不同營(yíng)養(yǎng)水平日糧添加丁香酚對(duì)奶牛消化性能、瘤胃發(fā)酵及奶品質(zhì)的影響

田 梅，桂 蘊(yùn)，齊艷梅，張夢(mèng)雪，趙興鑫，尹華丁

（1.石家莊市畜產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心，河北石家莊 050041；2.石家莊市畜牧技術(shù)推廣站，河北石家莊 050000；3.石家莊市畜牧獸醫(yī)技術(shù)開(kāi)發(fā)中心，河北石家莊 050000）

近年來(lái)，植物生物活性化合物（如精油）在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用受到人們的關(guān)注，精油在反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)和生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用，尤其是歐盟禁止使用抗生素后。Benchaar等（2009）研究了精油在反芻動(dòng)物瘤胃微生物發(fā)酵和提高飼料效率方面的應(yīng)用，在精油中，丁香酚因其對(duì)瘤胃微生物具有潛在的抑菌活性倍受關(guān)注（Benchaar和Greathead，2011）。丁香酚是丁香花和肉桂葉揮發(fā)油中含量較高的一種酚類(lèi)單萜化合物，含量為850～900 g/kg，已被證實(shí)具有抗革蘭氏陽(yáng)性和陰性菌的功能（Mathe，2009）。Bencharr等（2007）在體外研究了丁香酚對(duì)瘤胃微生物發(fā)酵的影響發(fā)現(xiàn)，丁香酚可以降低氨氮、支鏈揮發(fā)性脂肪酸和總脂肪的含量。Cardozo等（2005）研究認(rèn)為，丁香酚對(duì)瘤胃發(fā)酵功能的影響與日糧類(lèi)型和瘤胃pH有關(guān)，如pH在5.5時(shí)，日糧添加丁香酚可以提高總揮發(fā)性脂肪酸含量（能量利用率），降低支鏈揮發(fā)性脂肪酸的含量（改善氮利用率），但當(dāng)pH在7.0時(shí)，對(duì)上述指標(biāo)無(wú)顯著影響。但目前關(guān)于丁香酚對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵和消化性能的研究資料較少，因此，本試驗(yàn)旨在研究不同營(yíng)養(yǎng)水平日糧添加丁香酚對(duì)奶牛消化性能、瘤胃發(fā)酵及奶品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)選擇16頭初產(chǎn)荷斯坦奶牛，隨機(jī)分為4組，每組4頭牛。試驗(yàn)日糧采用2×2多因子方差設(shè)計(jì)，2個(gè)營(yíng)養(yǎng)水平（高水平和低水平），2個(gè)丁香酚添加水平（0和 50 mg/kg），低營(yíng)養(yǎng)和高營(yíng)養(yǎng)水平基礎(chǔ)日糧組成及影響水平見(jiàn)表1。試驗(yàn)進(jìn)行4周。

1.2 生長(zhǎng)性能、養(yǎng)分表觀消化系數(shù)及氮平衡分析試驗(yàn)期間每天早上8點(diǎn)半和下午4點(diǎn)分別飼喂奶牛1次，每天稱(chēng)量粗飼料和精料的投喂量和料槽剩余量。收集200 g左右的精料，-20℃保存。飼料樣品粉碎后過(guò)1 mm分析篩，分析干物質(zhì)、有機(jī)物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、淀粉、粗脂肪、總能和脂肪酸含量。

試驗(yàn)第3周對(duì)奶牛進(jìn)行代謝試驗(yàn)，收集糞樣和尿樣，連續(xù)進(jìn)行7 d。糞樣稱(chēng)重后將每天收集的樣品混合在一起，取20 g/kg代表樣品，烘干粉碎過(guò)1 mm分析篩，-20℃保存待測(cè)。

1.3 原料在瘤胃的消化 試驗(yàn)在發(fā)酵袋中用瘤胃液對(duì)牧草、豆粕和玉米進(jìn)行體外降解，取5 g原料樣品，參考Yang等（2010）的研究方法測(cè)定3種原料的有機(jī)物、中性洗滌纖維、粗蛋白質(zhì)和淀粉表觀消化系數(shù)。

1.4 泌乳量和乳成分分析 試驗(yàn)期間每天早上7點(diǎn)和下午7點(diǎn)擠奶1次，每次擠奶后均收集部分樣品，4℃保存。乳樣品用于分析脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖、尿氮、體細(xì)胞數(shù)量及脂肪酸含量。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析 采用SAS軟件的MIXED程序?qū)υ囼?yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。試驗(yàn)主因素為2個(gè)日糧水平和2個(gè)丁香酚水平，研究其對(duì)各指標(biāo)的交互效應(yīng)，組間差異用Tukey法進(jìn)行多重比較，顯著性差異判定值為P＜0.05。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平

2 結(jié)果與分析

2.1 不同營(yíng)養(yǎng)水平日糧添加丁香酚對(duì)奶牛采食量和消化性能的影響 由表2可知，日糧營(yíng)養(yǎng)水平和丁香酚對(duì)干物質(zhì)攝入量、養(yǎng)分消化系數(shù)、氮平衡的影響無(wú)顯著交互作用（P＞0.05）。高營(yíng)養(yǎng)水平日糧較低營(yíng)養(yǎng)水平日糧顯著提高了干物質(zhì)攝入量（P＜0.05），顯著降低了養(yǎng)分表觀消化系數(shù)（P＜0.05）。不同營(yíng)養(yǎng)水平日糧對(duì)氮沉積量無(wú)顯著影響（P ＞ 0.05）。

2.2 不同營(yíng)養(yǎng)水平日糧添加丁香酚對(duì)牧草、豆粕和玉米在瘤胃消化系數(shù)的影響 由表3可知，日糧營(yíng)養(yǎng)水平和丁香酚對(duì)3種原料養(yǎng)分消化系數(shù)的影響無(wú)顯著交互作用（P＞0.05）。隨著日糧營(yíng)養(yǎng)水平的升高，牧草有機(jī)物和酸性洗滌纖維在瘤胃的表觀消化系數(shù)顯著升高（P＜0.05）。

2.3 不同營(yíng)養(yǎng)水平日糧添加丁香酚對(duì)瘤胃發(fā)酵性能的影響 由表4可知，高營(yíng)養(yǎng)水平日糧組較低營(yíng)養(yǎng)水平日糧組顯著降低了瘤胃最大或最小pH（P＜0.05），同時(shí)高營(yíng)養(yǎng)水平組乙酸含量顯著低于低營(yíng)養(yǎng)水平組（P＜0.05），而丙酸含量顯著高于低營(yíng)養(yǎng)水平組（P＜0.05）。

2.4 不同營(yíng)養(yǎng)水平日糧添加丁香酚對(duì)奶牛泌乳性能和乳成分的影響 由表5可知，高營(yíng)養(yǎng)或低營(yíng)養(yǎng)水平日糧添加丁香酚對(duì)泌乳量、乳成分及乳成分每日產(chǎn)量均無(wú)顯著影響（P＞0.05）。高營(yíng)養(yǎng)水平日糧組較低營(yíng)養(yǎng)水平組顯著提高了泌乳量和乳中真蛋白含量（P＜0.05），但脂肪含量顯著低于低營(yíng)養(yǎng)水平組（P＜0.05）。

2.5 不同營(yíng)養(yǎng)水平日糧添加丁香酚對(duì)乳主要脂肪酸含量的影響 由表6可知，日糧營(yíng)養(yǎng)水平和丁香酚對(duì)乳中主要脂肪酸含量的影響無(wú)顯著交互效應(yīng)（P＞0.05）。日糧添加丁香酚對(duì)C14∶0，C22∶0脂肪酸有顯著影響趨勢(shì)外（P=0.07），對(duì)其他脂肪酸均無(wú)顯著影響（P＞0.05）。

3 討論

本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，日糧營(yíng)養(yǎng)水平和添加丁香酚對(duì)瘤胃發(fā)酵的影響無(wú)顯著交互效應(yīng)，高營(yíng)養(yǎng)日糧影響降低了瘤胃pH，改變了揮發(fā)性脂肪酸和微生物數(shù)量。Cardozo等（2005）的體外試驗(yàn)結(jié)果表明，日糧添加丁香酚對(duì)瘤胃發(fā)酵性能的影響依賴(lài)于瘤胃pH，分別在pH7.0和5.5條件下評(píng)估丁香酚的作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，pH5.5時(shí)顯著降低了丙酸和支鏈脂肪酸的含量，但pH為7.0時(shí)，對(duì)各指標(biāo)無(wú)顯著影響。但本試驗(yàn)結(jié)果并不能說(shuō)明香酚對(duì)瘤胃發(fā)酵性能的影響依賴(lài)于瘤胃pH。而且在Cardozo等（2005）研究中通過(guò)直接在培養(yǎng)基中添加濃縮的酸和堿引起pH變化，是否會(huì)對(duì)微生物種群（如數(shù)量或種類(lèi)）產(chǎn)生直接影響目前尚不清楚。最后，短期體外研究的結(jié)果不具備代表性，因?yàn)槠溲芯恐辉?4 h內(nèi)培育，并沒(méi)有考慮微生物種群的適應(yīng)性，這些適應(yīng)性可能由于微生物持續(xù)暴露于精油中產(chǎn)生的影響（Busquet等，2005）。事實(shí)上，從一些研究中可以明顯看出，瘤胃微生物能適應(yīng)精油，而適應(yīng)可能來(lái)自微生物種群的變化或單個(gè)微生物物種的變化（Benchaar和 Greathead，2011）。

表2 不同營(yíng)養(yǎng)水平日糧添加丁香酚對(duì)奶牛采食量和消化性能的影響

表3 不同營(yíng)養(yǎng)水平日糧添加丁香酚對(duì)幾種原料在瘤胃消化系數(shù)的影響

表4 不同營(yíng)養(yǎng)水平日糧添加丁香酚對(duì)瘤胃發(fā)酵性能的影響

表5 不同營(yíng)養(yǎng)水平日糧添加丁香酚對(duì)奶牛泌乳性能和乳成分的影響

表6 不同營(yíng)養(yǎng)水平日糧添加丁香酚對(duì)乳主要脂肪酸含量的影響 g/100g

本研究中丁香酚對(duì)瘤胃發(fā)酵特性的影響不明顯，對(duì)干物質(zhì)攝入量和養(yǎng)分表觀消化率都無(wú)顯著影響，這與Yang等（2010）的研究結(jié)果一致，其在大麥基礎(chǔ)日糧中分別添加40、80和160 mg/kg丁香酚，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)瘤胃發(fā)酵性能物顯著影響。在Yang等（2010）發(fā)現(xiàn)，丁香酚對(duì)中性洗滌纖維的消化無(wú)顯著影響，但當(dāng)丁香酚添加水平為80或160 mg/kg時(shí)，中性洗滌纖維的消化率降低，表明高劑量丁香酚會(huì)改變瘤胃對(duì)纖維的消化。Fraser等（2007）報(bào)道指出，瘤胃液中添加高劑量肉桂醛會(huì)降低中性洗滌纖維的消化率。

關(guān)于丁香酚對(duì)反芻動(dòng)物微生物數(shù)量的影響研究資料非常有限。本試驗(yàn)中添加丁香酚對(duì)瘤胃微生物總量無(wú)顯著影響，這與Yang等（2010）的研究結(jié)果一致，其也發(fā)現(xiàn)日糧添加丁香酚對(duì)奶牛瘤胃液中微生物總量和分布無(wú)顯著影響。Benchaar等（2009）報(bào)道，精油及其主要化合物（包括丁香酚）對(duì)反芻動(dòng)物纖毛蟲(chóng)種群無(wú)顯著影響。此外，關(guān)于丁香酚對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能影響的研究報(bào)道也較少，本試驗(yàn)同樣發(fā)現(xiàn)，日糧添加丁香酚對(duì)奶牛泌乳量和乳成分無(wú)顯著影響，這與丁香酚對(duì)干物質(zhì)攝入量無(wú)顯著影響的結(jié)果一致。

本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，日糧營(yíng)養(yǎng)水平會(huì)改變瘤胃pH，降低乙酸與丙酸比例、纖維的消化和乳脂含量。但高營(yíng)養(yǎng)水平日糧較低營(yíng)養(yǎng)水平日糧提高了瘤胃微生物含量，與Hook等（2011）的研究報(bào)道一致，但具體影響原因還尚不清楚。但Hristov等（2001）的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，95%大麥水平日糧較62%大麥型日糧使瘤胃微生物總量降低了40%，這說(shuō)明瘤胃微生物種類(lèi)的變化也可能是其數(shù)量變化的結(jié)果，不同種類(lèi)的瘤胃微生物種類(lèi)存在差異（Franzolin 和 Dehority，1996）。

4 結(jié)論

高營(yíng)養(yǎng)水平日糧可以降低奶牛瘤胃pH、纖維消化率及乳中脂肪含量。日糧營(yíng)養(yǎng)水平和丁香酚對(duì)奶牛消化和瘤胃發(fā)酵性能的影響無(wú)顯著交互效應(yīng)。