纳米硒对滩羊生长性能、血液生化及代谢组的影响

doi:10.11686/cyxb2023398

草业学报 ›› 2024, Vol. 33 ›› Issue (9): 199-213.DOI: 10.11686/cyxb2023398

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纳米硒对滩羊生长性能、血液生化及代谢组的影响

郭荣¹^,²(), 景海飞¹^,², 杨仪²^,³, 辛国省²^,³^,⁴(), 杨婷⁵

^1.宁夏大学动物科技学院，宁夏银川 750021
^2.宁夏大学饲料工程技术研究中心，宁夏银川 750021
^3.宁夏大学生命科学学院，宁夏银川 750021
^4.宁夏大学西部特色生物资源保护与利用教育部重点实验室，宁夏银川 750021
^5.宁夏昊标检测服务研究院，宁夏银川 750021

收稿日期:2023-10-19 修回日期:2023-12-15 出版日期:2024-09-20 发布日期:2024-06-20
通讯作者: 辛国省
作者简介:E-mail： gsxin@nxu.edu.cn
郭荣（1998-），女，宁夏银川人，在读硕士。E-mail： rg18295583632@163.com
基金资助:
优质富硒羊肉生产及高值转化关键技术研究与集成示范项目(2021BFH03006)

Effects of nano selenium on growth performance， blood biochemistry and metabolome of Tan sheep

Rong GUO¹^,²(), Hai-fei JING¹^,², Yi YANG²^,³, Guo-sheng XIN²^,³^,⁴(), Ting YANG⁵

^1.College of Animal Science and Technology，Ningxia University，Yinchuan 750021，China
^2.Feed Engineering Technology Research Center of Ningxia University，Yinchuan 750021，China
^3.Life and Sciences College，Ningxia University，Yinchuan 750021，China
^4.Key Lab of Ministry of Education for Protection and Utilization of Special Biological Resources in Western China，Yinchuan 750021，China
^5.Ningxia Haobiao Analysis＆Test Institute，Yinchuan 750021，China

Received:2023-10-19 Revised:2023-12-15 Online:2024-09-20 Published:2024-06-20
Contact: Guo-sheng XIN

摘要/Abstract

摘要：

本试验旨在探究不同添加水平的纳米硒对滩羊生长性能、血液生化、抗氧化及代谢组的影响。选取3月龄健康育肥公滩羊60只，按体重相近原则随机分为4组，每组15只，每组3个重复，每个重复5只羊：CON组（含硒0.02 mg·kg^-1 DM，对照组）饲喂基础日粮，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组（试验组）滩羊在饲喂基础日粮基础上分别添加0.1、0.3和0.5 mg·kg^-1纳米硒。预试期10 d，正试期90 d。结果表明：1）滩羊生长性能组间无显著差异（P>0.05）。2）Ⅰ组滩羊的经济效益（190.52元）高于其他组（187.85、174.92、131.01元）。3）试验组滩羊的血清丙氨酸氨基转移酶活性和尿素含量分别为13.75、13.25 U·L^-1；8.26、8.11、7.52 mmol·L^-1；显著低于CON组（23.00 U·L^-1、10.19 mmol·L^-1；P<0.05）。4）Ⅲ组滩羊的血清碱性磷酸酶活性（494.75 U·L^-1）显著高于其他组（262.75、228.00、250.50 U·L^-1；P<0.05）。5）Ⅱ组血清球蛋白含量、总抗氧化能力和谷胱甘肽过氧化物酶活性（42.48 g·L^-1、9.91 U·mL^-1、183.93 U·mL^-1）显著高于对照组（34.13 g·L^-1、4.93 U·mL^-1、89.53 U·mL^-1；P<0.05）。6）通过血液代谢组学分析共筛选出21种差异显著代谢产物，主要富集的代谢通路有泛酸和辅酶A生物合成、碳水化合物消化和吸收、维生素消化和吸收等。综上所述，饲粮中添加纳米硒可改善滩羊的机体健康状况，提高抗氧化能力，这可能与代谢通路调控有关；本试验中，滩羊饲料纳米硒最适添加量为0.3 mg·kg^-1。

关键词: 硒, 宁夏滩羊, 血清, 抗氧化, 代谢组

Abstract:

This experiment was conducted to study the effects of different nano-selenium levels on growth rate， blood biochemistry and antioxidant function and metabolome of Tan sheep. Sixty 3-month-old healthy fattening Tan sheep with the similar body weight were randomly assigned to four groups with 15 sheep in each， and three replicates of five sheep per group. As a control （CON） sheep in one group were fed a basal diet （selenium content 0.02 mg·kg^-1 DM， control group） while sheep in the other three ‘test’ groups （designated Ⅰ， Ⅱ and Ⅲ） were fed the basal diet with an additional 0.1， 0.3 and 0.5 mg·kg^-1 of nano-selenium， respectively. A pre-trial adjustment period lasted for 10 days and the experimental period lasted for 90 days. It was found that： 1） There were no significant group differences in growth rates of the Tan sheep （P > 0.05）. 2） The economic return from group Ⅰ （190.52 CNY） was higher than that in other groups （187.85， 174.92 and 131.01 CNY for Con， group Ⅱ and group Ⅲ， respectively）. 3） The contents of serum alanine aminotransferase （ALT） in test groups Ⅱ and Ⅲ were 13.75 and 13.25 U·L^-1 compared with 23.00 U·L^-1in Con （P<0.05）， and an intermediate value of 18.50 U·L^-1 in Group Ⅲ； contents of urea were 8.26， 8.11， 7.52 mmol·L^-1， in groups Ⅰ， Ⅱ and Ⅲ， respectively； significantly lower than the CON group （10.19 mmol·L^-1）（P<0.05）. 4） The serum alkaline phosphatase （ALP） activity of Tan sheep in group Ⅲ （494.75 U·L^-1） was significantly higher than that in other groups （262.75， 228.00， 250.50 U·L^-1 for groups CON， Ⅰ and Ⅱ， respectively）（P<0.05）. 5） Group Ⅱ serum globulin （GLOB）， total antioxidant capacity （T-AOC） and glutathione peroxidase （GSH-Px） activity （42.48 g·L^-1， 9.91 U·mL^-1 and 183.93 U·mL^-1， respectively） were significantly higher than those of the CON group where corresponding values were 34.13 g·L^-1， 4.93 U·mL^-1 and 89.53 U·mL^-1 （P<0.05）. 6） A total of 21 metabolites with significant differences were screened through blood metabolomics analysis， with enrichment detected mainly in the metabolic pathways of pantothenate and CoA biosynthesis， carbohydrate digestion and absorption and vitamin digestion and absorption， among others. In summary， dietary supplementation with nano-selenium improved the body health and antioxidant capacity， which was shown to be related to the regulation of metabolic pathways in Tan sheep. In this experiment， the optimal amount of added dietary nano-selenium for Tan sheep was 0.3 mg·kg^-1.

Key words: selenium, Ningxia Tan sheep, blood serum, antioxidant, metabolome

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图/表 11

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项目Items	含量Content
原料Ingredients （%）
豆粕Soybean meal	7.00
菜粕Rapeseed meal	5.00
芝麻粕Sesame meal	5.00
预混料Premix^1）	5.00
小苏打NaHCO₃	0.80
喷浆玉米皮Sprayed corn pell	14.00
大豆油Soybean oil	0.50
玉米Corn	40.00
麦麸Wheat bran	5.00
花生壳Peanut shell	17.70
合计Total	100.00
营养水平Nutrient levels^2）
粗蛋白Crude protein （CP，%）	14.22
粗纤维Crude fiber （CF，%）	17.79
粗灰分Ash （%）	5.38
钙Ca （%）	0.94
磷P （%）	0.43
硒Se （mg·kg^-1）	0.02
赖氨酸Lysine （Lys，%）	0.47

项目Items	含量Content
原料Ingredients （%）
豆粕Soybean meal	7.00
菜粕Rapeseed meal	5.00
芝麻粕Sesame meal	5.00
预混料Premix^1）	5.00
小苏打NaHCO₃	0.80
喷浆玉米皮Sprayed corn pell	14.00
大豆油Soybean oil	0.50
玉米Corn	40.00
麦麸Wheat bran	5.00
花生壳Peanut shell	17.70
合计Total	100.00
营养水平Nutrient levels^2）
粗蛋白Crude protein （CP，%）	14.22
粗纤维Crude fiber （CF，%）	17.79
粗灰分Ash （%）	5.38
钙Ca （%）	0.94
磷P （%）	0.43
硒Se （mg·kg^-1）	0.02
赖氨酸Lysine （Lys，%）	0.47

项目 Items	时期 Time （d）	组别Groups				P值 P-value
项目 Items	时期 Time （d）	CON	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	P值 P-value
平均日增重 Average daily gain （ADG，g·d^-1）	1~30	99.50±9.86	133.33±21.09	142.50±27.81	124.17±19.70	0.191
	31~60	154.45±3.85	174.17±23.94	151.67±28.88	163.33±8.82	0.732
	61~90	175.84±39.28	180.00±40.41	210.67±37.96	216.67±14.53	0.669
	1~90	144.44±7.28	159.17±28.56	175.89±34.78	165.42±10.13	0.422

项目 Items	时期 Time （d）	组别Groups				P值 P-value
项目 Items	时期 Time （d）	CON	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	P值 P-value
平均日增重 Average daily gain （ADG，g·d^-1）	1~30	99.50±9.86	133.33±21.09	142.50±27.81	124.17±19.70	0.191
	31~60	154.45±3.85	174.17±23.94	151.67±28.88	163.33±8.82	0.732
	61~90	175.84±39.28	180.00±40.41	210.67±37.96	216.67±14.53	0.669
	1~90	144.44±7.28	159.17±28.56	175.89±34.78	165.42±10.13	0.422

项目 Items	组别Groups
项目 Items	CON	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
饲料单价Feed price （CNY·kg^-1）	2.51	2.74	3.19	3.64
饲料成本Feed cost （CNY·piece^-1）	163.14	196.26	252.49	270.96
育肥羊销售价格Lamb sale price （CNY·kg^-1）	27	27	27	27
增重收入Weight gain profits （CNY·piece^-1）	350.99	386.78	427.41	401.97
经济效益Economic benefits （CNY·piece^-1）	187.85	190.52	174.92	131.01

纳米硒对滩羊生长性能、血液生化及代谢组的影响

Effects of nano selenium on growth performance， blood biochemistry and metabolome of Tan sheep

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项目 Items	组别Groups				P值 P-value
项目 Items	CON	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	P值 P-value
总蛋白Total protein （TP，g·L^-1）	71.63±3.11	65.35±6.40	75.75±6.30	68.40±0.10	0.068
白蛋白Albumin （ALB，g·L^-1）	33.77±3.07	33.45±4.63	33.28±2.47	33.25±1.18	0.996
球蛋白Globulin （GLOB，g·L^-1）	34.13±0.35b	31.90±3.31b	42.48±7.81a	35.70±0.61ab	0.048
白球比A/G	0.88±0.17	1.05±0.17	0.80±0.22	0.93±0.06	0.267
天门冬氨酸氨基转移酶Aspartate aminotransferase （AST，U·L^-1）	97.00±15.02	91.50±10.02	77.25±12.15	91.75±18.14	0.445
丙氨酸氨基转移酶Alanine aminotransferase （ALT，U·L^-1）	23.00±4.76a	13.75±3.77b	13.25±0.96b	18.50±2.65ab	0.004
碱性磷酸酶Alkaline phosphatase （ALP，U·L^-1）	262.75±45.14b	228.00±49.65b	250.50±41.91b	494.75±78.34a	0.008
尿素Urea （UREA，mmol·L^-1）	10.19±1.01a	8.26±0.63b	8.11±0.69b	7.52±0.28b	<0.001
肌酐Creatinine （CREA，μmol·L^-1）	42.50±2.38	46.50±9.80	48.00±10.03	33.25±3.50	0.406
总胆固醇Total cholesterol （TC，mmol·L^-1）	1.97±0.10	1.71±0.33	1.70±0.06	1.73±0.27	0.687
甘油三酯Triglycerid （TR，mmol·L^-1）	0.59±0.12	0.39±0.15	0.44±0.12	0.58±0.15	0.147
空腹血糖Glucose （GLU，mmol·L^-1）	4.26±0.30	2.78±0.63	3.70±0.48	4.66±0.39	0.054

项目 Items	组别Groups				P值 P-value
项目 Items	CON	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ	P值 P-value
总抗氧化能力Total antioxidant capacity （T-AOC，U·mL^-1）	4.93±0.34b	8.59±0.56a	9.91±1.94a	4.14±0.67b	0.001
丙二醛Malondialdehyde （MDA，nmol·mL^-1）	1.48±0.25	1.27±0.22	1.11±0.38	0.78±0.12	0.082
过氧化氢酶Catalase （CAT，U·mL^-1）	4.41±0.38	4.52±0.46	4.89±0.85	4.08±0.44	0.274
谷胱甘肽过氧化物酶Glutathione peroxidase （GSH-Px，U·mL^-1）	89.53±14.28bc	125.59±19.75b	183.93±26.88a	73.22±17.13c	0.001
超氧化物歧化酶Superoxide dismutase （SOD，U·mL^-1）	13.87±0.19	12.81±1.88	13.65±1.21	13.71±0.82	0.585

组别 Group	代谢物 Metabolites	差异倍数 Fold change （FC）	变量重要性投影 Variable importance project （VIP）	类型 Type	通路号 Pathway ID
CON vs Ⅰ	2′-脱氧尿苷2′-deoxyuridine	0.70	1.85	下调Down	ko00240， ko01100， ko01232， ko02010
	2，4-二乙酰氨基-2，4，6-三苯氧基-D-甘露吡喃糖2，4-diacetamino-2，4，6-triphenoxy-D-mannopyranose	0.43	2.08	下调Down	ko00520， ko01100， ko01250
	5-羟基-DL-赖氨酸5-hydroxy-DL-lysine	0.68	1.86	下调Down	ko00310， ko01100
	3-脲基丙酸3-ureidopropionate	0.69	1.87	下调Down	ko00240， ko00410， ko00770， ko01100
	4-脱氧-5-甲硫腺苷4′-deoxy-5′-（methylthio） adenosine	0.60	1.91	下调Down	ko00270， ko01100
	5-羟基吲哚乙醛5-hydroxyindole acetaldehyde	2.06	1.94	上调Up	ko00380， ko01100
	己内酰胺Caprolactam	1.43	2.36	上调Up	ko01100
	乌头酸Cis-aconitic acid	1.19	2.08	上调Up	ko00020， ko00630， ko00660， ko01100， ko01210
	肌酸Creatine	1.52	2.04	上调Up	ko00260， ko00330， ko01100
	麦角硫因Ergothioneine	1.74	1.68	上调Up	ko00340， ko01100
	棕榈油酸Palmitoleic acid	2.92	2.05	上调Up	ko00061， ko01100
	鸟苷3′，5′-环一磷酸Guanosine 3′，5′-cyclic monophosphate	0.64	1.53	下调Down	ko00230， ko01100， ko04022， ko04270， ko04540， ko04610， ko04713， ko04714， ko04730， ko04740， ko04744， ko04921， ko04923， ko04924， ko04925， ko04970， ko04976
	吲哚-3-乙酸Indole-3-acetic acid	2.17	2.20	上调Up	ko00380， ko01100
	L-脯氨酸L-proline	0.69	1.66	下调Down	ko00330， ko00470， ko00970， ko01100， ko01230， ko02010， ko04974， ko04978， ko05230
	L-缬氨酸L-valine	0.64	1.60	下调Down	ko00280， ko00290， ko00311， ko00770， ko00970， ko01100， ko01210， ko01230， ko01240， ko02010， ko04974， ko04978， ko05230
	溶血磷脂酸_（20∶4）Lysophosphatidic acid_（20∶4）	0.76	1.82	下调Down	ko00561， ko00564， ko01100， ko04072， ko04080， ko04540， ko04810， ko04975， ko04977， ko05130， ko05200
	乳糖Lactose	0.86	1.73	下调Down	ko00052， ko01100， ko02010， ko04973
	麦芽糖Maltose	0.86	1.73	下调Down	ko00500， ko01100， ko02010， ko04742， ko04973
	蛋氨酸亚砜Methionine sulfoxide	0.00	2.27	下调Down	ko00270， ko01100
	N-乙酰天冬氨酸N-acetylaspartate	1.76	1.85	上调Up	ko00250， ko01100
	尿嘧啶Uracil	1.71	1.85	下调Down	ko00240， ko00410， ko00770， ko01100， ko01232
CON vs Ⅱ	D-生物素Biotin	1.86	1.92	上调Up	ko00780， ko01100， ko01240， ko02010， ko04977
	溶血磷脂酸_（20∶4）Lysophosphatidic acid_（20∶4）	0.65	2.06	下调Down	ko00561， ko00564， ko01100， ko04072， ko04080， ko04540， ko04810， ko04975， ko04977， ko05130， ko05200
	溶血磷脂酸_（20∶5）Lysophosphatidic acid_（20∶5）	0.74	2.10	下调Down	ko00561， ko00564， ko01100， ko04072， ko04080， ko04540， ko04810， ko04975， ko04977， ko05130， ko05200
	核黄素Riboflavin	0.61	2.04	下调Down	ko00740， ko01100， ko01240， ko02010， ko04977
CON vs Ⅲ	D-（+）-蔗糖D-（+）-sucrose	1.83	1.82	上调Up	ko00052， ko00500， ko01100， ko02010， ko04742， ko04973
	乳糖Lactose	0.81	2.16	下调Down	ko00052， ko01100， ko02010， ko04973
	麦芽糖Maltose	0.81	2.16	下调Down	ko00500， ko01100， ko02010， ko04742， ko04973

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