湿玉米纤维饲料对奶牛瘤胃发酵和产奶性能的影响

潘春方，姜 鑫，徐宏建，张永根*

（1.黑龙江省兽药饲料监察所，黑龙江哈尔滨 150069；2.东北农业大学动物科学技术学院，黑龙江哈尔滨 150030）

湿玉米纤维饲料对奶牛瘤胃发酵和产奶性能的影响

潘春方1,2，姜 鑫2，徐宏建2，张永根2*

（1.黑龙江省兽药饲料监察所，黑龙江哈尔滨 150069；2.东北农业大学动物科学技术学院，黑龙江哈尔滨 150030）

为研究饲喂不同比例的湿玉米纤维饲料（WCGF）对奶牛瘤胃发酵以及对高产奶牛产奶性能的影响，试验1选用4头装有永久性瘤胃瘘管的健康荷斯坦牛，采用4×4拉丁方试验设计，在日粮干物质中添加WCGF比例分别为0%、15%、25%和35%，测定奶牛瘤胃内环境的变化。结果表明：随着WCGF饲喂量的增加，35%处理组奶牛瘤胃液氨态氮（NH3-N）浓度升高，乙酸浓度下降，且乙酸/丙酸也随之下降（P＜0.05）。试验2选择60头健康的高产奶牛，采用单因素随机试验设计，在日粮干物质中添加WCGF比例为25%，测定高产奶牛产奶性能的变化。结果表明：与对照组相比，试验组高产奶牛的产奶量虽然降低了2.65%，但提高了乳脂率（P＜0.05）。综上可知，WCGF在奶牛日粮配方中的比例不宜过高，当WCGF在高产奶牛日粮配方中添加比例为25%虽不能增加产奶量，但可提高乳脂率。

湿玉米纤维饲料；瘤胃内环境；生产性能

随着我国玉米深加工行业的迅速发展，大量深加工产品产出的同时伴随着大量的副产物产出[1]，这些副产物直接堆放或直接当作废弃物扔掉，不仅会造成严重的环境污染，而且也会增加深加工企业处理这部分副产物的成本。若能进一步对副产物进行营养价值评定，根据其各自的特点加以利用，不仅可减少企业处理这些副产物花费的人力、物力和财力，还能带来相应的经济效益。与此同时，随着我国养殖业的迅速发展，优质粗饲料严重缺乏，将玉米副产物用作饲料尤其是作为反刍动物的饲料非常可行。

湿玉米纤维饲料（Wet Corn Gluten Feed，WCGF）是玉米湿磨法生产淀粉的副产物，是一种相对廉价的饲料资源。如果在奶牛日粮中科学地饲喂WCGF，对于提高养殖场盈利存在巨大的潜力[2]。Staples等[3]研究表明，对泌乳奶牛饲喂WCGF会不同程度地影响奶牛的产奶量。Wickersham等[4]研究表明，日粮中用20%WCGF替代部分粗饲料和精饲料能够对泌乳中期和后期的生产水平得以很好改善，饲喂WCGF后，提高了奶牛的产奶量、乳成分和能量校正乳等。Kononoff等[5]研究表明，WCGF可以替代部分浓缩饲料和草料，同时还能提高奶牛的生产性能。本试验通过研究饲喂不同比例湿玉米纤维饲料[0%、15%、25%和35%WCGF（DM）]对奶牛瘤胃内环境和瘤胃微生物的影响，旨在进一步探索WCGF对奶牛的营养价值，为今后的研究与应用提供一定的理论数据和指导。

1 材料与方法

1.1 试验1 WCGF对奶牛瘤胃发酵的影响

1.1.1 材料 WCGF由嘉吉生化有限公司提供。

1.1.2 试验动物与饲粮组成 试验在东北农业大学香坊实习基地进行，选用4头体重为600 kg左右且安装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦牛作为试验动物。采用4×4拉丁方试验设计，饲喂在日粮干物质中WCGF添加比例分别为0%、15%、25%、35%的4个处理组日粮（表1），每天06:00和18:00进行饲喂。每期预试期15 d，正试期为7 d，试验共分4期完成，用于研究WCGF对奶牛瘤胃内环境的影响。

1.1.3 样品的采集和制备 经过15 d的预试期后，在正试期第1～2天采样。采样时间点设计为0、2、4、6、8、10、12 h[6]，即每天的06:00、08:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00。从瘤胃的各个位置采集瘤胃液混合后立即测定pH，然后用4层纱布过滤后在3 000 r/min的离心机上离心，离心后上清液分别倒入试管中-20℃保存待用，用于氨态氮（NH3-N）和挥发性脂肪酸（VFA）的测定。

1.1.4 测定项目与方法 根据康奈尔净碳水化合物净蛋白体系对WCGF营养成分进行测定[7]。采样后立即用梅特勒-托利多FE20型酸度计测定pH。-20℃保存的备用瘤胃液用奥立龙ORION EA-940双通道专业型离子浓度（ISE）测定仪（上海硕光电子科技有限公司），测定瘤胃液中氨态氮（NH3-N）的含量[8]，采用气相色谱测定法测定挥发性脂肪酸（VFA）[8]。其中气相色谱仪（岛津GC-2010，日本）气化室参数：载气氮气（N2），分流比40:1，进样量0.4 μL，温度220℃。色谱柱参数：HP-INNOWax毛细管色谱柱恒流模式，流量2.0 mL/min，平均线速度38 cm/s。柱温箱参数：程序升温120℃3 min，10℃/min，180℃1 min。检测器参数：氢气（H2）流量40 mL/min，空气流量450 mL/min，柱流量+尾吹气流量45 mL/min，火焰离子检测仪（FID）温度250℃。

表1 试验饲粮组成及营养成分（干物质基础）

1.2 试验2 WCGF对奶牛产奶性能的影响

1.2.1 试验动物和饲粮组成 选择60头健康的荷斯坦牛，按照产奶量、胎次和泌乳天数等相近的原则进行分组，每组30头，试验前各组基本情况见表2。试验组和对照组的试验饲粮见表3。对照组未饲喂WCGF，试验组WCGF的添加量为25%（DM）。

1.2.2 样品的采集和试验方法 采用单因素对比试验设计，15 d预试期，75 d正试期。根据DHI性能测定对奶牛生产性能的影响。

1.3 统计分析 采用Excel对数据进行基本处理，利用SAS9.2软件包中的平衡试验设计方差分析过程，均值的多重比较采用Duncan's法进行，结果以平均值±标准误表示。

2 结果与分析

2.1 WCGF营养成分的测定 由表4可知，来自不同批次的WCGF营养成分之间差异较大。WCGF属于高水分的副产物，干物质（DM）含量为39.16%；粗蛋白（CP）含量较高，达到17.82%，中性洗涤纤维（NDF）含量较高，达到49.93%，酸性洗涤纤维（ADF）含量为14.39%，钙（Ca）含量为0.06%，磷（P）含量较高，为0.96%，灰分（Ash）和脂肪（EE）含量分别为4.45%和2.48%。

表2 试验前试验牛基本情况

表3 基础饲粮组成及营养成分

2.2 WCGF对奶牛瘤胃发酵的影响 从表5中可以看出，各处理组的瘤胃pH为6.24～6.31，各处理组之间差异不显著（P＞0.05）。瘤胃NH3-N含量随着饲喂量的增加呈上升趋势（P＜0.0001）。瘤胃乙酸随着饲喂量的增加呈下降趋势，而丙酸呈上升趋势（P＜0.0001）。各处理组之间的丁酸含量无显著差异（P＞0.05）。随着WCGF饲喂量的增加，瘤胃内丙酸增加，乙酸减少，乙酸/丙酸呈下降趋势（P＜0.0001）。

2.3 WCGF对奶牛产奶性能的影响 由表6可知，与对照组相比，添加25%的WCGF降低高产奶牛的产奶量（P＜0.05），降低了2.65%，且乳中的乳蛋白率和乳糖率都呈下降趋势，但乳蛋白率和乳糖率与对照组差异均不显著（P＞0.05）。与对照组相比较，饲喂25%WCGF组增加了体细胞数（P＞0.05）。25%WCGF组的乳脂率高于对照组（P＜0.05）。

表4 WCGF的营养成分（DM基础） %

表5 饲喂不同比例的WCGF对奶牛瘤胃发酵的影响

3 讨 论

3.1 WCGF的营养成分 关于WCGF的营养成分在国外已有大量报道[9-12]，但本试验的WCGF与国外的WCGF在常规营养成分上存在一定的差异，但总的主要特征如含有较高的粗蛋白、纤维以及高磷等大体相似。存在差异的几个原因：①用于淀粉加工的玉米品种存在差异；②国内外生产淀粉所使用的玉米质量不同；③国内外生产淀粉的生产工艺之间存在一定的差异。试验结果还显示，不同批次的WCGF营养成分之间存在的差异较大，可能是由于不同批次使用的玉米原料存在一定的差异，也可能是将玉米浆浓缩后的营养成分有所变动，或是玉米浆与玉米皮的混合比例产生了细微的变动。这就要求在WCGF的使用过程中，要对来自不同批次的WCGF进行营养成分的测定，确定具体的营养成分含量，从而保证奶牛日粮配方的稳定性，满足奶牛不同阶段的具体的营养需要。

表6 WCGF对奶牛产奶性能和乳成分的影响

3.2 WCGF对奶牛瘤胃发酵的影响 瘤胃内呈高度厌氧的环境，瘤胃液呈现有规律的变动，为微生物发酵饲料创造了理想的条件。Mullins等[13]研究结果表明，随着WCGF在奶牛日粮中饲喂比例的增加，瘤胃pH呈下降趋势。但在本试验中，不同添加比例WCGF组之间瘤胃pH差异不显著，这说明各处理组的饲喂量对奶牛日粮中的有效纤维没有显著影响。这可能是为了维持各处理组间的物理有效纤维含量，增加了羊草的饲喂量，进而增加了奶牛的咀嚼活动产生大量的唾液对瘤胃pH起到了一定的缓冲作用。也可能是因为随着WCGF饲喂量的增加，减少了日粮中的淀粉含量，导致瘤胃pH升高，这与Sullivan等[14]、Schroeder[15]的研究结果一致。随着WCGF饲喂比例的增加，瘤胃乙酸显著下降，这与Mullins等[13]和Sullivan等[14]的研究结果一致；随着饲喂量的增加，瘤胃丙酸的含量呈现增加，这与Sullivan等[14]的研究结果一致。这可能是由于日粮中添加WCGF后饲料颗粒度即日粮中的物理有效中性洗涤纤维含量的不同，也可能是瘤胃的纤维消化率以及非可溶性碳水化合物的发酵产物较少等原因导致这一结果。本试验乙酸/丙酸为2.24，而Sullivan等[14]和Mullins等[13]分别为2.0和1.96。

3.3 WCGF对奶牛产奶性能的影响 WCGF对高奶牛生产性能的影响的报道结果并不一致。本试验结果显示，对高产奶牛饲喂WCGF的效果不是很好，饲喂后产奶量显著下降，但提高了乳脂率，乳蛋白也呈下降趋势。Staples等[3]研究发现，对泌乳奶牛饲喂WCGF会不同程度地影响奶牛的产奶量，添加WCGF会导致奶产量下降（30.5 vs. 29.9、28.1、30.5 kg/d），但乳脂率线性增加（2.86% vs. 2.97%、3.15%、3.21%），蛋白质浓度（3.19% vs. 3.14%、3.14%、3.08%）均下降，与本试验结果一致。但Boddugari等[16]研究表明，在奶牛泌乳期，WCGF可以取代饲粮中高达45%的浓缩料和草料，产奶量和乳脂含量各组之间无显著差异。Armentano等[11]研究结果表明，在饲粮中添加36%WCGF代替饲粮中的谷物混合物对奶牛的产奶量、乳成分及干物质采食量均无显著影响。Vanbaale等[2]研究结果表明，饲喂WCGF替代奶牛饲粮中的部分苜蓿、青贮和玉米等混合料可有效提高奶牛的产奶量，与本试验结果不同。本试验结果还显示，饲喂WCGF后，各试验组的体细胞数无显著变化，这表明饲喂25%WCGF对奶牛健康无不良影响。

4 结 论

本研究结果表明，在WCGF的使用过程中，要对来自不同批次的WCGF均进行营养成分的测定；根据WCGF对奶牛瘤胃内环境的影响，WCGF的饲喂比例不应高于35%，以25%较为适宜；WCGF未增加高产奶牛的产奶量，但提高了乳脂率。

[1] 李凤英. 玉米淀粉厂副产品及废液的综合利用[J]. 食品科技, 1995, (1):36.

[2] Vanbaale M J, Scheffel M V, Titgemeyer E C, et al. Evaluation of wet corn gluten feed as an ingredient in diets for lactating dairy cows[R]. Kansas Agricultural Experiment Station and Cooperative Extension Service, 1999, 17-18.

[3] Staples C, Davis C, Mccoy G, et al. Feeding value of wet corn gluten feed for lactating dairy cows[J]. Dairy Sci, 1984, 67 (6):1214-1220.

[4] Wickersham E, Shirley J, Titgemeyer E, et al. Response of lactating dairy cows to diets containing wet corn gluten feed or a raw soybean hull-corn steep liquor pellet[J]. J Dairy Sci, 2004, 87 (11):3899-3911.

[6] Erwin E S, Marcog J, Emery E M. Volatile fatty acid analyses of blood and rumenuid by gas chromatog raphy [J]. J Dairy Sci, 1961, 44(9): 1768-1771.

[7] 曲永利, 吴健豪, 李铁. 应用康奈尔净碳水化合物-蛋白质体系评定东北农区奶牛饲料营养价值[J]. 动物营养学报, 2010, 22(1):201-206.

[8] 段春宇, 张永根, 辛杭书, 等. 饲粮中添加海南霉素对奶牛瘤胃发酵及甲烷产量的影响[J]. 动物营养学报, 2012, 24(1):152- 159.

[9] Allen M, Voelker J, Oba M. Physically eectiveber and regulation of ruminal pH: More than just chewing[M]// Joshi N P, Herdt T H, ed Production Diseases in Farm Animals.. Wageningen, the Netherlands: WageningenAcademic Publishers, 2006: 270-278.

[10] Bernard J, Delost R, Mueller F, et al. Eect of wet or dry corn gluten feed on nutrient digestibility and milk yield and composition[J]. J Dairy Sci, 1991, 74(11): 3913-3919.

[11] Armentano L, Dentine M. Wet corn gluten feed as a supplement for lactating dairy cattle and growing heifers[J]. J Dairy Sci, 1988, 71(4): 990-995.

[12] Gunderson S L, Aguilar A, Johnson D, et al. Nutritional value of wet corn gluten feed for sheep and lactating dairy cows[J]. J Dairy Sci, 1988, 71(5): 1204-1210.

[13] Mullins C, Grigsby K, Anderson D E, et al. Effects of feeding increasing levels of wet corn gluten feed on production and ruminal fermentation in lactating dairy cows[J]. J Dairy Sci, 2010, 93(11):5329-5337.

[14] Sullivan M, Griggsby K and Brdford B. Eects of wet corn gluten feed on ruminal pH and productivity of lactating dairy cattle fed diets with sufficient physically effectiveber[J]. Dairy Sci, 2012, 95(9): 5213-5220.

[15] Schroeder J. Optimizing the level of wet corn gluten feed in the diet of lactating dairy cows[J]. J Dairy Sci, 2003, 86(3): 844-851.

[16] Boddugari K, Grant R, Stock R, et al. Maximal replacement of forage and concentrate with a new wet corn milling product for lactating dairy cows[J]. J Dairy Sci, 2001, 84 (4):873-884.

Ef f ect of Wet Corn Gluten Feed on Rumen Fermentation and Milk Performance of Lactating Dairy Cows

PAN Chun-fang1,2, JIANG Xin2, XU Hong-jian2, ZHANG Yong-gen2*

(1. Heilongjiang Veterinary Drug and Feed Supervision Institute, Heilongjiang Harbin 150069, China; 2. College oAnimal Science and Technology, Northeast Agricultural University, Heilongjiang Harbin 150030, China)

This study was conducted to investigate the eect oeeding dierent addition levels oWCGF on ruminalermentation traits and to test the animal perormance in high producing dairy cows. Experiment 1, eects oeeding dierent additional levels oWCGF on rumenermentation in dairy cows,our non-lactating Holstein dairy cowstted with permanent rumenstula were used in a 4×4 Latin square designed trial. Each animal wased one oour treatment diets during each period: 0% (control), 15%, 25% and 35% WCGF on a dry matter basis. The results showed that the concentrations oruminal ammonia and acetate were increased as the level oWCGF increased (P＜0.05). Acetate: propionate (A:P) was signicant decreased (P＜0.05). Experiment 2, eects oeeding WCGF on production perormance in high producing dairy cows, sixty high producing dairy cows were selected and used in a singleactor randomized design experiment to evaluate the eects oeeding WCGF (25%DM) on production perormance ohigh producing dairy cows. The results showed that the milk production was signicant reduced by 2.65% but the milkat percentage ocows was increased. (P＜0.05). It was concluded that: theeeding ratio should not be higher andeeding 25% WCGF could reduce the milk production, but could but increase the milkat percentage.

Wet corn gluten feed; Rumen fermentation; Production performance

S823.5

：A

：10.19556/j.0258-7033.2017-07-067

2016-11-13；

2017-03-14

国家奶牛产业技术体系（CARS-37）

潘春方（1984-），女，江苏连云港人，博士，研究方向为反刍动物营养，E-mail：pancf001@163.com

* 通讯作者：张永根，教授，博士生导师，E-mail：zhangyong gen@sina.com