不同日粮蛋白能量水平对伊犁马产奶性能和乳成分的影响

靳伟星，邓海峰，张 浩，陈 勇，杨开伦，刘武军，郑春霞，耿 明，李晓斌

（1.新疆农业大学动物科学学院，乌鲁木齐830052；2.伊犁哈萨克自治州昭苏马场；3.伊犁职业技术学院动物科学系；4.新疆农业大学草业与环境科学学院）

营养与饲料

不同日粮蛋白能量水平对伊犁马产奶性能和乳成分的影响

靳伟星1，邓海峰2，张 浩3，陈 勇1，杨开伦1，刘武军1，郑春霞4，耿 明1，李晓斌1

（1.新疆农业大学动物科学学院，乌鲁木齐830052；2.伊犁哈萨克自治州昭苏马场；3.伊犁职业技术学院动物科学系；4.新疆农业大学草业与环境科学学院）

试验采用2因子4水平饱和D-最优回归设计以研究日粮粗蛋白和消化能对伊犁马泌乳后期产奶量、乳成分的影响，通过响应曲面回归分析获得伊犁马泌乳后期适宜粗蛋白和消化能的需要量。选取年龄11～12周岁、体重410 kg±30 kg、胎次4～5胎，处于第3泌乳月的伊犁马30匹，随机分为6个试验组，每组5个重复。单栏定量饲养，分别饲以6种不同DE和CP水平的日粮，试验期60 d。试验结果显示，随着粗蛋白和消化能摄入的增加，日估计产奶量逐渐增加，其中以日粮4组（CP 1 352 g/d，DE 25.5 Mcal/d）最大，为8 156 mL/d。日粮4组的乳脂率、乳蛋白率、锌、锰在各组中最高，分别为0.99%、1.77%、1.12 μg/mL和28.96 ng/mL，而体细胞数和磷最少，分别为10.60×103个/mL和0.32 mg/mL。乳糖、总固体物、钙和铜含量在各组间均无显著差异（P＞0.05）。日产奶量与粗蛋白和消化能的回归关系为：日产奶量（mL/d）=-1.052 1×105+581.678 3×DE+116.601 2×CP-0.111 0×DE× CP-0.037 2×CP2-1.958 5×DE2（P＜0.05）。研究结果提示：DE和CP日摄入量影响处于泌乳后期伊犁马的产奶量和乳成分，400 kg体重伊犁马泌乳后期DE和CP的适宜需要量分别为108.05 MJl/d和1 419.32 g/d。

伊犁马；日粮；粗蛋白；消化能；乳成分；产奶性能

伊犁马是我国著名的培育马品种。随着社会经济的发展和社会需求的变化，伊犁马匹从传统的役用为主逐渐转向乳用、运动、肉用等用途方向发展［1］，已经成为新疆牧区少数民族地区脱贫致富的重要经济来源。

对人体而言，马乳是一种优良的奶源，对于老人、处于恢复期的病人和新生儿，马奶可提供重要的营养并具有一定的治疗特性［2］。马奶的蛋白质含量低于牛乳，接近人乳，长链不饱和脂肪酸的含量也接近人乳［3］。马奶由于其组成和功能的特殊性，使得它比牛奶更适合人体营养［4］。近年来，随着人们对马乳保健功能的认识，马奶的市场需求逐年增加。通过杂交改良、表型选育和分子辅助育种，伊犁马的产奶量得到改善［1，5］。但是，马的产奶量除受遗传因素影响外，营养供应是另一个重要的影响因素。马的营养需要与品种、年龄、体重、用途、生理阶段等因素有关。到目前为止，有关伊犁马的营养需要还未见相关研究和报道。在实际的饲养过程中，也比较粗放。本研究以泌乳期伊犁马为研究对象，就不同日粮蛋白能量对伊犁马产奶性能和乳成分的影响开展研究，以阐明泌乳期伊犁马日粮粗蛋白和消化能的适宜供应量。

1 材料与方法

1.1 试验设计与动物

选取年龄11～12周岁、体重410 kg±30 kg、胎次4～5 胎，处于第3泌乳月的伊犁马30匹，随机分为6个试验组，每个试验组5匹马。采用2因子4水平饱和D-最优回归设计，以粗蛋白和代谢能日采食量为变量，研究不同日粮蛋白能量水平对伊犁马泌乳后期产奶性能和乳成分的影响［6］。

1.2 饲粮配方与营养水平

根据NRC［7］提供的成年体重为400 kg泌乳马的粗蛋白和消化能需要，选取的因素水平见表1。2因子4水平饱和D-最优回归设计方案见表2。日粮配方组成和营养水平见表3，精料配方见表4。

表1 伊犁马泌乳后期试验因素水平

表2 伊犁马泌乳后期两因子二次回归正交旋转组合设计方案

表3 伊犁马泌乳后期日粮组成与营养水平

表4 伊犁马泌乳期精料补充料配方%

1.3 饲养管理

泌乳母马采取分栏单独饲养，并根据马的采食、消化吸收特点，按照定时定量，少喂勤添，先粗后精的原则饲喂。每匹马每天饲喂精料补充料和苜蓿干草的量见表3。每天精料补充料饲喂2次，分别在11：30和20：00各饲二分之一；粗饲料饲喂4次，分别在2：00、9：30、13：30、18：00，除2：00外，其他时间点每次均饲喂2kg。自由饮水。

1.4 样品采集

本试验共进行2期。每期预试期为12 d，正试期18 d，共30 d，并在正式试验期分别采集奶和血样。

在试验期挤奶时，马驹栓系隔离。每日饲喂后1.5 h开始，每隔2 h由技术熟练的固定人员通过手工挤奶1次，每次挤尽为止，每天挤奶4次。每个挤奶周期为连续采样2 d后，停止2 d，共挤奶3个周期。每次所挤马乳样品经两层纱布过滤去除杂质后，取10 mL放入冰箱中保存，同一匹马3个周期的不同取样时间点所取样本混合为1个样品备测。日产奶量根据平均每次挤奶量推算得到，日产奶量

血样采集于每期试验期结束时，利用含肝素钠的真空采血管通过颈静脉采集血样8 mL，3 500 r/min离心10 min，吸取血浆置-20℃保存。

1.5 测定指标

采用全自动乳成分分析仪检测马乳中乳脂肪率、乳蛋白率、乳糖率、总固体率和体细胞数［9］。微量元素Zn、Cu、Mn、Fe含量的测定采用原子吸收分光光度法测定［10］。Ca采用邻-甲酚酞比色法测定［11］，P采用钒钼酸铵比色法测定［12］。

1.6 数据分析

数据经EXCEL 2007整理和处理后，利用PASW Statistics 19中的GLM单变量模块进行统计分析。分析模型为yij=μ+ai+bj+εij，其中yij为观察值，μ为总体均值，ai为日粮固定效应，bj为泌乳月固定效应，εij为误差。多重比较采用Duncan's法。显著性水平为P＜0.05。应用Design Expert 8.0软件中的Central Composite对日产奶量进行多元非线性回归分析并绘制3D响应面图。

2 结果与分析

2.1 不同日粮蛋白、能量水平对伊犁马泌乳后期产奶量的影响

在第4泌乳月，伊犁马的次均挤奶量为750 mL左右。从图1可以看出，与日粮1组相比，饲喂其他日粮的伊犁马次均挤奶量均有所增加，其中日粮4组的平均挤奶量最高，较日粮 1组平均泌乳量增加 28.4%（P＜0.05）。通过估计，伊犁马在第4泌乳月的日均产奶量约为7 100 mL。随着泌乳期的延长，母马的泌乳量呈明显的下降趋势。其中日粮1组下降幅度最大，产奶量下降27.8%，日粮3组的下降幅度最小，为6.8%。到第5泌乳月，饲喂日粮3、4、5和6有助于维持产奶量，较日粮1组分别高出43.4%、55.4%、48.2%和39.2 %（P＜0.05）。

图1 不同日粮对伊犁马第4、5泌乳月平均次均挤奶量（A）和估计日均产奶量（B）的影响

从表5综合来看，在伊犁马泌乳的第4和第5泌乳月，每日首次挤奶量仅日粮4组显著高于日粮1组和2组（P＜0.05）。第2次挤奶量各组间无显著差异（P＞0.05）；日粮3、4、5和6组的第3次挤奶量较日粮1组显著增加（P＜0.05）。在第4次挤奶时，其他各组的挤奶量均显著高于日粮1组（P＜0.05）。通过对4次挤奶量平均后看出，日粮4组的每次平均挤奶量显著高于日粮1组和日粮2组，分别增加37.5%和23.7%（P＜0.05）。

表5 不同日粮蛋白、能量水平对伊犁马泌乳后期产奶量的影响mL/次

2.2 不同日粮蛋白能量水平对伊犁马乳成分的影响

2.2.1 不同日粮蛋白能量水平对伊犁马乳中常规成分的影响 从表6来看，在第4泌乳月时，不同日粮对乳脂、乳糖、总固体和体细胞数均无显著影响（P＞0.05），但日粮4组的乳蛋白率较日粮1组和3组高7.1个百分点（P＜0.05）。到第5泌乳月时，不同日粮对乳成分具有较大影响，其中日粮4组的乳脂率较日粮2和日粮5组高47.2个百分点和55.2个百分点（P＜0.05）。乳蛋白率以日粮4组最高，较日粮1组和日粮6组高出9.5个百分点（P＜0.05）。日粮5组的乳糖率最高，并显著高于日粮6组（P＜0.05）。除日粮1组外，其他日粮组的体细胞数均较低。综合来看，日粮4组的乳脂率、乳蛋白率在各组中最高，而体细胞数最少。乳糖和总固体物在各组间均无显著差异（P＞0.05）。

表6 不同日粮蛋白、能量水平对伊犁马泌乳后期乳成分的影响

2.2.2 不同日粮蛋白能量水平对伊犁马乳中几种常量和微量矿物元素含量的影响 从表7可以看出，在第4泌乳月，不同日粮对乳中钙、锌和锰含量无显著影响（P＞0.05）。日粮3组的P、Fe和Cu含量较其他组有所增加，其中磷含量较日粮4组高21.9%（P＜0.05）；铁含量较日粮1、2和6组分别高17.6%，13.8%和30.8%（P＜0.05）；铜含量较日粮1、2和6组提高39.5%左右（P＜0.05）。到第5泌乳月，钙、磷、铁和铜在各组间均无显著差异（P＞0.05）；日粮1组的锌含量最高，其次是日粮4组；而日粮4组的锰含量较日粮1、3和6组显著增加。综合来看，不同日粮对伊犁马泌乳后期乳中的钙和铜含量无显著影响（P＞0.05）；日粮3组中的磷含量较日粮1、2和4组高11.8 %和18.8%（P＜0.05）；日粮3组的铁水平较日粮2组和6组高10.6%和17.3%（P＜0.05）；日粮4组乳中锌含量最高，较日粮2组和日粮3组高30.2%和38.3%（P＜0.05）；日粮4组的锰含量较日粮1组高41.6%（P＜0.05）。

表7 不同日粮蛋白、能量水平对伊犁马泌乳后期乳中几种常量和微量矿物元素含量的影响

2.2.3 伊犁马泌乳后期日粮粗蛋白和消化能适宜需要量的回归分析 以粗蛋白（g/d）和消化能（MJ/d）日采食量为自变量，以日产奶量（mL/d）为因变量，利用DesignExpert 8.0软件建立二元二次回归方程：日产奶量（mL/d）=-1.0521×105+581.6783×DE+116.6012×CP-0.111 0× DE×CP-0.037 2×CP2-1.958 5×DE2（P＜0.05）。通过3D响应曲面分析可知，当DE为108.05 MJ/d，CP为1 419.32 g/d时日产奶量达到最大值，为8 308 mL（图2）。

图2 粗蛋白和消化能日采食量对日产奶量影响的响应面图

3 讨论

3.1 马产奶量的估计方法

与奶牛不同，马乳腺无乳池，因此，乳房贮存的乳量有限。当泌乳母马与马驹隔离3 h以上时，母马通常会出现“溢乳”现象。与奶牛相比，要准确估计马的产奶量存在一定困难。目前，估计马的产奶量通常有以下几种方法：①标记物稀释法。在马驹哺乳前通过静脉向马驹体内注射一种标记物（如同位素），并测定其在马驹体内的浓度，由此推测出马驹体内的总水分。马驹哺乳一定时间，通过测定标记物在马驹体内的浓度和水分排泄总量，即可推算出马驹对水分的摄入量，由此估计母乳产量［13］。②“称重-哺乳-称重”法。马驹每2小时哺乳1次，哺乳前称体重，然后哺乳，待哺乳结束后再称重。通过体重的变化估计母马的产奶量［14］。③“人工挤奶-称重”法。挤奶前将马驹隔离，每天连续挤奶数次，每2小时或3小时手工挤奶1次，称重，由此推算昼夜泌乳量［8］。在3种方法中，标记物稀释法最准确，但要收集马驹排泄出体外的所有水分是相当困难的。“称重-哺乳-称重”法每次对马驹称重会干扰马驹的哺乳，因此可能低估了母马的产奶性能。相比较而言，“人工挤奶-称重”法较为简便，但其假定母马的昼夜泌乳量为恒定不变。因此，3种方法各有利弊。在本研究中，采用“人工挤奶-称重”法对伊犁马产奶性能进行了估计，第4泌乳月的日平均产奶量为7 100 mL，第5泌乳月为6 600 mL。这要低于目前的报道。马的产奶性能受品种、遗传、泌乳阶段、营养和环境等多因素的影响。前苏联的研究表明，骑乘纯血马5个月泌乳期平均产奶量为8.10 kg/d，重挽马与哈萨克一代杂种平均为16.86 kg/d。在同等饲养条件下，处于相近泌乳期的新吉尔吉斯马的产奶量约15 kg/d，而伊犁马的产奶量则约10 kg/d［15］。由此可知，品种是影响母马产奶量的重要因素。

3.2 不同日粮蛋白能量水平对伊犁马产奶量的影响

有关日粮粗蛋白和能量水平对母马产奶性能的研究较少。Doreau等［16］研究表明，与饲喂高粗料日粮的母马相比，饲喂高精料和高能量日粮的母马产奶量提高了10%。虽然产奶量有所增加，但乳脂率和乳蛋白率略有下降。Pagan等［17］研究发现，给母马限制能量摄入，马驹的体重不受影响，但母马体重下降。当能量过剩时，母马体重增加。由此可见，日粮能量对母马产奶性能的影响较小，但对母马体重有明显影响。这与本研究的结果相似。从图3可以看出，与消化能相比，粗蛋白对伊犁马日产奶量的影响更为明显。

图3 粗蛋白（A）和消化能（B）日摄入量对日估计产奶量的影响

不同的产奶性能则需要不同的营养供给。对马泌乳期营养需要的研究，寻找出马匹泌乳期的营养需要有助于泌乳母马的科学饲喂。在本研究中日粮4组，即日消化能为106.59 MJ/d，粗蛋白为1 352 g/d的供应在6种日粮中最佳。通过响应曲面分析，400 kg体重的伊犁母马泌乳后期消化能和粗蛋白的需要量分别为108.05 MJ/d和1 419.32 g/d。这较NRC［7］2007年推荐的水平略高。NRC对成熟体重为400 kg，处于第4、5泌乳月母马消化能和粗蛋白的推荐量分别为 98.65 MJ/d、1 118 g/d和94.89 MJ/d、1 064 g/d。NRC［18］1989年对400 kg体重母马泌乳后期的消化能和粗蛋白的推荐量分别为82.35 MJ/d和839 g/d。2007年NRC［7］认为，由于缺乏足够的数据，过去对马的营养需要量可能被低估。

3.3 泌乳阶段对母马产奶性能的影响

泌乳阶段不同马产奶性能存在明显差异。夸特马从分娩后10 d到150 d的产奶量从14.4 kg/d下降到9.8 kg/d［14］。卢西塔诺马（Lusitano）分娩后，产奶量逐渐增加，到产后第31天，达到泌乳高峰，为14.0 kg/d，之后开始逐渐下降，到180 d时，产奶量下降到7.57 kg/d［19］。在本研究中，伊犁马第5泌乳月的产奶量也明显低于第4泌乳月，其下降幅度为6.78%～27.86%。

3.4 不同日粮蛋白能量水平对伊犁马常规乳成分的影响

通过对马乳、牛乳、绵羊乳、山羊乳和母乳的乳成分比较后发现，马乳中的乳脂率为0.5%～2.0%，粗蛋白1.5%～2.8%，乳糖5.8%～7.0%，而母乳中的乳脂率为3.5%～4.0%，粗蛋白0.9%～1.7%，乳糖6.3%～7.0%。由此可见，马乳中多种成分与人母乳相似，如粗蛋白、盐分和乳糖等，但马乳中乳脂率显著低于母乳［20］。不同的泌乳月，乳成分出现明显的变化。乳脂率和乳蛋白率随着泌乳期的延长，其水平逐渐下降，而乳糖含量逐渐升高［19］。在本研究中，乳蛋白率从第4泌乳月的1.74%下降为第5泌乳月的1.63%，乳糖由6.74%增加到7.19%，总固体由9.95%增加到10.45%。然而乳脂率由0.73%增加到0.84%。其原因有待进一步研究。与其他日粮相比，日粮4组的乳脂率较高，这可能与乙酸和3-羟基丁酸的分配和乳腺的摄入有关。乙酸和3-羟基丁酸是乳脂合成的前体物，来源于日粮粗纤维的降解［16］。通过对血液中甘油三酯的分析发现，日粮4组血液中甘油三酯水平显著低于其他试验组（数据未列出），虽然本研究未测定血液中乙酸和3-羟基丁酸水平，但从甘油三酯水平可推测日粮4组中更多的乙酸和3-羟基丁酸流向乳腺，用于合成乳脂。

有关日粮不同粗蛋白能量水平对乳成分影响的报道不多。在本研究中，当DE摄入量为106.59 MJ/d、CP为1 352 g/d时，乳蛋白率最高，增加或减少上述营养供应时，乳蛋白均下降。有研究认为，母马采食能量适中、高粗料日粮乳中脂肪和能量较饲喂高能量和高精料日粮要高［16］。而当日粮能量超过需要量时，乳蛋白和乳脂率反而下降［21］。Pagan等［22］的研究发现，随着日粮能量水平的增加，小母马产奶量并没有增加，相反，总固体、蛋白质、脂肪和总能均有所下降，而马的体况评分得到明显改善。日粮蛋白水平对乳蛋白含量的影响还未得到统一的认识。当日粮蛋白质缺乏时，额外添加粗蛋白可提高乳中蛋白质的含量。但也有研究证明每天补饲2 kg高蛋白颗粒（CP 24%）对放牧条件下马乳成分无影响。Guay等［23］将夸特马分为两组，从分娩前30 d开始分别饲喂雀麦草（CP 11.5%）和苜蓿干草（CP 15.4%）并补饲相同谷物饲料，直到产后70 d结束，结果发现两组仅在产后第1天初乳蛋白含量不同，其他均无显著差别。澳大利亚对纯血马（Thoroughbred）的研究表明，日粮蛋白质的质量影响马乳中的蛋白质含量，当日粮蛋白质产量的50%由豆粕提供时，马乳中的蛋白质水平增加，进而提高马驹的生长速度［21］。

与其他家畜不同，马乳乳糖水平较高（马乳63.7 g/kg，牛乳48.8 g/kg，绵羊乳49 g/kg，山羊乳47 g/kg）［20］。在本研究中，不同日粮对乳糖率均无显著影响。研究表明，乳糖是维持乳渗透压的主要因子，目前仅有少数试验在女性和狗的试验中发现日粮组成可影响乳糖浓度，而大部分的研究均发现乳糖在乳中的浓度相对恒定［16］。

3.5 日粮对马乳中矿物元素的影响

一般而言，矿物元素含量随着泌乳时间的延长，均出现不同程度的下降。研究表明，从产后第4天到第180天，矿物元素含量显著降低，其中Ca从1 240 mg/kg下降到519 mg/kg，P从704 mg/kg下降到310 mg/kg，矿物元素含量与泌乳天数呈三次方的曲线关系［24］。乳中钙、磷来源于日粮和机体钙溶解。机体通过甲状旁腺素和降钙素对血液中钙、磷平衡起到调节作用。一般情况下，乳中钙、磷含量较为稳定，受日粮的影响较小。在本研究中，随着泌乳时间的延长Ca和P水平逐渐下降，不同日粮对乳中Ca无显著影响，虽然第4日粮组乳中P水平有所下降，但Ca/P仍处于正常范围以内。

有关马乳中微量元素含量的报道不多，并且不同的报道中微量元素含量差异较大。Fe在马乳中的浓度为0.22～1.46 mg/L，Zn为0.9～6.4 mg/L，Cu为0.4～1.0 mg/L，Mn为0.01～0.05 mg/L［25］。在本研究中，Fe的变化范围为20.25～40.46 mg/L，Zn为 0.38～2.10 mg/L，Cu为 0.28～0.87 μg/L，Mn为0.01～0.05 mg/L。由此可见，伊犁马乳中Fe水平明显高于现有报道，而Cu明显低于现有报道。这可能与日粮有重要关系。伊犁地区土壤中是否富Fe和缺Cu需要进一步研究。在4种微量元素中，除Cu外，Fe、Zn和Mn的水平与日粮有关。不同日粮蛋白和能量水平是否影响马对微量元素的消化和吸收还未见报道，从现有的研究分析，随着日粮蛋白能量比增加，奶牛对营养物质的表观消化率增加，生产性能提高［26］。因此，适宜的日粮蛋白能量水平有益于马营养物质的消化，可能影响乳中微量元素的含量。

4 结论

日产奶量与粗蛋白和消化能的回归关系为日产奶量（mL/d）=-1.052 1×105+581.678 3×DE+116.601 2× CP-0.111 0×DE×CP-0.037 2×CP2-1.958 5×DE2（P＜0.05）。DE和CP日摄入量影响处于泌乳后期伊犁马的产奶量和乳成分，400 kg体重伊犁马泌乳后期DE和CP的适宜需要量分别为108.05 MJ/d和1 419.32 g/d。

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Effects of Dietary Protein and Energy Levels on Performance and Milk Composition of Yili Mares

Jin Weixing1，DengHaifeng2，Chen Yong1，et al
（1.College ofAnimal Science，XinjiangAgricultural University，Urumqi 830052，China；2.Zhaosu Horse Farm，Yili Kazak Autonomous Prefecture）

In this trial，two-factor 4 levels ofsaturated D-optimal design was used tostudythe effects ofcrude protein（CP）and digestible energy（DE）on milk performance and milk composition ofYili horse in late lactation stage，and a suitable CP and DE requirements through the response surface methodologywere obtained.ThirtyYilimares aging11～12 years with weighing410 kg± 30 kg，parity of 4～5 in third lactation month were selected and randomly divided into six groups with five repeats in each group. All horses were fed with six rations containing different levels of DE and CP for 60 d.The results showed that with the increase of CP and DE intake，estimated dailymilk production increased gradually，and the group 4（with CP 1 352 g/d，DE 25.5 Mcal/d）reached the maximum of 8 156 mL/d.Meanwhile，the contents of fat，protein，zinc and manganese in mare milk of group 4 were the highest among the groups，and the values were 0.99%，1.77%，1.12 μg/mL and 28.96 ng/mL，respectively，and somatic cell count and phosphorus concentration were the least，were 10.60×103counts/mL and 0.32 mg/mL.The lactose，total solids，calcium and copper contents in each group were not significantly different.The regression expression of CP，DE and the daily milk yield was：daily milk yield（mL/d）=-1.024 4×105+2 330.102 8×DE+114.350 2×CP-0.454 2×DE×CP-0.036 452× CP2-32.498 9×DE2（P＜0.05）.The results suggest that DE and CP daily intake affect milk yield and milk composition of Yili mares in late lactation stage，the suitability requirements of DE and CP for 400 kg weight Yili mares at late lactation stage are 108.05 MJl/d and 1 419.32 g/d. Keywords：Yili horse；ration；crude protein；digestible energy；milk composition；milk yield

S821.5

A

2095-3887（2014）06-0029-07

10.3969/j.issn.2095-3887.2014.06.008

2014-04-24

国家科技支撑计划课题（2012BAD45B02）

靳伟星（1988-），在读硕士研究生，主要从事草食动物营养的研究。

陈勇，教授，博士。