0～56日龄陕北白绒山羊胃肠道组织形态发育探究

张 科，李碧波，杨雨鑫，陈玉林

（西北农林科技大学动物科技学院，陕西杨凌 712100）

0～56日龄陕北白绒山羊胃肠道组织形态发育探究

张 科，李碧波，杨雨鑫，陈玉林*

（西北农林科技大学动物科技学院，陕西杨凌 712100）

本试验旨在研究0～56 日龄羔羊胃肠道组织形态随日龄的发育变化规律。试验选用24只陕北白绒山羊羔羊，按照完全随机试验设计分为8组，每组3只。分别在出生后0、3、7、14、21、28、42、56日龄屠宰、取样，制作常规石蜡切片，HE 染色，测定各组织相关指标及胃室发酵指标。结果表明：在0～56日龄的发育过程中，陕北白绒山羊瘤胃内容物的pH维持在5.35～6.28，皱胃液pH在3.29～4.39；瘤胃背囊乳头高度从28日龄开始，增速加快；网胃各指标呈现增大趋势；十二指肠绒毛高度在0、3、7、14、28、56 各日龄间差异显著（P ＜0.05），回肠隐窝深度在0、3、14、42、56各日龄之间差异显著（P ＜0.05），空肠绒毛高度在0、14、56各日龄之间差异显著（P ＜0.05）；结肠的黏膜厚度和肌层厚在0～56日龄过程中发育显著。综上可知，28日龄是陕北白绒山羊胃肠道组织形态发育的临界点。在28日龄后，山羊各项指标发育迅猛加速，几乎接近56日龄水平，故预测陕北白绒山羊利用代乳料可实现28 d断奶。

陕北白绒山羊；解剖；胃肠道、组织切片

反刍动物幼龄时胃肠道的发育直接影响成年后的采食量及消化能力，羔羊之所以能发育为反刍动物，归根结底在于其瘤胃的发育[1]。羔羊出生后，从母体、日粮和外界环境中接触和获得微生物，经过适应和定植，从而引起瘤胃微生物区系发生改变[2]。随着日龄的增加，瘤胃组织的形态也会发生一系列变化。Norouzian等[3]研究发现，羔羊饲喂干苜蓿作为开食料会降低瘤胃上皮角化层的厚度，增加肌层的厚度，对增重和生长没有影响。对羔羊而言，干苜蓿是否可作为开食料，瘤胃的发育至关重要。瘤胃必须要有足够的力量、容量、功能性微生物种群和有效的吸收表面来配合开食料的吸收[4]，而羔羊开食料最优组合方案目前尚不太清楚。许多研究人员对羔羊开食料的最优水平进行了一系列的研究[5]，以满足羔羊营养需求和器官良好发育。

小肠是机体进行营养物质吸收的主要场所，其健康发育对机体至关重要。从其超微结构来看，绒毛高度、隐窝深度及肌层厚度是小肠发育的重要指标[6]。Silva等[7]研究发现，羔羊采食大豆蛋白后小肠绒毛变短，严重时小肠上皮会发生脱落。前人的诸多研究主要集中在对开食料、断奶日龄、菌种制剂、蛋白质水平等因素对羔羊发育的影响，对56日龄之前的各个阶段胃肠道指标进行比较分析尚未报道。本试验主要比较分析0、3、7、14、21、28、42、56日龄羔羊各胃室、小肠、大肠的超微结构发育指标，从而为羔羊早期断奶和制定合理的开食料最优水平方案提供理论基础，推动陕北白绒山羊后续产业的健康发展。

1 材料与方法

1.1 试验动物 试验羔羊在2016年4月饲养于陕西省榆林市陕北白绒山羊种羊场。

1.2 试验设计及饲养管理 选择初生体重相近的羔羊24只，分别于出生后0、3、7、14、21、28、42、56日龄屠宰、取样（各日龄3只），屠宰过程符合动物福利规程。在0日龄被屠宰的羔羊出生后立即与母羊隔离、不进行哺乳，其余阶段羔羊随母羊舍饲并自由哺乳，25日龄开始随母羊自由采食精料及优质苜蓿（精料配方见表1），饲喂的苜蓿产于榆林当地，自由饮水，宰前不禁食。

表1 试验动物日粮组成与营养成分

1.3 样品采集及分析测定 将待采样的羔羊进行拍照与称重，测量体高及体斜长，用4 %戊巴比妥钠将羔羊完全麻醉，立即剖开腹腔，迅速结扎各胃室及肠道分界处，并用剪刀连续取下1 cm2组织，用生理盐水冲洗残余内容物后，迅速将其浸泡在4%多聚甲醛溶液中固定48 h，按常规方法制作石蜡切片，进行HE 染色。其次，测定瘤胃和皱胃的pH，并采集瘤胃内容物，根据次氯酸钠比色法[8]测定瘤胃液中氨态氮（NH3-N）的含量。

1.3.1 瘤胃和皱胃pH测定 采样后立即用PHB-2型便携式pH计测定瘤胃和皱胃内容物pH。

1.3.2 胃肠道组织形态学观察 胃肠道各段的固定样品经过HE染色后，在4×10倍显微镜下观测各形态指标的变化。每个样本观察2个非连续切片，每张切片选取3个视野，每个视野分别测定10组数据，其平均值作为1个测定数据。

1.4 统计分析 试验最终数据经过Microsoft Excel（2013）初步统计后，运用SPSS（21.0）分析软件中One-Way ANOVA进行差异显著性分析，多重比较用Ducan's法进行。P＜0.05表示差异显著。试验结果以平均值±标准误表示。

2 结果与分析

2.1 瘤胃、皱胃pH及瘤胃液NH3-N的含量 由表2可知，在0～56日龄的发育过程中，瘤胃内容物的pH有降低的趋势，但基本维持在5.35～6.28，而皱胃液pH保持在3.29～4.39。瘤胃液中NH3-N的含量在0～42日龄没有显著差异（P＞0.05），在56日龄时升高至4.01 mg/100 mL。

表2 0～56日龄羔羊瘤胃、皱胃pH及瘤胃液NH3-N的含量的变化

2.2 0～56日龄羔羊各胃室组织形态发育变化

2.2.1 0～56日龄羔羊瘤胃背囊组织形态发育变化 由图1A可知，瘤胃背囊乳头高度随着日龄的增加逐步增高，特别是从28日龄开始，增速迅猛，7日龄之前，瘤胃背囊乳头高度之间差异不显著（P＞0.05）。乳头宽度也呈现逐渐增宽的趋势，瘤胃肌层厚随着日龄的增加逐步增厚，且从28日龄开始采食粗饲料后显著增厚（P＜0.05）。固有层同样呈现逐步增宽的趋势，但是在42日龄之前增速较慢，之后增宽迅速。羔羊的角化层是从14日龄开始，随着饲草的进食，逐步增厚。

2.2.2 0～56日龄羔羊网胃颈组织形态发育变化 由图1B可知，网胃颈组织各项指标随着日龄的增加而逐步增大。初级皱襞高度从28日龄开始增速变快，0、21、42、56日龄的初级皱襞高度差异显著（P ＜0.05）；皱襞宽度0～14日龄不断下降，14日龄后逐渐增加，但未达到初始水平；固有层在0～3日龄逐渐变窄，从3日龄开始逐步增宽；肌层增速从21日龄开始增高，但是在42日龄有所降低，0、14、28、56日龄的肌层厚度差异显著（P ＜0.05）；角化层从21日龄开始出现，并呈现逐步加厚的趋势，特别是21日龄之后，增厚速度加快，21、42、56日龄的角化层差异显著（P ＜0.05）。

图1 羔羊各胃室组织形态发育折线图

2.2.3 0～56日龄羔羊网胃底组织形态发育变化 根据图1C可以看出，初级皱襞高度随着日龄增加呈现增高的趋势，0、3、7、28、42、56日龄的初级皱襞高度差异显著（P ＜0.05）；皱襞宽度也随日龄增加而增宽，0、7、56日龄的皱襞宽度差异显著（P ＜0.05），生长最快阶段从21日龄开始，但是7日龄的初级皱襞高度和皱襞宽度都较3日龄有所降低；固有层和肌层随日龄的增加呈现增加的趋势，但3、42日龄较前一日龄数据有所降低；角化层从21日龄开始出现，并逐渐增厚，较网胃颈的增速慢，21、28、42、56日龄的角化层厚度差异显著（P ＜0.05）。

2.2.4 0～56日龄羔羊瓣胃和皱胃组织形态发育变化由图1D可知，瓣胃的中央肌层随着日龄逐步增宽，0、14、21、42、56日龄的中央肌层宽度依次增大（P ＜0.05），0～14日龄、21～28日龄羔羊的中央肌层宽度均无显著差异（P＞0.05），但随着日龄的增加呈现增大的趋势；角化层从42日龄开始出现；皱胃黏膜层厚和皱胃肌层没有明显变化规律，各日龄之间差异不显著（P＞0.05）。

2.3 0～56日龄陕北白绒山羊羔羊小肠组织形态发育变化

2.3.1 0～56日龄十二指肠组织形态发育变化 由图2A可知，十二指肠绒毛高度呈现增高的趋势，0、3、7、14、28和56日龄之间差异显著（P＜0.05），42日龄出现绒毛高度降低的现象。绒毛宽度随日龄的增加逐步增宽，0、28、56日龄之间差异显著（P＜0.05）。隐窝深度、肌层厚度也随日龄逐步增加，0、7、21、56各日龄之间差异显著（P＜0.05）。绒毛高度与隐窝深度的比值随日龄降低。

2.3.2 0～56日龄回肠组织形态发育变化 由图2B可知，回肠绒毛高度呈现增高的趋势，21日龄之后绒毛高度降低的现象，从42日龄开始又逐步增高。绒毛宽度随日龄的增加逐步增宽，0、7、21、56各日龄之间差异显著（P＜0.05），28日龄和42日龄出现宽度变窄的现象，56日龄开始恢复。隐窝深度也随日龄逐步变深，0、3、14、42、56各日龄之间差异显著（P＜0.05）。肌层厚度逐步增厚，0、14、42、56各日龄之间差异显著（P＜0.05）。绒毛高度与隐窝深度的比值随日龄降低的趋势，但3、7、14日龄较0日龄比较有所上升，14日龄之后比值逐步下降。

图2 羔羊小肠组织形态发育折线图

2.3.3 0～56日龄空肠组织形态发育变化 由图2C可知，空肠绒毛高度随日龄逐步增高，0、14、56各日龄之间差异显著（P＜0.05）。绒毛宽度随日龄的增加逐步增宽，0、7、21、56日龄之间差异显著（P＜0.05）。隐窝深度也随日龄逐步变深，0、3、7、28、56各日龄之间差异显著（P＜0.05）。肌层厚度逐步增厚，0、3、7、14、21、28和42各日龄之间差异不显著（P＞0.05）。绒毛高度与隐窝深度的比值随日龄降低的趋势，但在3日龄后各日龄之间差异不显著（P＞0.05）。

2.4 0～56日龄羔羊大肠各段组织形态发育变化 根据表3可得，大肠各段黏膜层厚随日龄逐渐变厚。盲肠段黏膜层厚0、3、7、21、28、56各日龄之间差异显著（P＜0.05）；结肠段黏膜层厚0、7、42、56各日龄之间差异显著（P＜0.05）；直肠段黏膜层厚0、28、56各日龄之间差异显著（P＜0.05）。盲肠段、结肠段肌层厚0、21、56各日龄之间差异显著（P＜0.05）；直肠段肌层厚0、28、56各日龄之间差异显著（P＜0.05）。

3 讨 论

3.1 羔羊日龄对瘤胃、皱胃pH及瘤胃液NH3-N的含量的影响 Van Soes[9]研究发现，瘤胃中分解纤维素的微生物的最佳生长pH在6.2～7.2。pH是衡量瘤胃发酵的重要指标，受发酵酸的合成量、瘤胃壁吸收效率、饲料类型、唾液分泌量和食糜排空速度等诸多因素影响。Silper等[10]对犊牛饲喂代乳品，从30日龄开始瘤胃pH下降。本试验中瘤胃pH基本上都保持在6.0左右，与Silper等[10]试验结果基本一致，但本试验中56日龄的羔羊瘤胃pH在5.3左右，可能是由于精料采食太多导致。在整个试验过程中，皱胃的pH保持在3.0～5.0。

表 3 羔羊大肠组织形态各指标随日龄的变化 mm

瘤胃中NH3-N的含量由饲料中含氮物质分解和内源氮共同形成，NH3-N是瘤胃微生物合成菌体蛋白的重要前提物，其浓度反映了瘤胃对氮分解和利用的动态平衡。NH3-N浓度过高说明瘤胃微生物降解氮源释放氨气的速率超过了微生物利用氨气合成自身蛋白质的速率，这会增加瘤胃单循环中氮素的损失，而NH3-N浓度过低会降低MCP的合成效率[7]。从试验结果来看，瘤胃中NH3-N含量在56日龄高于其他各日龄水平，在其他各日龄阶段基本保持平稳。

3.2 羔羊日龄对各胃室组织形态发育的影响 最近几年，研究人员对瘤胃微生物区系各方面做了大量的研究。Han等[11]研究发现，年龄能够显著影响瘤胃微生物区系的变化，且在属水平上的微生物群落变化与年龄有关。Wang等[12]研究发现，从7日龄到2岁，山羊瘤胃微生物区系发生了重大变化来适应日龄和采食的变化。以上一系列研究成果证实，日龄与瘤胃本身组织形态的发育息息相关，随着日龄增长山羊通过改变自身的组织形态来达到改变自身所涉及的瘤胃微生物区系结构。纵观各胃室组织形态指标可以看出，28日龄是复胃发育的重要临界点，随着年龄的增长，采食食物逐步由液态变为固态，黏膜上皮逐步出现角质化，肌层厚度随日龄增加，从而适应粗饲料的摄入对胃室蠕动的改变。其次瘤胃、网胃、瓣胃3者角质化时间不同是由于饲草进入消化道的先后顺序有差异。这一结果与丁莉[13]的研究结果一致。

3.3 羔羊日龄对小肠组织形态发育的影响 小肠上皮细胞的发展和小肠绒毛结构的变化决定了小肠消化和吸收能力，绒毛高度、隐窝深度和绒毛高度/隐窝深度（V/C）是衡量小肠消化功能的重要指标，其值决定小肠是否健康的发育。隐窝深度反映了细胞的生产率，隐窝变浅，表明细胞成熟率上升，分泌功能增强。V/C综合反映了小肠的功能状态，比值下降，表示消化功能下降肠伴有腹泻；比值上升，说明肠内膜面积较大，消化吸收能力较强[13]。本研究结果表明，随着日龄的增长，十二指肠、空肠和回肠的V/C下降，主要是因为绒毛高度的增长慢于隐窝深度的加深造成的。另外，十二指肠和回肠的绒毛高度在21～42日龄呈现下降趋势，可能是在这一阶段纤维采食量上升影响肠绒毛的生长并导致脱落。就V/C而言，在0、28、56日龄，十二指肠＞空肠＞回肠，说明十二指肠的吸收能力大于空肠和回肠。单纯就隐窝深度而言，也呈现上述规律。

3.4 羔羊日龄对大肠组织形态发育的影响 大肠黏膜光滑、无环形皱襞，但有纵行皱襞、无肠绒毛、黏膜上皮由单层柱状细胞和大量杯状细胞组成，大肠腺发达，固有层内纤维成分多、淋巴小结丰富，直肠壁内纤维不明显[14]。大肠微生物发酵产生的短链脂肪酸对宿主有着重要的生理功能，如抗病原微生物、抗肿瘤、调节肠道菌群、改善肠道功能、维持体液和电解质平衡、给宿主尤其是结肠上皮细胞提供能量等[15]。本研究结果显示，大肠各段黏膜层厚度、肌层厚度，0日龄时均为盲肠＞直肠＞结肠，28日龄时盲肠＞结肠＞直肠，而到56日龄时结肠＞盲肠＞直肠。所以，结肠在整个阶段发育是最快的，说明结肠的作用随着日龄的增长日益凸显。

4 小 结

本试验结果显示，28日龄是各胃室、小肠各段、大肠各段组织形态发育的临界时期，28日龄之后各项指标水平几乎接近56日龄，故可预测陕北白绒山羊利用代乳料或营养水平丰富的开食料可实现28日龄断奶。但具体瘤胃和小肠及大肠各段微生物菌群的发育是否完善仍需要进一步研究。

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Morphological Development of Gastrointestinal Tissue in Shanbei White Cashmere Goats at the Age 0～56 Days

ZHANG Ke, LI Bi-bo, YANG Yu-xin, CHEN Yu-lin*

This experiment was to study the morphology development characteristics ogastrointestinal tissues in lambs at dierent day ages ater birth. 24 Shanbei White Cashmere Goats were divided into 8 groups according to the completely random experiment designs (n=8). Gastrointestinal contents and tissues were sampled ater the lambs were slaughtered at ages othe birth day 0, 3, 7, 14, 21, 28, 42 and 56. Paran section by conventional method and HE staining was then prepared to determine development characteristics and related parameters ovarious tissue biopsies stomach chamberermentation index. The results show thatrom day 0 to day 56, rumen pHluctuated at a range o5.35 ～ 6.28, and abomasum pH value ranged 3.29 ～ 4.39. The papilla height othe dorsal sac rumen gradually increased with the lamb growth, The indicators oreticulum morphological presented a trend ogradual increase with the lamb growth. The duodenum villus height diered in 0, 3, 7, 14, 28 and 56 days (P ＜ 0.05); Ileal crypt depth also presented a signicant dierence in 0, 3, 14, 42 and 56 days (P ＜ 0.05);Jejunum villus height diered only in 0, 14 and 56 days (P ＜ 0.05). In conclusion, the 28-day-old was a critical point ogastrointestinal tissue morphological development and its development extent was close to that o28-56 days, implicating that Shaanbei White Cashmere Goat could be weaned with a supply omilk replacer at the age o28 day-old weaning by using.

Shanbei white cashmere goats; Anatomy; Gastrointestinal tract; Tissue sections

S827.3

：A

：10.19556/j.0258-7033.2017-07-072

2016-10-26；

2017-01-09

国家绒毛用羊产业技术体系（CARS-40-13）；公益性行业（农业）科研专项（201303059）

张科（1993-），男，甘肃会宁人，硕士，主要从事瘤胃微生物研究，E-mail: zhangke0702@foxmail.com

* 通讯作者：陈玉林，教授，E-mail：chenyulindk@163.com