菊芋茎秆对荷斯坦奶牛泌乳性能及抗氧化能力的影响

2017-01-04杨立杰杨在宾姜淑贞杨春霞吴修成

饲料工业 2017年13期

■杨立杰杨在宾* 姜淑贞薛峰杨春霞吴修成杨诚

（1.山东农业大学动物科技学院，山东泰安 271018；2.山东杰瑞牧业有限公司，山东莱芜 271132；3.山东新糖源农业科技有限公司，山东沾化 256811）

奶牛养殖作为我国畜牧业生产中重要的组成板块，其饲养环境、饲料营养组成及健康的体况是人们获取优质奶源的重要保障（张敏，2016）。菊芋（Helianthus tuberosus L）俗称鬼子姜或洋姜，为菊科向日葵属多年生草本植物（Kays等，2017）。菊芋叶片中化学成分主要为酚类和倍半萜内酯类化合物，黄酮类化合物是植物叶片中重要的生理活性成分，具有保护心脑血管、抗菌消炎、抗氧化和延缓衰老的功效（郑晓涛，2012）。菊芋适应性广，抗逆性强，能源化利用方式多样，且环境友好，作为饲料，是能够有效解决我国能源物质种植过程中与粮争地、与人争地矛盾的非粮能源植物之一（刘丹梅等，2009）。之前对菊芋饲用价值的研究，多集中于其营养价值方面（杜昱光等，2009；刘法涛，1997），而作为功能性饲料，提高动物机体健康方面却鲜有报道。本试验通过对泌乳期荷斯坦奶牛日粮中添加10%菊芋青贮秸秆，探讨菊芋青贮秸秆对奶牛泌乳性能和抗氧化能力的影响，以期为天然抗氧化剂的开发应用提供借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择适时种植的当年生菊芋产区1万亩（山东省滨州市沾化区），于块茎收获期前2周，离地面2～10 cm刈割。24 h内，将收获的地上部分铡草机铡碎值2 cm左右，装入2.5 m3塑料袋，压实、密封，青贮保存。6周后，测定营养成分（干物质、粗脂肪、粗蛋白、有机物）后，进行产奶牛饲喂试验。

1.2 试验方法

选择泌乳期30周的经产荷斯坦奶牛90头，每天测定产奶量3周，期间奶牛TMR平均日采食量为40 kg。于第4周，所有试验奶牛饲喂90%TMR日粮和10%菊芋青贮共40 kg，进行菊芋添加效果试验。试验第1 d与21 d，随机选择6头奶牛，早饲前，颈静脉采血。测定血液生化和血清抗氧化指标；试验第7 d、14 d与21 d，随机选择10头牛，采集奶样，测定乳成分和乳抗氧化指标，每天记录产奶量。奶牛的营养需要参考中国奶牛饲养标准，TMR组成见表1。精料组成见表2。

试验奶牛的管理、饲喂方式、挤奶方式及日常管理均按照奶牛场现有规程进行。试验期间，每天5：30和15:00喂料，6:00和17:30挤奶，自由饮水，夜间运动场放牧。青贮菊芋秸秆在喂料时添加到TMR日粮中，搅拌均匀。按常规管理方法做好驱虫、免疫和消毒工作。

表1 TMR组成

表2 精料组成

1.3 测定指标

样本营养成分的测定：干物质采用（105℃）烘干法（GB/T 6435-2006）；粗蛋白采用凯氏半微量定氮法（GB/T 6432-94）；粗脂肪（EE）采用索氏乙醚提取法（GB/T 6433-2006）；粗灰分（ASH）采用（550℃）灰化法（GB/T 6438-2007）。

血液常规指标：采用KX-21型血细胞分析仪，测定血液红细胞、白细胞、血小板、淋巴细胞比率、血红蛋白、红细胞压积等。

抗氧化指标：测定血清和乳汁中的过氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）浓度和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性。

乳汁指标：酸度、乳蛋白、乳脂肪、非脂固形物和冰点值。

1.4 统计方法

数据采用SAS 9.2统计软件，各处理组间差异采用单因子方差（one-way ANOVA）分析，采用正交多项式比较法对菊芋饲喂不同时间点的处理效应进行一次线性回归分析，用Duncan's多组极差检验法进行多重比较，显著性水平P＜0.05。

2 结果与分析

2.1 菊芋秸秆对血液常规指标的影响(见表3)

表3 饲喂青贮菊芋秸秆前后血液常规指标比较

表3可见，青贮菊芋秸秆饲喂前后，奶牛血液中白细胞、红细胞和血小板总数，红细胞压积、平均体积、平均血红蛋白量和血红蛋白浓度，以及淋巴细胞比率均没有表现出明显的变化（P＞0.05）。

2.2 菊芋秸秆对奶牛抗氧化能力的影响

表4和表5分析表明，奶牛日粮中添加10%青贮菊芋茎秆，提高了血清中的谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性（P＜0.05），随着饲喂时间延长，线性提高了乳汁中超氧化物歧化酶（SOD）活性（P＜0.01），奶牛饲喂10%菊芋茎秆青贮日粮3周，使血清GSHPx活性提高了10.4%，使乳汁中GSH-Px和SOD活性分别提高了18.7%和28.8%。

表4 饲喂青贮菊芋秸秆前后血清抗氧化水平比较

表5 饲喂青贮菊芋秸秆前后牛奶抗氧化水平比较

2.3 菊芋秸秆对乳成分的影响

饲喂青贮菊芋秸秆3周后，奶牛泌乳性能分析见表6。方差分析表明，荷斯坦奶牛日粮中添加10%青贮菊芋茎秆不能改变产奶量、乳汁酸度、乳蛋白浓度、非脂固形物含量和冰点值（P＞0.05），但可以使乳脂率提高7.7%（P＜0.05）。

表6 饲喂青贮菊芋秸秆前后泌乳性能比较

3 讨论

动物机体的氧化会产生大量自由基，机体的正常防御可以将其及时清除，以维持自由基代谢平衡（郑萍，2016）。然而，生物膜中大量的不饱和脂肪酸及外界诸多不利因子会造成自由基体内蓄积，进而破坏分子固有结构，导致动物机体疾病的发生（王海涛，2016）。奶牛机体上通常体现为免疫力下降、乳房炎和子宫炎等（申义君等，2014；黄志坚等，2004）。前人研究表明，菊芋地上秸秆部分含有丰富的总酚、总黄酮，具有良好的抗氧化活性（张海娟，2010）。此外，绿原酸作为菊芋叶片中重要的生理活性物质，其分子结构中的活性羟基可以形成具有消除羟基自由基活性的氢自由基，以保护机体组织免受氧化作用损伤（孙鹏程，2014）。另有报道表明，绿原酸清除自由基能力与其自身浓度呈剂量关系（胡宗福等，2006）。本研究结果显示，荷斯坦奶牛饲粮中添加10%的青贮菊芋秸秆，饲喂3周后，奶牛血液常规指标并没有产生显著变化（P＞0.05），血清中GSH-Px活性提高了10.4%，乳汁中GSH-Px和SOD活性分别提高了18.7%和28.8%，揭示了青贮菊芋秸秆作为一种潜在的天然抗氧化功能饲料的可行性。提取菊芋植株中具有抗氧化功能的有效成分，促进新型饲料添加剂的开发与利用，将成为菊芋资源开发的必然趋势。

关于菊芋秸秆对奶牛泌乳性能的影响鲜有报道。本研究表明，饲料中添加10%的青贮菊芋秸秆，可以提高奶牛乳脂率7.7%。奶牛乳脂率高低，主要取决于日粮中粗纤维含量的多少，粗纤维在瘤胃内被分解为乙酸，而乙酸是合成乳脂肪的主要原料（赵小刚等，2006；刘琴等，2004）。研究表明，瘤胃中产生高乙酸比例的日粮，可以高效率地提高奶牛乳脂率。当乙酸/丙酸降至2.2以下时，乳脂率开始下降，而乙酸/丙酸降至2.2以下主要是由丙酸生成增加，而不是乙酸生成减少所致（李爱华等，2010；盛治国等，2003；隋国香，2016）。目前，众多奶牛养殖户一味追求高产奶量，使产奶牛出现“高丙酸型”瘤胃，造成乳脂率降低。综上所述，饲粮中添加10%的青贮菊芋秸秆，可以在不影响奶牛产奶量的前提下，显著提高牛奶乳脂率。