坚木缩合单宁对荷斯坦奶牛泌乳前期生产性能和血清生化指标的影响

马苗苗，周佳敏，田 佳，路婷婷，侯丽娥，张艳梅，梅宁安，温 万*

（1.宁夏回族自治区畜牧工作站，宁夏银川 750011；2.宁夏农林科学院畜牧兽医研究所，宁夏银川 750011）

坚木缩合单宁是以南美白坚木为原料提取制备的单宁产品，其主要成分缩合单宁（Condensed tannin，CT），分子量为2900～28000，是以无分支黄酮类化合物为主的聚合物[1]，不易被水解，能与蛋白质、多糖等物质形成可逆和非可逆复合物[2]。奶牛仅依靠瘤胃菌体蛋白不能满足其营养需要，而缩合单宁酸能在反刍动物瘤胃中与消化酶及饲料蛋白质结合形成沉淀，增加过瘤胃蛋白数量，提高小肠蛋白利用率，进而提高奶牛饲料效率[3]。缩合单宁作为保护瘤胃蛋白质的添加剂具有很大潜力，同时在提高氮的利用效率和改善生鲜乳品质等方面具有重要研究意义。单宁酸还具有一定的抑菌、抗氧化、抗炎症和改善肠道微生态环境的作用，用单宁酸替代抗生素已在畜牧生产中应用[4]。本试验旨在探究添加坚木缩合单宁对荷斯奶牛泌乳前期生产性能和血清生化指标的影响，以期为奶牛养殖生产实践中合理应用坚木缩合单宁提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用坚木缩合单宁，其中天然坚木多酚含量≥64%，砖红色粉末状，由宁夏农林科学院畜牧兽医研究所生产。

1.2 试验时间地点

试验时间为2022 年7—8 月，在宁夏永宁县某奶牛场进行。试验期共计37d，其中预试期7d，正试期30d。

1.3 试验方法

试验选取170 头产奶量[(37.73±8.74)kg/d]、泌乳天数[(57.95±18.72)d]、胎次（1～2 胎）相近的泌乳中期健康荷斯坦奶牛170 头，随机分为2组，每组85 头。对照组饲喂基础日粮，试验组在基础日粮基础上添加50g/（头·d）缩合单宁。

每天07:00、13:00 和19:00 按照5∶3∶2 的比例投喂奶牛3 次TMR，自由采食，自由饮水。使用阿菲金挤奶设备，每天挤奶3 次。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

1.4.1 DMI

每天记录TMR 投料量和剩料量，根据TMR干物质含量和牛头数，计算奶牛平均干物质采食量。

1.4.2 产奶量

由Afifarm v5.4 系统记录每天三个班次产奶量。

1.4.3 乳成分

试验开始和试验结束时，按早、中、晚4∶3∶3 收集乳样50mL，加入2 滴重铬酸钾防腐剂，摇匀放入冰箱冷藏。在宁夏DHI 测定中心测定乳蛋白率、乳脂率、乳尿素氮、体细胞数等指标。

1.4.4 血液生化指标

试验第30 天，每组随机选择8 头奶牛，尾根静脉采集血液10mL，收集血清并保存在-20℃的冰箱中。采用酶联免疫吸附法测定血清丙二醛含量、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性；采用ELISA 法测定血清肿瘤坏死因子-α（Tumor necrosis factor-a，TNF-α）、白细胞介素-1β（Interleukin-1β，IL-1β）、白细胞介素-2（Interleukin-2，IL-2）、白细胞介素6（Interleukin-6，IL-6）、免疫球蛋白A（Immunoglobulin A，IgA）、免疫球蛋白G（Immunoglobulin G，IgG）和免疫球蛋白M（Immunoglobulin M，IgM）。使用爱德士血常规检测仪测定血常规。

1.5 数据处理

所得数据先经由Excel 2010 初步整理，用SPSS 18.0 的独立样本t 检验进行显著性检验，试验结果以平均数±标准误，P＜0.05 表示差异显著，P＜0.10 表示有显著差异的趋势。

2 结果与分析

2.1 坚木缩合单宁对荷斯坦奶牛干物质采食量和产奶量的影响

如表2 所示，添加坚木缩合单宁荷斯坦奶牛的产奶量、4%乳脂校正乳产量、干物质采食量和饲料转化效率均无显著影响（P＞0.05)。

表2 坚木缩合单宁对荷斯坦奶牛产奶量和干物质采食量的影响

2.2 坚木缩合单宁对荷斯坦奶牛乳品质的影响

如表3 所示，与对照组相比，试验组添加坚木缩合单宁可显著降低生鲜乳体细胞数（P＜0.05），但对乳蛋白率、乳脂肪率、乳糖率、乳固物和尿素氮均无显著影响（P＞0.05）。

表3 坚木缩合单宁对乳品质的影响

2.3 坚木缩合单宁对荷斯坦奶牛血液生化指标的影响

血液免疫因子的影响结果如表4 所示，与对照组相比，试验组添加坚木缩合单宁显著提高了荷斯坦奶牛血液中IL-1、IL-2 和TNF-α含 量（P＜0.05），但对IL-6、IgA、IgG 和IgM 等免疫因子无显著影响（P＞0.05)。

表4 坚木缩合单宁对荷斯坦奶牛血液指标的影响

从抗氧化物的影响结果看，与对照组相比，试验组添加坚木缩合单宁显著降低了丙二醛含量（P＜0.05），显著提高了谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶含量（P＜0.05）。

从血常规的影响结果看，与对照组相比，试验组添加坚木缩合单宁显著提高了荷斯坦奶牛血液中白细胞总数、淋巴细胞总数、中间细胞总数和中性粒细胞总数（P＜0.05），显著降低了血小板总数（P＜0.05），显著提高了血小板平均体积、血小板分布宽度、血小板压积和大血小板总数（P＜0.05）。

3 讨论

3.1 坚木缩合单宁对荷斯坦奶牛产奶量和DMI 的影响

Mezzom 等[5]在肉牛含豆粕或不含豆粕日粮中添加缩合单宁1g/10kg BW，发现缩合单宁对CP的消化率无显著影响。Benchaar 等[6]和Baah等[7]研究发现，在奶牛日粮中添加0.64%白坚木缩合单宁和0.6%白坚木单宁对奶牛采食量未产生影响，且DM、CP、NDF 和ADF 消化率也未受到影响，这与本研究结果一致。添加10%朱樱花缩合单宁增加了18%的过瘤胃蛋白量，使其在小肠内分解利用，从而提高饲料蛋白质的利用效率[8]。Min 等[9]研究表明，日粮中添加缩合单宁的存在会提高小肠日粮蛋白质的流量，提高氮的利用效率。单宁和蛋白质通常是在瘤胃弱酸性（pH=6～7）的情况形成蛋白质-单宁复合物，防止被瘤胃微生物降解；在皱胃内pH 值小于3.5 时会发生解离，从而释放出更多的蛋白质供蛋白酶消化[10]。本研究在8 月奶牛热应激高发期添加坚木缩合单宁，对照组高产荷斯坦奶牛产奶量随着泌乳时间增加有下降的趋势，而试验组产奶量随着泌乳时间的增加有增加的趋势，这可能与坚木缩合单宁有一定的抗应激作用有关。本试验结果与Griffiths 等[11]和高岩[12]研究一致，添加缩合单宁对4%脂肪校正乳没有显著影响。

3.2 坚木缩合单宁对荷斯坦奶牛乳品质的影响

Bhatta 等[13]在泌乳中期奶牛日粮中添加缩合单宁（7.5%罗望子壳），显著提高了乳蛋白率，但对奶牛产奶量与乳脂率无影响。牛奶尿素氮是乳蛋白的一部分，源于血液尿素氮，热应激对牛奶尿素氮水平有较大影响[14]，牛奶尿素氮是评估日粮蛋白和能量水平的重要工具，测定牛奶尿素氮可作为监测奶牛氮效率和提高牛奶氮产量的指标[15]，本研究与Griffiths 等[11]和高岩[12]研究一致，添加缩合单宁酸对尿素氮等乳成分没有显著影响。体细胞数上升主要是血液中的白细胞进入乳腺组织吞噬侵入的病原菌而引起的，大量的炎性细胞浸润会对乳腺组织造成损伤，降低产奶量，奶牛受热应激影响体细胞数会大量上升，产奶量也会下降10%～20%[16]。本试验在热应激高发的8 月份开展，在高产奶牛日粮中添加坚木缩合单宁显著降低了体细胞数，证明其有一定的抗炎、抗应激能力。

3.3 坚木缩合单宁对荷斯坦奶牛血液生化指标的影响

坚木缩合单宁是多酚类天然植物提取物，多酚会与蛋白质结合生成单宁酸蛋白，在小肠碱性环境中单宁酸蛋白分解释放单宁酸，进而促进血管收缩、减少炎性渗出物对小肠的刺激[17]，单宁的抗菌作用也可能是通过抑制微生物氮代谢来抑制细菌和真菌的繁殖[18]。有研究发现，单宁酸是一种天然抗氧化剂，能在氧化应激条件下启动抗氧化基因的转录，上调超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶和过氧化氢酶等其他细胞抗氧化酶活性及表达量将机体氧化损伤降低[19]，可有效清除二苯基苦基苯肼自由基和超氧离子自由基，提高抗氧化酶活性及降低体内氧化应激水平[20]。丙二醛是机体自由基的氧化终产物，过多会引起细胞损伤。谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶能清除在细胞呼吸代谢过程中产生的过氧化物和羟自由基，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的超氧阴离子自由基，保护机体免受损害。动物通过抗氧化作用清除体内自由基等物质来提高机体免疫能力，已有研究发现，在奶牛每千克日粮中添加10g 栗树单宁可显著提高抗氧化能力[21]，在肉牛日粮中添加单宁酸显著提高了总抗氧化能力[22]。这与本研究结果一致，本研究发现坚木缩合单宁能显著降低血液丙二醛含量，在高产奶牛日粮中添加坚木缩合单宁显著增加了谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶，增强了高产荷斯坦奶牛抗应激水平。

炎症是从机体移除有害病原体和毒素的重要生物反应，吞噬细胞激活诱导干扰素信号通路和TRIF 相关接头分子信号通路，产生促炎因子IL-1、IL-2、IL-6、和TNF-α 等，动物体内炎症调控是通过调节IL-1、IL-6、IL-8 和TNF-α 等细胞因子在内的基因转录表达，单宁酸可能是通过影响吞噬细胞阻断炎症通路而达到抗炎作用[4]。本研究发现坚木缩合单宁能通过提高高产荷斯坦奶牛IL-1、IL-2 和TNF-α 提高奶牛免疫性能，增强抗炎能力。淋巴细胞是主要的免疫活性细胞，白细胞和淋巴细胞的数量增加，机体免疫功能增强，本研究发现坚木缩合单宁能通过提高奶牛血液中白细胞总数、淋巴细胞总数、中间细胞总数和中性粒细胞总数的含量，提高机体免疫能力。

4 结论

在高产奶牛日粮中添加50g/(头·d)坚木缩合单宁能降低牛奶体细胞数，改善乳品质；显著降低血清丙二醛含量，显著增加血清谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶含量，补饲坚木缩合单宁可能是改善高产奶牛抗氧化状态的可行途径；显著增加了IL-1、IL-2 和TNF-α 等免疫因子含量，改善奶牛免疫性能，增强抗炎能力。