植物添加剂对干乳期奶牛消化、瘤胃发酵及血液代谢物的影响

李 涵，许 谦

（1.浙江大学动物科学学院，浙江杭州 310058；2.华中农业大学动物医学院，湖北武汉 430070）

关于大蒜素的研究数据目前已有很多，如大蒜素降低了瘤胃发酵乙酸浓度，提高了丙酸和丁酸浓度（薛艳锋等，2015）。但关于大蒜素的应用结果也有不同，陆燕等（2009）报道，大蒜素对总挥发性脂肪酸（VFA）浓度和单一挥发性脂肪酸浓度的影响无显著差异，但可改善瘤胃pH和氨氮浓度。此外，从柠檬草中提取的柠檬醛也是替抗的可行方案，其在调控反刍动物瘤胃发酵和甲烷方面具有重要作用。Nanon等（2014）认为，柠檬醛在体外和原位试验中均可改善精料（小麦DDGS和大麦）的干物质和中性洗涤纤维等营养物质的消化。Wanapat等（2013）发现，在高精料饲粮中添加100 mg/kg柠檬草粉可提高干物质消化率，同时在不影响粗蛋白质和酸性洗涤纤维消化率的情况下，随着添加水平的升高，干物质和中性洗涤纤维消化率表现为二次效应。之前的大多数试验都使用了大蒜粉和柠檬草，主要活性成分的应用数据较少。因此，本研究旨在评估在全混合日粮中添加大蒜素和柠檬醛对干乳期奶牛采食、消化、瘤胃发酵及血液代谢物浓度的影响。

1 材料与方法

1.1 日粮与动物分组 试验将72头处于干乳期的荷斯坦奶牛随机分为3组，每组4个重复，每个重复6头，试验为期6周。各组奶牛分别饲喂基础全混合日粮、基础全混合日粮+100 mg/kg大蒜素及基础全混合日粮+100 mg/kg柠檬醛。

1.2 饲养管理与养分消化 试验期间奶牛每天饲喂2次，记录每天的饲喂量及剩余饲料量。收集试验第6周每头奶牛的粪便样品，饲料和粪便样品烘干、粉碎过1 mm分析筛，参考刘红等（2015）方法测定干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维表观消化率。

1.3 瘤胃发酵及血液代谢物 分别在饲喂前及饲喂后2和4 h采集血液和瘤胃液，血液分装于抗凝管用。用商品试剂盒测定葡萄糖、尿素氮和胆固醇浓度。瘤胃液经过3层纱布过滤后收集上清液-20℃保存。参考胡江（2016）的方法测定瘤胃发酵指标。

表1 基础全混合日粮原料组成及营养成分

1.4 数据分析 试验数据采用SPSS软件单因素方差分析模型进行统计分析，采用Duncan’s法进行多重比较，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 植物添加剂对干乳期奶牛养分消化的影响 由表2可知，对照组与大蒜素和柠檬醛组奶牛的平均日采食量、粗蛋白质和酸性洗涤纤表观消化率均无显著差异（P＞0.05）。与对照组相比，大蒜素和柠檬醛组奶牛的干物质表观消化率显著提高3.31%和2.92%（P＜0.05），而中性洗涤纤维表观消化率显著提高6.06%和7.27%（P＜0.05）。

表2 日粮添加不同植物添加剂对干乳期奶牛采食量及养分消化的影响

2.2 植物添加剂对干乳期奶牛瘤胃发酵性能的影响 由表3可知，对照组、大蒜素组和柠檬醛组奶牛在采食前、采食后2和4 h瘤胃pH、氨氮、挥发性脂肪酸、乙酸、丙酸和丁酸浓度及采食量2 h乙酸与丙酸比值的影响均无显著差异（P＞0.05）。对照组和大蒜素组奶牛采食前瘤胃乙酸与丙酸比值较柠檬醛组分别显著提高2.53%和3.25%（P＜0.05），而大蒜素组奶牛采食后4 h乙酸与丙酸比值较对照组和柠檬醛组分别显著提高4.42%和4.00%（P＜0.05）。

表3 日粮添加不同植物添加剂对干乳期奶牛瘤胃发酵性能的影响

2.3 植物添加剂对干乳期奶牛血液代谢物浓度的影响 由表4可知，对照组、大蒜素组和柠檬醛组奶牛在采食前、采食后2和4 h血液葡萄糖和胆固醇浓度及采食前和采食后2 h血液尿素氮浓度的影响均无显著差异（P＞0.05），但对照组奶牛采食后4 h血液尿素氮浓度较大蒜素和柠檬醛组分别显著提高12.00%和16.10%（P＜0.05）。

表4 日粮添加不同植物添加剂对干乳期奶牛血液代谢物浓度的影响

3 讨论

大蒜中提取的精油主要由大蒜素、二烯丙基硫醚、二烯丙基二硫醚和烯丙基硫醇构成，其具有主要的抗菌活性，并对瘤胃发酵有一定影响。在本研究中，全混合日粮添加大蒜素能增加干物质和中性洗涤纤维消化率，但对粗蛋白质和酸性洗涤纤维表观消化率无显著影响，表明大蒜素对养分消化具有剂量依赖性。Nanon等（2014）认为，在体外和原位试验中，大蒜素改善了干物质表观消化率，具体原因与中性洗涤纤维降解性提高有关。但大蒜素的作用效果与基质种类有关，如大蒜素在纤维原料的效果优于谷物原料。柠檬醛是柠檬草油的关键成分，而柠檬草具有抗菌、抗氧化功能。本研究的结果显示柠檬醛对干物质和中性洗涤纤维消化率的效果与大蒜素相似。

柠檬醛对瘤胃pH、总挥发性脂肪酸浓度、个体挥发性脂肪酸比例、血糖浓度的影响与大蒜素相同。虽然柠檬醛提高了养分消化率，但对总VFA浓度或单个VFA比例没有影响，这与Wanapat等（2008）的报道一致，其在日粮中添加100 g/d的柠檬草粉可提高肉牛干物质消化率和总细菌数，但对VFA浓度和单个VFA比例无影响。Ma等（2016）研究发现，日粮添加大蒜素可降低血尿酸氮浓度，对瘤胃pH和挥发性脂肪酸浓度无改善作用，这与本研究结果一致。

虽然在本研究中奶牛采食前及采食2和4 h后瘤胃氨氮浓度无显著变化，但大蒜素和柠檬醛显著降低了采食后4 h血液尿素氮浓度，这表明大蒜素和柠檬醛的脱胺作用可能受到抑制，这与Nanon等（2014）报道的结果一致。同时，Wanapat等（2013）也认为，添加植物添加剂会导致产高氨氮的细菌数量和多样性减少，从而降低氨基酸产生氨氮的速率。大蒜素对氨氮浓度没有影响，这也可能与降低血液尿素氮浓度有关。由此可见，大蒜素可在瘤胃壁吸收前降低瘤胃内氨氮，对产氨细菌菌具有抗菌作用。

4 结论

在干乳期奶牛全混合日粮中添加大蒜素和柠檬醛对采食量、瘤胃pH、血糖、挥发性脂肪酸浓度和单一挥发性脂肪酸浓度均无影响。按补充100 mg/kg大蒜素或柠檬醛可显著提高干物质中性洗涤纤维表观消化率，降低血液尿素氮浓度。