内源酶激活剂对泌乳后期奶牛生产性能和饲料消化率的影响

2019-12-04李大刚孟繁明

中国饲料 2019年21期

童雄，李大刚，闵力，李平，胡斌，孟繁明，王刚

（广东省农业科学院动物科学研究所，畜禽育种国家重点实验室，广东省畜禽育种与营养研究重点实验室，广东广州510640）

广东大部分地区属于华南亚热带季风海洋性气候，以广州为参照，全年有长达8 个月的高温高湿天气，年均温湿度可达23 ℃和75% （童雄等，2018），高温高湿会对奶牛产生严重的热应激损伤，进而降低奶牛的生产性能（Vujanac 等，2012）。此外，奶牛在泌乳后期阶段，其乳脂和乳蛋白率会随着泌乳天数的延长而呈现增长的趋势（童雄等，2018；Heck 等，2009），机体对日粮氮及其他营养物质的转化效率会降低，导致饲料消化率降低，乳尿素氮含量升高（杨海昱，2019；李胜利，2017）；同时，经历长期泌乳挤压会对奶牛乳房造成机械性损伤，使其乳头括约肌功能衰退，致使乳中体细胞数增加（Bielfeldt 等，2004）。内源酶激活剂是一类增强内源酶催化活性的小肽，通过与动物内源酶分子进行结合修饰，可改变内源酶的分子结构和催化活性。研究表明，小肽蛋白具有提高奶产量、乳脂和乳蛋白含量，降低乳体细胞数和氮总排泄量等诸多功能（吕伟，2018；符磊，2017；吴丹丹等，2016a；吴丹丹等，2016b；姜宁等，2006）；但这些研究主要集中在蛋白供给型小肽，对于内源酶激活剂类型的功能小肽的研究鲜有报道。因此，本研究通过在基础日粮中添加内源酶激活剂，旨在研究该功能小肽对华南地区泌乳后期奶牛生产性能和饲料消化率的影响，为该类小肽在奶牛生产中的应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料试验所用反刍动物内源酶激活剂由上海纳施达生物工程有限公司提供；试验动物为广东某规模化牧场提供的荷斯坦泌乳牛。

1.2 饲养管理试验时间为2016 年4 至5 月，试验牛群分组后采用散栏式饲养模式，基础日粮为TMR 全混合日粮，分2 次饲喂（每天6:30 和17:00，饲喂比例为6:4），日常牛群的健康维护按照牧场统一标准执行。试验期间牧场根据实际的生产需要进行1 次基础日粮的调整，因此，试验期存在基础日粮1 和2（表1）。

表1 试验期日粮组成及营养水平（干物质基础）

1.3 试验设计采用单因子随机分组的试验设计，选取60 头胎次（2 胎）、泌乳天数[（212.99±3.84）d]、日均产奶量[（23.18±0.67）kg]相近的荷斯坦奶牛，分为2 组（试验组和对照组），每组30头，组间产奶量和乳成分无显著差异（表2）。对照组饲喂TMR 全混合日粮，试验组通过在精补料中均匀混合的方式，在对照组基础日粮中添加60 g/d·头内源酶激活剂，两组日粮TMR 搅拌时间和饲喂时间保持一致。基于试验期牧场基础日粮调整，试验时期设定为：（1）添加内源酶激活剂的预试期7 d；（2）基础日粮1 + 内源酶激活剂正试期14 d；（3）基础日粮1 转换为基础日粮2 的过渡期5 d；（4）基础日粮2 + 内源酶激活剂正试期14 d。

1.4 牛群生产性能和饲料消化率指标测定

表2 试验前分组牛群的基本资料

1.4.1 奶产量与乳成分测定试验牧场采用机械化挤奶系统，每天早晚各挤奶一次。在试验前1 周（7 d）和正式期4 周（共28 d），在牧场正常挤奶流程的基础上，应用流量计每天测定早晚班次的产奶量。在试验前1 周和正式期结束的最后1 天，按照早晚6:4 的比例采集共40 mL 奶样并混匀，添加DHI 专用防腐剂，应用自动乳成分分析仪进行乳成分测定。

1.4.2 饲料消化率指标测定在试验前1 周和正式期4 周期间，选定每周最后1 天，采集约2 夸脱（1 夸脱=1.136 L）的牛群粪便，应用Nasco 三层粪筛[第一层：3/16 英寸（4.76 mm）；第二层：3/32 英寸（2.38 mm）；第三层：1/16 英寸（1.59 mm）]进行筛检，对各层粪样进行称重，计算粪重比例。粪便采集的标准如下：（1）现采现用，无饲料污染，平衡各种类型粪便的比例；（2）粪便样本数代表至少10 头牛（1/3 牛群）以上。

1.5 数据统计与分析试验数据采用R-3.5.1软件进行单因素方差（one-way ANOVA）分析，当方差统计达到显著水平时，采用Bonferroni 法进行组间多重比较。结果以“平均值±标准误”表示，以P ≤0.05 为差异显著判断标准。

2 结果与分析

2.1 内源酶激活剂对泌乳后期奶牛产奶量的影响由表3 可知，相比对照组，试验组在添加内源酶激活剂的4 周（包含基础日粮1 和2）对泌乳后期奶牛的产奶量均无提升作用（P ＞0.05）；相比试验前1 周，在添加试验期间，除基础日粮1+激活剂第2 周外，试验组和对照组的日均产奶量均随着奶牛泌乳期的延长而逐步降低，基础日粮2+激活剂第2 周的产奶量显著下降（P ＜0.05）。

表3 内源酶激活剂对奶牛日均产奶量的影响kg

2.2 内源酶激活剂对泌乳后期奶牛乳成分的影响与试验前牛群的乳成分相比（表2），表4 中各项成分指标中除体细胞数外，均有一定程度的增加，但未达到显著水平（P ＞0.05）；相比对照组，试验组中乳脂率和乳蛋白率的均值增长幅度（0.10%和0.09%）略高于对照组（0.07%和0.04%），而乳尿素氮的均值增幅（0.04 mg/100mL）低于对照组（0.93 mg/100 mL），试验组体细胞数略有降低（0.23 万个/mL），而对照组有一定增加（6.62 万个/mL），但两组之间差异无显著性（P ＞0.05）；因此，试验组添加内源酶激活剂对乳成分指标均无显著影响。

表4 内源酶激活剂对奶牛乳成分的影响

2.3 内源酶激活剂对泌乳后期奶牛饲料消化率的影响由表5 可知，试验前1 周，两组在粪筛各层所占比例基本一致。基础日粮1+激活剂的2 周内，试验组和对照组第3 层粪重所占比例均呈现上升趋势；在基础日粮1+激活剂第2 周，试验组第3 层粪重比例明显高于对照组。基础日粮1 转换为基础日粮2 之后，在基础日粮2+激活剂第1周，试验组第3 层粪重比例仍明显高于对照组；但在第2 周，试验组第3 层粪重比例趋近于对照组，而第2 层粪重比例高于对照组。

3 讨论

3.1 内源酶激活剂对泌乳后期奶牛产奶量的影响本研究自试验前到试验期奶牛产奶量呈现明显的下降趋势，其中相比试验前1 周，基础日粮2+激活剂第2 周的产奶量显著下降（P ＜0.05），这与童雄等（2018）和王建平等（2008）报道的南方4 ～5 月份气温逐渐升高以及泌乳后期泌乳天数的增加等因素导致产奶量降低密切相关。反刍动物主要以小肽的形式吸收蛋白质营养（Chen 等，1987），补充小肽蛋白可提高蛋白质利用率，从而更好的发挥生产性能。吴丹丹等（2016）研究表明，在基础日粮中添加小肽可显著提高奶牛瘤胃微生物蛋白产量和产奶量。吕伟（2018）在研究牛乳铁蛋白活性肽时，发现活性小肽对奶牛产奶量具有显著提升作用。尽管这些研究均表明，小肽对奶牛产奶量具有促进作用，但本研究中添加内源酶激活剂小肽相比对照组并未检测到产奶量的明显提高。导致产奶量异常变化的原因可能是小肽未经过瘤胃保护处理影响消化吸收，曹志军等（2004）和姜宁等（2006）研究表明，添加保护性小肽比添加普通小肽对提高奶牛产奶量更为有效，姜宁等（2006）发现，添加普通小肽不能明显提升奶牛产奶量；另外，小肽氨基酸组成会影响乳腺组织中乳蛋白合成，周苗苗等（2017）和Zhou 等（2015）发现，不同的小肽氨基酸组成会影响奶牛对小肽的摄取效率。

表5 内源酶激活剂对奶牛饲料消化率的影响%

3.2 内源酶激活剂对泌乳后期奶牛乳成分的影响本研究结果显示，试验后乳脂率、乳蛋白率和乳尿素氮较试验前有一定的增长但未达显著水平（P ＞0.05），添加内源酶激活剂组相比对照组具有更明显提高乳脂率和乳蛋白率的作用，而乳尿素氮则相反，添加组增幅低于对照组。常玲玲等（2010）和童雄等（2018）在研究南方集约化牧场不同泌乳月份奶牛乳成分的变化规律时发现，泌乳中后期（第3 个泌乳月之后）乳脂和乳蛋白率呈现逐渐上升的趋势，而南方气温升高时，乳脂和乳蛋白率会随之降低。此外，吴丹丹等（2016）和吕贞龙等（2008）在基础精料日粮中添加小肽营养素后，牛奶中乳蛋白和乳脂率均有所提高，其中吴丹丹等（2016）研究结果呈现显著提高。因此，本研究中乳脂和乳蛋白率的变化是由试验期气候变化、泌乳时期延长和激活剂小肽的添加等因素综合作用的结果。牛乳中尿素氮来源于血液尿素氮（BUN），该指标用于监测日粮氮的平衡（Godden 等，2001），其含量受泌乳天数、产犊季节、泌乳季节及月龄等多种非营养性因素影响（杨海昱，2019），并随着泌乳天数的增加而增加，这与本研究的结果一致。吴丹丹等（2016）在研究小肽对奶牛氮排泄影响时发现，小肽能显著提高日粮氮的泌乳转化效率（P ＜0.05）；这可能是本研究中添加激活剂小肽后乳尿素氮含量小幅降低的原因。

体细胞数是反映乳房健康的重要指标，Klaas等（2004）和魏琳琳等（2015）在研究泌乳时期对乳成分影响时，均得出体细胞数随泌乳期天数的增加而增加的结论，这与本研究中对照组的体细胞数变化规律一致。相比对照组，添加组体细胞数略有降低，这与吴丹丹等（2016）和吕伟（2018）报道的结果一致，说明小肽可能对奶牛隐性乳房炎具有一定的防治效用。

3.3 内源酶激活剂对泌乳后期奶牛饲料消化率的影响基础日粮1+激活剂的2 周内，试验组和对照组第3 层粪重比例均呈现上升趋势，这可能与试验期TMR 搅拌时间严格控制保障饲料混合均匀有关。在基础日粮1+激活剂第2 周，试验组第3 层粪重比例达到53%，明显高于对照组（40%）；基础日粮1 转换为基础日粮2 之后的第1 周，试验组第3 层粪重比例（40%）仍明显高于对照组（30%）；这说明内源酶激活剂具有促进奶牛营养物质消化吸收的功能。符磊（2017）和姜宁等（2006）通过在日粮中添加小肽，发现干物质、粗纤维和粗蛋白质消化率得到显著提高，这与本研究的结论一致。基础日粮1 转换为基础日粮2 之后，试验组和对照组第3 层粪重比例均下降，这说明日粮调整影响了饲料的消化率。