添喂多库酯和聚丙烯酰胺对乳牛消化和泌乳性能的影响

张 宸， 雒秋江*， 潘 榕， 胡寻江， 臧长江

（1.新疆农业大学动物科学学院动物营养实验室，新疆 乌鲁木齐 830052；2.新疆乌苏市祥盛通牧业有限公司，新疆 奎屯 833200）

研究表明，添喂适量的多库酯（DOC）可提高绵羊和牛的自由采食量、增加氮保留（Zhen等，2021；李昊等，2014a），提高绵羊的屠宰性能（李昊等，2014b）。而添喂适量的聚丙烯酰胺（PAM）也可以提高绵羊和牛的自由采食量（陈沫，2018），增加绵羊氮保留和提高屠宰性能（翟志祥，2019）。然而，目前鲜见关于DOC或PAM对乳牛采食、消化和产乳性能的报道。乳牛是专门化的产乳畜种，在泌乳期本身自由采食量就较大，其采食和消化特点可能会异于其他畜种，因此添喂DOC或PAM的作用或效果可能会有一定差异，而乳牛生产又是反刍动物营养的重要研究领域。因此，本试验研究添喂DOC和PAM对乳牛自由采食量、日粮消化率和产乳性能等的影响。

1 材料与方法

1.1试验设计 本试验包括两个独立的试验，即添喂DOC（试验1）和PAM（试验2），均在新疆奎屯乳牛场进行。在两个试验每期均饲喂相同的饲粮，均选取平均体重约600 kg、约2.3岁、处于泌乳后期[（200～300）d]的一胎次泌乳牛作为试验动物。每个试验包括两期（对照期和试验期），每期24 d，其中适应期16 d、采样期8 d。

试验1于2020年9月21日至11月6日进行，选取56头乳牛，平均产奶量约22 kg/d。在试验期添喂DOC 1.2 g/kg饲粮干物质。在对照期和试验期牛舍外的平均气温分别为3℃和1℃，牛舍内分别为6℃和4℃。

试验2于2021年3月28日至5月14日进行，选取93头乳牛，平均产奶量约23 kg/d。在试验期添喂PAM 2.0 g/kg饲粮干物质。在对照期和试验期牛舍外的平均气温分别为12℃和15℃，牛舍内分别为10℃和9℃。

在每个试验的采样期，采取饲粮样品、乳样、牛群粪便和剩料样品，记录饲喂量、剩料量、各牛产乳量，测定饲粮、乳样、粪和剩料样品的营养素含量，计算牛群自由采食量、（表观）消化率、乳产量等，以确定添喂DOC和PAM对乳牛营养和泌乳性能的影响。

1.2动物的日粮与饲养管理 依据奶牛营养和饲养标准（冯仰廉，2000）配制日粮，日粮组成及营养水平见表1。每天饲喂前将原料按比例加入TMR饲料车，边混合边加入适量水（使饲粮含水量50%），加水后搅拌10 min，再行投喂。

在两个试验中，牛群均在每日9：00和17：00用TMR车投喂饲粮，每次的投喂量约为当日饲喂量的一半。并且每天根据前一天牛群的采食量调整当日的饲喂量，使每日的剩料量为总量的3%～5%，以保证自由采食，自由饮水。

试验添喂的DOC购自江苏省海安石油化工厂，有效成分含量70%（W/mL），比重1.1。DOC的添加量参照Zhen等（2021），即1.71 g/kg饲粮干物质（含有效成分1.2 g）。在试验期，每次称取1.08 kg DOC原料，加水8.92 kg稀释，搅匀后备用。在每天早上和中午用喷壶将稀释后的DOC均匀喷洒在混合饲粮上，即DOC 1.2 g/kg日粮干物质（按有效成分计），再由牛只采食。在试验期的第1、2天，DOC分别按照35%和70%的量添喂。对照期在饲粮上洒等量的水。

添喂的PAM为市售食品级产品，平均分子质量1600万，固体含量≥90%，执行标准为GB 31629-2014。PAM的添加量参照陈沫（2018），即2.0 g/kg饲粮干物质。在试验期，每次添喂前先将PAM粉末（8.00 kg）与4倍重量的麸皮（32.00 kg）混合均匀后备用。在每天早上、中午将混合后的PAM均匀洒撒在饲粮上（即2.0 g PAM/kg日粮干物质），再由牛只采食。在试验期的第1、2天，PAM分别按照50%和75%的量添喂。对照期在饲粮中加入等量的麸皮。

牛群每日在11∶00、17∶00和23∶00挤乳三次。每次挤乳前均用0.02%高锰酸钾温水溶液给乳头浸泡消毒，然后用热毛巾擦干。挤去头乳后，进行机器挤乳，最后用新洁尔灭药浴乳头。

1.3样品的收集、处理与保存

1.3.1 饲料和剩料的收集、处理与保存 在每个采样期前1天，每天取8种原料（即苜蓿干草、玉米秸秆、玉米青贮、玉米、小麦麸、豆粕、棉籽粕和预混料）样品各1000 g，石粉、磷酸氢钙各250 g，连续8 d，阴干。待本期试验结束后，将各种样品分别混合均匀，称重记录，再用四分法各取1000 g，全部粉碎后过40目筛，于避光干燥阴凉处密封保存备用。

在各采样期，每天8：00收集全部剩料并阴干，连续8 d。待该期试验结束后，将每天的剩料混合均匀，称重记录，再采用四分法留取1000 g，全部粉碎后过40目筛，于避光干燥阴凉处密封保存备用。

1.3.2 大群粪的收集、处理与保存 在试验1、试验2的各采样期，每天从牛圈地面随机分别收集4个新鲜粪样作为大群粪样。每个粪样均取自四个不同的粪堆，每个粪堆收取约450 g，即每个粪样约重1800 g，称重后于敞口塑料袋内阴干。连续收粪8 d，即每期有32个粪样。粪样在阴干期间每天翻晾，以防发霉。将粪样带回实验室，分别称重后全部粉碎过40目筛，于避光干燥阴凉处密封保存备用。

1.3.3 乳样的收集、处理与保存 在各采样期，每天第一次挤乳时随机选取4头牛（记录牛号），在挤去头乳后各取乳约50 mL，并在后两次挤乳时也同样取乳样，最后将早、中、晚三次乳样按4：3：3混合（共100 mL），再加入1 mL重铬酸钾防腐剂混合均匀，作为当日乳样品于4℃冷藏保存，24 h内送回实验室测定。每期连续采乳样8 d，共32个样品。

1.4样品的分析测定 饲料原料、剩料、粪样的干物质、有机物、粗蛋白质、磷和能量的测定均参照杨胜（1993）方法；钙测定用邻甲酚酞比色法（傅启高等，1996）；纤维素、半纤维素、酸洗木质素采用Van Soest法测定（Van Soes等，1991），其中，半纤维素=NDF-ADF；纤维素=72%H2SO4处理ADF样品前后差值；酸洗木质素=72%H2SO4处理样品灼烧前后差值。

乳样中的非脂固形物、乳糖、乳蛋白、乳脂含量用UL80BC型优创乳成分分析仪测定；乳中钙和磷含量的测定方法与饲料原料等的相同，每个测定用量10 g。以上测定均为双样，最后取平均值。

1.5结果计算与统计分析

1.5.1 牛群自由采食量和表观消化率的计算 每日牛群自由采食量（VFI）（kg/牛）等于每天牛群的日粮饲喂量减去剩料量，再除以牛头数。

每日牛群的粪量（AF）（kg/牛）以木质素为标记物进行计算，即等于每天牛群采食的木质素量除以每千克粪的木质素含量，再除以牛头数。

每日牛群的日粮消化量（DAD）/（kg/牛）=VFI-AF；

每日牛群的日粮表观消化率/%=DAD÷VFI×100。

1.5.2 标准乳的计算 在各采样期，每日随机测定4头牛乳样品的乳脂率，取平均值，作为当日牛群的平均乳脂率，再根据各牛的当日乳产量计算标准乳产量，即标准乳产量=生鲜乳产量×（0.4+15×乳脂率）（冯仰廉，2000）。

1.5.3 牛群自身营养供应量的估算 将每期牛群采食的可消化能、粗蛋白质、钙和磷的平均值减去乳中的含量（其中能量折算成可消化能计，即乳中消化能=产乳净能÷0.64÷0.82；乳中蛋白折算成可消化蛋白，即乳中可消化蛋白=乳中蛋白量÷0.60），作为每期牛群可用于自身的营养物质供应量（MJ或g/牛·d），以估算添喂DOC和PAM对乳牛自身营养的影响。

1.5.4 统计分析方法 试验数据以“平均数±标准差”表示。在每个试验中利用SPSS 19.0软件对自由采食量、乳成分、粪成分指标进行单因素方差分析，对产乳量和标准乳产量进行自身配对T检验分析。以P＜0.05和P＜0.01分别作为差异显著和极显著的判断标准。

2 结果

2.1添喂DOC和PAM对乳牛自由采食量的影响 如表2所示，在试验1，添喂DOC时，乳牛每日干物质、有机物、粗蛋白质、钙、磷和能量的自由采食量比对照期分别增加了17.0%、17.0%、17.1%、16.6%、16.6%和17.0%（P＜0.01）；在试验2，添喂PAM时，分别增加了15.2%、15.4%、16.2%、14.8%、14.8%和17.4%（P＜0.01）；表明添喂DOC和PAM均可显著提高乳牛的自由采食量，而且二者的效果基本相似。

表2 添喂多库酯和聚丙烯酰胺对乳牛日均自由采食量的影响

2.2添喂DOC和PAM对乳牛消化的影响 如表3所示，在试验1，添喂DOC 1.2 g/kg日粮时，乳牛干物质、有机物、粗蛋白质、纤维素、能量、钙和磷的表观消化率分别提高8.1%、5.2%、5.9%、5.3%、4.8%、10.5%（P＜0.01）和8.6%（P＜0.05）；消化量分别增加26.5%、23.1%、24.4%、23.2%、22.7%、29.2%和26.6%（P＜0.01）。在试验2，添喂PAM 2.0 g/kg日粮时，乳牛干物质、有机物、粗蛋白质、纤维素、能量、钙和磷的表观消化率分别提高11.6%、9.0%、10.6%、11.9%、10.9%、32.6%和22.9%（以上均P＜0.01）；消化量分别增加了28.8%、25.9%、28.9%、29.9%、30.2%、52.3%和41.1%（以上均P＜0.01）。表明添喂DOC和PAM都能显著地提高乳牛的日粮消化率和消化量。

表3 添喂多库酯和聚丙烯酰胺对乳牛饲粮表观消化率和消化量的影响

2.3添喂DOC和PAM对乳成分和乳产量的影响 如表4所示，在试验1，添喂DOC 1.2 g/kg日粮时，牛乳的非脂固形物、乳脂和乳蛋白含量分别增加6.1%、7.9%（P＜0.01）和7.9%（P＜0.05）；在试验2，添喂PAM 2.0 g/kg日粮时，则分别增加6.0%、6.8%和6.8%（P＜0.05）；但添喂DOC和PAM对乳的乳糖、钙和磷含量没有显著影响（P>0.05）。

表4 添喂多库酯和聚丙烯酰胺对生鲜乳成分的影响g/100 g鲜奶

如表5所示，在试验1，添喂DOC 1.2 g/kg日粮时生鲜乳产量增加8.3%（P＜0.01），折成标准乳增加12.8%（P＜0.01）。在试验2，添喂PAM 2.0 g/kg日粮时生鲜乳产量增加5.0%（P＜0.01），折成标准乳增加9.0%（P＜0.01）；表明添喂DOC和PAM时乳牛的产乳性能均显著提高。

表5 添喂多库酯和聚丙烯酰胺对乳牛乳产量的影响kg/牛·d

2.4添喂DOC和PAM对乳牛自身营养物质供应量的影响 如表6所示，添喂DOC可使用于乳牛自身营养的能量、粗蛋白质、钙和磷量（以可消化量计）分别增加40.5%、35.7%、45.7%和50.8%；而添喂PAM时分别增加73.6%、56.1%、107.3%和181.1%；提示添喂DOC和PAM不仅提高了乳产量，而且还增加了给乳牛自身的营养物质供应量。

表6 添喂多库酯和聚丙烯酰胺对乳牛自身营养供应量（以可消化量计）的影响

3 讨论

3.1添喂DOC和PAM对乳牛自由采食量的影响 给绵羊添喂DOC 0.4、0.8、1.2、1.6 g/kg日粮，绵羊的干物质自由采食量分别提高7.1%、15.1%、1.1%和降低1.0%，表明DOC的作用与添喂剂量有关，并且在0.8 g/kg日粮时添喂DOC提高自由采食量的作用最好（李昊等，2014b）。给绵羊添喂DOC 0.8 g/kg日粮，可提高干物质自由采食量30.7%（粗料型日粮）和23.7%（精料型日粮）（李昊等，2014a）。而给新疆杂交褐牛添喂DOC 0.8、1.2和1.6 g/kg日粮，干物质自由采食量分别提高12.7%、39.5%和26.6%（Zhen等，2021）。然而，在本试验添喂DOC（1.2 g/kg日粮）时，乳牛的自由采食量增加17.0%（P＜0.01），表明给乳牛添喂DOC的效果与在其他牛和绵羊上的相似，但增加程度低于新疆杂交褐牛，可能与本试验日粮消化率没有降低，而且还有提高有关。

给绵羊添喂PAM 1.0、2.0、3.0和6.0 g/kg日粮，绵羊的干物质自由采食量分别提高8.9%、17.9%、8.2%和降低5.5%（陈沫，2018）；给新疆杂交褐牛添喂PAM 1.0、2.0、6.0 g/kg日粮，干物质自由采食量分别提高5.1%、13.7%和-2.2%（陈燕勤，2022）；均表明添喂PAM的作用与添喂剂量有关，而2.0 g/kg日粮比较合适。在本试验中，添喂PAM（2.0 g/kg日粮），乳牛干物质自由采食量提高15.2%（P＜0.01），表明就自由采食量而言，给乳牛添喂PAM的作用与在其他牛和绵羊的相似。

3.2添喂DOC和PAM对乳牛消化的影响 添喂DOC 0.8 g/kg日粮时绵羊的干物质（表观）消化率分别提高6.8%（粗料型日粮）或3.4%（精料型日粮），消化量分别增加38.8%（粗料型日粮）或29.1%（精料型日粮）（李昊等，2014b）；而给新疆杂交褐牛添喂DOC时消化率降低（Zhen等，2021），在1.2 g/kg日粮时，干物质的表观消化率降低了7.8%，但是由于自由采食量的提高，消化量还是增加了31.4%；表明添喂DOC时不管对日粮的消化率影响怎样，但消化量都是增加的，而消化率降低可能与自由采食量增加太多有关。在本试验添喂DOC时乳牛的干物质表观消化率和消化量分别提高8.1%和26.5%（P＜0.01），表明添喂DOC时乳牛日粮的消化率和消化量都会显著提高。

给绵羊添喂PAM 2.0 g/kg日粮，羔羊的干物质（表观）消化率提高7.3%（95～110日龄）或8.7%（215～230日龄）（翟志祥，2019）。给新疆杂交褐牛添喂2.0 g/kg日粮PAM，干物质（表观）消化率提高12.6%（陈燕勤，2022）。在本试验，给乳牛添喂PAM时，乳牛的干物质（表观）消化率提高11.6%（P＜0.01），表明给乳牛添喂PAM时对日粮消化率的影响与其他牛和绵羊基本相似。

3.3添喂DOC和PAM对乳牛生产性能的影响及机理 在本试验添喂DOC和PAM均可提高乳产量，而且乳中的非脂固形物、乳脂、乳蛋白含量也显著增加，可能与乳牛获得了更多的营养供应有关。增加营养物质的供应，乳脂和乳蛋白的前体物质含量会在一定范围内相应增加，进而乳中各营养成分非脂固形物、乳脂、乳蛋白也显著增加（Xue等，2018；Oelberg等，2014），最终导致乳产量提高。而乳糖对日粮营养调节的敏感性较低，日粮营养变化对乳糖含量的影响不显著（Osorio等，2016）。

乳牛的泌乳量都是以减轻体重来维持的（解湉等，2022），因此维持甚至增加体重是乳牛营养的重要方面。在本试验，添喂DOC时乳牛的可消化能增加26.1 MJ/牛·d，添喂PAM时增加42.8 MJ/牛·d，换算为泌乳净能（=可消化能×0.82×0.64）分别为13.7、22.5 MJ/牛·d，根据乳牛体况评分（BCS）为3.5，再根据此时乳牛每千克体增重需泌乳净能24.43 MJ（NRC，2001），可推测添喂DOC或PAM时乳牛的日增重分别增加561 g和921 g（假定在两个试验中试验期的维持能量需要与对照期的相同），这对改善乳牛营养具有积极作用。

乳牛营养供应的增加可能与瘤胃消化性能的提高有关。添喂一定剂量的DOC或PAM可减少牛羊瘤胃原虫数量，增加细菌数量，从而提高瘤胃液纤维素消化酶类的活性（黄振，2018；陈沫，2018），进而提高瘤胃消化性能，增加自由采食量和日粮消化量（Zhen等，2021；Hao等，2019；雒秋江等，2014），使牛、羊的营养得到改善，增加氮保留（Zhen等，2021；翟志祥，2019；李昊等，2014a），提高生长性能（翟志祥，2019；李昊等，2014b）。本试验所添喂的DOC和PAM剂量，是参照以上研究结果进行选定的，故对瘤胃微生物和消化代谢会有相似的作用，并且本试验的自采食量和日粮消化率（或消化量）数据，也与以上研究结果相似，提示本研究添喂DOC和PAM的作用也应归功于瘤胃消化性能的提高。

3.4 DOC和PAM的安全性DOC和PAM均为阴离子表面活性剂。DOC又称为气溶胶OT，不被肠道吸收，在人医上通常用作药物治疗便秘（Poordad等，2008）。研究表明，小鼠DOC经口的LD50为1900 mg/kg或1729 mg/kg（李昊等，2014b），而碳酸氢钠（小苏打）与醋酸的LD50分别为4220、3300 mg/kg，因此从LD50看DOC的毒性与小苏打或醋酸的相似。食品级PAM（GB 31629-2014，2014）常用于自来水厂水质的净化（常华，2016），或作为食品添加剂用于甜点、法兰克福香肠等，在国外（Junhua等，2005；国家食品安全风险评估中心，2021），或作为果汁澄清剂（阙小峰等，2014）和药片赋型黏接剂（Shengjie等，2015）等。

4 小结

给乳牛添喂DOC（1.7 g/kg日粮干物质）或PAM（2.0 g/kg日粮干物质），均可显著提高乳牛的自由采食量、日粮消化率和产乳量，并且能增加给乳牛自身的营养供应量，因而可有效地提高乳牛的生产性能。