脂肪酸制剂对泌乳奶牛消化和生产性能的影响

2017-01-04徐巧云邹益东经语佳邹苏燕王梦芝王洪荣

饲料工业 2017年13期

■徐巧云邹益东经语佳邹苏燕王梦芝王洪荣

（1.宜兴市天石饲料有限公司，江苏宜兴 214251；2.扬州大学动物科学与技术学院，江苏扬州 225009）

瘤胃发酵在反刍动物饲料消化过程中起着重要作用。饲料经瘤胃微生物可降解为挥发性脂肪酸（VFA）、肽类、氨基酸等成分，并用于菌体蛋白及B族维生素的合成[1]。反刍动物利用的VFA、菌体蛋白等大部分营养物质也主要来源于瘤胃发酵[2]。在生产实践中，人们为获得高产而大量使用精料，通常会引起瘤胃发酵类型的改变，从而导致乳脂率降低，更甚为瘤胃酸中毒等问题[1]。在日粮中添加适当的调控剂可以改善瘤胃内环境，提高瘤胃对粗纤维的利用率，从而提高奶牛的生产性能[3]。为了最大限度地发挥瘤胃发酵的有利之处并降低部分养分的流失，瘤胃调控剂被广泛应用于生产之中。瘤胃发酵产生的VFA中，乙酸、丙酸、丁酸占95%[4]。其中，乙酸经瘤胃壁未被吸收部分通过血液被输送到乳腺，用以合成乳脂肪中的一系列短链脂肪酸[5]或三羧酸循环氧化供能；丙酸是早期泌乳奶牛经过糖异生途径合成机体代谢所需葡萄糖的主要前体物质；大部丁酸经瘤、网胃壁吸收转变为β-羟丁酸而作为几种体组织的能量来源[6]。同时，丁酸也是乳脂肪中的短链脂肪酸来源。同时，丁酸也是乳脂肪中的短链脂肪酸来源，也可与乙酰辅酶A缩合形成高级脂肪酸[5]。菅景颖等[7]研究表明，乙酸、丁酸比例的增加，有利于奶牛乳脂率的提高。与此同时，VFA的代谢能为瘤胃的消化吸收提供部分能量[8]。并且VFA也能使瘤胃保持一种良好的酸性环境，其有利于瘤胃微生物的生长、繁殖[9]。Potu等[10]研究证明，瘤胃微生物区系及其发酵过程会受到脂肪酸或酯类的影响，在饲料中添加脂肪酸或酯类，可促进反刍动物消化吸收。而且瘤胃发酵产生的乙酸、丙酸的量在一定程度上也受到不同脂肪酸的影响[11]。本课题组前期研究表明添加6种不同的长链脂肪酸对瘤胃发酵模式有一定的调控效果[12]，并通过正交试验筛选出适合瘤胃微生物发酵模式的较理想脂肪酸组合。但在实际过程中添加长链脂肪酸作为瘤胃调控剂对奶牛的泌乳、乳品质等是否有促进作用尚不明了。本试验在不同长链脂肪酸组合对体外瘤胃细菌发酵和群体结构的基础上，研究脂肪酸制剂对奶牛泌乳性能和乳品质的影响，为阐明长链脂肪酸组合瘤胃调控剂对泌乳性能机理研究提供一些基础资料。

1 材料与方法

1.1 试验设计

本研究试验动物来自扬州大学实验农牧场。选择18头体重(630±20)kg、胎次、泌乳期(80±3)d、泌乳量、体况(3.0分)等均基本一致的荷斯坦奶牛作为试验动物。参照NRC(2001)奶牛饲养标准配制试验用基础日粮，持续饲喂试验用基础日粮(扬州大学实验农牧场提供)。试验奶牛分单圈饲养，饲养管理一致，每天两次等量饲喂（先粗后精），每天挤奶3次，自由饮水。试验牛随机分为3组，分别为棕榈酸钙对照组(日粮中添加1%的棕榈酸钙)、乙酸制剂组(日粮中添加1%的乙酸制剂)、丁酸制剂组(日粮中添加1%的丁酸制剂)。基础日粮的组成及营养水平见表1。采用试验期为45 d，其中15 d为预饲期，30 d为正试期的饲养方式进行试验。正试期每天记录产奶量，并在正试期的0、15、30 d采集奶样、饲料样、粪样、血样以进行乳品质、消化率、血液等指标的测定。

表1 基础日粮组成及营养水平（干物质基础）

1.2 样品采集与测试

1.2.1 干物质采食量

预试期采用本组特配饲料排空，正式期间每天对该试验牛群的采食量进行测定，计算出平均每头牛每天的干物质采食量。

测定实际采食量：记录早、晚投喂料以及清槽时剩余量。

测定全混合日粮干物质比率：投料时在食槽中进行取样，并将样品放置在烘箱中(105℃杀菌，65℃烘烤)，待样本完全烘干后，算出含水量。干物质比率(%)=烘干样本重/新鲜样本重×100。每头牛采食量(kg)=早晨投料量(kg)+晚上投料量(kg)-清槽剩余量(kg)。

每头牛1 d的干物质采食量(kg/头)=每头牛采食量(kg)×饲料干物质含量(%)。

1.2.2 血样采集及测定

正试期最后2 d晨饲前采集血样，每天尾动脉采3次血，连续采2 d，于抗凝管中，4℃、3 500 r/min离心15 min分离，取血清用于DH-364型全自动生化分析仪(南京神舟英诺华医疗科技有限公司，中国南京)。

1.2.3 奶样采集及测定

正试期最后2 d，每天记录每头牛早、中、晚挤奶量，计算平均值，记录产奶量，并各时间点采一管奶样充分混匀送检。乳品质分析采用扬大康源乳业的丹麦福斯120乳品检测仪（红外线）检测乳脂率、非脂乳固体、乳蛋白率、牛奶密度等乳品质指标。

1.2.4 粪样采集及测定

部分收集正试期最后2 d各头牛的粪样，按照200 g粪便加10%H2SO410 ml的量固氮，粪样65℃烘干粉碎后制成分析样品，取适量用于测定粗蛋白、NDF、ADF等含量。

1.2.5 饲料样采集及测定

灌注期每天采集所饲喂日粮充分混匀后，用于测定干物质、NDF、ADF等含量。

1.2.6 表观消化率的计算

采用酸不溶灰分(AIA)作为内源指示剂进行营养成分表观消化率的计算，公式如下：

某营养成分的表观消化率(%)=1-bc/ad。

式中：a——饲粮中某营养成分的含量；

b——粪样中某营养成分的含量；

c——饲粮中AIA的含量；

d——粪样中AIA的含量。

1.3 统计与分析

用Excel对试验数据进行整理，采用SPSS 16.0软件进行方差分析和邓肯氏多重比较。

2 结果与分析

2.1 对采食量和饲料养分消化率的影响(见表2)

表2 不同长链脂肪酸组合对采食量和饲料养分消化率的影响（干物质基础）

由表2可知，在第0、15、30 d，乙酸制剂组与丁酸制剂组的采食量和对照组相比差异不显著(P＞0.05)；棕榈酸钙对照组在饲料的干物质消化率的第15、30 d均显著低于其他两组(P＜0.05)；在第15 d，棕榈酸钙对照组在中性洗涤纤维消化率方面显著低于其他两组(P＜0.05)；但在第30 d，棕榈酸钙对照组与丁酸制剂组无显著差异(P＞0.05)；酸性洗涤纤维消化率在处理和时间上无显著差异(P＞0.05)。

2.2 对血糖、血清总胆固醇和总蛋白含量的影响（见表3）

表3 不同长链脂肪酸组合对血糖、血清总胆固醇和总蛋白的影响

由表3可知，血清总蛋白含量在处理和时间上差异不大（P＞0.05）；在血清总胆固醇含量方面，丁酸制剂在第15 d显著高于乙酸制剂组，但丁酸制剂组和棕榈酸钙对照组间差异不显著（P＞0.05）；第30 d，乙酸制剂组的血清总胆固醇含量显著低于棕榈酸钙对照组（P＜0.05）；血糖含量在处理和时间上无显著差异（P＞0.05）。

2.3 对泌乳性能和乳品质的影响（见表4）

表4 不同脂肪酸组合对泌乳性能和乳品质的影响

由表4可知，棕榈酸钙对照组的产奶量最低（P＜0.05），乙酸制剂组第30 d的产奶量高于棕榈酸钙对照组的4.92%，丁酸制剂组高于棕榈酸钙对照组的3.47%；虽然原料乳的乳蛋白含量在组间没有明显差异，但第30 d时，乙酸制剂组的乳脂含量显著高于对照组（P＜0.05），为3.41%。

3 讨论

刘大森等[13]研究表明，补充油脂后对DM（干物质）、ADF（酸性洗涤纤维）的全消化道表观消化率无显著影响。Atkinson等[14]也曾报道，补饲不同水平的植物油脂对奶牛瘤胃或全消化道DM、NDF（中性洗涤纤维）消化率影响不显著，这与本试验结果提高了中性洗涤纤维的消化率不尽一致。但有报道表明，在粗纤维水平较高的情况下，如果添加适当的油脂在一定程度上是能够提高消化率[15]。瘤胃微生物群体中细菌类大体上分为纤维素分解菌、半纤维素分解菌、蛋白分解菌、淀粉分解菌等11类，这些菌类可以通过分泌各种酶来消化日粮[16]。

血糖浓度值过高或过低均不利于动物的正常生理代谢[17]。血糖是指血液中的糖分，通常情况下是指葡萄糖（GLU）[18]。在奶牛能量吸收代谢过程中，90%以上的葡萄糖是依赖糖异生作用在体内合成的[19]。瘤胃发酵产生的丙酸是反刍动物重要的葡萄糖前体[20]。有研究表明，血糖浓度与瘤胃内丙酸产量有很强的正相关性[21]。本试验中奶牛血液中血糖与对照组相比，没有发生太大的变化。这说明该添加的水平对血糖的维持没有不良的影响。血清总胆固醇是指血液中所有脂蛋白所含胆固醇的总和，胆固醇也是血脂中的一种[22]。有研究报道，在奶牛日粮中添加油料籽实会提高血液中胆固醇含量[23]。刘朝亮等[24]研究表明，日粮中添加大豆油组和花生油组奶牛血液中的胆固醇含量显著高于对照组，分别提高了17.56%和22.16%。高血脂与一系列营养代谢疾病有密切联系[25]。Schrade等[26]和Kritchevsky[27]研究表明，血清胆固醇的主要决定因素是饱和脂肪酸，单不饱和脂肪酸对胆固醇无显著影响，而多不饱和脂肪酸可起到降低血清胆固醇含量的作用。据估计50%以上的乳脂源于血脂，且乳脂中一半左右的C16∶0和其它更长链的脂肪酸均直接源于血脂[17]。本试验中试验组血清总胆固醇含量低于对照组，这可能是乙酸制剂组和丁酸制剂促进了牛奶的产量和乳脂合成所致。血清总蛋白（TP）为血清ALB（白蛋白）与血清球蛋白（GLB）之和，ALB是评判动物能量和蛋白质营养状况的重要指标之一，显示肝脏的合成功能[28]。因此，血液中ALB下降是肝功能损害的重要标志[29]。机体内参与免疫反映的蛋白质主要是GLB，血液中含量的高低与机体体液免疫功能呈正相关性[28]。试验组与对照组之间差异不大，说明乙酸制剂组与丁酸制剂组对奶牛肝脏、免疫功能无影响。

Bu等[30]研究显示，当在日粮中单独补饲大豆油和亚麻籽油或联合补饲占干物质4%的量时，试验组相对对照组产奶量提高了16.7%。2008年Gŏmez等[31]在奶用羊日粮中添加6%的橄榄油也同样提高了产奶量。这与本试验结果相一致。Whitlock[32]等在奶牛日粮中补饲脂肪时发现乳脂浓度降低了9%～14%。Bu等在日粮中单独添加4%的亚麻籽油或大豆油或联合添加时，处理组的平均含量与对照组的乳脂含量相比下降了0.23%[30]。但Gŏmez等[31]在奶羊试验中补饲6%的橄榄油时却增加了乳脂产量。Bouattour等[33]在奶山羊日粮中补加豆油的结果也表明，乳脂含量和产量得到了一定的提升。研究结果的不一致可能与添加的比例、以及其油脂的组成比例不同有关。另有研究表明，瘤胃发酵产生乙酸和3-羟基丁酸是乳腺上皮合成脂肪酸的主要原料[17]，乙酸和丁酸用于合成脂肪，当乙酸、丁酸浓度高时，乳脂率也会相对提高[34]。本试验中乙酸制剂组的乳脂率即最高，则可能通过促进了乙酸的吸收和发酵进而提高乳脂率有关。与此同时，该组的奶产量也较高，由此可以初步得出乙酸制剂组对泌乳性能和乳品质的提高有一定的促进作用。