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补喂脂肪对放牧伊犁马泌乳量、乳成分和血液指标的影响

2022-08-04郭晨鑫张文杰梅莹莹邓海峰马玉辉杨开伦

中国饲料 2022年15期
关键词:母马精料泌乳

郭晨鑫, 张文杰 , 鲁 豪, 石 坚, 梅莹莹,邓海峰, 马玉辉, 李 海, 杨开伦

(1.新疆农业大学动物科学学院,新疆肉乳用草食动物营养重点实验室,新疆乌鲁木齐 830052;2.新疆伊犁哈萨克自治州昭苏马场,新疆昭苏 835602;3.昭苏县畜牧兽医发展中心,新疆昭苏 835600)

马乳的产量和质量不仅是决定后代正常生长和发育的重要因素(Korosue 等,2012),还因其营养成分与人奶类似并易于吸收而具有重要的经济价值(Li 等,2020)。然而,马乳产量低下且在5 ~8个月的泌乳期存在人畜争食的问题 (赵飞燕,2019),导致所产马乳不能完全满足马驹的生长发育和营养需要。其次,母马在泌乳期间会利用大量能量和营养底物来满足乳成分合成的需要, 能量需求将增加44%左右(Coenen 等,2011),仅靠放牧不能保证母马生产性能的充分发挥。 在泌乳期间通过能量补给来增加的母马的泌乳量或改善乳成分质量, 对促进马驹健康生长发育和母马生产性能的发挥具有重要的意义。

脂肪是一种较其他营养素含能更多、 能量密度更高的营养物质(Mangwiro 等,2021),饲粮中的脂肪具有改善饲料适口性、 提供更多必需脂肪酸、 促进脂溶性维生素的吸收利用和减少饲料粉尘等作用(Spers 等,2006)。 外源性补充脂肪酸已被证实对母马乳腺的生长和泌乳有积极的作用。Spers 等(2006)研究发现,饲粮中添加油脂可显著提高泌乳母马的生产性能。 Doreau 等(1992)也证实了泌乳母马在采食高能量的饲料后马乳产量将增加10%左右,但所产马乳中脂肪和蛋白质的含量略低。 此外,外源性补充脂肪酸后,泌乳期母马的乳腺能够摄取血液中长链脂肪酸及部分C16 脂肪酸合成新的甘油三酯, 再进一步聚合为乳脂小滴,最终分泌到乳中(Bernard 等,2005),进而改善马乳中脂肪或脂肪酸的含量 (Davison 等,1991)。伊犁马作为我国自主选育而成的、 具有优良泌乳性能的培育品种(陆东林等,2019)。 目前关于补喂脂肪对伊犁马产乳性能影响的报道较少。 因此,本试验选择放牧伊犁马为研究对象, 探究补喂脂肪对伊犁马泌乳量、乳成分及血液指标的影响,为实践生产中提高泌乳母马产乳量、 改善乳成分的质量及促进马驹健康生长发育提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间及地点 试验于2021 年6 月25日至2021 年8 月26 日在新疆维吾尔族自治区伊犁哈萨克自治州昭苏马场库都尔进行。

1.2 试验设计及分组 将挑选的产驹日期、泌乳期和产奶量相近和生理状况一致的健康伊犁马母马14 匹随机分为2 组,每组7 匹,分别为精料组和脂肪组。 所有试验马匹均在同一环境、同一草场放牧饲养。 在此基础上,精料组每天每匹马早10:00 和晚08:00 各补喂500 g 的精料补充料(购自新疆伊犁州昭苏县骏力农牧科技有限公司); 脂肪组每天每匹马早10:00 补喂500 g的精料补充料+400 g 脂肪(均衡乳化油粉,购自山东临沂正能量生物有限公司), 晚08:00 仅补喂500 g 精料补充料,饲喂1 个月后,脂肪组脂肪早晨10:00 的补喂量增加至600 g, 待晚08:00 的补喂料采食完毕后, 将所有马匹赶至附近指定草场,夜间自由采食粗饲料和自由饮水。 补喂试验进行两个月。精料补充料组成及营养水平见表1。 精料补充料、脂肪粉及人工模拟采食收集的牧草脂肪酸组成见表2。

表1 精料补充料组成和营养水平(干物质基础)%

1.3 饲养管理 试验期间,所有马匹均在同一饲养环境下饲养, 于每天早晨10:00 将马群从草场赶至试验点后母马与马驹分开,待分开20 min 后,通过布制饲喂袋给试验母马单独补喂精料补充料和脂肪,采食完毕后将布制饲喂袋及时取下,随后母马自由活动,根据具体的时间点进行挤奶;傍晚时分(20:00),再将马驹放出,和母马一同赶往指定的草场放牧,草场的牧草主要以禾本科为主。

1.4 样品采集

1.4.1 乳样的采集与处理 通过人工挤乳方式采 集 试 验 母 马 第7、14、21、28、35、42、49、56、63天全天的乳样, 取每匹马每天每次的产奶量的10%混装于100 mL 乳样瓶,置于-20 ℃冰箱中保存待测。

1.4.2 血样的采集与处理 于试验第20、40、60天饲喂前(记为0 h)和饲喂后2 h,通过颈静脉将马匹血液采集至肝素钠抗凝采血管中,4000 r/min离心15 min,将处理后的血浆转移至2.0 mL 离心管中,标记后-20 ℃冷冻保存。

1.5 指标测定

1.5.1 泌奶量的测定 于试验第1 天开始至试验结束, 使用电子秤每天准确记录每匹马每次的泌乳量,将一天中每匹马每次的泌乳量相加,即为每天的泌乳量。

1.5.2 乳成分的测定 试验第21、28 天(记为7月份乳样),第42、49 天(记为8 月份乳样)的马乳样品分别在室温解冻后混合, 按照顺序将样品置于42 ℃水浴锅内预热,预热结束后,每匹马的混合乳样要进行缓慢上下颠倒20 下左右,达到充分混匀的目的,再按照乳成分自动分析仪(杭州浙大优创科技有限公司UL80BC-11)的操作步骤测定乳常规成分。

将母马第21、28 天 (记为7 月份乳样),第42、49 天(记为8 月份乳样)的马乳样品充分混合后, 送至山东省农业科学院利用高效气相色谱法测定脂肪酸含量。

1.5.3 血浆的测定 本试验饲喂前和饲喂后2 h采集的血浆用于测定血糖、甘油三酯、高密度脂蛋白、游离脂肪酸和胰岛素浓度;同时测定总抗氧化能力(T-AOC)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,丙二醛(MDA)浓度等抗氧化指标。

饲喂前0 h 和饲喂后2 h 血浆血糖、 甘油三酯、 高密度脂蛋白、 游离脂肪酸、T-AOC、CAT、GSH-Px、SOD 活性及MDA 浓度均采用比色法送至北京华英生物技术研究所检测。 血浆胰岛素浓度采用酶联免疫吸附法由北京华英生物技术研究所测定。

1.6 统计分析 数据采用Excel 2010 进行初步整理,试验结果以“平均值±标准差”表示。 所有试验数据采用SPSS 21.0 统计软件的独立样本t 检验进行分析, 以P< 0.05 作为差异显著的判断标准,0.05

2 结果与分析

2.1 补喂脂肪对放牧伊犁马泌乳量的影响 由表3 可知, 脂肪组母马的日平均产奶量和日总泌乳量在补饲后第一周、第二周、第三周、第四周、第五周、第六周、第七周和第八周均显著高于精料组(P<0.05)。

2.2 补喂脂肪对放牧伊犁马乳成分的影响 由表4 可知,放牧伊犁马母马补喂脂肪后,第三个泌乳月的(7 月份)乳脂率为1.37% ~1.59%,乳蛋白率在1.57%左右,乳糖率为6.22%~6.42%;第四个泌乳月(8 月份)的乳脂率为1.56%左右,乳蛋白率为1.70%左右,乳糖率为6.65%,精料组和脂肪组的乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、总固体、体细胞数、非脂和尿素氮等指标间均无显著性差异(P> 0.05);脂肪组7 月份乳脂产量显著高于精料组(P<0.05),但在8 月份未表现出差异显著性(P>0.05),7、8 月份乳蛋白和乳糖产量间无差异显著性(P>0.05)。

表4 补喂脂肪对放牧伊犁马乳成分的影响

2.3 补喂脂肪对放牧伊犁马马乳脂肪酸组成的影响 由表5 可知, 精料组与脂肪组的马乳中丁酸、己酸、辛酸、葵酸、篦麻油酸、肉豆蔻酸、肉豆蔻油酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、反油酸、油酸、α-亚 麻 酸、 顺-11,14-二 十 碳 二 烯 酸、 顺-8,11,14-二十碳三烯酸、顺-11,14,17-二十碳三烯酸均无显著性差异(P> 0.05),脂肪组马乳月桂酸(C12:0)、亚油酸(C18:2n6c)显著高于精料组(P<0.05),然而精料组十五碳酸、棕榈一烯酸、十七烷酸一烯酸和γ-亚麻酸显著高于脂肪组(P<0.05)。另外,精料组马乳总单不饱和脂肪酸显著高于脂肪组(P<0.05),总饱和脂肪酸、总不饱和脂肪酸和总多不饱和脂肪酸之间均无显著性差异(P>0.05)。

表5 补喂脂肪对放牧伊犁马母马马乳脂肪酸组成的影响%

2.4 补喂脂肪对放牧伊犁马血浆生化指标的影响由表6 可知,第20 d、40 天和60 天饲喂前0 h 和饲喂后2 h 精料组和脂肪组的葡萄糖、甘油三酯和胰岛素浓度均无显著性差异(P>0.05);第20 天饲喂后2 h 和第60 天饲喂后2 h 脂肪组马匹血浆高密度脂蛋白显著高于精料组(P<0.05);试验第40天,脂肪组伊犁马血浆游离脂肪酸浓度在饲喂前0 h和饲喂后2 h 均显著高于精料组(P<0.05)。

表6 补喂脂肪对放牧伊犁马血浆生化指标的影响

2.5 补喂脂肪对放牧伊犁马血浆抗氧化能力的影响 由表7 可知,第20、40 天和60 天饲喂前0 h和饲喂后2 h 精料组和脂肪组的过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶、 超氧化歧化酶活力和丙二醛浓度均无显著性差异(P> 0.05);第20 天饲喂后2 h 脂肪组马匹血浆总抗氧化力显著低于精料组(P< 0.05)。 总体来说,补喂脂肪对放牧伊犁马血浆抗氧化能力无显著影响。

3 讨论

3.1 补喂脂肪对放牧伊犁马泌乳量的影响 马乳的生成是在母马的乳腺腺泡上皮和终末乳导管的分泌上皮内进行,其前体来源于血液,但乳汁的生成不是单纯的物质积累, 而是包括一系列物质合成和复杂的选择性吸收过程。由此可见,乳汁的生成是极其强烈的代谢活动(杨秀平等,2002),需要消耗大量的能量。因此,母马的泌乳性能与能量摄入密切相关。研究表明,脂肪作为一种高能量饲料, 可以通过提高饲粮的能量来满足母畜泌乳期的能量需求, 进而达到提高母畜泌乳量的目的(Sun,2019;张海波,2018)。本试验中,给放牧伊犁马母马补喂脂肪后发现, 该处理组马匹的日平均产奶量和日总泌乳量均显著高于精料组, 说明在本试验研究条件下, 补喂脂肪对放牧伊犁马泌乳量的提高有显著的作用。研究指出,哺乳期是母畜能量消耗最高的时期(Douhard 等,2016),在这一时期,适当在饲粮中补充脂类物质,对母马生产性能的发挥具有积极的作用。 Spers 等 (2006)和Doreau 等(1992)在泌乳母马的相关研究中均证实了这一观点。

3.2 补喂脂肪对放牧伊犁马乳成分的影响 乳汁成分对哺乳幼畜的生长发育有重要影响(Rosero等,2016)。 乳脂肪、乳蛋白和乳糖是乳汁的重要成分,其主要功能是为幼畜提供能量、调节生长和发育(Peng 等,2019)。 研究指出,日粮多不饱和脂肪酸可通过增加乳腺中催乳素受体和肝脏中生长激素受体的表达来刺激乳房生长 (Mcfadden 等,1990), 间接证明了日粮补充脂肪对乳成分的改善是有作用的。Davison 等(1991)研究发现,在怀孕母马饲粮中添加5%的粗脂肪可提高母马的乳脂含量。在泌乳期母猪饲粮中添加富含长链脂肪酸的脂肪或油脂能够提高乳脂率,并且对乳中脂肪酸含量的提高也有作用(Lauridsen 等,2004;Mcfadden 等,1990)。 然而在本试验中,给伊犁马补喂脂肪后,马乳中乳脂和乳糖维持在稳定的水平,并未有显著性的变化。 研究指出,乳腺上皮细胞能够利用外源摄取的长链脂肪酸合成不同类型脂肪酸组成的三酰甘油,并不断积累形成脂滴分泌到乳中(Laws 等,2009), 致使乳中脂肪含量和脂肪酸组成易受饲粮脂肪组成的影响。 因此,本试验结果可能与脂肪的补喂剂量和脂肪酸类型有关。乳糖是母马乳汁主要的碳水化合物,其在乳腺分泌物中的含量取决于泌乳的阶段。 除初乳外, 马匹乳糖含量在泌乳期为6.27%左右(Rose 等,2021),与本试验结果相似。 尿素是存在于乳汁中的一种主要的有机硝酸非蛋白质成分(Guliński 等,2008),其含量在整个泌乳期都处于相对稳定的水平 (约300 mg/kg)(Salimei等,2002)。 此外,目前还鲜有关于马乳抗性水平随体细胞数和总细菌数的变化的研究。 然而,可以通过在牛奶中的研究假设(Mariani 等,2001),母马乳腺的炎症状态是马乳中体细胞数增加的主要原因。本试验中第三泌乳月(7 月)的体细胞数低于第四泌乳月(8 月),说明随着泌乳的推进,可加速母马乳腺的炎症状态。

3.3 补喂脂肪对放牧伊犁马马乳脂肪酸组成的影响 动物营养是决定乳中营养成分的关键因素,由于乳糖含量受饲粮变化的影响较小,因此通过调控饲粮提高乳蛋白和乳脂含量就成了相关学者的研究重点,而乳中的脂肪酸组成以及如何提高功能性脂肪酸的含量则成为了研究焦点之一(刘凯珍等,2021)。Zhao 等(2013)发现,饲粮添加脂肪的可增加牛乳中短、中链脂肪酸的含量,改善乳品质。在本试验中,补喂脂肪对放牧伊犁马马乳短链脂肪酸(2~6 碳原子)组成无显著影响,对马乳中链脂肪酸(7~12 碳原子)中尤其是月桂酸(C12:0)含量有一定的提高作用,但可在一定程度上降低马乳中长链脂肪酸(>12 碳原子)含量。研究指出,乳脂肪中的脂肪酸有两种:中短链脂肪酸的从头合成和长链脂肪酸从动脉血直接摄取(Venkatraman 等,1998)。 本试验结果表明,补喂脂肪对乳腺脂肪酸从头合成有积极的影响(Odongo 等,2007)。 其次,马乳脂肪酸组成不同于牛乳, 其特点是不饱和脂肪酸比例高,饱和脂肪酸比例低,与人乳脂肪酸组成结构、比例相似(Jahreis 等,1999)。 本试验研究结果也证实了这一理论。 此外。 Glasser 等(2008)研究发现,饲喂油脂(亚麻籽和菜籽油)补充剂可降低乳脂饱和脂肪酸或增加不饱和脂肪酸的浓度。 然而在本试验中,给放牧伊犁马补喂脂肪后发现,马乳中总饱和脂肪酸和总不饱和脂肪酸未有显著的降低或升高,推测可能与补喂剂的脂肪含量和母马的消耗量有关。因为给本试验放牧伊犁马补喂脂肪后,泌乳量有较大幅度的提高,能量消耗也较大,脂肪粉中短链、中链饱和脂肪酸优先从甘油三脂分子中水解,并直接从肠道进入血液, 经过肝脏线粒体β 氧化快速代谢(Gonthier 等,2005),为放牧伊犁马快速提供能量。

3.4 补喂脂肪对放牧伊犁马血浆生化指标的影响 目前的研究中, 关于饲粮补喂脂肪对葡萄糖和胰岛素影响的报道是相互矛盾的。 Lindberg 等(2001)研究发现,随着饲粮脂肪的增加,马匹血浆中血糖和胰岛素浓度会降低。另一方面,Zeyner 等(2002)指出,血浆葡萄糖和胰岛素浓度会随着饲粮脂肪的增加而增加。而在本试验中,给放牧伊犁马补喂脂肪后20、40 天和60 天饲喂前后,并未见葡萄糖和胰岛素出现显著性差异。 本试验的研究对象主要以放牧采食粗饲料为主, 而前两者均基于饲喂充足精料的基础上研究的, 结果不同的原因可能是与研究时使用的饲粮组成有关。 此外,Williams (2018) 等在以饲草为主的饲粮中添加5%、10%和15%的脂肪后发现, 马匹血浆血糖和胰岛素浓度没有显著变化, 与本试验结果与其相似。 血液中游离脂肪酸浓度随着饲粮能量水平的升高而增加, 游离脂肪酸作为肝脏合成胆固醇和甘油三酯重要底物, 其浓度增加会造成胆固醇和甘油三酯合成量增加, 胆固醇常以高密度脂蛋白和低密度脂蛋白的形式进入到血液循环中, 胆固醇合成量的增加又会使血液中高密度脂蛋白含量发生变化(杨超,2018)。在本试验第40 天,脂肪组伊犁马血浆游离脂肪酸浓度在饲喂前0 h 和饲喂后2 h 均显著性提高, 同时在第20 天饲喂后2 h和第60 天饲喂后2 h 脂肪组马匹血浆高密度脂蛋白也有显著提高。这些结果表明,给放牧伊犁马补喂脂肪后,对血脂浓度的增加具有一定的效果。当外源性补喂的脂肪粉进入马匹机体后, 一部分脂肪酸可直接透过胃粘膜细胞经门静脉转运进入肝脏后进行脂肪的β-氧化,随后作为能量被机体迅速利用(Wang 等,2013),另一部分经小肠消化后, 迅速储存在皮下如大网膜和肠系膜中或被乳腺利用。这可能是本试验血浆游离脂肪酸、甘油三酯和高密度脂蛋白在饲喂前后没有出现规律性的原因之一。 Zhang 等(2015)研究证实饲粮能量水平的增加可提高黄牛的血液中游离脂肪酸和高密度脂蛋白浓度。

3.5 补喂脂肪对放牧伊犁马抗氧化能力的影响细胞内活性氧(ROS)的产生和消除之间存在着动态平衡(Ray 等,2012)。 当ROS 水平增加或抗氧化能力降低时,过量的ROS 沉积会导致细胞结构的破坏(Xiaojiao 等,2019)。 研究指出,长期摄入高脂饲粮时, 会激活细胞线粒体呼吸链上的氧化途径而产生过量的ROS,进而攻击细胞生物膜上的多不饱和脂肪酸,造成脂类过氧化,形成脂质过氧化产物丙二醛。 ROS 和丙二醛又会进一步破坏线粒体基因,损伤线粒体呼吸链,进而导致更多的ROS 产生,形成严重的恶性循环(宋昱,2015)。 此外,母马乳腺上皮细胞更新代谢速度极快(杨秀平等,2002), 在这过程中, 会产生大量的氧化自由基。 抗氧化酶系中CAT、GSH-Px 和SOD 活性的提高对清除机体活性氧自由基(ROS)有重要的作用。 在本试验中,补喂脂肪后的20、40 d 和60 d,仅有第20 天饲喂后2 h 出现总抗氧化力降低的情况,但总体来讲,给放牧伊犁马连续补喂2 个月的脂肪粉后发现, 对伊犁马母马血浆的CAT、GSH-Px、SOD 活性及丙二醛浓度并无显著性影响。 李海英等(2015)发现,在焉耆马饲粮中添加2.5%和5%的豆油可以提高机体抗氧化能力,与本试验结果与其不同, 可能与脂类物质的补喂剂量和脂肪酸类型有关。有研究指出,马的脂质消化主要发生在小肠中,由于马没有胆囊,胆汁盐会不断释放到肠道中, 这就导致以油或脂肪的形式添加到饲粮中的脂肪能被很好地消化(Galinelli 等,2019)。 因此,本试验仅在放牧基础上补喂了400~600 g 脂肪粉,未能对母马补喂脂肪的最佳适应剂量作出解答,仍需进一步研究。

4 结论

在本试验研究条件下, 可以得出以下结论:(1) 补喂脂肪可显著提高放牧伊犁马母马的泌乳量,但对乳脂率、乳蛋白率、乳糖率没有显著影响;(2) 补喂脂肪可显著提高放牧伊犁马母马的乳脂产量, 但对乳蛋白和乳糖产量无明显影响;(3)补喂脂肪可显著提高放牧伊犁马母马马乳中中链脂肪酸(C12:0)和亚油酸(C18:2n6c)含量;(4)补喂脂肪可显著提高放牧伊犁马母马对脂肪酸的吸收利用;(5) 补喂脂肪对放牧伊犁马母马糖代谢、机体抗氧化能力没有显著影响。

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