公山羊在放牧与舍饲精料型饲养系统下的血液学及生化反应

《Veterinary Medicine and Science》：The Haematological and Biochemical Responses of Goat Bucks to Range Grazing and Indoor Concentrate-Based Feeding Systems

　　

摘要

背景：放牧仍是小农户生产系统中山羊的主要饲料来源，尤其是在放牧与集约化精料型饲养系统并存的地区。然而，耕地扩张减少了可用放牧地，使生产方式逐渐转向以精料为主的饲养系统。

目的：本研究旨在评估公山羊在放牧与舍饲精料型饲养系统管理下的血液学及生化反应。

方法：将40头周岁公山羊（每处理10头）随机分配到4个为期90天的饲养组之一：放牧组（T1）或3个粗饲料与精料比例（以干物质计）分别为60:40（T2）、50:50（T3）和40:60（T4）的处理组。每两周通过颈静脉采集所有公山羊的血液样本（每头10 mL），并对其进行了血液学和生化分析。

结果：与T1相比，T3和T4组公山羊的血红蛋白、红细胞计数和红细胞压积显著升高（p < 0.05）；但T1与T2之间的差异不显著。饲喂精料日粮的公山羊血清蛋白、白蛋白、葡萄糖和睾酮浓度也较高（p < 0.05）。白细胞、平均红细胞体积、平均红细胞血红蛋白浓度、红细胞分布宽度、球蛋白、天冬氨酸氨基转移酶、丙氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、尿素和肌酐均无显著变化（p > 0.05）。T4组血钙水平显著高于T1组（p < 0.05），而钾、钠、氯和磷无显著变化（p > 0.05）。

结论：与放牧饲养的公山羊相比，舍饲精料型饲养的公山羊表现出更好的氧转运能力、铁状态、氮平衡和机体蛋白质储备。

**论文解读：放牧与舍饲精料型饲养系统对公山羊血液学及生化指标的影响**

**研究背景与目的**

山羊在人类文明演进中具有重要地位，是最早被驯化的有蹄类动物之一，在保障粮食安全方面发挥着关键作用。联合国提出的可持续发展目标中，山羊养殖与粮食和营养可持续性、经济及环境可持续性密切相关。然而，气候变化引发的干旱、降雨不规律和热浪等压力严重影响了天然牧场的可利用性和营养品质，威胁着以放牧为基础的山羊生产系统的可持续性。小农户山羊生产者，尤其是热带和亚热带地区的生产者，高度依赖季节性天然牧草和作物残余物。虽然这一系统提供了成本最低的营养来源，但使动物面临周期性营养缺乏、疾病风险和热应激，尤其是在旱季。在此生产系统下，动物往往无法满足其营养需求，季节性饲料波动、抗营养植物化合物和地方性寄生虫病进一步加剧了营养缺乏，导致慢性营养不良，制约了生长和健康。

补饲精料是满足放牧动物营养需求、改善生长和健康的实用策略。精料补饲还能调控饲草采食量和消化率，降低与放牧活动相关的能量消耗，减少放牧时间，从而提高饲料利用效率。此外，精料日粮可调节瘤胃发酵动态，减少单位产品的甲烷排放，并减轻对牧场的过度放牧压力，促进植被恢复和减少土地退化。已有研究表明，饲喂精料型日粮的羔羊比游牧放牧的羔羊具有更高的日增重和眼肌面积；印度Barbari山羊在集约化饲养系统下饲喂精料混合日粮，其生长、养分利用和血液指标均得到改善。

血液学及生化参数可用于监测和评估动物的健康、营养和生理状态。红细胞、白细胞数量、红细胞压积、血红蛋白浓度及酶活性的变化可反映免疫系统、氧转运能力和整体生理韧性。血清代谢物、总蛋白、白蛋白、尿素、肌酐和电解质则可提供能量和蛋白质代谢、器官功能及日粮供给充分性方面的信息。尽管已有大量研究报道了各种日粮、牧草种类和农工业副产品在受控条件下对山羊健康指标的影响，但比较不同生产系统（特别是粗放放牧与舍饲精料型管理）对公山羊血液学和生化反应影响的研究仍有限。此外，现有研究多聚焦于生长性能、胴体产量和品质、泌乳山羊及生长羔羊，对种公山羊的关注不足。这一空白在热带农业生态区尤为明显，该地区放牧山羊面临季节性营养缺乏、寄生虫负荷和氧化应激，可能加剧健康脆弱性。因此，本研究旨在评估放牧与舍饲精料型生产系统对公山羊血液学和生化指标的影响，并假设精料型饲养系统能够改善公山羊的系统健康与福祉。

**主要技术方法**

本研究于埃塞俄比亚南部Konso Zone的Bayde试验站开展，选用当地Woyto-Guji品种公山羊。40头周岁公山羊（平均初始体重22.34 ± 0.27 kg）在适应15天后，按初始体重划分为4个区组，采用随机完全区组设计（RCBD），分配到4个处理组：T1为放牧组（对照），T2、T3和T4分别为粗饲料与精料比60:40、50:50和40:60的舍饲组，每组10头。放牧组在约25公顷的天然牧场上轮牧，舍饲组单栏饲养，按代谢体重的3%饲喂。每15天经颈静脉采集血样，进行血液学（使用Sysmex XT 2000i分析仪）和血清生化分析（使用商品试剂盒），电解质采用离子选择电极法，钙和磷分别采用火焰原子吸收分光光度法和比色法。数据采用SAS-JMP Pro 19进行双因素方差分析（ANOVA），Tukey HSD检验进行均值分离，显著性水平为p < 0.05，并进行Pearson相关性分析。

**研究结果**

**3.1 血液学参数**

处理对血红蛋白（Hb）浓度、红细胞（RBC）计数和红细胞压积（PCV）产生了显著影响（p < 0.05）。T3和T4组公山羊的Hb、RBC和PCV水平显著高于T1组，但与T2组差异不显著。平均红细胞体积（MCV）、平均红细胞血红蛋白（MCH）、平均红细胞血红蛋白浓度（MCHC）、白细胞（WBC）和红细胞分布宽度（RDW-CV和RDW-SD）在各处理组间无显著差异。这表明较高比例的精料日粮能够增强红细胞的生成和氧转运能力。

**3.2 生化指标**

精料型日粮显著提高了血清总蛋白（p = 0.0014）和白蛋白（p = 0.0075）水平。精料饲喂公山羊的葡萄糖浓度显著高于放牧组（p < 0.05）。类似地，精料型生产系统中的公山羊血清睾酮浓度显著高于放牧组。然而，血清球蛋白、白蛋白/球蛋白比、天冬氨酸氨基转移酶（AST）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）、碱性磷酸酶（AP）、尿素和肌酐均未受显著影响。这些结果表明精料日粮改善了蛋白质和能量代谢，且未对肝脏和肾功能产生不良影响。

**3.3 血清电解质**

钾（K）、钠（Na）、氯（Cl）和磷（P）浓度在各生产系统间无显著差异（p > 0.05）。然而，生产系统对钙（Ca）水平有显著影响（p < 0.05）。T1组公山羊的钙浓度（2.19 mmol/L）显著低于T4组（2.80 mmol/L），而T1、T2和T3之间无显著差异。这表明高精料日粮可能提供了更多可生物利用的钙或改善了肠道吸收。

**3.4 血液学参数间的相关性**

RBC与Hb（r = 0.71，p < 0.01）和PCV（r = 0.67，p < 0.05）呈显著正相关，表明Hb和PCV的变化紧密反映RBC的变化。MCH与MCHC呈强正相关（r = 0.90，p < 0.0001）。WBC与其他血液学参数相关性较弱。RDW-CV与RDW-SD几乎完全正相关（r = 0.99，p < 0.0001），且两者与MCH（r = -0.52）和MCHC（r = -0.51）呈显著负相关（p < 0.01）。

**3.5 血清生化指标间的相关性**

血清总蛋白与白蛋白（r = 0.71，p < 0.01）、睾酮（r = 0.72，p < 0.01）和葡萄糖（r = 0.53，p < 0.05）呈强正相关。白蛋白与白蛋白/球蛋白比（r = 0.56，p < 0.05）和睾酮（r = 0.74，p < 0.01）显著正相关。白蛋白/球蛋白比与球蛋白呈强负相关（r = -0.64，p < 0.05）。睾酮与葡萄糖显著正相关（r = 0.64，p < 0.05）。AP与葡萄糖显著正相关（r = 0.53，p < 0.05）。ALT、AST、AP、尿素和肌酐与其他生化参数的相关性较弱。

**讨论与结论**

讨论部分指出，T3和T4组较高的Hb和RBC水平反映了相对更高的红细胞生成和氧转运能力，且所有值均在健康山羊的参考范围内。MCV、MCH和MCHC未受处理影响，且处于正常范围，表明动物未出现溶血或网织红细胞增多等状况。RDW值接近健康范围，WBC计数高于参考值，提示动物存在活跃的免疫反应，但未出现炎症反应或毒性。

血清蛋白水平随精料比例提高而改善，表明精料日粮提供了更多粗蛋白（氨基酸），并促进了肝脏蛋白质合成。放牧组较低的血清蛋白可能反映了天然牧草中蛋白质的缺乏。白蛋白水平在各处理中均处于健康范围，AST、ALT和AP水平相似且处于临床健康范围，表明日粮未对肝脏产生负面影响。尿素和肌酐水平正常，表明肾功能未受影响。精料饲喂公山羊的血糖水平升高，而放牧组的血糖低于正常范围，可能因放牧活动消耗和环境应激导致低血糖。睾酮水平在精料型系统中显著升高，这与营养干预提高睾酮水平的报道一致，可能通过内分泌调节改善公山羊的繁殖性能。

血清钙在T4组显著高于T1组，说明高精料日粮提供了更多可生物利用的钙或改善了肠道吸收，这对神经肌肉功能、骨骼健康和精子成熟等生殖过程至关重要。除氯外，其他血清矿物质均处于健康山羊的推荐范围内。

相关性分析揭示了红细胞参数间的协调变化，以及蛋白质代谢与生殖激素之间的关联。结论总结：与放牧饲养的公山羊相比，舍饲精料型饲养的公山羊表现出更好的氧转运能力、铁状态、氮平衡和机体蛋白质储备。虽然白蛋白、球蛋白比、AST、ALT、AP、尿素、肌酐、钾、钠、氯和磷等指标未受显著影响，但较高精料水平的T3和T4组在血液学参数、血清蛋白和钙水平上均表现出明显优势。这些发现表明，精料补饲策略可改善公山羊的系统健康和生产潜力，为热带地区小农户优化饲养管理提供了科学依据。