日粮中添加禾王草对泌乳奶牛血液生化指标和激素水平的影响

2019-05-31窦晶晶雷小英

草地学报 2019年2期

马健，范雪，窦晶晶*，余雄*，杨基，雷小英

(1. 新疆农业大学动物科学学院，新疆乌鲁木齐 830052； 2. 四川农业大学动物营养研究所，四川雅安 625014；3. 北京永润国农生态科技有限公司，北京 100080； 4. 河北晋州市周家庄农牧业有限公司，河北石家庄 052262)

禾王草(Pennisetumgiganteum)是1种多年生禾本科植物，适宜在热带、亚热带和温带生长，隶属被子植物门，狼尾草属(PennisetumRich)，别名巨象草、皇竹草，产量高，抗逆性强，蛋白质和糖分含量高[1]。在中国北方种植时，生长到2 m的禾王草每年可以刈割3～4次，鲜草产量高达190 t·hm-2，蛋白质含量可达13%，禾王草制作青贮色泽青绿、味酸浓，能较好的保存营养成分。

中国人口众多，耕地资源有限，人畜争粮矛盾突出，寻找新的优质饲料资源对奶牛业的发展具有重大意义。王笑笑等[2]研究发现，在日粮中添加花生秧对中产荷斯坦奶牛血液指标没有明显影响；Rezaei等[3]以籽粒苋(Amaranthushypochondriacus)为试验对象，发现用籽粒苋青贮代替部分玉米青贮对奶牛各项血液生化指标无显著影响，还降低了饲喂成本。禾王草产量高，抗逆性强，营养成分含量高，适合制作干草和青贮，基于以上优点，可以看出禾王草有作为奶牛粗饲料的潜力。本试验通过比较禾王草干草与苜蓿干草以及禾王草青贮与全株玉米青贮品质的差异，探讨日粮中添加禾王草对奶牛血液生化指标和激素水平的影响，为禾王草在奶牛养殖业中的应用提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

刈割株高2 m左右的禾王草鲜草，整株切碎至3 cm左右，采用裹包法制作青贮，采用自然晾干法制作干草。其余粗饲料由试验牧场提供。

1.2 试验设计

选用45头泌乳天数(60±30) d、产奶量(30±1.4) kg的健康中国荷斯坦奶牛为试验动物，按照胎次和乳成分等相近原则，随机分为3组。对照组饲喂牧场基础日粮；试验Ⅰ组粗饲料中禾王草青贮代替40%全株玉米青贮，试验Ⅱ组粗饲料中禾王草干草代替100%羊草和33%苜蓿干草。试验期70 d，其中预饲期10 d，正试期60 d。

1.3 试验日粮与饲养管理

按照等能、等氮原则，在牧场基础日粮的基础上，按照试验要求配制3种日粮。日粮组成及其营养水平见表1。试验牛每天在08∶00和17∶00饲喂2次，清理掉前1天的剩料，按1.1倍实际需要量饲喂，保证有剩料，散栏式饲养，自由采食，自由饮水。试验期间挤奶等其他管理按牧场常规方法进行，3组间饲养管理及环境条件一致。

1.4 样品的采集与分析

1.4.1饲料样品的采集与分析待青贮成熟后，取代表性的全株玉米青贮和禾王草青贮进行感官评定，根据青贮的气味、结构、颜色和质地等外观指标进行评价，详细评定标准参考表2。并对青贮样品进行常规营养成分分析，另取禾王草干草、羊草和苜蓿干草进行营养成分分析[4]。

1.4.2血液样品的采集与分析在试验正试期第0，15，30，45和60 d，每组随机选5头牛，晨饲前用普通采血管进行尾静脉采血10 mL，血样静置60 min后，3 500 r/min离心15 min，将分离出来的血清用移液枪装到4个1.5 mL离心管中，-20 ℃保存。在北京康佳宏原生物科技有限公司对血清样品进行检测，用于检测生化指标：白蛋白(albumin，ALB)、总蛋白(total protein，TP)、葡萄糖(glucose，GLU)、肌酐(creatinine，CREA)、尿素氮(urea nitrogen，BUN)、甘油三酯(triglyceride，TG)、胆固醇(cholesterol，CHO)、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)、谷丙转氨酶(glutamic pyruvic transaminase，ALT)、谷草转氨酶(glutamic oxalacetic transaminase，AST)、非酯化脂肪酸(non-esterified fatty acid，NEFA)和β-羟丁酸(β-hydroxybutyric acid，BHBA)。激素指标：胰岛素(insulin，INS)、皮质醇(cortisol，COR)和生长激素(growth hormone，GH)。

1.5 统计分析

用Excel对试验数据进行整理，用SPSS 19.0统计软件进行单因素方差分析，并用Duncan氏法进行多重比较，用平均数±标准差表示试验结果，以P<0.05作为差异显著性的判断标准。

2 结果与分析

2.1 不同粗饲料的营养成分含量

对青贮的感官评定结果为禾王草青贮酸味浓，色泽黄绿，湿润松散；全株玉米青贮气味甘酸，色泽青绿，质地柔软；2种青贮pH值均在4.0以下。从表3可知，3种干草干物质(dry matter，DM)含量差别不大，禾王草干草粗蛋白(crude protein，CP)含量低于苜蓿干草，高于羊草，而NDF含量高于苜蓿干草，低于羊草；对2种青贮而言，禾王草青贮CP和中性洗涤纤维(neutral detergent fiber，NDF)含量均高于全株玉米青贮。

表1 日粮组成及营养水平Table 1 Composition and nutrient level of diets/% DM

注：预混料为每千克日粮提供VA 6 000 IU，VD 1 000 IU，VE 40 IU，Fe 30 mg，Cu 20 mg，Mn 25 mg，Zn 80 mg，Se 0.6 mg，I 1 mg，Co 0.2 mg;产奶净能为计算值，其余营养水平为实测值

Note:The premix provided the following per kg of diets:VA 6 000 IU,VD 1 000 IU,VE 40 IU,Fe 30 mg,Cu 20 mg,Mn 25 mg,Zn 80 mg,Se 0.6 mg,I 1 mg,Co 0.2 mg;NELis a calculated value,while other nutrient levels are measured values

表2 青贮饲料的感官评定Table 2 The sensible evaluation of silage

表3 5种粗饲料的营养成分Table 3 Common nutrient composition of 5 roughages/% DM

2.2 添加禾王草日粮对血液生化指标的影响

2.2.1添加禾王草日粮对血液中ALB、TP、BUN、GLU和CREA含量的影响由表4可知，在奶牛日粮中添加禾王草对ALB、TP、BUN、GLU和CREA含量的影响并不明显，差异不显著：ALB、TP和GLU含量最高的是试验Ⅱ组；试验Ⅰ组的BUN和CREA含量最高，但是差异均不显著。

表4 不同粗饲料组合对血液中ALB、TP、BUN、GLU和CREA含量的影响Table 4 Effects of different combination of roughage on ALB，TP，BUN，GLU and CREA of blood

2.2.2添加禾王草日粮对血液中TG、NEFA、CHO和BHBA含量的影响从表5可以看出，BHBA含量对照组略高于另外2组，但差异不显著；TG和CHO含量3组间差异不明显；试验Ⅰ组NEFA含量最高，对照组含量最低，无明显差异。

2.2.3添加禾王草日粮对血液中ALT、AST和ALP含量的影响由表6可知，各组间3种指标含量差异不显著：对照组ALT含量最低，试验Ⅱ组含量最高；AST含量最高的是对照组；试验Ⅱ组ALP含量高于对照组，对照组高于试验Ⅰ组。

表6 不同粗饲料组合对血液中ALT、AST和ALP含量的影响Table 6 Effects of different combination of roughage on ALT,AST and ALP of blood/U·L-1

2.3 添加禾王草日粮对血液相关激素水平的影响

从表7可知，在整个试验期，各组间GH、INS和COR含量差异均不显著：试验Ⅱ组GH含量略高于另外2组；试验Ⅰ组和试验Ⅱ组COR含量高于对照组，差异不显著。说明日粮添加禾王草对奶牛血液激素水平没有明显影响，对奶牛机体健康未造成损害。

表7 不同粗饲料组合对血液中GH、INS和COR含量的影响Table 7 Effects of different combination of roughage on GH，INS and COR of blood

3 讨论

3.1 不同粗饲料的营养成分含量

本试验中3种干草的DM含量差异不大，并且OM含量接近，而CP、NDF和ADF的含量差异较大。干草的品种、种植方式、刈割时期和生长环境等都会影响干草饲料的营养价值，刘琳等[5]和Zhu等[6]试验结果均得到相关结论。试验中苜蓿干草CP含量高达19%，高于禾王草干草和羊草，这也符合苜蓿“牧草之王”的称谓，禾王草干草的NDF和ADF含量高于苜蓿干草，低于羊草。可见禾王草干草营养价值低于苜蓿干草，无法代替全部苜蓿干草，但考虑到禾王草产量远高于苜蓿和羊草，因此本试验通过调整禾王草干草、苜蓿干草以及羊草的比例，希望达到降低牧场饲料成本的目的。

2种青贮的感官评定结果显示，青贮酸味浓，pH值在4.0以下，品质优良，适合饲喂奶牛。相比于全株玉米青贮，禾王草青贮的CP含量提高了25.57%，同时NDF和ADF含量也高。姬奇武等[7]试验表明，白羊草(Bothriochloaischaemum)随着生长期的延长，CP含量下降，而NDF和ADF含量增加，本试验所使用的禾王草也出现这种变化[1]。Sniffen等[8]认为ADICP在肠道中不会被消化，也不会在瘤胃中降解。但李玲等[9]指出，ADICP中有些蛋白质会发生美拉德反应，使饲料产生特殊香味，能刺激动物采食。本试验中，禾王草青贮的ADICP含量略高于全株玉米青贮，这可能会对奶牛采食有促进作用。禾王草青贮与禾王草干草相比，CP含量略低，但是NDF含量远低于禾王草干草，这说明青贮过程可以改善饲料的纤维性质，有利于提高禾王草的营养价值。

3.2 添加禾王草日粮对血液生化指标的影响

血液中的TP、ALB、BUN和GLU等成分是反映奶牛蛋白质与能量代谢的重要参数[10]。当ALB含量不足时表示蛋白质摄取不足，GLU含量不足时说明能量不足。ALB由肝脏合成，血液中TP和ALB的变化可以反映机体肝脏的功能，协助诊断肝脏疾病[11]。BUN是蛋白质代谢的产物，主要由肾脏排泄，当肾脏过滤功能减退时，血液中的BUN含量会升高，饲料蛋白质摄取不足与血液BUN浓度呈正相关，因此血液中的BUN含量可以反映营养状况。CREA含量可作为判断肾脏功能的依据，健康奶牛的CREA在56～75 μmol·L-1，肾单位功能受损时，血液中的CREA含量会升高，在本试验中，整个试验期各组间CREA含量无明显变化，说明日粮中添加禾王草对奶牛肾脏功能无不良影响。燕文平等[12]试验指出，提高日粮中蛋白质的含量可以显著提高血液中TP、ALB、BUN和GLU的含量。在本试验中，因为3组试验日粮等能等氮，所以3组奶牛血液中的TP、ALB、BUN和GLU含量差异不显著。

TG是长链脂肪酸和甘油形成的脂肪分子，翟真真等[13]试验表明，血液中的TG含量会随着精料水平提高而逐渐升高。血液中的NEFA是TG的一种分解产物，NEFA与ALB可以再次酯化为TG，其含量与脂类代谢和糖代谢等有关，NEFA含量的高低可用来判断机体的能量平衡状态[14]。CHO是生物膜的重要组成部分，血液中CHO的含量会影响动物机体脂质代谢[15]。BHBA与脂肪肝和奶牛酮病有关，当动物机体草酰乙酸含量不足时，BHBA被氧化生成乙酰辅酶A，引发酮病，本试验中3组BHBA含量差异不显著。在本试验中，3组间CHO、TG和NEFA含量差异不显著，王笑笑等[2]用花生秧与玉米青贮搭配饲喂奶牛，发现对血液中TG和CHO没有明显影响。Lochmiller等[16]研究指出，粗饲料的质量对动物血液中的CHO无显著影响，这与本试验结果一致。

AST和ALT是转氨酶中比较重要的酶，对动物肝脏功能有影响，是检查肝脏功能的指标之一，还与蛋白质代谢有关[17]。蛋白质代谢增强或肝细胞受损时，细胞膜的通透性增加，胞浆中的酶进入血液，ALT和AST活性就会升高。ALP含量的高低表明软骨细胞分化的能力，可用来反映动物骨骼的营养状况。孙亚波等[18]试验指出，日粮精饲料比例增加，奶牛血液中ALT活性增强，对肝脏损害更大。在本试验中，3组日粮等能等氮，ALT、AST和ALP含量差异不显著，表明禾王草对奶牛肝功能和蛋白质代谢没有影响。

3.3 添加禾王草日粮对血液相关激素水平的影响

GH由腺垂体细胞分泌，是一种肽类激素，可以调节营养成分的分配，在奶牛机体内，GH还可调节物质代谢，促进葡萄糖吸收，促进脂肪和碳水化合物分解，控制蛋白质合成，提高饲料转化率[19]。Peel等[20]试验表明，注射外源性GH能显著提高奶牛的产奶量。日粮中氨基酸的组成可能提高血液中GH的浓度，文静等[21]研究指出，日粮营养成分会影响GH含量，其中秸秆日粮中的亮氨酸和精氨酸可能会促进GH分泌。本试验中，试验Ⅱ组GH含量最高，但差异不显著，可能与禾王草干草中氨基酸的组成有关，这需要进一步研究。

INS是可以降低血糖的激素，并且促进糖原、脂肪和蛋白质合成，参与糖代谢调节。机体能量状况对胰岛素浓度影响较大，饲喂含蛋白质或糖分较多的饲料时，奶牛血液中的INS分泌增加。文静等[21]研究指出，粗饲料品质对血液INS无明显影响，这与本试验结果一致。COR是一种糖皮质激素，应激状态下机体需要COR维持正常生理机能，日粮组成和外界环境等都会影响血液中COR含量。Lepage等[22]研究指出，血液中的COR含量受日粮中色氨酸的影响。孙国庆等[23]试验表明，奶牛日粮中添加籽粒苋对血液中COR含量没有显著影响。本试验中，3组COR含量差异不显著，说明日粮中添加禾王草没有对奶牛产生不良反应。