張成喜 劉開東 孫國強(qiáng)*
(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,青島266109;2.青島市畜牧獸醫(yī)研究所,青島266100)
肉桂醛對(duì)奶牛尿中嘌呤衍生物排出量、產(chǎn)奶性能和氮排泄的影響
張成喜1劉開東2孫國強(qiáng)1*
(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,青島266109;2.青島市畜牧獸醫(yī)研究所,青島266100)
本試驗(yàn)旨在研究肉桂醛(CA)對(duì)奶牛尿中嘌呤衍生物排出量、產(chǎn)奶性能和氮排泄的影響。選用年齡、體重、胎次、產(chǎn)奶量、乳成分及泌乳期[(90±15) d]相近的荷斯坦奶牛40頭,隨機(jī)分成4個(gè)組,每組10頭。對(duì)照組和試驗(yàn)1、2、3組分別在飼糧中添加0、12、18和24 g/(d·頭)肉桂醛。預(yù)試期15 d,正試期60 d。結(jié)果表明:1)各試驗(yàn)組尿中嘌呤衍生物排出量均極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),試驗(yàn)1、2、3組分別比對(duì)照組提高了14.22%、17.62%、10.49%。2)各試驗(yàn)組產(chǎn)奶量均顯著或極顯著高于對(duì)照組(P<0.05或P<0.01),試驗(yàn)1、2、3組分別比對(duì)照組提高了10.80%、12.15%、6.48%;試驗(yàn)1、2組的乳脂率均極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),各試驗(yàn)組乳蛋白率均極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),各試驗(yàn)組乳體細(xì)胞數(shù)均極顯著低于對(duì)照組(P<0.01)。3)各試驗(yàn)組氮總排泄量均極顯著低于對(duì)照組(P<0.01),試驗(yàn)1、2、3組分別比對(duì)照組降低了9.76%、14.13%、7.39%。由此可知,在本試驗(yàn)條件下,綜合考慮尿中嘌呤衍生物排出量、產(chǎn)奶量、乳成分含量以及氮總排泄量等指標(biāo),奶牛飼糧中肉桂醛的適宜添加量為18 g/(d·頭)。
肉桂醛;嘌呤衍生物;產(chǎn)奶性能;氮排泄
近年來,隨著我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,國內(nèi)蛋白質(zhì)飼料短缺,大豆等蛋白質(zhì)原料主要依賴于進(jìn)口,如何通過營(yíng)養(yǎng)調(diào)控技術(shù)提高蛋白質(zhì)的利用率一直是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究的熱點(diǎn)。同時(shí),集約化、規(guī)模化的奶牛飼養(yǎng)模式導(dǎo)致大量未被利用的氮排放到環(huán)境中,其造成的環(huán)境污染和飼養(yǎng)成本上升問題已成為制約我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。在不影響奶牛生產(chǎn)性能的前提下,通過營(yíng)養(yǎng)調(diào)控技術(shù),提高奶牛蛋白質(zhì)利用率,減少氮排泄,對(duì)于我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展具有積極的意義。肉桂醛(cinnamic aldehyde,CA)又名桂醛、桂皮醛、3-苯基-2-丙烯醛等,為黃色液體,可以從肉桂等植物中提取,也可以通過人工合成來獲得[1]。張勇等[2]研究表明,在奶牛飼糧中添加大蒜油和肉桂醛復(fù)合物(GAR-CIN)可以顯著提高產(chǎn)奶量,顯著降低乳體細(xì)胞數(shù),還能提高奶牛對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化率。研究證明,在肉雞飼糧中添加絲蘭和肉桂植物提取物可以提高飼料氮的利用率,減少尿素氮、氨態(tài)氮(NH3-N)及總氮的排泄量,減少了對(duì)環(huán)境造成的污染[3]。目前,肉桂醛在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的研究主要集中在其對(duì)瘤胃微生物發(fā)酵及甲烷生成的影響上,而飼糧中添加肉桂醛對(duì)尿中嘌呤衍生物(PD)排出量、產(chǎn)奶性能和氮排泄的影響卻鮮見報(bào)道。因此,本試驗(yàn)擬在飼糧中添加不同水平的肉桂醛,探討肉桂醛對(duì)奶牛尿中嘌呤衍生物排出量、產(chǎn)奶性能和氮排泄的影響,確定肉桂醛在奶牛飼糧中的適宜添加水平,以期提高奶牛對(duì)蛋白質(zhì)飼料的利用率,提高奶牛產(chǎn)奶性能,降低奶牛飼養(yǎng)成本和氮排泄,為我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持。
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
本試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),選用青島奧特奶牛良種場(chǎng)年齡、體重、胎次、產(chǎn)奶量、乳成分及泌乳期[(90±15) d]相近的荷斯坦奶牛40頭,隨機(jī)分為4組,每組10頭。對(duì)照組和試驗(yàn)1、2、3組分別在飼糧中添加0、12、18和24 g/(d·頭)肉桂醛。每頭奶牛每天預(yù)留0.5 kg精料將其作為載體與肉桂醛混合,剩余的精料與粗飼料混勻后制成全混合日糧(TMR),TMR組成及其營(yíng)養(yǎng)水平見表1。肉桂醛與精料混勻后隨TMR飼喂,整個(gè)試驗(yàn)期為75 d,其中預(yù)試期15 d,正試期60 d。試驗(yàn)所用肉桂醛為肉桂醛復(fù)合物,由青島潤(rùn)博特生物科技有限公司提供,為白色粉末狀物質(zhì),其組成為肉桂醛、二氧化硅和淀粉等,其中肉桂醛≥5%,水分≤12%。
1.2 飼養(yǎng)管理
試驗(yàn)牛分欄飼喂,單獨(dú)記錄每頭牛的采食量。預(yù)試期內(nèi)每隔2 d稱1次TMR剩料量,并記錄投料量,每次在飼喂之前先收集上次的剩料并稱重,根據(jù)每次的投料量和剩料量計(jì)算每頭牛的采食量,共記錄6次。預(yù)試期結(jié)束后,根據(jù)6次采食量計(jì)算出預(yù)試期內(nèi)平均采食量。正試期內(nèi)每隔10 d記錄1次采食量,共記錄6次,每次連續(xù)記錄3 d,根據(jù)3 d的采食量計(jì)算平均采食量,按照每次平均采食量調(diào)整下一階段的TMR投料量。正試期結(jié)束后,根據(jù)6次采食量計(jì)算出正試期內(nèi)平均采食量。試驗(yàn)牛每日采用利拉伐擠奶器擠奶2次(04:00、16:00),每日飼喂TMR 2次(04:30、16:30),并且確保奶牛每日有20 h以上時(shí)間能夠接觸到TMR。試驗(yàn)牛采食后能夠在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)自由飲水和運(yùn)動(dòng),按照常規(guī)對(duì)其進(jìn)行驅(qū)蟲、光照和管理。
1.3 樣品采集與測(cè)定
1.3.1 尿樣
預(yù)試期第1~3天、正試期第28~30天、正試期第58~60天時(shí)收集3次尿樣,參考朱雯[6]點(diǎn)收尿法采樣,每次采樣時(shí)使用人工接尿結(jié)合膀胱取尿的方式進(jìn)行采樣,每天收集2次尿樣,每隔12 h采集1次,連續(xù)采集3 d,每天采集尿樣的時(shí)間在前1天的基礎(chǔ)上延后4 h,收集的尿液按一定比例加98%的濃硫酸,調(diào)整pH(pH<3),-20 ℃保存。采用凱氏定氮法分析尿氮含量[5],采用脲酶法測(cè)定尿素氮含量[7],采用苦味酸比色法測(cè)定尿肌酐含量[8],測(cè)定所需試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。參考Valadares等[8]的試驗(yàn)方法,用尿肌酐(每頭牛每天1 kg體重約排出29 mg尿肌酐)標(biāo)記來測(cè)定試驗(yàn)牛的排尿量。
表1 全混合日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the TMR (DM basis) %
1)每千克預(yù)混料含 One kg of premix contained the following: VA 800 000 IU,VD3400 000 IU,VE 3 000 IU,F(xiàn)e 2 000 mg,Cu 1 500 mg,Zn 1 200 mg,Mn 3 500 mg,I 100 mg,Se 50 mg,Co 50 mg。
2)產(chǎn)奶凈能通過計(jì)算得出,就是將配方中原料的產(chǎn)奶凈能[4]分別與其所占的百分比相乘,然后相加;其余營(yíng)養(yǎng)水平為實(shí)測(cè)值[5]。NELwas a calculated value which was the sum of NEL[4]of different multiplied by their percentages in the concentrate using as substrate, while the other nutrient levels were measured values[5].
1.3.2 飼料樣和糞樣
按四分法收集TMR樣品,并在65 ℃烘箱中烘干制成風(fēng)干樣,粉碎后備用。預(yù)試期第1~3天、正試期第28~30天、正試期第58~60天使用全收糞法采集3次糞樣,連續(xù)3 d進(jìn)行24 h全收糞,每組收集10頭試驗(yàn)牛的糞樣。收糞前先將牛床沖洗干凈,并及時(shí)將糞樣收集起來,每天將收集的糞樣混勻并稱重,并采用四分法收集當(dāng)天的糞樣,按每100 g糞樣添加25 mL 10%的硫酸對(duì)其進(jìn)行固氮處理后放入-20 ℃冰箱中冷凍保存,采樣期最后1天將3 d內(nèi)所留的糞樣按照重量比例均勻混合,然后將其放入65 ℃烘箱中烘至恒重保存。參照張麗英[5]主編的《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》中的檢測(cè)方法,測(cè)定飼糧和糞中粗蛋白質(zhì)(CP)的含量。
1.3.3 產(chǎn)奶量和乳成分
每天使用利拉伐魚骨式擠奶機(jī)擠奶2次(04:00、16:00),自動(dòng)顯示產(chǎn)奶量。預(yù)試期、正試期每隔5 d記錄1次試驗(yàn)牛產(chǎn)奶量,每次連續(xù)記錄3 d,取平均值。
分別在預(yù)試期第1天和正試期每隔15 d收集乳樣,按照早、晚產(chǎn)奶量的比例進(jìn)行收集,共收集65 mL,其中50 mL需添加重鉻酸鉀防腐劑(0.6 mg/mL),將其混合均勻后放入4 ℃冰箱中冷藏用于測(cè)定乳成分,剩余15 mL乳樣經(jīng)離心處理去除乳脂和乳蛋白后,取1.5 mL處理后的乳樣將其置于-20 ℃冰箱中冷凍,用于測(cè)定乳尿素氮的排泄量。使用山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院奶牛研究中心生產(chǎn)性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)室的乳成分和體細(xì)胞自動(dòng)分析儀(丹麥Foss公司生產(chǎn),型號(hào)CombiFoss FT+)測(cè)定乳脂率、乳蛋白率、乳糖率以及乳體細(xì)胞數(shù),使用加權(quán)平均法計(jì)算正試期各乳成分的含量。
1.3.4 尿中嘌呤衍生物排出量
尿中含有的嘌呤衍生物主要來自瘤胃微生物嘌呤,因此瘤胃微生物蛋白(MCP)產(chǎn)量可以通過嘌呤衍生物進(jìn)行估測(cè)。分別采用尿酸測(cè)定試劑盒和酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)試劑盒測(cè)定尿中尿酸和尿囊素的含量,其中尿酸含量測(cè)定中,無蛋白濾液中的尿酸在堿性狀態(tài)下還原磷鎢酸生成鎢藍(lán)、尿囊素和二氧化碳,藍(lán)色深淺與尿酸含量呈正比,使用UV-1800PC分光光度計(jì)(上海美譜達(dá)儀器有限公司)進(jìn)行比色,計(jì)算出尿酸的含量。尿囊素含量的測(cè)定,往預(yù)先包被尿囊素抗體的包被微孔中,依次加入樣本、標(biāo)準(zhǔn)品、辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的檢測(cè)抗體,經(jīng)過溫育并徹底洗滌后加底物3,3′,5,5′-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)顯色,TMB在過氧化氫酶的催化下轉(zhuǎn)化為藍(lán)色,并在酸的作用下最終轉(zhuǎn)化為黃色,顏色的深淺與尿囊素的含量呈正相關(guān),使用MK3型酶標(biāo)儀[賽默飛世爾(上海)儀器有限公司]測(cè)定其吸光度,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出尿囊素的含量[9]。尿中嘌呤衍生物的含量為尿酸與尿囊素之和[10],其計(jì)算公式如下:
每日尿中嘌呤衍生物總排出量(mmol/d)=
每日尿酸排出量(mmol/d)+每日
尿囊素排出量(mmol/d)。
1.4 數(shù)據(jù)處理與分析
使用Excel 2016軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理。使用SPSS 20.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,Duncan氏法多重比較檢驗(yàn)組間差異顯著性,以P<0.05和P<0.01分別表示差異顯著和極顯著,結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。
2.1 肉桂醛對(duì)奶牛尿中嘌呤衍生物排出量的影響
由表2可知,在尿酸含量方面,試驗(yàn)1和2組均極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),試驗(yàn)3組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),而各試驗(yàn)組之間無顯著差異(P>0.05)。在尿囊素含量方面,各試驗(yàn)組均極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),其中試驗(yàn)2組極顯著高于試驗(yàn)3組(P<0.01),試驗(yàn)2組與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05),試驗(yàn)3組和試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05)。在嘌呤衍生物排出量方面,各試驗(yàn)組均極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),其中試驗(yàn)2組極顯著高于試驗(yàn)3組(P<0.01),試驗(yàn)2組與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05),試驗(yàn)3組與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05),試驗(yàn)1、2、3組的嘌呤衍生物排出量與對(duì)照組相比,分別提高了14.22%、17.62%、10.49%。
2.2 肉桂醛對(duì)奶牛干物質(zhì)采食量和產(chǎn)奶性能的影響
由表3可知,肉桂醛對(duì)奶牛干物質(zhì)采食量影響較小,各試驗(yàn)組與對(duì)照組相比差異不顯著(P>0.05)。在產(chǎn)奶量方面,試驗(yàn)1和2組均極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),而試驗(yàn)2組與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05),試驗(yàn)3組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),試驗(yàn)3組與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05),試驗(yàn)1、2、3組的產(chǎn)奶量分別比對(duì)照組提高了10.80%、12.15%、6.48%。在乳脂率方面,試驗(yàn)1和2組均極顯著高于對(duì)照組(P<0.01);其中試驗(yàn)2組顯著高于試驗(yàn)1組(P<0.05),極顯著高于試驗(yàn)3組(P<0.01);試驗(yàn)3組與對(duì)照組之間無顯著差異(P>0.05)。在乳蛋白率方面,各試驗(yàn)組均極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),其中試驗(yàn)2組極顯著高于試驗(yàn)1和3組(P<0.01),而試驗(yàn)1組與試驗(yàn)3組之間無顯著差異(P>0.05)。在乳體細(xì)胞數(shù)方面,各試驗(yàn)組均極顯著低于對(duì)照組(P<0.01),其中試驗(yàn)2組極顯著低于試驗(yàn)3組(P<0.01),試驗(yàn)2組與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05),試驗(yàn)3組與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05)。
表2 肉桂醛對(duì)奶牛尿中嘌呤衍生物排出量的影響Table 2 Effects of cinnamic aldehyde on urinary PD production of dairy cows
同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01),相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。
In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.
表3 肉桂醛對(duì)奶牛干物質(zhì)采食量和產(chǎn)奶性能的影響Table 3 Effects of cinnamic aldehyde on DMI and milk performance of dairy cows
2.3 肉桂醛對(duì)奶牛氮排泄的影響
由表4可知,在糞氮排泄量方面,試驗(yàn)1和2組均極顯著低于對(duì)照組(P<0.01);其中試驗(yàn)2組顯著低于試驗(yàn)3組(P<0.05),與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05);試驗(yàn)3組顯著低于對(duì)照組(P<0.05),與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05)。在尿氮排泄量方面,各試驗(yàn)組均極顯著低于對(duì)照組(P<0.01);其中試驗(yàn)2組極顯著低于試驗(yàn)3組(P<0.01),與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05);試驗(yàn)3組與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05)。在乳尿素氮含量方面,試驗(yàn)2組極顯著低于對(duì)照組(P<0.01),顯著低于試驗(yàn)3組(P<0.05),與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05);試驗(yàn)1組顯著低于對(duì)照組(P<0.05),試驗(yàn)3組與對(duì)照組之間無顯著差異(P>0.05)。在氮總排泄量方面,各試驗(yàn)組均極顯著低于對(duì)照組(P<0.01),試驗(yàn)1、2、3組分別比對(duì)照組減少了9.76%、14.13%、7.39%;其中試驗(yàn)2組顯著低于試驗(yàn)1組(P<0.05),極顯著低于試驗(yàn)3組(P<0.01);試驗(yàn)1組和試驗(yàn)3組之間無顯著差異(P>0.05)。在可消化氮含量方面,試驗(yàn)2組極顯著高于對(duì)照組(P<0.01),顯著高于試驗(yàn)3組(P<0.05),與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05);試驗(yàn)1和3組顯著高
于對(duì)照組(P<0.05),而2組間無顯著差異(P>0.05)。在氮表觀消化率方面,試驗(yàn)1和2組均極顯著高于對(duì)照組(P<0.01);其中試驗(yàn)2組顯著高于試驗(yàn)3組(P<0.05),與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05);試驗(yàn)3組顯著高于對(duì)照組(P<0.05),與試驗(yàn)1組之間無顯著差異(P>0.05)。
表4 肉桂醛對(duì)奶牛氮排泄的影響Table 4 Effects of cinnamic aldehyde on nitrogen excretion of dairy cows
3.1 肉桂醛對(duì)奶牛尿中嘌呤衍生物排出量的影響
金恩望[11]體外發(fā)酵試驗(yàn)中指出,在奶牛瘤胃發(fā)酵液中分別添加500和1 500 mg/L的肉桂油,發(fā)酵72 h后能夠顯著提高發(fā)酵液中MCP的含量。尿中嘌呤衍生物排出量與MCP含量存在高度相關(guān)性,其排出量的多少反映了MCP的產(chǎn)量的多少。研究表明,尿嘌呤衍生物法不僅能準(zhǔn)確估測(cè)MCP產(chǎn)量變化,還具有操作方便和非侵入性等優(yōu)點(diǎn)[12]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,在飼糧中添加肉桂醛能顯著提高尿中嘌呤衍生物排出量,與上述結(jié)論一致。瘤胃液中NH3-N濃度作為衡量瘤胃氮代謝的一項(xiàng)重要指標(biāo),其濃度間接反映了瘤胃微生物利用NH3-N合成MCP和瘤胃微生物分解飼糧蛋白質(zhì)生成NH3-N的平衡狀況,如果NH3-N的濃度上升,說明瘤胃微生物分解飼糧蛋白質(zhì)生成NH3-N的速度大于微生物利用NH3-N合成MCP的速度,如果NH3-N的濃度降低,則表明瘤胃微生物利用NH3-N合成MCP的速度大于NH3-N的生成速度[13]。Fraser等[14]在體外發(fā)酵試驗(yàn)中指出,在瘤胃液中添加500 mg/L的肉桂醛可以顯著降低NH3-N的濃度。Cardozo等[15]的體外試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),肉桂醛可以通過抑制瘤胃微生物的脫氨作用來降低瘤胃液中NH3-N的濃度。
3.2 肉桂醛對(duì)奶牛干物質(zhì)采食量和產(chǎn)奶性能的影響
曹愛青[16]研究發(fā)現(xiàn),每天在肉牛飼糧中添加300、600、900 mg肉桂醛時(shí),肉牛干物質(zhì)采食量有所下降,但是飼料轉(zhuǎn)化率呈明顯的線性增加趨勢(shì);當(dāng)每天添加1 200 mg肉桂醛時(shí)會(huì)極顯著降低干物質(zhì)采食量,其飼料轉(zhuǎn)化率也呈明顯的下降趨勢(shì)。Yang等[17-18]研究表明,在飼糧中添加不同水平的肉桂醛可以有助于提高肉牛干物質(zhì)采食量,減少應(yīng)激的作用,但是差異不顯著。本試驗(yàn)結(jié)果表明,在飼糧中添加不同水平的肉桂醛,對(duì)奶牛干物質(zhì)采食量影響較小。產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率和乳體細(xì)胞數(shù)是衡量奶牛產(chǎn)奶性能的重要指標(biāo),張勇等[2]研究發(fā)現(xiàn),在奶牛飼糧中添加30 g/(d·頭)大蒜油和肉桂醛復(fù)合物,試驗(yàn)組平均產(chǎn)奶量與對(duì)照組相比顯著提高了22.4%,乳體細(xì)胞數(shù)顯著降低了11.0%,對(duì)于乳脂率和乳蛋白率沒有顯著影響,但是有降低乳尿素氮含量的趨勢(shì)。周明等[19]研究表明,肉桂醛具有降糖調(diào)脂的作用,可促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)化為脂肪。本試驗(yàn)結(jié)果表明,在奶牛飼糧中添加肉桂醛后,能提高奶牛的產(chǎn)奶量、乳脂率和乳蛋白率,降低乳體細(xì)胞數(shù)。徐曉明等[20]研究了飼糧中添加以大蒜和肉桂為基礎(chǔ)的植物提取物NE300對(duì)泌乳初期奶牛生產(chǎn)性能的影響,結(jié)果表明NE300可以降低蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解率,顯著提高泌乳初期奶牛的產(chǎn)奶量,極顯著降低乳體細(xì)胞數(shù)。Kung等[21]研究表明,降低瘤胃中蛋白質(zhì)的分解速度,以增加到達(dá)小腸的氨基酸數(shù)量,是提高奶牛產(chǎn)奶量的常見做法。Taylor等[22]發(fā)現(xiàn),提高奶牛飼糧蛋白質(zhì)的過瘤胃率,可以提高奶牛產(chǎn)奶量、乳脂率和乳糖率。Cardozo等[15]研究表明,低劑量的肉桂油可以降低乳尿素氮和乳體細(xì)胞數(shù),可能是由于肉桂油影響了瘤胃微生物氮代謝,提高了氨基酸含量,減少了氨的生成引起的。乳體細(xì)胞數(shù)是衡量奶牛乳房健康狀況的重要指標(biāo),乳體細(xì)胞數(shù)越低,表明乳房的健康狀況越好,隱形乳房炎的發(fā)病率就越低。Sung等[23]研究肉桂醛對(duì)3周齡肉雞的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),肉桂醛能夠提高機(jī)體的免疫力,添加25~400 ng/mL的肉桂醛能極顯著提高脾淋巴細(xì)胞的增殖能力,添加1.2~5.0 μg/mL的肉桂醛能極顯著活化巨噬細(xì)胞的吞噬能力,添加14.4 mg/kg的肉桂醛能極顯著提高淋巴細(xì)胞的2~47褶皺處白細(xì)胞介素(IL)-1、IL-6、IL-15以及β-干擾素的含量。張文平等[24]在體外研究檸檬醛和肉桂醛對(duì)抗曲霉菌活性的影響時(shí)指出,肉桂醛還具有良好的抑菌殺菌作用,能夠破壞細(xì)菌或真菌結(jié)構(gòu)和功能的完整性,其結(jié)構(gòu)中的醛基為親水基,容易被真菌表面的親水基吸附,從而破壞細(xì)胞壁的多糖結(jié)構(gòu)穿透細(xì)胞壁。肉桂醛的抑菌殺菌作用和提高機(jī)體免疫力的功能,都有助于提高乳房的健康水平,從而降低乳體細(xì)胞數(shù)。
3.3 肉桂醛對(duì)奶牛氮排泄及氮表觀消化率的影響
氨是飼糧蛋白質(zhì)的降解產(chǎn)物之一,也是瘤胃微生物生長(zhǎng)所需的主要氮源。瘤胃原蟲具有較強(qiáng)的脫氨基能力,卻不能利用NH3-N進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖,因此驅(qū)除原蟲可以降低NH3-N的濃度,提高瘤胃的氮存留率[25]。Benchaar等[26]在植物精油調(diào)控瘤胃發(fā)酵的研究中指出,植物精油降低NH3-N濃度的重要原因在于抑制了瘤胃產(chǎn)氨菌。林波等[27]研究肉桂油及其主要成分對(duì)體外瘤胃發(fā)酵和甲烷產(chǎn)生的影響時(shí)指出,添加200 mg/L肉桂油降低瘤胃NH3-N濃度的原因可能是抑制了瘤胃原蟲和產(chǎn)氣菌。金恩望[11]研究表明,添加300和1 500 mg/L肉桂醛可以顯著降低瘤胃體外發(fā)酵過程中NH3-N的濃度。瘤胃氮代謝也與MCP的產(chǎn)量密切相關(guān),肉桂醛能夠提高瘤胃微生物利用NH3-N合成MCP的速度,增加了瘤胃MCP的產(chǎn)量,進(jìn)而減少了NH3-N的損失,降低了氮排放。肉桂醛是植物提取物的一種,它具有防止飼料霉變、促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)和提高飼料利用率的功能,并且能夠明顯提高飼糧中氮素的貯留量,對(duì)于蛋白質(zhì)的合成具有積極的意義。曹愛青[16]研究發(fā)現(xiàn),每天在肉牛飼糧中添加300、600、900 mg的肉桂醛時(shí),肉牛飼料轉(zhuǎn)化效率呈明顯的線性增加趨勢(shì);當(dāng)添加量為1 200 mg/d時(shí),肉牛的飼料轉(zhuǎn)化率呈明顯的下降趨勢(shì)。本試驗(yàn)中,飼糧添加肉桂醛后顯著降低了糞、尿中氮的排泄量,顯著提高了氮表觀消化率。
在奶牛飼糧中添加適宜水平的肉桂醛可以顯著提高尿中嘌呤衍生物的排出量、減少氮排泄、提高奶牛產(chǎn)奶性能,綜合考慮上述指標(biāo),在本試驗(yàn)條件下,奶牛飼糧中肉桂醛的適宜添加水平為18 g/(d·頭)。
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*Corresponding author, professor, E-mail: qdnydxsgq@126.com
(責(zé)任編輯 武海龍)
Effects of Cinnamic Aldehyde on Purine Derivatives Excretion, Milk Performance and Nitrogen Excretion of Dairy Cows
ZHANG Chengxi1LIU Kaidong2SUN Guoqiang1*
(1.CollegeofAnimalScienceandTechnology,QingdaoAgriculturalUniversity,Qingdao266109,China; 2.InstituteofAnimalHusbandryandVeterinaryMedicineofQingdao,Qingdao266100,China)
This experiment was conducted to determine the effects of cinnamic aldehyde (CA) on purine derivatives excretion, milk performance and nitrogen excretion of dairy cows. Forty Holstein cows with similar age, body weight, parity, milk yield, milk composition and lactation stage [(90±15) days in milk] were divided into 4 groups with 10 cows per group. The supplement levels of CA in control group and test groups 1, 2 and 3 were 0, 12, 18 and 24 g/(d·head), respectively. The pretest lasted for 15 days, and the test lasted for 60 days. The results showed as follows: 1) the urinary purine derivatives excretions in test groups were significantly higher than those in control group (P<0.01), which in test groups 1, 2 and 3 were increased by 14.22%, 17.62% and 10.49% compared with the control group, respectively. 2) The milk yields in test groups were significantly higher than those in control group (P<0.05 orP<0.01), which in test groups 1, 2 and 3 were increased by 10.80%, 12.15% and 6.48% compared with the control group, respectively. The milk fat percentages in test groups 1 and 2 were significantly higher than those in control group (P<0.01), the milk protein percentages in test groups were significantly higher than those in control group (P<0.01), the milk somatic cell count in test groups were significantly lower than those in control group (P<0.01). 3) Compared with control group, the nitrogen total excretions in test groups were significantly reduced (P<0.01), which were reduced by 9.76%, 14.13% and 7.39% in test groups 1, 2 and 3, respectively. Base on the data of purine derivatives excretion, milk yield, milk composition content and nitrogen total excretion indices, it can be concluded that the suitable supplement level of CA is 18 g/(d·head) in the diet of dairy cows under the condition in the present study.[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2017, 29(6):2010-2017]
cinnamic aldehyde; purine derivatives; milk performance; nitrogen excretion
10.3969/j.issn.1006-267x.2017.06.022
2016-11-22
山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系牛產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(SDAIT-09-08)
張成喜(1988—),男,山東臨沂人,碩士研究生,研究方向?yàn)榉雌c動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)。E-mail: zcares@126.com
*通信作者:孫國強(qiáng),教授,碩士生導(dǎo)師,E-mail: qdnydxsgq@126.com
S823
A
1006-267X(2017)06-2010-08
動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)2017年6期