黄芪、蒲公英和金银花复方中草药对奶牛产奶性能及血清生化指标的影响

2023-07-14聂宇泽吴汉东张玉科

饲料研究 2023年9期

聂宇泽吴汉东张玉科

（1．锦州医科大学畜牧兽医学院，辽宁锦州 121000；2．锦州医科大学食品与健康学院，辽宁锦州 121000）

牛奶中含有多种易于人体吸收的营养物质，如蛋白质、钙、磷和维生素D 等，可为人体提供优质营养物质以供代谢需求。近年来，我国牛奶的产量已能够达到自给自足，但在高品质牛奶产品消费方面仍然存在产量不足和竞争力低的问题[1-2]。现代奶牛养殖生产过程中，常在日粮中外源添加多种有益物质提升奶牛产奶性能，不同添加物质所能达到的效用也不同。常见的饲用中草药添加剂有蒲公英、金银花、杜仲、黄芪、甘草、刺五加和南瓜子等，具有清热解毒、抗菌消炎、补虚扶正、健脾益胃、驱虫除积和安神镇静等作用[3]。中草药饲料添加剂在我国奶牛养殖业中应用广泛，研究成果主要集中于提高产奶性能、治疗奶牛乳房炎和改善产奶质量等方面，多数复方中草药制剂缺乏来源和成本考量[4-6]。本试验选用黄芪、蒲公英和金银花3 种中草药，研究不同比例中草药添加剂饲喂条件下荷斯坦奶牛的产奶量差异并分析原因，了解黄芪、蒲公英和金银花混合的中草药饲料添加剂对奶牛产奶性能的影响，为提高奶牛的生产性能提供一定参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验随机选用吉林省四平市某奶牛养殖场内处于泌乳中期的中国荷斯坦奶牛20 头。复方中草药中黄芪、蒲公英、金银花的混合比例为3∶3∶2，粉碎，过60目筛。

1.2 试验设计

将20 头试验奶牛随机分为4 组，每组5 个重复，每个重复1 头。对照组奶牛饲喂基础日粮，各试验组分别在基础日粮中添加100、200、300 g/d 的中草药添加剂。预试期10 d，正式试验期21 d。

1.3 饲养管理

试验用中国荷斯坦奶牛均饲养于同一牛舍，按照养殖场的免疫标准接种疫苗，严格执行牛舍消杀工作规程，自由采食与饮水，基础日粮组成及营养水平见表1。

表1 基础日粮组成及营养水平（干物质基础）

1.4 测定指标及方法

1.4.1 产奶量及乳品质

预试期后，每天记录所有奶牛的产奶量，称重，计算每头奶牛平均每天产奶量。分别在预试期前和试验期末采集每头牛的乳样，使用Lactostar型牛奶成分分析仪（山东东方科仪器有限公司）测定牛奶的乳脂率和乳蛋白率。

平均日产奶量=周总产奶量/7(1)

1.4.2 血清生化、抗氧化、免疫指标

试验结束，各组奶牛尾静脉采血10 mL，倾斜静置，30 min，以3 500 r/min离心15 min，获得血清，检测血清生化、抗氧化、免疫指标。

使用全自动生化分析仪检测奶牛静脉血中尿素氮（BUN）、总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、肌酐（CRE）、葡萄糖（GLU）、丙二醛（MDA）含量，谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、肌酸激酶（CK）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性。

使用EUSA 试剂盒（上海西塘生物科技有限公司）检测奶牛血液中白细胞介素-2（IL-2）和白细胞介素-2受体（IL-2R）含量，计算IL-2R∶IL-2的比值，方法按照说明书。

采用单向环状免疫扩散法测定奶牛血清中免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）和免疫球蛋白A（IgA）含量。

1.5 数据统计与分析

试验数据采用Excel 2010 软件进行初步分组与统计，SPSS 23.0 软件进行单因素方差分析，Duncan's 法进行多重比较。结果以“平均值±标准差”表示，P＜0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 中草药添加剂对奶牛平均日产奶量的影响（见表2）

表2 中草药添加剂对奶牛平均日产奶量的影响单位：kg/（头·d）

由表2 可知，第1周，试验Ⅲ组奶牛的平均日产奶量最高，为26.39 kg/(头·d），显著高于对照组（P＜0.05）。第2 周，试验Ⅲ组奶牛的平均日产奶量为29.44 kg/(头·d），显著高于试验Ⅰ组和对照组（P＜0.05）；试验Ⅰ组奶牛的平均日产奶量显著高于对照组（P＜0.05）。第3 周，试验Ⅲ组奶牛的平均日产奶量最高，为30.88 kg/(头·d），显著高于试验Ⅰ组和对照组（P＜0.05）；试验Ⅰ组奶牛的平均日产奶量显著高于对照组（P＜0.05）。

2.2 中草药添加剂对奶牛乳品质的影响（见表3）

表3 中草药添加剂对奶牛乳品质的影响

由表3 可知，试验Ⅲ组奶牛的乳脂率最高，显著高于对照组（P＜0.05）。对照组奶牛的体细胞数最高，显著高于其他各组（P＜0.05），试验Ⅲ组奶牛体细胞数最低，与试验Ⅱ组差异不显著（P＞0.05）。各组牛奶的乳蛋白率、乳糖含量差异均不显著（P＞0.05）。

2.3 中草药添加剂对奶牛血清生化指标的影响（见表4）

表4 中草药添加剂对奶牛血清生化指标的影响

由表4 可知，试验Ⅱ组和试验Ⅲ组奶牛血清中AST和CK活性显著低于对照组（P＜0.05）。

2.4 中草药添加剂对奶牛血清抗氧化指标的影响（见表5）

表5 中草药添加剂对奶牛血清抗氧化指标的影响

由表5可知，试验Ⅱ组和试验Ⅲ组奶牛血清MDA含量、CAT活性显著低于对照组（P＜0.05）。各组奶牛血清SOD、GSH-Px活性差异不显著（P＞0.05）。

2.5 中草药添加剂对奶牛血清免疫指标的影响（见表6）

表6 中草药添加剂对奶牛血清免疫指标的影响

由表6可知，试验Ⅰ组奶牛血清IgG含量最高，显著高于对照组和试验Ⅲ组（P＜0.05）。

3 讨论

3.1 中草药添加剂对奶牛平均日产奶量的影响

随着我国奶牛养殖业不断发展，奶牛产奶性能得到提升。中国荷斯坦奶牛是我国的主要奶牛品种，具有产奶量大的特点，一头饲养合格的中国荷斯坦奶牛平均日产奶量约25～40 kg/(头·d），高于大多数国内品种。外界环境等因素发生变化易对奶牛产生不良影响，影响奶牛产奶性能[7]。奶牛养殖生产过程中会通过观察奶牛平均日产奶量判定其产奶性能，平均日产奶量越大则奶牛产奶性能越高。欧阳富龙等[8]发现，复方中草药添加剂可提升围产期奶牛平均日产奶量，奶牛平均日产奶量随着添加时间增加而明显增加，当添加比例为300 g/d 时效果最佳。李炎[9]研究表明，蒲公英可以显著提高泌乳中期荷斯坦奶牛的泌乳性能，蒲公英添加比例为200 g/d时对奶牛平均日产奶量的提升效果最好，到400 g/d时奶牛平均日产奶量有下降趋势，原因可能是蒲公英中富含维生素、蛋白质等营养物质，为奶牛提供充足营养，蒲公英中的黄酮类化合物还能够提升奶牛的免疫机能，增强奶牛的抗应激能力，从而避免泌乳量下降。张二飞等[10]指出，金银花等中草药复方制剂能够显著提升热应激状态下奶牛的日均产奶量，试验1 周后奶牛产奶量明显上升，且随着试验时间增加，奶牛产奶量持续上升，直至第6 周开始稳定。柴守宏[4]发现，中草药饲料添加剂能够给奶牛提供各类营养物质，还可起替代抗生素的作用，日粮中添加200 g/d的黄芪、党参、金银花和蒲公英等中草药渣食用15 d 后，每头奶牛的平均日产奶量增加1.37 kg。侯路钊等[11]指出，中草药饲料添加剂可用于预防各类疾病，为奶牛提供蛋白质、维生素、矿物质元素等营养物质，提升奶牛泌乳能力；试验发现，奶牛日粮中添加中药增乳保健散能够显著提高奶牛的日均产奶量，添加比例为200 g/d 时效果较好。曾涵芳[12]指出，黄芪多糖具有显著提升应激状态下奶牛生产性能的作用，且不同添加比例的影响存在显著差异，分析认为黄芪多糖能够提升奶牛体内多种抗氧化酶活性及清除氧化自由基的能力，提高奶牛免疫机能和健康水平，使奶牛产奶恢复正常。本试验中第1～3 周，试验Ⅲ组奶牛平均日产奶量最高，表明黄芪、蒲公英和金银花混合的中草药添加剂能够提升奶牛的产奶性能。

3.2 中草药添加剂对奶牛产奶质量的影响

乳脂率、乳蛋白率和乳糖是衡量奶牛产奶质量的关键指标，奶牛的乳脂率、乳蛋白率和乳糖含量越高奶牛的产奶质量越高，产奶性能也越高。牛奶中体细胞数越多则牛奶品质越低，小于50×104/mL 时对健康无明显负面影响。马亚伟[13]研究发现，奶牛乳房炎具有发病率高、危害性大的特点，奶牛养殖场内各类乳房炎的发病率可达50%以上，患病奶牛分泌乳汁中各类营养物质含量下降严重，特别是乳脂含量明显低于正常水平，严重影响奶牛泌乳品质。可选择使用复方中草药对奶牛乳房炎进行治疗和预防，提升奶牛泌乳品质。毛桂芸等[14]研究发现，添加一定比例的黄芪可以显著提高奶牛血液SOD、CAT 和抗氧化酶活性，增强奶牛的机体免疫水平，分析认为主要是黄芪中含有的多糖类化合物具有一定生物活性，可以清除奶牛体内氧化自由基，抑制细胞产生过氧化反应。柳旭伟等[15]发现，中草药饲料添加剂能够影响奶牛的产奶量和泌乳成分，在奶牛日粮中添加一定比例含金银花等中药成分饲料添加剂15 d 后，乳汁中乳脂含量显著提升，但乳蛋白含量与添加前差异并不明显。奶牛在感染病原菌后不但会引起乳腺组织炎症反应，还会生成大量“毒素”融入乳汁，影响乳品质，危害消费者健康。奶牛患乳房炎后，乳汁在外观上无明显变化，但其内成分与理化性质发生改变，如乳糖和乳脂等营养物质含量下降，抗氧化酶活性降低，致病性细菌和乳清蛋白含量升高[16]。陆福强等[17]研究表明，含有黄芪的重要组方在治疗奶牛乳房炎方面具有良好效果，分析认为，黄芪中所含的多糖、黄酮类化合物是产生治疗效果的原因，这些化合物具有较强的抗氧化生物活性，能够提升奶牛的机体免疫力，提升产奶品质。买买提·克玉木等[18]发现，在奶牛日粮中添加黄芪、金银花和蒲公英等复合中草药能够显著降低牛奶中体细胞数，且随添加比例增加而降低。

本试验发现，试验Ⅲ组奶牛的乳脂率最高，对照组最低且显著低于其他各组。试验Ⅲ组奶牛的乳蛋白率和乳糖含量最高，随添加量的增加呈上升趋势；对照组奶牛的体细胞数最高，随添加量的增加呈显著下降趋势，本研究结果与上述结论相符，表明黄芪、蒲公英和金银花所混合的中草药饲料添加剂能够提升奶牛产乳品质。

3.3 中草药添加剂对奶牛血清生化指标的影响

ALT、AST、TC 是衡量奶牛肝脏功能的关键指标。CK 能够反映奶牛当下状态，应激状态下奶牛血清CK 活性显著升高。BUN是衡量奶牛肾脏功能的指标，含量越高奶牛肾脏功能受损概率越大。赵程禹等[19]研究表明，肝脏是奶牛能量代谢主要场所，肝脏功能受损后奶牛机体代谢效率下降，对各类营养物质的吸收效率也随之降低，进而导致奶牛产奶性能下降。通常部分奶牛场会选择提高饲料中精料比例，提高奶牛的产奶量，这种方法在饲喂初期会大幅增加奶牛产奶量，但随着饲喂时间增加产奶量反而降低，造成奶牛血清BUN 含量升高。Mao等[20]检测长期饲喂高精饲料条件下荷斯坦奶牛粪便中的细菌构成和血清BUN含量发现，奶牛粪便的毛螺菌属和血清BUN含量升高，进而导致奶牛肾脏和肠道消化功能受损，影响奶牛对营养物质的吸收。因此，奶牛肾脏和消化系统功能受血清BUN含量影响，且可导致奶牛产奶量下降。张新雨等[21]指出，中药复方制剂对热应激状态下的肉牛具有明显的缓解作用，通过检测肉牛血清中BUN的含量发现，随着肉牛日粮中中药复方制剂添加比例增加，其血清BUN含量也随之降低。高继[22]指出，产奶过程中乳房受到机械性的持续挤压，奶牛产生不适甚至损伤，易引起应激反应，应激反应状态下奶牛血清CK活性会明显升高；进一步研究发现，在奶牛日粮中添加中草药添加剂能够改善奶牛的应激反应，降低奶牛血清中的CK活性。

本研究结果表明，奶牛血清中AST 和CK 活性有显著变化，且随中草药添加剂添加比例的增加总体呈下降趋势；奶牛血清ALT 活性和TC 和BUN 含量虽无显著变化，但总体呈下降趋势，本研究结果与上述结论相符，表明黄芪、蒲公英和金银花所混合的中草药饲料添加剂能够改善奶牛血清生化指标。

3.4 中草药添加剂对奶牛抗氧化功能的影响

奶牛在代谢过程中体内会产生对细胞膜具有破坏能力的氧化自由基，而SOD是对氧化自由基具有清除能力的一种功能性蛋白酶，可分解氧化自由基，产生对细胞无害的物质，测定奶牛体内SOD活性可判断其抗氧化性能[23]。奶牛体内MDA来自氧化自由基参与的脂质过氧化反应，对细胞具有毒性作用，MDA含量越大，表明奶牛体内脂质过氧化反应越剧烈，抗氧化性能越低。GSH-Px是一种具有生物活性的同工酶，在动物体内可通过催化酚类物质产生氧化反应，GSH-Px活性过高表明动物机体氧化反应剧烈，由于氧化反应产生的氧化自由基浓度也明显升高，对动物身体产生伤害，可通过测定动物体内过氧化物酶的活性判定抗氧化性能，过氧化物酶含量越高则动物机体抗氧化性能越高[24]。CAT 是催化过氧化氢分解成氧和水的酶，CAT 活性越高说明奶牛体内过氧化氢含量越低，抗氧化性能越强。胡永灵等[25]研究发现，热应激状态下奶牛血清中CAT和GSH-Px的基因表达水平和抗氧化性能均上升，中草药制剂能够提升奶牛抗氧化功能。李炎[9]研究表明，蒲公英能够改善奶牛的健康状况，显著提高奶牛血液中SOD 活性，降低MDA 含量。本研究结果显示，各组奶牛血清SOD 和GSH-Px 活性差异不显著；试验Ⅱ组和试验Ⅲ组奶牛血清MDA含量低于对照组，与上述结论相符，表明黄芪、蒲公英和金银花所混合的中草药饲料添加剂能够改善奶牛抗氧化功能。

3.5 中草药添加剂对奶牛免疫机能的影响

IL-2 是动物免疫系统中的一类细胞生长因子，可调控免疫系统中白细胞的细胞活性。IL-2R 是一种在某些免疫细胞如淋巴细胞表面表达的异源三聚体蛋白，可结合和应答细胞因子IL-2。在兽医临床治疗中可通过测定IL-2 与IL-2R 判断动物健康状况，当动物患有肝病和免疫疾病时体内的IL-2 和IL-2R 含量会产生变化，主要表现为IL-2 含量上升，IL-2R 含量下降，IL-2R∶IL-2 值越大，动物免疫机能越强。IgG是奶牛血液中的主要抗体之一，参与奶牛机体的防御功能，含量升高表示奶牛机体免疫机能上升。郑会超[26]研究发现，饲喂白虎汤后热应激状态下奶牛血液IL-2 含量上升，IL-2R 含量下降，且二者比值明显上升，原因是中草药中的物质能够调节奶牛细胞中的过度非特异性免疫反应，起改善奶牛机体免疫机能的作用。占今舜[27]研究表明，在奶牛日粮中添加苜蓿黄酮能够提升血液中IgG 含量，随添加比例上升呈下降趋势。本研究结果显示，各组奶牛血清IL-2、IL-2R 含量和IL-2R∶IL-2 差异不显著，但IL-2 含量、IL-2R∶IL-2总体呈下降趋势；试验Ⅰ组奶牛血液中IgG含量最高，显著高于对照组和试验Ⅲ组，与上述结论相符，表明黄芪、蒲公英和金银花所混合的中草药饲料添加剂能够改善奶牛免疫机能。