过瘤胃氨基酸对泌乳早期奶牛生产性能、乳成分和血液生化指标的影响

2021-08-21姜富贵李德鹏成海建苏文政张召坤时光宋恩亮

中国乳业 2021年7期

姜富贵，李德鹏，成海建，苏文政，张召坤，时光，宋恩亮＊

1 山东省农业科学院畜牧兽医研究所，山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室，山东济南 250100

2 建明（中国）科技有限公司，广东珠海 519040

0 引言

氨基酸营养是奶牛蛋白质营养的核心。氨基酸是合成蛋白质的基本单位，小肠吸收的氨基酸数量及其组成直接影响代谢蛋白的合成，进而影响奶牛的生长、泌乳和繁殖等生命活动[1]。如何提高进入小肠的氨基酸数量和优化氨基酸组成模式是研究的热点。由于蛋氨酸和赖氨酸是反刍动物的第一和第二限制性氨基酸，因此，对氨基酸营养的研究主要集中在这两种氨基酸上[1，2]。传统的日粮添加游离蛋氨酸和游离赖氨酸提升奶牛生产性能的效果并不理想，而过瘤胃氨基酸可以避免氨基酸被瘤胃微生物降解，进而通过瘤胃进入小肠被吸收。国内外研究表明，日粮添加过瘤胃蛋氨酸（Rumen-Protected Methionine，RPMet）和过瘤胃赖氨酸（Rumen-Protected Lysine，RPLys）可显著提高奶牛产奶量并改善乳品质[3～6]。然而，有关过瘤胃蛋氨酸和过瘤胃赖氨酸在泌乳早期奶牛上的研究较少，本研究旨在研究日粮添加过瘤胃蛋氨酸和过瘤胃赖氨酸对泌乳早期奶牛生产性能、乳成分和血液生化指标的影响，并结合经济效益分析，为过瘤胃氨基酸在奶牛生产上的应用提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验所用RPMet，含量为50.00%，过瘤胃率为66.00%和RPLys，含量为47.50%，过瘤胃率为55.00%，由美国建明公司提供。

1.2 试验动物与试验设计

试验地点为山东高速生物工程有限公司的奶牛养殖场（以下简称“山东高速”）。选择96 头体况良好、健康的泌乳早期荷斯坦牛，泌乳天数为（65±15）天。采用单因素随机区组试验设计，按照年龄、胎次和产奶量相近的原则，将96 头奶牛随机分为对照组和试验组，每组48 头。对照组为基础日粮，试验组在基础日粮的基础上添加过瘤胃氨基酸，RPMet和RPLys的添加量分别为18 g/头·天和35 g/头·天。预饲期为7 天，正试期为30 天。基础日粮的组成和营养水平见表1。试验牛每天饲喂2 次（06:30、18:30），剩料量控制在10.00%以内（鲜重基础）。每天挤奶2 次（06:00、18:00），全天自由饮水。

表1 基础日粮组成及营养水平（干物质基础）

1.3 测定指标及方法

1.3.1 常规营养指标

干物质（D M）、粗蛋白（C P）、粗脂肪（EE）和粗灰分（Ash）含量参照美国分析化学家协会（AOAC）方法测定[7]，其中DM采用重量法测定，CP采用凯氏定氮法测定，EE采用索氏浸提法测定，Ash采用灰化法测定。中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量参考Van Soest等[8]的方法，使用Ringbio纤维分析仪（R2000，英国）测定。淀粉含量采用高氯酸水解-蒽酮比色法[9]测定。钙含量参考《GB/T 6436—2002 饲料中钙的测定》，采用高锰酸钾法[10]测定。磷含量参考《GB/T 6437—2002 饲料中总磷的测定分光光度法》，采用分光光度法[11]测定。

1.3.2 干物质采食量

干物质采食量根据日粮饲喂量、奶牛头数和剩料量进行估测。

1.3.3 产奶量和乳成分

试验期的最后3 天，采用以色列阿菲金（Afimilk）牛奶计量器，连续记录每头牛的早、晚产奶量，计算每头牛的日产奶量。试验期的最后1 天采集奶样，按照早、晚1∶1的比例混合，加入重铬酸钾，立即送往山东省农业科学院奶牛研究中心生产性能测定实验室，采用乳成分和体细胞自动分析仪（Combi Foss FT+，丹麦Foss 公司）测定乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、乳体细胞数、乳尿素氮和总固形物含量。

1.3.4 饲料转化率

饲料转化率为日平均产奶量与日平均干物质采食量的比值。

1.3.5 血清生化指标

试验期的最后1 天，晨饲前颈静脉采血，37 ℃水浴60 min，离心机3000 rpm，离心15 min，分离血清，测定血清生化指标。谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（A S T）、总蛋白（T P）、白蛋白（A L B）、球蛋白（G L O B）、碱性磷酸酶（ALP）、尿素氮（BUN）、甘油三酯（TG）、总胆固醇（TC）和血糖（GLU）含量均采用美康生物科技有限公司试剂盒，利用全自动生化分析仪（7020型，日立）测定。

1.3.6 经济效益分析

经济效益分析中的牛奶价格、日粮成本均由山东高速提供。每头牛毛利润（元/天）=牛奶收入-日粮成本-过瘤胃氨基酸成本。每头牛增加效益（元/天）=试验组毛利润-对照组毛利润。

1.4 数据统计分析

数据采用SAS9.1软件GLM过程进行方差分析。数据以最小二乘均值呈现。P＜0.050为差异显著，0.0500≤P＜0.100为存在差异趋势。

2 结果

2.1 过瘤胃氨基酸对泌乳早期奶牛生产性能的影响

由表2可见，日粮添加过瘤胃氨基酸显著提高产奶量（P=0.034），对干物质采食量和饲料转化率无显著影响（P＞0.050）。

表2 过瘤胃氨基酸对泌乳早期奶牛生产性能的影响

2.2 过瘤胃氨基酸对泌乳早期奶牛乳成分的影响

由表3可见，日粮添加过瘤胃氨基酸显著降低乳尿素氮含量（P=0.015），乳脂率有增加的趋势（P=0.096），对乳蛋白率、乳体细胞数、乳糖率和总固形物含量无显著影响（P＞0.050）。

表3 过瘤胃氨基酸对奶牛乳成分的影响

2.3 过瘤胃氨基酸对泌乳早期奶牛血液生化指标的影响

由表4可见，日粮添加过瘤胃氨基酸显著提高血清TP、ALB和GLU含量（P＜0.05），BUN含量显著降低（P=0.049），对ALT、AST、GLOB、ALP、TG和TC含量无显著影响（P＞0.050）。

表4 过瘤胃氨基酸对泌乳早期奶牛血液生化指标的影响

2.4 过瘤胃氨基酸对泌乳早期奶牛经济效益的影响

由表5可见，日粮添加过瘤胃氨基酸可提高经济效益3.60 元/头·天。

表5 过瘤胃氨基酸对奶牛经济效益的影响单位：元/头·天

3 讨论

3.1 过瘤胃氨基酸对泌乳早期奶牛生产性能的影响

干物质采食量决定着维持奶牛健康和生产所需养分的数量。本试验中，添加过瘤胃氨基酸对奶牛干物质采食量无显著影响，与芦娜等[6]和刘飞等[12]的研究结果一致。而Broderick等[5]在日粮中添加9 g/天RPMet显著增加了奶牛的干物质采食量。因此，添加适宜浓度的过瘤胃氨基酸不会对奶牛干物质采食量产生不利影响，但添加较大剂量的RPMet会影响日粮的适口性，进而降低干物质采食量[13]。产奶量是奶牛生产性能最直接的体现。目前有关日粮添加过瘤胃氨基酸对奶牛产奶量影响的结果存在分歧，王剑飞等[4]和毕晓华等[14]在日粮中添加RPMet对奶牛产奶量无显著影响；云伏雨等[3]和刘飞等[12]在日粮中添加RPMet和RPLys显著提升奶牛产奶量。研究结果间存在分歧的原因可能与奶牛胎次、泌乳期、产奶量和过瘤胃氨基酸的添加量不同有关。过瘤胃氨基酸对奶牛产奶量的提升作用主要受两方面因素的影响，一是过瘤胃氨基酸增加了血浆中必需氨基酸含量，满足蛋白质的从头合成的氨基酸，进而提高产奶量[14]；二是在瘤胃中被降解的过瘤胃氨基酸，促进瘤胃微生物的生长和繁殖，提高了营养物质在瘤胃内的分解效率，提升总挥发性脂肪酸浓度，为奶牛泌乳活动提供充足的能量[15]。

3.2 过瘤胃氨基酸对泌乳早期奶牛乳成分的影响

乳蛋白率、乳糖率和乳脂率等乳成分是反映牛奶品质的重要指标。本研究中，日粮添加过瘤胃氨基酸对乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、总固形物和体细胞数无显著影响，与刘飞等[12]和毕晓华等[14]的研究结果一致。乳蛋白中最主要的为酪蛋白，而蛋氨酸和赖氨酸是酪蛋白中含量最高的氨基酸[16]。日粮添加RPMet和RPLys提高了小肠可吸收氨基酸的总量，增加血液中以及进入乳腺的氨基酸浓度[14]，为乳腺中蛋白质的合成提供充足的前体物质，进而提高乳蛋白率。此外，在瘤胃中被降解的过瘤胃氨基酸可提高瘤胃微生物蛋白含量和总挥发性脂肪酸的浓度，为泌乳活动提供了更多的能量与前体物质，促进乳蛋白与乳脂的合成。而本研究中，日粮添加过瘤胃氨基酸对乳成分影响不显著可能与产奶量显著增加有关。乳体细胞数是反映乳腺健康状况的重要指标，数值越小则乳腺越健康。本研究中，日粮添加过瘤胃氨基酸对体细胞数无显著影响，与孙华等[17]的研究结果一致，表明过瘤胃氨基酸对乳腺健康没有副作用。乳尿素氮是反映日粮蛋白质利用率的重要指标，正常范围是10.00～16.00 mg/dL[18]。乳尿素氮浓度低于10.00 mg/dL或大于16.00 mg/dL时，分别表示日粮中可降解蛋白不足和过多。本试验中，日粮添加RPMet和RPLys显著降低乳尿素氮含量，与芦娜等[6]的结果一致。因此，日粮添加过瘤胃氨基酸可促进其能氮平衡，提高蛋白质的利用效率。

3.3 过瘤胃氨基酸对泌乳早期奶牛血液生化指标的影响

血浆BUN是机体氮代谢的重要指标，小肠氨基酸是否平衡直接影响BUN的浓度[19]。TP高低可以反映机体蛋白质合成的强度[20]。本试验中，日粮添加RPMet和RPLys显著提高血清中TP和ALB含量，降低BUN的浓度，与丁大伟等[19]和张成喜等[21]的研究结果一致，表明日粮添加过瘤胃氨基酸改善了小肠氨基酸平衡，提高了机体的氨基酸利用率，进而增加了TP和ALB含量。由于乳中尿素直接来源于血液，因此，本试验中日粮添加过瘤胃氨基酸对血清BUN的影响结果与乳尿素氮变化一致，均显著降低。本试验中，日粮添加RPMet和RPLys显著提高GLU含量，与陈傲东等[22]的研究结果一致，原因可能与过瘤胃氨基酸表面的脂肪被奶牛小肠消化和吸收，从而促进了肝脏的糖异生作用。

3.4 过瘤胃氨基酸对泌乳早期奶牛经济效益的影响

经济效益决定氨基酸平衡日粮在生产中的应用前景。陈傲东等[22]在日粮中添加RPLys可提高奶牛经济效益15.00 元/头·天以上。芦娜等[6]在日粮中添加RPMet和RPLys可提高奶牛经济效益2.30 元/头·天。本研究中，在日粮中添加RPMet和RPLys可提高奶牛经济效益3.60 元/头·天。以上结果表明，日粮添加过瘤胃氨基酸可显著提高奶牛的经济效益。