氨酶活性及堿性磷酸酶活性影響差異不顯著（P＞0.05）。與CK 組相比，試驗組血漿中尿素氮含量顯著降低（P＜0.05），且NAM7組血漿中尿素氮含量低于NAM11 組和NAM15 組，三組間差異不顯著（P＞0.05）；試驗組總蛋白、白蛋白、球蛋白含量均高于CK 組，其中NAM7 組血漿中總蛋白、白蛋白和球蛋白含量均高于NAM11 組和NAM15 組，三組間無顯著差異（P＞0.05）；試驗組血漿中葡萄糖含量均顯著高于CK 組（P＜0.05），其中NAM7 組血漿中葡萄糖含量高于其他兩個試驗組，但差異不顯著（P＞0.05）；與CK 組相比，試驗組血漿中三酰甘油含量顯著降低（P＜0.05），三個試驗組間無顯著差異（P＞0.05）；灌服不同水平NAM 對非酯化脂肪酸、β-羥丁酸、總膽固醇的影響差異不顯著（P＞0.05）。

表3 NAM對泌乳奶牛血液生化指標的影響（n=10）

2.2 NAM對泌乳奶?？寡趸芰Φ挠绊?/h3>

由表4 可知，灌服不同水平NAM 后，血清中超氧化物酶歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶含量均高于CK 組，其中NAM7 組血清中三種物質含量均高于CK、NAM11組和NAM15組，但無顯著差異（P＞0.05）；各試驗組血清中丙二醛水平均低于CK 組，且NAM7 組相較于其他三組，血清中丙二醛含量最低，但差異不顯著（P＞0.05）。

表4 NAM對泌乳奶牛抗氧化能力的影響（n=10）

2.3 NAM對泌乳奶?？寡啄芰Φ挠绊?/h3>

由表5可知，灌服不同水平NAM降低了泌乳奶牛血清腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1β、白細胞介素-6 含量，且NAM7 組血清中腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1β、白細胞介素-6 含量低于其他兩個試驗組，但無顯著差異（P＞0.05）；各試驗組血清白細胞介素-10含量均高于CK組，且NAM7組高于其他兩試驗組，但無顯著差異（P＞0.05）。

表5 NAM對泌乳奶牛抗炎能力的影響（n=10，pg/mL)

3 討論

3.1 NAM對泌乳奶牛血液生化指標的影響

機體組織器官的功能以及營養(yǎng)代謝情況，可以間接地通過血液生化指標來反映。谷草轉氨酶、谷丙轉氨酶以及堿性磷酸酶可以間接反映肝功能健康狀況，當肝臟發(fā)生異常時，3 種酶活性均會升高[16-17]。本試驗中，各組間3 種酶活性均無顯著差異，表明灌服不同水平NAM 對肝功能及健康狀況無明顯影響。血漿中尿素氮、總蛋白、白蛋白以及球蛋白的含量是反映機體蛋白質代謝狀況的指標，其中球蛋白還與機體免疫機能相關，尿素氮含量降低說明機體對氮的利用率提高；血漿中葡萄糖可以反映機體糖代謝水平[18]。研究表明，添加過瘤胃煙酸（RPNi）或NA 可以增加血液中葡萄糖的含量，降低尿素氮的水平[19-20]；本試驗結果與之一致。本試驗中，各試驗組血漿中尿素氮水平均顯著低于CK 組，葡萄糖含量顯著高于CK 組；灌服NAM 可能刺激瘤胃微生物生長、增加瘤胃內原蟲數(shù)量，促進瘤胃微生物蛋白合成或改變微生物蛋白組成，促進碳水化合物向丙酸型發(fā)酵模式轉變，為機體提供能量[4，6-8]；相較于細菌蛋白，原蟲蛋白更容易被機體吸收利用，進而提高了機體對氮的利用率[4]；同時NAM 還可能增強細胞NADPH 水平，改善細胞質氧化還原的平衡，進而使血中葡萄糖含量上升[21-22]。血液中總膽固醇、三酰甘油、非酯化脂肪酸等含量與脂代謝有關[23-24]。三酰甘油分解是脂肪動員的第一步，脂肪被脂肪酶逐步水解，水解產物為非酯化脂肪酸及甘油，二者被釋放入血供其他組織氧化利用。有研究者認為，NA 可以通過阻斷雙甘油酯酰轉移酶-2（此酶能將雙甘油酯轉化為三酰甘油）發(fā)揮作用，從而降低血漿三酰甘油和極低密度脂蛋白水平[25]。對人體的研究表明，NA 通過增加高密度脂蛋白，降低低密度脂蛋白和三酰甘油，有效地解決血脂異常[26]。Yuan 等[27]、劉秀梅[28]研究發(fā)現(xiàn)，補充RPNi 或NA 后血漿非酯化脂肪酸濃度降低，本試驗結果與之相似。本試驗中，NAM顯著降低了血漿中三酰甘油的水平，同時各試驗組低密度脂蛋白、非酯化脂肪酸、總膽固醇均低于CK組，非酯化脂肪酸及β-羥丁酸也有下降的趨勢，但均無顯著差異。灌服NAM 可能通過調節(jié)有關因子、抑制脂肪分解來調控脂質代謝[29]。

3.2 NAM對泌乳奶?？寡趸芰Φ挠绊?/h3>

抗氧化能力能夠反映機體的健康狀況，超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶等酶構成了動物機體一線抗氧化防御系統(tǒng)，可防御機體器官和細胞遭受自由基的侵害；自由基的蓄積會對機體產生負面影響，如機體免疫功能降低、體重減輕、細胞生物膜受損、蛋白質變性等[30]。因此氧化功能/抗氧化機制的平衡對機體健康尤為重要。丙二醛是細胞中脂質氧化過程中的最終產物，可以用血液中丙二醛的含量間接反映機體細胞的受損傷程度[7]。超氧化物歧化酶是細胞內重要的抗氧化劑之一，是抵抗機體內超氧化物轉化為H2O2的第一道防線，它能緩解細胞因治療、照射和某些腫瘤引起的損傷[17]。谷胱甘肽過氧化物酶可以清除機體內的自由基，阻止生產脂質過氧化物。NA 和NAM 均被報道有緩解應激的作用。NAM/NA 可以調節(jié)線粒體中NAD+/NADH 值，NAD+/NADH值增加（或NADH/NAD+值降低），會使其電子泄漏率降低，同時可以減少超氧化物的生成量，減緩細胞氧化應激狀態(tài)并提高其抗氧化能力[21，31]。孫先枝等[14]研究表明，NAM 可提高機體血中免疫球蛋白含量、超氧化物歧化酶也有升高的趨勢，說明NAM 可以使機體抗氧化能力提升。NA 可以通過增加人主動脈內皮細胞氧化還原電位的途徑，達到緩解血管氧化應激的效果，還能通過減少人肝細胞活性氧含量以及降低促炎因子白細胞介素-8含量的方式，發(fā)揮抗氧化應激的作用[32]。圍產期奶牛補飼NAM 提高了體內抗氧化物酶活性，緩解了奶牛氧化應激[33]。奶山羊在圍產期補飼NAM 提高了子代羔羊抗氧化以及免疫能力[29，34]。本研究結果與上述結果一致。本試驗條件下，灌服不同水平NAM 后，與CK 組相比，各試驗組血清中超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶、過氧化氫酶含量，均有升高的趨勢。因此，推測奶牛補充NAM 可在一定程度上緩解機體應激狀態(tài)，NAM 作為NAD+的前體物，可增加細胞NAD+/NADH 值（或使NADH/NAD+值降低），通過調節(jié)細胞的氧化還原狀態(tài)進而調控機體應激狀態(tài)，提高機體抗氧化能力。

3.3 NAM對泌乳奶牛抗炎能力的影響

免疫細胞和非免疫細胞受刺激會產生細胞因子，細胞因子是一種具有多種功能、可以調節(jié)機體免疫應答的蛋白質分子[35]。炎癥因子是細胞因子的一種，主要參與炎癥反應，機體受到外界刺激時，會產生免疫應答并分泌大量的炎癥因子，傳遞給免疫細胞（如巨噬細胞、淋巴細胞等），使機體進入應激狀態(tài)，抵制致病菌的侵入，同時也可能進一步釋放炎癥因子，引發(fā)更強的炎癥反應。腫瘤壞死因子-α是炎癥反應過程中出現(xiàn)最早且最重要的炎性介質，是炎性反應的促發(fā)劑。白細胞介素-1β主要由活化的單核-巨噬細胞產生，是促炎性細胞因子，主要通過刺激炎癥和自身免疫病相關基因的表達來調節(jié)免疫細胞，介導T、B 細胞的活化、增殖與分化。白細胞介素-10 是一種抗炎因子，它可以刺激B 細胞分化增殖，促進抗體生成。Guo等[36]研究發(fā)現(xiàn)，NA 可以顯著提高奶牛乳腺組織的免疫水平，降低牛奶和血清中白細胞介素-6、腫瘤壞死因子-α和白細胞介素-1β的水平。本試驗條件下，NAM降低了泌乳奶牛血清中腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1β、白細胞介素-6 含量，提高了血清中白細胞介素-10 含量。NA 主要作用于GPR109a 和GPR109b 受體，該受體在脂肪細胞和免疫細胞中表達，在脂肪細胞中，GPR109a活化可以減少三酰甘油脂解，減少游離脂肪酸對肝臟的動員，GPR109a可以通過抑制NF-κB信號通路/介導T 細胞達到緩解細胞炎癥的目的[37]。Almquist 等[38]研究表明，LMQUISTGPR109a 在乳腺上皮細胞（BMECs）和炎癥反應中高表達，激活GPR109a可以顯著降低BMECs 中白細胞介素-6、白細胞介素-1β和腫瘤壞死因子-α的表達，從而抑制乳腺炎，因NA 是GPR109a 的配體，亦可以緩解炎癥反應。NAM 可以通過抑制活性氧的生成及促炎因子的表達從而緩解炎癥[39-40]。孫先枝等[14]研究表明，NAM 可以使血中腫瘤壞死因子-α含量降低。奶山羊在圍產期補飼NAM 可減少其血液中促炎因子的濃度，同時提高了子代羔羊的免疫能力[29，35]。NA 能使小鼠肺泡炎癥細胞中腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-6、白細胞介素-8 的含量減少[41]。因此，推測灌服不同水平NAM，可以通過抑制核因子-κB（NF-κB）通路的方式，減少炎癥因子的表達，從而緩解細胞的炎癥反應[22]。

4 結論

灌服不同水平煙酰胺可以提高泌乳奶牛血漿葡萄糖含量、降低血漿中三酰甘油及尿素氮的含量，進而提高自身能量轉化及利用效率，改善機體氧化應激狀態(tài)，在實際生產中建議煙酰胺適宜添加量為7 g/d。