硼矿物质对纯种阿拉伯马驹性能、骨骼及矿物质代谢的影响

《Biological Trace Element Research》：The Effects of Boron Mineral on Performance, Bone and Mineral Metabolism in Purebred Arabian Foals

　　**摘要**
硼在多种生物系统中扮演着重要角色，包括矿物质代谢、脂质代谢和能量代谢、免疫系统和内分泌系统以及大脑功能。研究表明，硼可以提升生物体的表现，并可能预防骨质疏松症、骨关节炎等疾病。尽管已知硼具有这些益处，但其对马生长发育和矿物质代谢的影响仍研究不足，尤其是在像纯种阿拉伯马驹这样的年轻动物身上。本研究的主要目的是探讨不同剂量硼补充（每匹动物每天0、5、10和15毫克）对纯种阿拉伯马驹的表现（体重增长、饲料摄入量和饲料转化率）以及骨骼和矿物质代谢的影响。共有32匹初始体重相近的纯种阿拉伯马驹被随机分为四组，每组8匹马。实验组如下：
- **对照组（K组）**：不进行硼补充。
- **B5组**：每天摄入5毫克元素硼。
- **B10组**：每天摄入10毫克元素硼。
- **B15组**：每天摄入15毫克元素硼。实验中使用的硼来源是硼酸，研究持续了90天。研究者监测了饲料摄入量、体重增长情况和饲料转化率，并测量了掌骨直径、鬐甲高度和胸围。血清样本被检测了ALP、磷（P）、镁（Mg）、钙（Ca）、硼（B）、甲状旁腺激素（PTH）、皮质醇、降钙素、骨钙素和维生素D3的水平。

**表现**：所有组的饲料摄入量相似（P > 0.05）。然而，B15组的体重增长、日增重和饲料转化效率最高（P < 0.05）。

**骨骼和矿物质代谢**：各组间的ALP、P和Mg血清水平没有显著差异（P > 0.05）。虽然掌骨直径没有表现出组间显著差异（P > 0.05），但时间与组别的交互作用非常显著（P < 0.001），表明硼补充改变了骨骼的发育轨迹。第90天时，B15组的血清钙水平显著高于对照组（P = 0.03）。血清硼含量随剂量呈线性增加（P < 0.001）。第90天时，B10组和B15组的血清皮质醇水平显著高于对照组（P = 0.004）。降钙素和骨钙素水平呈剂量依赖性线性增长，在B15组达到峰值（P < 0.001）。维生素D3和PTH水平在各组间无显著差异（P > 0.05）。硼补充对纯种阿拉伯马驹的生长发育和骨骼矿物质代谢有积极影响，其中每天15毫克的剂量效果最为显著。这些发现表明，硼补充可能是一种有助于提升年轻马匹生长发育和矿物质代谢的有前景的营养策略。需要进一步研究以探索其长期效果及其在马营养和管理中的潜在应用。然而，还需要更多的长期研究来确认这些发现并确定最佳补充剂量。

**引言**
硼（B）是一种微量元素，因其对动物矿物质代谢、骨骼发育和内分泌功能的调节作用而越来越受到重视[1,2,3]。硼不仅作为结构成分存在，还影响必需大量矿物质（尤其是钙（Ca）、磷（P）和镁（Mg）的生物利用度，这些元素对骨骼完整性和生长至关重要[4, 5]。此外，有研究表明硼与维生素D代谢及参与骨骼更新的激素相互作用，暗示其在快速生长和代谢需求增加期间对维持骨骼健康的作用[6,7,8]。

对于马而言，矿物质平衡尤为重要，因为骨骼系统在生长和运动训练过程中会受到很大的机械负荷。年轻马匹的发育性骨科疾病通常与钙、磷和镁代谢紊乱有关[6,7,8,9]。最近的马营养研究表明，大量和微量元素在一个复杂的调节网络中发挥作用，影响骨骼发育、代谢适应和运动表现[10, 11]。对马矿物质成分的研究表明，在正常喂养条件下，血液中的矿物质浓度通常处于生理参考范围内；然而，细微的变化可能反映了代谢调节而非毒性风险，尤其是在运动或生长中的马匹[12, 13]。

有限但新兴的证据表明，硼在马体内具有代谢活性，并可能影响与矿物质相关的生理反应。口服镁与硼的联合补充已被证明可以增加循环中的离子化和总镁浓度，并改善马匹的临床状况，表明硼和镁在马矿物质代谢中可能存在协同作用[12]。这些发现支持了硼可能在营养补充水平下调节矿物质生物利用度和系统生理反应的假设。

除了补充研究外，还有研究评估了马体内微量元素的生物积累情况，发现硼、锌、铬、铁等微量元素可以在血液和生物样本（包括鬃毛和尾毛）中被检测到[14]。微量元素浓度与血液学参数之间的关联表明，这些元素参与了系统代谢过程，并可能反映生理适应而非明显的毒性[13]。这些发现进一步强调了理解剂量依赖性反应和马体内矿物质相互作用的重要性，特别是对于那些面临代谢需求增加的马匹。

在生长期间提供充足的营养对于确保成年后的最佳表现和健康的运动生涯至关重要。为成长中的马匹提供的饮食必须在能量、蛋白质和必需大量矿物质（尤其是钙、磷和镁）方面保持平衡，以支持骨骼的正常发育和强度[6,7,8,9]。用于比赛的马匹对营养失衡特别敏感，因为骨骼成熟必须与逐渐增加的机械负荷和训练强度同步。纯种阿拉伯马驹在这方面是一个特殊群体，因为它们在早期就有运动期望，且生长期间容易发生矿物质失衡。

尽管人们对马矿物质营养的兴趣日益增加，但关于硼补充对马的影响的数据仍然有限。特别是关于饮食中硼对生长表现、骨骼代谢和生长期间矿物质稳态的影响信息很少。因此，本研究旨在探讨饮食中硼补充对纯种阿拉伯马驹的生长表现参数（包括体重增长、饲料摄入量和饲料转化率）以及骨骼和矿物质代谢的影响。我们假设适当的硼补充会积极影响矿物质代谢和骨骼相关参数，而不会对生长表现产生不利影响。

**材料与方法**
实验在马拉蒂亚的Sultansuyu农业企业的马科部门进行。共使用了32匹6个月大的纯种阿拉伯马驹（平均年龄±标准差：180.0±5天；范围：175–185天）。所有马驹都在大约5个月大时断奶，并在实验开始前完成了至少4周的适应期，在此期间它们被喂食相同的基礎饲料。实验中使用的饲料包括牧草（Bromus inermis、Lolium perenne、Poa pratensis、Dactylis、Glomerata、Agropyron cristatum）（作为粗饲料）和燕麦（Avena sativa），这些饲料均来自同一企业；此外还使用了复合饲料（粗蛋白含量25%，热能2700千卡），该饲料来自G?zlü农业企业局。所有马驹单独圈养并单独喂食，每天在同一时间提供饲料，以便准确监测饲料摄入量和剩余量。水可自由摄取。实验中使用的硼来源是硼酸[15,16,17]，硼酸来自土耳其安卡拉的国家硼研究所（BOREN）。实验持续了90天。研究期间未进行任何结构化的运动或训练计划，马驹在统一的管理条件下在开放式牧场自由活动。该研究获得了伊诺努大学地方动物伦理委员会的批准（决定编号：2021/26-2?13092）。

**实验设计**
研究分为四个实验组（每组8匹马）。马驹选自同一育种场在大约10天时间内出生的雄性纯种阿拉伯马驹，出生体重相近。实验开始时，马驹的年龄为180±5天，它们的体重在土耳其Taralsa的研究地点进行了记录。根据初始体重进行分层以确保各组平均体重相当后，将马驹随机分配到实验组。实验组根据不同的硼补充剂量进行划分：对照组不进行硼补充，B5组每天摄入5毫克元素硼，B10组每天摄入10毫克元素硼，B15组每天摄入15毫克元素硼[18,19,20]。所选硼剂量基于之前在马和其他哺乳动物中进行的实验研究，这些研究报告了硼的生理效应且未发现毒性迹象。选择这些剂量是为了评估剂量-反应关系，而不是基于体重的调整剂量。硼酸被稀释在10毫升蒸馏水中，每天下午3点使用喂食注射器经口服给予。

**测量与分析**

**活体重（LBW）和日增重（DWG）、饲料摄入量（Feed Intake）以及饲料转化率（Feed Conversion Ratio, FCR）**
在实验开始时，通过精度为0.5公斤的校准过的秤称量小马的初始体重。然后将小马分组，确保各组的平均活体重相似，随后实验开始。在第30天、60天和90天喂食前再次称量小马体重，并定期记录活体重（LBW）。日增重通过将两次连续体重测量之间的差值除以间隔天数来计算。饲料摄入量通过每天称量提供的饲料和被拒食的饲料来单独记录。根据与年龄相关的营养需求，提供浓缩饲料和粗饲料，拒绝食用的饲料也单独记录以计算实际摄入量。饲料转化率通过将每日饲料摄入量除以日增重来确定。

**骨骼发育、鬐甲高度（Withers Height）和胸围（Chest Circumference）的测量**
为了评估小马的骨骼发育，在试验开始时以及第30天、60天和90天分别进行 individu al 测量。通过测量左前肢掌骨中间部分的直径来评估骨骼发育。同时，在这些天里，还单独测量了每匹小马的鬐甲高度和胸围。

**粗饲料和浓缩饲料的营养成分测定**
粗饲料和浓缩饲料的营养成分测定在菲拉特大学（F?rat University）兽医学院动物营养与营养疾病系实验室进行。根据AOAC [21] 报告的分析方法测定饲料的干物质、灰分、粗蛋白和粗脂肪含量，而粗纤维含量则根据Crampton和Maynard [22] 的方法测定。饲料的能量含量使用Co?kun等人 [23] 开发的配比程序（At_V5.05）计算。粗饲料和浓缩饲料中的硼含量在土耳其原子能管理局（Turkish Atomic Energy Authority）下属的硼研究所（BOREN）使用改进的内部方法（EPA 3051 A和6010 D方法）测定。

**血液参数的测定**
在试验开始时以及第30天、60天和90天，由经验丰富的兽医使用不含抗凝剂的真空血清管从颈静脉采集血液样本，时间分别为喂食前早晨和最后一次硼给药后大约18小时。作为日常农场管理的一部分，小马已经习惯了人类的接触，因此血液采样过程中尽量减少对其的束缚以降低其压力。选择生化参数（Ca、P、Mg、ALP、PTH、降钙素、骨钙素、维生素D3）的原因是它们在骨骼代谢和矿物质平衡中的核心作用，这些与硼补充剂的假设效应直接相关。采集的血液样本在3500转/分钟的速度下离心15分钟以获得血清样本。血清碱性磷酸酶（ALP）、甲状旁腺激素（PTH）、钙（Ca）、镁（Mg）和磷（P）的生化分析在菲拉特大学医学院生物化学系使用生化分析仪（ADVIA 1800-SIEMENS）进行。血清硼含量在土耳其原子能管理局下属的硼研究所（BOREN）使用内部方法（CEM//Mars6微波和Thermo Scientific/ICAP 7000 ICP OES操作说明）测定。血清维生素D3（试剂盒：Vitamin D3 Universal，方法：ELISA，设备：微孔板读取器：BIO-TEK EL X 800，自动条带清洗器：BIO-TEK EL X 50）、降钙素（试剂盒：Calcitonin (CALCA) Horse，方法：ELISA，设备：微孔板读取器：BIO-TEK EL X 800，自动条带清洗器：BIO-TEK EL X 50）和骨钙素（试剂盒：Osteocalcin (BGLAP) Horse，方法：ELISA，设备：微孔板读取器：BIO-TEK EL X 800，自动条带清洗器：BIO-TEK EL X 50）的分析通过专业公司（BARAN MED?KAL，土耳其安卡拉）的服务获得。

**统计分析**
在本研究中，样本量使用G*Power软件包（版本3.1.9.2）确定，效果量为0.67，α错误为0.05，功效为85%，共计32匹小马（每组8匹，4组）[24]。数据分析使用SPSS统计软件包（IBM SPSS版本22.0）[25]进行[25]。数据评估时首先使用“Shapiro-Wilk”检验数据的正态性假设，然后使用“Levene”检验方差的齐性。当满足参数检验假设时，使用单因素方差分析（ANOVA）确定组间差异；对于同质组，使用“Tukey”检验进行事后分析；对于异质组，使用“Tamhane T2”检验进行事后分析。为了评估组（0.5,10,15 mg/kg）、时间（0,30,60,90）及其交互作用（组×时间）的影响，进行了双因素重复测量方差分析（ANOVA）。当违反球形性假设时，应用Greenhouse–Geisser校正。当检测到主要效应或交互作用显著时，使用最小显著差（LSD）检验进行两两比较。统计显著性水平设定为P < 0.05。

**结果**
本研究考察了不同剂量硼对纯种阿拉伯马生长性能参数的影响，如饲料摄入量、增重、饲料转化率以及掌骨直径、鬐甲高度和胸围的测量值。此外，还研究了硼对骨骼代谢参数的影响，包括血清Ca、P、Mg、ALP、甲状旁腺激素、降钙素和维生素D3的水平。研究发现如下：

- **表4 不同剂量硼对动物饲料摄入量、日增重（DWG）和饲料转化率（FCR）的影响（n = 8）**：所有组的日饲料消耗量相似（P > 0.05）。B15组的日增重最高，其次是B10组、B5组和对照组（P = 0.013）。在各时间点，各组之间的体重没有统计学差异（P > 0.05），但随着时间的推移，所有组均显示出显著的体重增加，反映了正常的生长过程（P < 0.001）。这些结果清楚地表明，硼补充与生长效率的剂量依赖性改善有关。在比较各组的日增重时，B15组的平均日增重最高，其次是B10组、B5组和对照组（P = 0.013）。在整个研究期间，B15组的饲料转化率最高，其次是B10组、B5组和对照组（P = 0.038）。
- **表5 不同剂量硼对小马掌骨直径、鬐甲高度和胸围的影响（n = 8）**：各组在掌骨直径、鬐甲高度和胸围测量值上没有统计学差异（P > 0.05）。然而，所有组随时间的增加均显示出显著增长（P < 0.001），反映了正常的骨骼生长。
- **表6 不同剂量硼对动物血清Ca、P、Mg和B水平的影响（n = 8）**：不同测量时间点，各组之间的血清磷（P）和镁（Mg）水平没有显著变化（P > 0.05，表6）。同样，血清钙（Ca）水平直到第60天都没有显著变化。但在第90天，B15组的血清Ca水平显著高于对照组（P = 0.03）。血清Ca水平在第30天（P = 0.021）、60天（P = 0.042）和90天（P = 0.004）显示出与剂量相关的线性增加。血清硼（B）水平与剂量成正比增加（P < 0.001）。除了对照组外，所有组的血清硼水平随硼补充时间的增加而增加（P < 0.001）。
- **表7 不同剂量硼对血清皮质醇（Cortisol）、甲状旁腺激素（PTH）、降钙素（Calcitonin）和碱性磷酸酶（ALP）水平的影响（n = 8）**：血清皮质醇水平作为代谢和应激反应的生物标志物进行测量。与对照组相比，B10组和B15组在第90天的皮质醇水平有显著增加（P = 0.004），并且皮质醇水平随时间呈剂量依赖性增加（P < 0.001）。尽管较高剂量组的皮质醇水平有所增加，但所有值仍保持在生理参考范围内，这表明观察到的增加可能反映的是代谢适应而不是应激反应。甲状旁腺激素（PTH）水平在各组之间及不同测量时间点之间没有显著差异。降钙素水平在B10组和B15组所有时间点都呈剂量依赖性增加（P < 0.001），并且在第30天有显著差异（P < 0.001）。除了基线测量外，降钙素水平在所有时间点都呈剂量依赖性增加（P < 0.001）。此外，B10组和B15组的降钙素水平随时间显著增加（P < 0.001）。B15组在第90天的骨钙素水平显著高于对照组（P < 0.001），并且在整个研究期间呈剂量依赖性线性增加（P < 0.001）。这些结果表明，硼补充对骨骼形成标志物有积极影响。在整个研究期间，各组之间的血清ALP水平在不同测量时间点没有显著差异（P > 0.05，表7）。同样，这些参数基于剂量的差异也没有统计学意义（P > 0.05）。
- **表8 不同剂量硼对动物血清维生素D3水平的影响（n = 8）**：各组之间的维生素D3水平没有显著差异（P > 0.05）。然而，在补充硼的组中，第90天的维生素D3水平显著高于基线水平（P < 0.05），这表明硼可能与钙和骨骼代谢有相互作用。

**讨论**
在马匹中，成功的赛马生涯和成年后的高表现很大程度上取决于生长期间的充足和均衡营养。虽然日粮必须满足能量、蛋白质和主要矿物质（Ca、P、Mg）的需求，但添加功能性微量元素如硼可能进一步支持最佳发育。本研究表明，掌骨直径的组×时间交互作用表明，硼补充剂能调节骨骼发育，而不改变整体生理生长模式。
硼是一种生物活性微量元素，参与矿物质代谢、内分泌调节和骨骼发育。研究表明，它可以影响钙和镁的吸收，与维生素D依赖的途径相互作用，并增强成骨细胞活性，从而促进骨骼矿化和整体生理功能。尽管有许多研究探讨了硼在 poultry、啮齿动物和反刍动物中的效应，但关于其在非反刍动物（如马）中的作用的信息有限。因此，本研究提供了关于硼补充剂对纯种阿拉伯马生长表现和骨骼相关参数影响的证据。了解这些效应有助于制定优化喂养策略，以改善马匹的骨骼健康和表现。

**性能参数**
比较各实验组的活体重增益（表4）时，B15组（288.4公斤）和B10组（288.1公斤）的最终活体重最高，其次是B5组（284.5公斤）和对照组（284.5公斤）。尽管这些差异没有统计学意义（P > 0.05），但B15组和B10组与对照组和B5组相比提高了约8%。
在比较各组的日增重（表4）时，实验期间的平均日增重最高的是B15组（567.7克），其次是B10组（543.3克）、B5组（512.2克）和对照组（502.2克）（P = 0.013）。如表4所示，各组的增重与剂量呈线性关系。与对照组相比，B5组的增重约为2%，B10组约为9%，B15组约为13%。
所有组的饲料摄入量相似（表4），各组之间没有统计学差异（P > 0.05）。
实验期间最有效的饲料转化率在B15组（17.0），其次是B10组（17.9）、对照组（19.2）和B5组（19.3）（P = 0.038）（表4）。观察到，通过硼补充，饲料效率呈现出线性下降（即改进），尤其是在B15和B10组中，这种下降具有剂量依赖性。与对照组和B5组相比，B10组的下降幅度约为5%，而B15组约为10%。同样，与B10组相比，B15组的饲料效率也下降了约5%。这些结果表明，硼补充可能通过影响消化系统的酶活性和能量代谢，以及提高与骨骼发育相关的矿物质利用率来增强饲料利用效率。关于形态测量（表5），虽然未观察到组别对掌骨直径有显著的主效应（P > 0.05），但检测到了时间与组别之间的高度显著交互作用（P < 0.001）。这表明，在接受硼补充的马驹中，掌骨直径的增长速率与对照组不同。同样，肩高和胸围随时间也有显著的生理增长（P < 0.001），尽管组间差异未达到统计显著性（P > 0.05）。如表4所示，研究显示添加硼后，日增重（DWG）和饲料转化率（FCR）以剂量依赖性方式显著提高，最有效的剂量为每头动物每天15毫克。这种积极效果可归因于硼在消化系统中的调节作用[26]、其在代谢中许多酶结构中的作用、对能量代谢的影响[27]，以及对骨骼[10,11,12,13,14,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28]和矿物质代谢的正面作用[6]。硼对日增重和FCR的积极影响与其在矿物质代谢和骨骼发育中的作用一致。硼与钙、磷和镁的代谢相互作用，并可能调节维生素D和成骨细胞的活性，从而促进生长性能。

与其他物种的比较结果不一。在肉鸡研究中，Rossi等人[29]报告称高剂量硼（320毫克/千克）会减少饲料摄入量和活体重，但提高了饲料效率[29]。Fassani等人[15]观察到30 ppm的硼增加了饲料效率，同时略微减少了饲料摄入量[15]。相反，一些研究发现低碳剂量硼对家禽的生长性能没有影响[16, 17]，这突显了物种特定的反应。在Eren和Uyan?k[16]的另一个研究中，向产蛋鸡的饮食中添加400 ppm的硼酸对活体重、饲料摄入量和产蛋量产生了负面影响，但饲料效率未受影响[16]。Y?ld?z等人[17]的另一项研究在整个研究期间未观察到对照组和实验组在平均活体重、活体重增长和饲料效率方面的统计差异[17]。相比之下，Elhashmi等人[30]对鸵鸟的研究发现，硼补充对胫骨的生长和发育有积极影响，显著增加了胫骨的皮质厚度[30]。研究结果的差异可能是由于物种、环境条件、管理实践以及所用硼的形式和剂量的不同。重要的是，尽管这些研究提供了有价值的见解，但当前研究通过专门评估马驹（一种具有独特矿物质代谢和生长模式的非反刍动物）的硼补充情况，提供了新的数据。不同物种之间的结果差异可能归因于胃肠生理学的差异；具体来说，作为后肠发酵者，马可能与单胃或鸟类模型相比表现出独特的硼吸收动力学和与大肠微生物环境的相互作用。

本研究的结果为马营养学提供了新的见解，表明每天10-15毫克的硼补充可以支持年轻阿拉伯马驹的生长性能和饲料效率，而不会产生不良影响。这些发现强调了硼在早期生命营养策略中的潜在作用，旨在优化骨骼发育和后续的运动表现[31, 32]。

在检查血清中的Ca、P、Mg和B水平（表6）时，发现不同测量时间点各组间的P和Mg水平没有显著变化（P > 0.05）。同样，直到第60天，血清Ca水平也没有显著变化。然而，到第90天时，B15组的血清Ca水平显著高于对照组（P = 0.03），并且其他实验组的血清Ca水平也随着硼剂量的增加而线性增加。血清中的硼水平也以剂量依赖性方式线性增加（P < 0.001），除了对照组外，所有组的血清B水平都随着时间的推移而增加（P < 0.001）。B15组的血清B浓度最高，其次是B10组和B5组，然后是对照组。血清P和Mg水平的稳定性表明，在提供的剂量下，硼补充增强了钙的可用性，但没有破坏整体的矿物质平衡。已知硼能调节钙、磷、镁和维生素D的吸收和代谢，支持矿物质平衡和骨骼健康。硼缺乏可能导致矿物质失衡和吸收减少，从而改变血浆浓度[6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33]。研究表明，硼可以增加血液中的离子化钙，促进维生素D3的代谢，并调节成骨细胞活性，从而促进骨骼中的矿物质沉积[34, 35]，并通过恢复Ca和Mg水平来减轻雏鸡中镁缺乏的负面影响[27]。同样，在小牛中，硼也以剂量依赖性方式增加了血清钙[29]。在奶牛[36]和水牛[37]中也报告了血清Ca和Mg浓度的改善。

对于马来说，评估矿物质浓度对生长和未来的运动表现至关重要[31, 32]。尽管关于马的数据有限，但这些发现表明，硼补充可能增强钙的可用性，并在关键生长期间支持骨骼矿化[32,33,34,35,36, 38, 39]。据报道，硼还通过调节L型通道中的Ca2?流动和Na?/K?-ATPase来刺激成骨细胞的活性，促进成骨细胞的增殖和分化[40, 41]。在绵羊中，膳食硼使肠道钙吸收增加了63%[26]。然而，硼对血清Mg和P水平的影响并不一致；一些研究（Kurtoglu等人[42, 43]）报告了积极作用，而其他研究（Basoglu等人[44]、Eren等人[37]、Bozkurt等人[45][37, 44, 45]）则发现硼补充对这些指标没有影响。硼补充后血清Ca水平的升高可能归因于其与微粒体酶的相互作用，改善了维生素D3的状态并增强了肠道钙的吸收[10,11,12,13,14,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28]。如表6所示，随着每天给予动物的硼量增加，血清硼水平也线性增加。许多研究也报告了类似的结果，支持我们的发现，即饮食中添加的硼量增加会导致血清硼水平增加[46,47,48]。综合这些结果，证据表明硼补充可以积极影响马的钙代谢和矿物质状态，这可能对生长和未来的骨骼表现有意义。这突显了将硼作为马生长营养中的战略性微量营养素的重要性。

这些矿物质和激素发现可以整合到一个连贯的生理框架中。PTH水平的稳定以及血清钙的显著增加表明，硼可能在不引起代偿性甲状旁腺反应的情况下增强钙的利用或吸收效率。此外，在第90天观察到的皮质醇适度增加可能反映了代谢对加速生长的适应和矿物质通量的改变，而不是典型的应激反应，因为整个研究期间保持了最佳的饲料转化率和生长参数。然而，这种解释应谨慎对待，因为皮质醇也是一个公认的应激生物标志物。

在检查血清皮质醇水平（表7）时，发现研究结束时，B10组和B15组的皮质醇水平显著高于对照组。此外，皮质醇水平随剂量呈线性增加。已知皮质醇通过调节骨骼更新和矿物质吸收间接影响钙和磷酸盐的代谢，这可能解释了硼对表现的影响[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33]。重要的是，所有皮质醇值都保持在生长中的马驹的生理参考范围内，并且在整个实验期间没有观察到临床或行为上的应激迹象。饲料摄入量或生长性能没有下降的事实进一步支持了这种皮质醇增加是对代谢活动增加的生理反应，而不是应激相关的情况。

关于血清甲状旁腺激素（PTH）水平（表7），在剂量依赖性或时间依赖性的测量中均未观察到显著增加。然而，与我们的发现相反，Sharma等人[38]报告称，在接受硼补充的水牛中，PTH水平在硼补充组低于对照组。同样，Ismail[49]报告称在接受硼补充的大鼠中PTH水平显著降低[49]。Sing等人[8]的另一项研究也发现硼补充对血清PTH水平没有影响[8]。PTH是钙和磷酸盐平衡的关键调节因子，硼的调节作用可能取决于物种特定的维生素D代谢和矿物质状态，这解释了结果的差异[35]。关于血清降钙素水平（表7），在第30天，B15组的降钙素水平高于其他组，而在第60天和第90天，B10组和B15组的降钙素水平高于其他组。除了基线测量外，所有后续测量都显示降钙素水平随剂量增加。Ismail[49]的研究也发现硼补充增加了大鼠的降钙素水平[49]。然而，Sing等人[8]对小牛的研究报告称硼补充对血清降钙素水平没有影响[8]。本研究中观察到的降钙素水平增加可以解释为血清钙浓度升高，因为降钙素的分泌是对钙浓度升高的响应。这支持了硼增强钙吸收并随后调节与骨骼代谢相关的内分泌反应的假设。

血清降钙素水平在第90天的测量中显示出统计学上的显著差异（P < 0.001）。此外，降钙素水平也呈现剂量依赖性增加（P < 0.001）。除了对照组外，所有其他组在硼补充后都显示出时间依赖性的降钙素水平增加（P < 0.001）。降钙素由成骨细胞合成，对骨基质形成和羟基磷灰石结合至关重要。硼补充似乎通过增强钙和磷酸盐的可用性以及维生素D代谢来刺激成骨细胞活性和降钙素的表达[33,34,35]。例如，Ying等人[50]报告称接受硼补充的人类降钙素水平显著增加[50]。Hakki等人[51]的研究也发现，在他们的骨健康研究中，硼补充组降钙素水平显著增加[51]。此外，一项针对小牛的研究发现，硼补充以剂量依赖性方式增加了血清降钙素水平[8]。一项体外研究表明，高达1000 ng/mL的硼补充增加了MC3T3-E1细胞中与成骨细胞功能相关的基因（如降钙素、I型胶原（COL I）和骨桥蛋白（OPN）的mRNA表达[52]。然而，与这些发现相反，Armstrong和Spears[53]报告称，在猪的繁殖和生长阶段，高达15 ppm的硼补充对这些参数没有影响[53]。

碱性磷酸酶（ALP）是一种存在于体内许多组织中的酶，特别是在肝脏、骨骼和消化系统中。它有助于分解蛋白质，并用于测量血液中的酶水平以诊断肝脏损伤或骨骼疾病。在正常情况下，这些酶在血清中的活性较低，但在肝细胞损伤后逐渐进入血液[54]。在整个研究期间，不同测量时间点各组间的血清ALP水平没有显著差异（表7）。同样，ALP水平也没有剂量依赖性的统计差异。然而，在第90天的测量中，实验组的血清ALP水平有下降趋势，尽管这种差异没有统计学意义。在Ince等人的研究[55]中，对患有诱导性肝损伤的动物进行7天的不同剂量硼补充后，血清ALP水平显著下降[55]。我们的研究中未观察到明显效果，可能是因为这些马匹被安置在适宜且舒适的环境中，而且所给予的剂量对于像马这样的大型动物来说可能不够。血清维生素D3水平在检查各组之间的维生素D3水平时（表8），没有观察到统计学上的显著差异。然而，在实验组中观察到剂量依赖性的增加。试验结束时，B10（52.7）组和B15（52.4）组的维生素D3水平最高，其次是B5组（51.3）和对照组（45.6）。如所示，各组之间存在线性剂量依赖性的增加。与对照组相比，实验组的维生素D3水平增加了大约13-15%。这种增加可能归因于硼与代谢25-羟基维生素D3的微粒体酶之间的相互作用，从而改善了动物的维生素D3状态，并进一步增强了肠道对钙的吸收[10,11,12,13,14,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28]。此外，硼可能影响维生素D3、PTH和降钙素之间的相互作用，调节钙磷平衡和成骨细胞活性，这在马驹的关键发育阶段支持骨骼生长[33,34,35]。尽管其他物种的几项研究表明硼补充可以增加维生素D水平[41]，但在当前研究中各组之间的维生素D3水平没有观察到统计学上的显著差异（P > 0.05）。然而，随着时间的推移观察到的数值增加表明，可能需要更长时间的研究来进一步验证这一现象。

实际意义这项研究表明，每天补充10-15毫克的硼可以安全有效地提高纯种阿拉伯马驹的生长表现和骨骼代谢。补充硼与日均增重增加、饲料转化效率提高以及血清中钙和硼浓度升高有关，同时关键骨生成标志物如骨钙素和降钙素也有所增加，反映了成骨细胞活性和矿化的增强。虽然所有组的掌骨直径都有生理性的增加（P < 0.001），但显著的时间×组交互作用（P < 0.001）表明，硼补充不仅增加了骨直径，还调节了骨骼的发育轨迹。这些发现表明，在快速生长期，硼的作用更为显著，促进了与对照组相比更同步的骨骼成熟。因此，硼似乎通过优化营养利用并同时支持钙磷平衡的内分泌调节，发挥了多因素的作用机制，促进了强大的骨骼发育。从临床和实际的角度来看，硼可以在早期生长阶段作为一种战略性的微量营养素，提高发育效率并促进长期的肌肉骨骼健康——这对于用于赛马或高性能项目的马驹来说是非常重要的因素。此外，该研究强调了马对硼的特异性反应，突出了进行针对马的营养评估的必要性，而不是依赖于从其他物种的数据推断。总体而言，这些结果支持将硼纳入马驹的营养策略中，并为未来研究改进最佳剂量和探索与其他必需矿物质在马营养中的协同作用提供了基础。

目前的研究存在一些局限性，应当予以承认。首先，每组的样本量（n = 8）相对较小，这可能会限制研究结果对更广泛马匹群体的普遍性。其次，该研究仅集中在雄性马驹上；因此，未评估雌性马驹对硼补充的潜在性别相关差异。最后，尽管90天的研究期提供了关于生长和矿物质代谢的重要见解，但需要长期的研究来确定硼对运动马匹骨密度和整体健康的终身影响。

结论硼补充改善了纯种阿拉伯马驹的生长表现，并影响了选定的骨骼代谢标志物，特别是血清钙、骨钙素和降钙素水平。在测试的剂量中，每天15毫克的剂量显示出最显著的效果。虽然每天15毫克在当前研究条件下显示出了最显著的有益效果，但需要进一步的研究来使用更长的补充期和更精细的剂量范围来确定马的最佳硼需求。