影响乳中尿素氮含量的因素分析

文│蒋桂娥 刘廷玉 倪俊卿（河北省畜牧良种工作站 河北省种畜禽质量监测站）赵利梅（河北省种畜禽质量监测站 河北品元畜禽育种有限公司）

乳尿素氮是指牛奶中尿素氮的含量，单位为毫克/分升，我国一般认为其测定范围为10～18毫克/分升。在奶牛生产性能测定（DHI）中的尿素氮通常是指乳尿素氮( Milk Urea Nitrogen，MUN)，它和血液尿素氮（Blood Urea Nitrogen，BUN）密切相关，都可作为衡量日粮中蛋白质供需平衡和能氮平衡的重要指标。

血液尿素氮的测定需要采集血样，对奶牛容易造成严重的应激，且测定结果也不稳定。相比较而言，乳尿素氮测定采样方便，不会造成奶牛应激，因此，在奶牛生产中通常采用测定MUN监测奶牛蛋白质的营养状况。MUN的含量受到多种因素的影响，本文通过对其影响因素分析，从而对提高饲料中蛋白的利用率和奶牛的繁殖性能提供生产依据。

一、MUN的形成机制

奶牛摄入的日粮蛋白质分为瘤胃降解蛋白（RDP）和瘤胃非降解蛋白（RUP），其中RDP在瘤胃微生物的作用下分解为肽和氨基酸，氨基酸进一步降解为有机酸、二氧化碳和氨，氨又被瘤胃微生物利用合成微生物蛋白或通过瘤胃壁吸收。由于蛋白质的来源不同，在瘤胃内的降解速度也不相同，如果日粮中蛋白质含量过高，降解速度过快，能量供应不足，瘤胃内的氨水平就会超出瘤胃细菌的利用限度，过量的氨就被转运到肝脏形成尿素，尿素经尿液排出或者重新循环经瘤胃壁返回瘤胃。在这一过程中，血液中的尿素也可经乳腺上皮细胞扩散到乳中，形成MUN。

二、尿素氮测定的生物学意义

测定MUN对保持奶牛能氮平衡、发挥生产潜能及最大效率地利用饲料蛋白质、降低成本等有着深远的意义。MUN含量过高，可直接反映出饲料中的能氮不平衡，蛋白质没有有效地利用，造成日粮氮的浪费；MUN含量过低，则表明蛋白质供给不足，将影响奶牛的生产性能。许多研究结果表明，MUN含量过高还会影响奶牛的繁殖性能，当MUN＞15毫克/分升时，奶牛产后第一次配种天数要晚于MUN测定值在正常范围内的牛只，个体情期受胎率低于MUN测定值在正常范围内的牛只。因此，可以将MUN作为反映能氮平衡的关键指标，还可将MUN作为预测产后繁殖性能的指标加以利用。

三、影响奶牛乳中尿素氮的因素

1.营养因素对MUN的影响。

（1）日粮蛋白质对MUN的影响。MUN值有87%是由营养因素所致，黄文明（2009）认为日粮粗蛋白质、瘤胃降解蛋白和瘤胃未降解蛋白对MUN值有极显著的影响，其中，饲料粗蛋白质是决定MUN的主要因素。同时也有试验证明，当日粮粗蛋白质水平超过奶牛营养需求时，并不能改善其生产性能，只会提高MUN的含量。日粮中蛋白质水平对MUN的影响，各研究结果不同，这可能跟蛋白质的水平、动物个体体质等都有关系。若蛋白质摄入过多，将会导致畜群体内能氮失衡，蛋白质不能充分利用，从而产生过多的氨，造成MUN值升高。因此，畜群要合理的摄入蛋白质。

◎图1 乳成分、体细胞与MUN的关系

众多研究表明，MUN的含量与日粮中的粗蛋白质水平呈正相关，与能量或能氮比呈负相关。当MUN＞18毫克/分升时，表明日粮蛋白质过剩，饲料成本过高，应对日粮进行适当的调整；当MUN＜14毫克/分升时，表明日粮中粗蛋白质不足或者含有过多的瘤胃非降解蛋白，若MUN过低通常还伴随着奶量和乳蛋白的降低。可能由于不同研究中的日粮组成、蛋白质来源和水平、奶牛品种、试验环境等因素有所差异，从而使得日粮蛋白质对MUN值的影响结果不尽相同。

（2）粗饲料组分对MUN的影响。粗饲料是奶牛日粮中的主体，粗饲料可以增大饲料与瘤胃的接触面积，增加瘤胃的容积，使奶牛产生饱腹感。长期饲喂优质粗饲料可以促进瘤胃的蠕动，促进奶牛反刍，使瘤胃内环境保持平衡。但是，由于粗饲料的种类不同，其营养价值就不同，在瘤胃内的降解率也不同。禾本科饲料的粗纤维消化率高于豆科，但粗蛋白质含量却相反，秸秆的营养取决于纤维消化率的高低，牧草的营养取决于粗蛋白质的含量。因此，对尿素氮的影响也不相同。Campeneere等（2006）试验结果表明，粗饲料的种类对MUN有重要影响。而在杨露（2012）等的研究中也表明，MUN的含量依粗饲料的种类而异。

（3）能量对MUN的影响。从理论上讲，日粮中的能量水平也是影响MUN含量的一个重要因素。一方面，瘤胃微生物在合成菌体蛋白时需要氨和碳水化合物的参与，当日粮中碳水化合物含量不足时，瘤胃中氨的浓度就会增加而不能被瘤胃微生物充分利用，从而使得血液中尿素氮的含量增加，进而引起MUN含量增加；另一方面，当能量不足时，由于肝脏转变氨为尿素的鸟氨酸循环是一个耗能的过程，会加剧对能量的需求，这时奶牛会动用机体组织供能分解蛋白质，再进入肝脏代谢转化为尿素，造成尿素含量增加，进而引起MUN含量增加。然而，大多相关的研究表明，能量对MUN的影响并不明显。杨炳壮等（2008）的试验结果表明，能量缺乏时，瘤胃非降解蛋白未能有效的利用合成微生物蛋白，降解的氨在肝脏转化为尿素，从而提高了MUN的水平。增加日粮中能量水平未对MUN水平产生影响，可能是由于日粮中的能量达到瘤胃非降解蛋白合成微生物蛋白质所需要的水平所致。

◎图2 泌乳天数与MUN的关系（毫克/分升）

◎图3 季节与MUN的关系（毫克/分升）

（4）能氮平衡对MUN的影响。奶牛瘤胃中微生物对能量和蛋白质的利用处于一个动态平衡，当日粮中的碳水化合物不足时，会造成奶牛瘤胃能量负平衡，从而导致瘤胃中的蛋白质过剩，MUN含量升高；当能量过高时，瘤胃内缺乏适合微生物生长所需的蛋白质，能氮出现正平衡，从而导致MUN含量降低。此外，如果蛋白质过高，能氮不平衡，则会使MUN和BUN升高，从而使子宫的促黄体生成素下降，促黄体素活跃，孕酮下降，造成牛只屡配不孕，在数据上显示的牛只的情期的受胎率较低，产犊间隔较长。因此，为使瘤胃微生物对非蛋白氮和能量的利用同步协调，日粮中能量和蛋白质的比例适当更为重要，否则会出现代谢紊乱。

2.非营养因素对MUN的影响。为了研究非营养因素对MUN的影响，本研究选择了一个比较稳定的牛场（该牛场奶牛存栏1万头左右，平均每月测样4000头，岗位级别管理到位，奶厅采用转盘式，安装流量计，取样均匀准确，样品干净，繁殖信息更新及时），对该牛场2016年1～12月的数据进行统计分析，其中对乳脂率、乳蛋白、体细胞、尿素氮采用加权平均值的计算方法进行计算，其数据如下。

（1）乳成分、体细胞对MUN的影响。

从图1中可以看出，乳成分和MUN没有明显的相关性，但MUN测定值随体细胞数的增加而升高，随体细胞的降低而降低，这与黄文明（2009）的研究结果一致。黄文明（2009）研究表明，MUN值与乳脂含量呈非线性相关，MUN随体细胞数的增加而增加。

（2）泌乳天数对MUN的影响。

从图2中可以看出，泌乳天数在30天内的尿素氮值最低；在30～90天的MUN测定值逐渐增加并达到最高12.78 毫克/分升；而在90天以后，尿素氮随着泌乳天数的增加而逐渐降低；120天以后，MUN值降低到11.9 毫克/分升，从而不难得出一结论：MUN的值在泌乳90天后随着泌乳天数的增加而逐渐降低。这与杨露等（2012）的研究结果一致，MUN的变化趋势与产

奶量类似，在产奶前30天比较低，随后逐渐增加，在60～70天达到高峰之后又下降。也有学者认为，不同泌乳天数乳中尿素氮含量的变化应归因于不同泌乳阶段奶牛的采食量，而不是泌乳天数变化。

（3）季节对MUN 影响。

从图3中可以看出，尿素氮从春季到冬季是逐渐下降的，春季的MUN 值最高，达到19.01毫克/分升，冬季的MUN值最低，达到12.51 毫克/分升，从春季到冬季MUN值下降了6.50 毫克/分升，这与陈丹等（2011）的研究结果一致。陈丹等（2011）的研究表明，春季MUN含量最高，达到16.38±5.48毫克/100毫升，冬季下降达到最低值10.22±2.00毫克/100毫升。

（4）采样时间对MUN的影响。

从图4中可以看出，早晨的MUN含量最高，达到16.82毫克/分升，晚上达到最低12.87毫克/分升，早上与中午的MUN测定值差异较大，中午与晚上的MUN测定值的差异较小，这与王东卫等（2010）的研究结果一致。也有研究表明，MUN浓度在一天中相同时间点的变化趋势也不相同，大多数奶牛饲喂前MUN值较饲喂后的值低，喂后4～6小时MUN的值最高。挤奶前期MUN含量大于挤奶后期MUN的含量。因此，在看DHI 报告MUN时，应该考虑奶样采样时间。

◎图4 采样时间与MUN的关系（毫克/分升）

（5）实验室检测对MUN的影响。为确保奶样检测的准确性，需要在采集的样品中加入防腐剂，冷藏保存。奶样在进入实验室后，首先在42℃的水浴锅内恒温加热20分钟，使样品得到充分的预热，然后将被检测样品充分摇匀，最后按顺序依次将样品摆放到仪器的传送带上进行检测。添加防腐剂的样品在常温和冷藏条件下的样品，通过同型号仪器的检测并进行比对，尿素氮没有明显的变化。但是，没添加防腐剂的样品在常温和冷藏的条件下，MUN 的浓度随着时间的延长而降低，因此在奶样采集运输过程中一定要加防腐剂。此外，检测仪器对MUN 值也有一定的影响，在检测过程中丹麦Foss公司的仪器相对于美国Bently仪器要稳定。为降低仪器间的误差，本实验室每个月都做好仪器间控制样的比对和期间核查。

四、小结

由于影响MUN的因素众多，对其研究的结果也不尽相同，依然存在分歧。但是，在能量、蛋白质的摄入量方面的影响还是显而易见的。由于实验室不同仪器间的测定也存在着差异，而且目前国内也没有统一的标准样品进行校准，导致各个实验室对MUN的校准参差不齐，实验室生鲜乳中MUN的测定值仅供牛场参考。因此，利用MUN的测定值，结合牛场实际情况来监管奶牛日粮，从而达到科学饲养、降低成本和增加牛场生产效益显得更为重要。