高營養攝取量對性成熟前
山羊乳腺發育之負面影響
前言
青年母牛的首次發情時間取決於母牛的體重和年齡(Larsen等，1975；Stelwagen和Grieve, 1990)。所以，營養水準高的青年母牛比營養水準低的青年母牛較早達到初情期(Peri等，1992；Stelwagen和Grieve, 1990)。儘管營養水準與初情期之間的這種關係對乳牛業者而言是一個有利因素，因為它可以縮短青年母牛的非生產性時間，但是，初情期以前高營養水準已被證實能夠對乳腺發育產生負面影響(Harrison等，1983；Petitclerc等，1983；Sejrsen等，1983, 1982)。初情期之前營養水準高的青年母牛具有較大的乳腺；然而，乳腺增大是脂肪沉積的結果(Sejrsen, 1982, 1983；Stelwagen和Grieve, 1990)。另外，高營養水準條件下飼養的青年母牛之乳腺明顯具有較少的分泌組織(Sejrsen, 1978；Sejrsen等，1982)。
Tucker(1969)證實，母牛產奶量受制於乳腺中分泌細胞的數量。因此，高營養水準造成分泌組織減少，從而導致母牛在整個生產期內的產奶量降低(Larsen等，1975；Little和Ray, 1979；Peri等，1992；Swanson, 1960)。
現在還不清楚為什麼高營養水準會抑制乳腺發育。激素和局部生長因子(Local growth factrs)在乳腺發育中具有重要作用(Pritchard等，1972)。高營養水準或許能夠改變乳腺實質發育必需的激素或生長因子之水準。儘管幾個研究項目(Peri等，1992；Pritchard等，1972；Sejrsen等，1983)分析了營養水平對青年母牛體內激素濃度之影響，但這類研究項目耗時達10個月或10個月以上，而青年母牛在此期間已達到初情期。另外，由於青年母牛中間存在較大的變異度，因此，為了分析乳腺構成方面的差異，經常必須使用孿生青年母牛。因為山羊比青年母牛早三至五個月達到初情期，所以，利用山羊開展研究工作可以在更加合理的時間框架內進行。為了證實山羊在乳腺發育研究中的可利用性，本研究旨在確定高營養攝取量是否像影響青年母牛那樣影響性成熟前的山羊之乳腺發育。
材料和方法
山羔羊
連續兩年自五月份至八月份，利用10隻法國阿爾卑斯山羊(Alpine goats)做試驗。第一年獲得的6隻山羊數據與第二年獲得的4隻山羊數據結合在一起進行分析。山羔羊於37±4日齡依據體重(8±2千克)配對。在每對羔羊中，一隻羔羊不限量採食日糧，另一隻羔羊限量採食日糧，日糧(表一)含有娟姍牛奶(Jersey milk)。限飼羔羊的攝乳量在四週內是其配對羊羔攝乳量的70％，在隨後的九週內降至50％。每日用奶瓶給飽飼羔羊不限量餵奶兩次。限飼羔羊的上午和下午日糧是依據前一天其配對羔羊的上午和下午採食量而確定的。上午七點至八點和下午四點半至六點以隨機順序飼餵羔羊，羔羊作為一組飼養在4米×7米羊欄內。為了促進羔羊反芻機能，在整個試驗過程中羔羊都可自由採食低質乾草(表一)，也可自由飲水。羔羊於星期一、三、五上午稱重。
表一、山羔羊採食的娟姍牛奶和乾草之成分
| 成分 | 拟 | SEM |
| 牛奶 脂肪，％ 粗蛋白，％ 乾草 乾物質 粗蛋白／乾物質，％ 總消化養分 ／乾物質，％ 中性水洗纖維 ／乾物質，％ 耐酸性水洗纖維 ／乾物質，％ |
4.35 3.59
47.85 18.68
63.37
53.13
35.15 |
0.18 0.05
2.53 0.98
0.63
2.31
0.70 |
第一年和第二年娟姍牛奶的每週採樣次數分別為二次和三次。樣品用以分析乳脂、粗蛋白和體細胞計數(AOAC, 1990)。所有山羊於130±6日齡屠宰。屠宰後，乳腺立即取下，冷藏於液態氮中，並貯存於-80℃條件下。
在第二年的試驗中，採集血液樣品，檢測孕酮濃度。在試驗最後的22天內，每三天一次，採用頸靜脈穿刺法採集血液樣品。血液在轉速為3000轉／分的離心機內離心15分鐘。離心後，將血清取出來，冷藏於-20℃條件下，留待隨後分析孕酮濃度。採用放射免疫測定法分析血清孕酮濃度。
成分分析
依據組織顏色，乳腺可分解為乳腺實質和脂肪組織(Sejrsen等，1982)。用錘子將冷凍的乳腺擊碎，並區分為白色的脂肪組織和粉紅色的乳腺實質。由於區分不徹底，脂肪組織和乳腺實質均要分析蛋白質、DNA、脂類和羥脯胺酸的含量；將二者的分析結果結合在一起分析整個乳腺的構成。分解的組織在-80℃條件下貯存。
統計分析
除了相關分析採用皮爾遜檢驗法(Pearson's test)之外，其他統計分析均採用學生配對t檢驗(student's paired t test)。
結果和討論
血清孕酮濃度低於1毫微克／毫升，這表明，羔羊在試驗結束前還未達到初情期。屠宰時檢查卵巢發育情況證實了這一結果。
在70％和50％的飼餵期內，飽飼羔羊的平均日增重均顯著高於限飼羔羊(表二)。飽飼羔羊的末重也較高(表二)。
表二、限量或不限量飼餵娟姍牛奶的性成熟前羔羊
之平均日攝乳量、末重和平均日增重1
| 項目 | 不限量飼餵 | 限量飼餵 | ||
| 拟 | SEM | 拟 | SEM | |
| 平均日攝乳量，毫升 | 2350 | 140 | 1300 | 85 |
| 末重，千克 | 25.59 | 1.82 | 21.92 | 1.29 |
| 平均日增重2 0-4週3，千克／日 5-13週4，千克／日 0-13週，千克／日 |
0.19 0.18 0.19 |
0.01 0.01 0.01 |
0.16 0.14 0.15 |
0.01 0.01 0.01 |
| 1. 每種處理5隻羔羊； 2.
按試驗週計標； 3. 限飼羔羊的攝乳量是其配對羔羊攝乳量的70％； 4. 限飼羔羊的攝乳量是其配對羔羊攝乳量的50％。 |
||||
飽飼羔羊的乳腺較重一些，因為乳腺的脂肪含量增加了(表三)。另外，脂肪組織與乳腺大小的相關關係良好，相關係數為0.98。這些結果與在高營養水準下飼養性成熟前青年母牛取得的結果相一致(Sejrsen等，1982；Stelwagen和Grieve, 1990)。
表三、限量飼餵牛奶對性成熟前羔羊的乳腺重、脂肪重和實質重之影響
| 項目 | 不限量飼餵 | 限量飼餵 | P | ||
| 拟 | SEM | 拟 | SEM | ||
| 乳腺重 克 占體重％ 脂肪重 克 占乳腺％ 實質重 克 占乳腺％ |
69.21 0.27
52.91 74.56
16.30 23.96 |
3.67 ＜0.01
4.51 2.28
1.22 2.81 |
44.47 0.20
31.26 68.70
13.21 31.26 |
8.00 ＜0.01
6.79 4.14
1.94 4.13 |
0.03 0.13
0.04 不顯著2
不顯著 不顯著 |
| 1. 每種處理5隻羔羊； 2. P＞0.2。 |
|||||
飽飼羔羊的乳腺脂肪沉積量之增加也反映在總脂類含量增加(P＝0.13)之趨向上(表四)。正如預料的那樣，飽飼羔羊的乳腺脂肪之脂類含量高於限飼羔羊(表五)。乳腺實質之脂類含量沒有出現處理差異(表六)。
表四、限量飼餵牛奶對性成熟前羔羊的乳腺構成之影響1
| 項目 | 不限量飼餵 | 限量飼餵 | P | ||
| 拟 | SEM | 拟 | SEM | ||
| 蛋白質 克 毫克／克 DNA 毫克 毫克／克 羚脯胺酸 毫克 毫克／克 脂類 克 毫克／克 水 克 毫克／克 |
5.50 80.74
58.72 0.87
334.25 4.87
45.35 654.40
17.53 253.44 |
0.86 12.91
11.37 0.18
24.37 0.37
3.78 0.37
2.07 24.70 |
6.24 143.66
88.53 2.10
206.75 4.97
28.76 625.00
13.43 316.22 |
1.37 28.17
19.25 0.41
20.59 0.59
7.18 0.54
2.02 43.72 |
不顯著2 0.06
不顯著 0.04
0.02 不顯著
0.13 不顯著
0.13 不顯著 |
| 1. 每種處理5隻羔羊； 2. P＞0.2。 |
|||||
表五、限量飼餵牛奶對性成熟前羔羊的乳腺脂肪構成之影響1
| 項目 | 不限量飼餵 | 限量飼餵 | P | ||
| 拟 | SEM | 拟 | SEM | ||
| 蛋白質 克 毫克／克 DNA 毫克 毫克／克 羚脯胺酸 毫克 毫克／克 脂類 克 毫克／克 水 克 毫克／克 |
1.75 32.40
4.40 0.80
202.38 3.90
38.68 734.00
10.05 188.00 |
0.46 6.75
0.88 0.01
26.62 0.51
3.69 40.94
2.06 28.49 |
3.10 89.35
38.31 0.38
118.81 4.03
22.32 706.02
7.89 253.66 |
1.05 40.04
24.68 0.15
17.57 0.36
5.97 57.84
2.06 51.79 |
不顯著2 不顯著
不顯著 0.13
0.04 不顯著
0.09 不顯著
不顯著 不顯著 |
| 1. 每種處理5隻羊羔； 2. P＞0.2。 |
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儘管乳腺實質重沒有出現處理差異(表三)，但限飼羔羊的每克乳腺含有較多的蛋白質和DNA(表四)。限飼羔羊的乳腺含蛋白質144微克／毫克，而飽飼羔羊的乳腺僅含蛋白質81微克／毫克(P＝0.06)。另外，限飼羔羊的每克乳腺之DNA含量是飽飼羔羊的二倍多(P＝0.04)。
乳腺實質的蛋白質或DNA含量沒有出現差異，這表明，營養攝取水準沒有影響乳腺實質的構成，只是影響了乳腺實質相對於整個乳腺之數量(表六)。
表六、限量飼餵牛奶對性成熟前羔羊的乳腺實質構成之影響1
| 項目 | 不限量飼餵 | 限量飼餵 | P | ||
| 拟 | SEM | 拟 | SEM | ||
| 蛋白質 克 毫克／克 DNA 毫克 毫克／克 羚脯胺酸 毫克 毫克／克 脂類 克 毫克／克 水 克 毫克／克 |
3.76 228.49
54.32 3.21
131.88 8.37
6.67 409.90
7.47 463.02 |
0.65 38.30
11.90 0.69
8.02 1.06
0.63 27.69
0.35 18.62 |
3.14 249.95
50.23 3.96
87.89 6.84
6.44 454.00
5.53 442.16 |
0.31 26.68
6.47 0.51
15.46 1.19
1.60 58.44
0.37 39.96 |
不顯著2 不顯著
不顯著 不顯著
0.09 不顯著
不顯著 不顯著
0.04 不顯著 |
| 1. 每種處理5隻羔羊； 2. P＞0.2。 |
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限飼羔羊的乳腺脂肪組織中DNA含量的增加處於邊際水準(表五)，這或許表明，較多的分泌組織已滲入到脂肪組織中。這可能就是限飼羔羊與飽飼羔羊之間脂肪組織去掉後的乳腺實質之重量不存在差異的原因。因此，為了準確分析乳腺的構成，脂肪組織與乳腺實質一起進行分析是必不可少的。
儘管Harrison等(1983)和Sejrsen等(1982)在研究高或低營養水準的青年母牛之乳腺組織時只分析了乳腺實質部分，但是，青年母牛的乳腺實質部分清晰可辨，且極易與周圍的脂肪組織分離開來。
飽飼羔羊的結締組織(以羥脯胺酸來衡量)增加了(表四)。另外，飽飼羔羊的脂肪組織和乳腺實質之總羥脯胺酸含量均較高(表四和表六)。羥脯胺酸含量的增加表明乳腺增大了，但並不說明乳腺構成發生了變化。脂肪組織、乳腺實質或整個乳腺中羥脯胺酸含量(毫克／克)沒有變化就說明了這一點。這些結果與Sejrsen等(1982)的試驗結果不一樣，他們證實，低營養水準條件下青年母牛的乳腺實質之羥脯胺酸增加了，這或許反映出供試母牛與供試羔羊之間的年齡差別。在Sejrsen等(1982)的試驗中，供試青年母牛在屠宰前已達到初情期，並已經歷一個完整的發情周期，但本試驗所用羔羊是在初情期之前屠宰的。不同的發育階段可能會影響乳腺的結締組織數量(Sinha和Tucker, 1969)。
利用青年母牛做試驗顯示，低營養水準的青年母牛之產奶量提高了，因為乳腺實質增加了(Little和Ray, 1979；Peri等，1992)。因為產奶量被認為是分泌細胞數之積，所以，我們說營養攝取量也同樣會影響山羊的產奶量是有道理的。
結語
初情期之前營養攝取量高的羔羊具有較大的乳腺和較多的脂肪組織。這些羔羊雖然具有較大的乳腺，但其分泌組織的含量低於營養攝取量低的羔羊。這些結果可與利用性成熟前的青年母牛做類似試驗取得的結果(Harrison等，1983；Sejrsen等，1982)相比較。因為山羊僅在五個月內便可達到初情期，而青年母牛則在八至十個月內才達到初情期，所以，在研究營養攝取量對調控乳腺發育的激素和生長因子之影響時，山羊是可供選用的較佳模型。
飼料營養雜誌(p.100∼106)─劉明江、九六年七期