孫亞波 ,宋先忱 ,,叢玉艷 ,李豐田 ,劉興偉 ,張喜臣 ,豆興堂 ,邵孟越 ,王家明
(1.遼寧省畜牧科學(xué)研究院,遼陽 111000;2.遼寧省遼寧絨山羊原種場有限公司,蓋州 115200;3.沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院)
遼寧絨山羊產(chǎn)絨量高,絨品質(zhì)好,改良效果顯著,遺傳性能穩(wěn)定。優(yōu)良的種公羊是保證遼寧絨山羊群體遺傳性能穩(wěn)定提高的前提,在強(qiáng)度較高的采精模式下,種公羊?qū)θ占Z營養(yǎng)水平要求較高,同時對某些與繁殖性能密切相關(guān)的微量礦物質(zhì)元素、維生素和甾醇類及環(huán)烯醚萜類等有機(jī)活性成分需求較高。中草藥內(nèi)既含有許多營養(yǎng)成分,又存在著多種生物活性物質(zhì),是純天然有機(jī)物質(zhì),具有營養(yǎng)與調(diào)理并存的雙重作用,同時毒副作用小、無耐藥性、不易殘留。中草藥添加劑的有效成分主要有生物堿、揮發(fā)油、鞣類、樹脂類、有機(jī)酸、糖類、蛋白質(zhì)和氨基酸,以及油脂、植物色素、維生素和各種微量和常量元素等。中草藥本身為天然有機(jī)物和無機(jī)物,保持了各種成分結(jié)構(gòu)的自然狀態(tài)和生物活性而具有多能性,如營養(yǎng)作用、增強(qiáng)免疫作用、激素樣作用、抗應(yīng)激作用和抗菌作用等。
根據(jù)中獸醫(yī)理論,淫羊藿有調(diào)節(jié)內(nèi)分泌功能,能促進(jìn)精液分泌、雄性性腺功能,增強(qiáng)腎上腺皮質(zhì)功能;其有效成分為淫羊藿苷、淫羊藿黃酮、木蘭堿、多糖、揮發(fā)油、蠟醇、植物甾醇、鞣質(zhì)、油脂等。枸杞子有滋補(bǔ)肝腎,益精明目之功效,枸杞多糖是枸杞子的有效活性成分,具有抗氧化和提高免疫力的作用。巴戟天有補(bǔ)腎助陽、祛風(fēng)除濕、強(qiáng)筋健骨的功效,具有腎上腺皮質(zhì)激素樣作用,其主要成分為甲基異茜草素、大黃甲醚、水晶蘭甙和強(qiáng)心甙等蒽醌類有機(jī)活性成分。
以淫羊藿、枸杞子和巴戟天等中草藥為主調(diào)制的中草藥添加劑具有固精、補(bǔ)腎、抗氧化和增強(qiáng)免疫的功效。本研究擬對在高強(qiáng)度采精模式下的種公羊應(yīng)用中草藥添劑,探討其對精液品質(zhì)和激素水平的影響。
1.1 試驗動物及分組 試驗動物來自遼寧絨山羊原種場有限公司科技示范場。選6只體況良好、年齡3.79歲±0.29歲、體重77.04 kg±2.96 kg、精液品質(zhì)相近的采精種公羊為研究對象。將6只種公羊隨機(jī)分為2組,以其中3只作為試驗組,另外3只作為對照組。
1.2 試驗設(shè)計及飼養(yǎng)管理 復(fù)方中草藥添加劑以淫羊藿、巴戟天等為主,并用大麥為輔料配制而成。用玉米面作為載體,中草藥按照1∶3的比例與玉米面混合加入日糧精料中,使用劑量為試驗組每只羊15 g/d。所有參試動物每天上午8:00和下午16:00 2次飼喂,自由采食和飲水。對照組和試驗組精料營養(yǎng)水平相同,精料由玉米、豆粕、磷酸氫鈣、石粉、食鹽和預(yù)混劑組成;粗飼料由苜蓿干草和羊草組成,苜蓿干草由遼寧省畜牧草業(yè)工程技術(shù)中心提供。試驗動物精料組成和營養(yǎng)水平如表1所示。
1.3 樣品采集及試驗指標(biāo)測定 本研究預(yù)試期30 d,試驗期90 d,每30 d采集一次血樣和精液樣品,用Eppendorf-5804R型低溫高速離心機(jī)以4 500 r/min的速度離心15 min,制備血漿和精漿并于-70℃保存。采精量測定用2mL注射器從集精杯中直接吸取測量;精子活率檢測使用Leica DM100型顯微鏡進(jìn)行;精子密度應(yīng)用德國PHOTOMETER-SDM5型全自動精子密度儀進(jìn)行檢測;精液pH值應(yīng)用pH儀測定;精子畸形率和頂體完整率通過考馬斯亮藍(lán)染色,在Leica DM100型顯微鏡下觀測計算獲得;美蘭褪色時間通過美蘭染色[1]計時獲得。血漿和精漿生殖激素應(yīng)用BioTek GEN5全自動酶標(biāo)儀進(jìn)行檢測,檢測試劑盒由天津瑞普生物公司提供。
表1 精料組成及營養(yǎng)水平
1.4 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行獨(dú)立樣本 t檢驗(independent-samples T test),相關(guān)分析圖應(yīng)用Microsoft Excel制作。
2.1 精液品質(zhì)常規(guī)指標(biāo) 如表2所示,在試驗開始前,對所有參試動物進(jìn)行了精液樣品采集,并進(jìn)行檢查。結(jié)果表明,對照組與試驗組在射精量、精子活率、精子密度、精液pH、頂體完整率、精子畸形率和美蘭褪色時間7項指標(biāo)均差異不顯著(P>0.05)。
在飼喂中草藥添加劑30 d后,試驗組射精量高于對照組0.13mL,但差異不顯著(P>0.05);精子密度高于對照組 0.43×109個/mL,差異不顯著(P>0.05);頂體完整率高于對照組1.81%,且差異顯著(P<0.05);畸形率低于對照組1.76%,但差異不顯著(P>0.05);美蘭褪色時間低于對照組 41.33 min,且差異極顯著(P<0.01);而精子活率和精液pH沒有顯著變化。
在飼喂中草藥添加劑60 d和90 d后,試驗組射精量和精子密度均極顯著高于對照組(P<0.01);頂體完整率顯著高于對照組(P<0.05);美蘭褪色時間極顯著低于對照組(P<0.01);而精子活率和精子畸形率也有改善,但差異不顯著(P>0.05);精液pH也沒有顯著變化。
在本研究中,精子活率沒有明顯的變化,因為常規(guī)測定中精子活率通過顯微鏡目測獲得,由于受試驗觀測者個人視覺習(xí)慣以及不同觀測者個體差異的影響,測試結(jié)果誤差較大。因此本試驗還引入了美蘭褪色試驗作為補(bǔ)充,美蘭褪色試驗是一個氧化還原反應(yīng)試驗,氧化后呈蘭色,還原呈無色。精子在美蘭溶液中,呼吸時氧化脫氫,美蘭獲得氫離子后便由蘭色還原為無色。因此,美蘭溶液褪色時間的長短可以反映一定量的精液中精子數(shù)量多少和精子活率的高低,這種方法較顯微鏡目測精子活率更為精確。從表2可以發(fā)現(xiàn),試驗組美蘭褪色時間均少于對照組,并且隨著中草藥添加劑飼喂時間的延長,試驗組美蘭褪色時間也呈減少的趨勢。
在本研究中,對采精模式下種公羊以15 g/d的水平飼喂復(fù)方中草藥添加劑后,試驗組動物射精量和精子密度顯著高于對照組,同時頂體完整率高于對照組、美蘭褪色時間極顯著低于對照組,表明中草藥添加劑對精液的數(shù)量和質(zhì)量均有顯著改善。通過圖1和圖2中射精量和精子密度的分布曲線可以發(fā)現(xiàn),在試驗進(jìn)行的90 d中,試驗組的射精量分布線和精子密度分布線均位于對照組上方,射精量較高可能與淫羊藿中含有的淫羊藿苷和揮發(fā)油有關(guān),后二者具有雄激素樣[2]作用,能促進(jìn)精子產(chǎn)生。試驗組頂體完整率較高可能與淫羊藿黃酮和枸杞多糖有關(guān),后兩者有具有抗氧化功能,小動物實驗證實淫羊藿黃酮[3]和枸杞多糖[4]能提高肝臟超氧化物歧化酶(SOD)活性和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性,因此二者對保護(hù)精子完整性有顯著作用。
表2 精液品質(zhì)常規(guī)指標(biāo)
2.2 血漿3種激素的含量 如表3所示,在試驗開始前對照組和試驗組的血漿促卵泡素(FSH)含量差異不顯著(P>0.05),隨著中草藥添加劑的飼喂試驗組FSH含量總體呈增加趨勢,但與對照組差異不顯著(P>0.05)。血漿促黃體素(LH)含量也無顯著變化,在3個試驗階段試驗組與對照組均差異不顯著(P>0.05),但試驗組LH水平隨著中草藥添加劑飼喂略呈增加趨勢。試驗組血漿睪酮(T)含量與對照組差異不顯著(P>0.05),但試驗組T水平隨著中草藥添加劑的飼喂也呈增加趨勢。試驗組的血漿3種激素含量在數(shù)值上均高于對照組,并且隨著中草藥添加劑的應(yīng)用均呈現(xiàn)增加趨勢,而且在中草藥添加劑飼喂60 d后最高。
表3 血漿幾種激素含量
2.3 血漿3種激素的相互關(guān)系 在本研究中,血漿和精漿以上3種生殖激素均呈相似的變化趨勢,隨著中草藥添加劑飼喂時間延長試驗組激素水平增加,在60 d后出現(xiàn)最高值,試驗組激素水平均高于對照組。此結(jié)果提示對種公羊飼喂中草藥添加劑2個月即可對激素水平產(chǎn)生影響,同時60 d也正是絨山羊精子發(fā)生到成熟的時間周期。統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)3種激素之間存在著相關(guān)關(guān)系,其中試驗組血漿 T(y,ng/L)與血漿 FSH(x,u/L)呈現(xiàn)對數(shù)關(guān)系:y=31.07 ln(x)-14.63,r2=0.66,n=9,P<0.05,如圖 1 所示,與對照組的相關(guān)方程近似:y=29.47 ln(x)-13.95,r2=0.75,n=15,P<0.05。
圖1 血漿 T(y,ng/L)與血漿 FSH(x,u/L)的相關(guān)關(guān)系
試驗組動物血漿 T(y,ng/L)與血漿 LH(x,μg/L)也呈對數(shù)關(guān)系:y=20.81ln(x)+70.40,r2=0.89,n=9,P<0.05,如圖2所示,與對照組的相關(guān)方程近似:y=22.06ln(x)+68.98,r2=0.83,n=15,P<0.05。
圖2 血漿 T(y,ng/L)與血漿 LH(x,μg/L)的相關(guān)關(guān)系
由以上2組相關(guān)方程可以得出,飼喂中草藥添加劑對各生殖激素的分泌直接影響較小,試驗組的曲線趨勢與對照組相似,但試驗組曲線均位于對照組上方,即表現(xiàn)為睪酮水平略高。睪酮能刺激精子發(fā)生、延長附睪中精子的壽命,本試驗中試驗組血漿睪酮水平只略高于對照組,而試驗組射精量卻顯著高于對照組,主要原因可能是淫羊藿苷的雄激素樣作用使試驗組動物精子產(chǎn)生量增加引起的。
2.4 精漿3種激素的含量 如表4所示,試驗組精漿中FSH與對照組差異不顯著(P>0.05),并隨著中草藥添加劑飼喂時間的延長呈增加趨勢;精漿LH也呈現(xiàn)類似變化趨勢;精漿T水平也隨著中草藥添加劑飼喂時間的延長呈增加趨勢,從數(shù)值上看試驗組精漿各激素含量都略高于對照組,并且在中草藥添加劑飼喂60 d后最高。血漿和精漿生殖激素在90 d時比60 d略低,可能是前者正值12月,氣溫較低(為-20℃左右,而60 d時氣溫-5℃左右),從而影響了激素的水平。有研究證實低溫應(yīng)激使大鼠LH與FSH水平降低[5]。
表4 精漿3種激素含量
促卵泡素、促黃體素和睪酮是雄性動物主要的生殖激素,對雄性配子的發(fā)生、發(fā)育、成熟和性行為的表達(dá)具有重要的調(diào)控作用。FSH是由腺垂體分泌的糖蛋白激素,能促進(jìn)精細(xì)管增長,促進(jìn)生精上皮細(xì)胞發(fā)育和分裂,刺激精原細(xì)胞增殖,并在T的協(xié)同作用下促進(jìn)精子形成。LH是由腺垂體分泌的糖蛋白激素,可促進(jìn)睪丸間質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生并分泌雄激素,對副性腺的發(fā)育和精子的成熟具有重要作用。T是由睪丸分泌的類固醇激素,動物體內(nèi)雄激素的生物活性以T最高,所以通常以T代表雄激素,對幼年動物可維持生殖器官和附性腺以及第二性征的發(fā)育,對于成年動物可刺激精細(xì)管發(fā)育,有利于精子生成,并維持雄性性欲。
2.5 精漿3種激素的關(guān)系 精漿是附睪、精囊、前列腺和尿道球(旁)腺等附屬性腺生成的分泌液所組成的混合物。精漿中的FSH和LH是由垂體前葉分泌再經(jīng)過血液循環(huán)到達(dá)睪丸,而T則主要是在睪丸內(nèi)由睪丸間質(zhì)細(xì)胞以自分泌形式產(chǎn)生,并且T對下丘腦和垂體有反饋調(diào)節(jié)作用,影響GnRH、LH和FSH分泌。
在本研究中,試驗組絨山羊精漿睪酮含量(y,ng/L)與促黃體激素(x,μg/L)之間也存在著對數(shù)相關(guān)關(guān)系:y=107.90ln(x)+219.11,r2=0.81,n=9,P<0.05,如圖 3 所示,并且與對照組的相關(guān)方程相似y=103.18ln(x)+209.54,r2=0.73,n=15,P<0.05。促黃體素可以刺激睪丸間質(zhì)細(xì)胞分泌睪酮,當(dāng)血中睪酮達(dá)到一定濃度后便可作用于下丘腦和腺垂體抑制GnRH的分泌,進(jìn)而對LH的分泌又存在著反饋調(diào)節(jié)作用[6],反之,當(dāng)血中睪酮濃度降低時,這種抑制作用解除,LH和睪酮的分泌增加,這樣血中睪酮水平得以維持動態(tài)平衡,因此將本試驗動物數(shù)據(jù)擬合成對數(shù)方程較為合理,并且此時的相關(guān)系數(shù)也是最高的。
圖3 精漿 T(y,ng/L)與精漿 LH(x,μg/L)的相關(guān)關(guān)系
在本研究中,對于4歲左右的成年種公羊在較高采精強(qiáng)度下,按照15 g/d的劑量飼喂復(fù)方中草藥添加劑后,參試動物的精液數(shù)量和質(zhì)量均得到改善,主要表現(xiàn)為射精量增加、精子密度增加、頂體完整率增加、畸形率減少、美蘭褪色時間縮短,按照飼喂時間先后縱向比較又可以發(fā)現(xiàn),隨著中草藥添加劑飼喂時間的延長,試驗組射精量呈增加趨勢,精子密度呈增加趨勢,美蘭褪色時間呈降低的趨勢。中草藥添加劑對血漿和精漿生殖激素影響較小,統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)試驗組各激素間的相關(guān)關(guān)系與對照組近似,即保持了絨山羊的生殖內(nèi)分泌平衡狀態(tài)。因此根據(jù)本研究結(jié)果初步認(rèn)為,以淫羊藿、巴戟天和枸杞子為主的復(fù)方中草藥添加劑改善種公羊繁殖性能的效果顯著。
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