單寧酸對(duì)奶牛采食量、乳成分及氮代謝的影響

高 巖

（遼寧生態(tài)工程職業(yè)學(xué)院，遼寧沈陽 110122）

奶牛放牧的優(yōu)質(zhì)溫帶牧草含有高水平的可溶性氮，同時(shí)由于瘤胃對(duì)氨的吸收增加，尿中尿素氮的排泄增加，通常表現(xiàn)出較低的氮利用效率（史正明和石福岳，2020；Powell等，2010）。與糞便氮不同的是，尿氮的增加增加了氨氮和一氧化二氮在大氣中的排放，甚至是硝酸鹽淋濾到地下水中，從而導(dǎo)致環(huán)境惡化（閻天海，2015）。因此，將氮從尿液中轉(zhuǎn)移到糞便中是牧場(chǎng)奶牛系統(tǒng)的一項(xiàng)任務(wù)。單寧是一種植物多酚化合物，能與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物，減少其瘤胃降解，而單寧酸是單寧提取物的一種有效功能性成分，已被測(cè)試為反芻動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)添加劑，旨在減少不穩(wěn)定氮的排泄，改善代謝蛋白質(zhì)的供應(yīng)（楊凱，2017）。如Avila等（2015）和 Orlandi等（2015）報(bào)道，日糧中添加 15或18 g/kg單寧酸可分別改善飼喂玉米青貯或燕麥日糧加上精料的閹牛的十二指腸氨基酸供應(yīng)，降低了尿氮排泄。但在黑麥草基礎(chǔ)日糧的飼料中添加12～29 g/kg單寧酸對(duì)奶牛采食量和產(chǎn)奶量有負(fù)面影響（Griffiths等，2013）。此外，以低于12.0 g/kg的含量向奶牛提供單寧酸，無論是口服還是混合在精料中均未觀察到對(duì)產(chǎn)奶量的影響（Alves等，2017）。盡管越來越多的環(huán)境問題與尿中氮的排泄量有關(guān)，但這個(gè)變量在這些研究中并沒有被分析。因此，本研究旨在評(píng)估單寧酸對(duì)奶牛采食量、乳成分及氮代謝的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)將產(chǎn)奶量一致的32頭荷斯坦奶牛隨機(jī)分為2組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)4頭。對(duì)照組和處理組分別飼喂基礎(chǔ)濃縮日糧及基礎(chǔ)濃縮日糧+15 g/kg單寧酸，整個(gè)21 d的飼養(yǎng)試驗(yàn)期間奶牛自由采食水稻秸稈。

1.2 樣品采集 每天8：00和17：00各擠奶1次，每周記錄3 d產(chǎn)奶量。早上飼喂后5 h從尾靜脈取血，注入肝素化管中，3000 × g離心20 min，收集血漿，-20℃保存。在試驗(yàn)結(jié)束的前3 d，在上午和晚上擠奶后收集所有奶牛的2份尿液樣本。尿液收集于裝有1.2 L硫酸溶液（3.6 mol/L）的桶中，3000×g離心，取10 mL新鮮尿液用1 mL硫酸（3.6 mol/L）酸化，用蒸餾水稀釋至50 mL，-20℃保存。試驗(yàn)最后3 d，放牧?xí)r每天用手剪法采集牧草樣本2次，這些樣品在55℃烘箱中干燥72 h，稱重，粉碎過1 mm的篩網(wǎng)。將0.5%的惰性指示劑氧化鉻加入濃縮料中，試驗(yàn)結(jié)束前3 d，每天在早晚擠奶后從直腸直接采集2次糞便樣本。糞便樣本在55℃下烘干72 h，粉碎過1.0 mm篩網(wǎng)。

表1 濃縮料日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平

1.3 化學(xué)分析 牧草和糞便樣品采用常規(guī)化學(xué)方法進(jìn)行分析，乳成分參考李征等（2020）的方法進(jìn)行分析。氮代謝及嘌呤衍生物參考樊艷華等（2015）的方法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS軟件單因素方差分析模型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用T檢驗(yàn)法進(jìn)行多重比較，P＜0.05表示組間差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 單寧酸對(duì)奶牛采食量及養(yǎng)分消化的影響 由表2可知，對(duì)照組與單寧酸組奶牛的體重、代謝體重及干物質(zhì)、有機(jī)物、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維表觀消化率無顯著差異（P＞0.05）。與對(duì)照組相比，單寧酸組奶牛有機(jī)物和中性洗滌纖維攝入量分別顯著提高17.54%和22.55%（P＜0.05）。單寧酸奶牛的飼料效率較對(duì)照組顯著降低11.26%（P＜0.05）。

表2 單寧酸對(duì)奶牛采食量及養(yǎng)分消化的影響

2.2 單寧酸對(duì)奶牛乳成分的影響 由表3可知，對(duì)照組與處理組奶牛泌乳量、4%脂肪校正乳及乳脂肪、蛋白質(zhì)、灰分、乳糖和非脂固形物占比均無顯著差異（P＞0.05）。

表3 單寧酸對(duì)奶牛乳成分的影響

2.3 單寧酸對(duì)奶牛氮代謝的影響 由表4可知，對(duì)照組與單寧酸組奶牛的尿氮、乳氮，以及乳、血漿和尿中尿素氮濃度均無顯著差異（P＞0.05），同時(shí)兩組奶牛尿囊素排泄量及微生物蛋白合成效率也無顯著差異（P＞0.05）。與對(duì)照組相比，單寧酸組奶牛的氮攝入量、糞氮和尿酸排泄量及微生物蛋白合成量分別顯著提高13.70%、13.45%、27.02%和17.19%（P＜0.05），而對(duì)照組氮排泄與氮攝入量比值顯著高于單寧酸組（P＜0.05）。

表4 單寧酸對(duì)奶牛氮代謝的影響

3 討論

在本研究中，在濃縮料中添加15 g/kg單寧酸對(duì)奶牛體重、代謝體重及大部分養(yǎng)分的表觀消化率無負(fù)面影響，這與Griffiths等（2013）報(bào)道的結(jié)果一致。對(duì)單寧酸提高有機(jī)物和中性洗滌纖維攝入量有積極影響，目前還沒有明確解釋，但Cajarville等（2006）報(bào)道，綿羊或奶牛飼喂消化率高的草料，其瘤胃液pH在一天的數(shù)小時(shí)內(nèi)下降至6.0以下，低的瘤胃pH會(huì)影響瘤胃纖維的降解，從而影響采食量。因此，雖然看似矛盾，但對(duì)照組奶牛的養(yǎng)分?jǐn)z入量的降低可能是由于瘤胃pH或高氨產(chǎn)量導(dǎo)致的瘤胃微生物活性降低而降低，而這可以通過添加單寧酸來克服。此外，根據(jù)肝臟氧化功能，瘤胃高氨吸收率可能產(chǎn)生與肝組織氨代謝相關(guān)的采食量降低（Allen等，2009）。

本研究中沒有發(fā)現(xiàn)單寧酸對(duì)產(chǎn)奶量或乳成分的影響，這與Griffiths等（2013）的研究結(jié)果一致。作為一個(gè)正常的生理過程，奶牛從身體組織中調(diào)動(dòng)能量，以支持泌乳早期的能量需求，并在輕度和晚期泌乳期間動(dòng)員組織儲(chǔ)備，以供后續(xù)泌乳。在本研究中，單寧酸處理組奶牛的營(yíng)養(yǎng)攝入量較高，表明這些奶牛消耗的多余營(yíng)養(yǎng)可能被用于組織沉積而不是牛奶合成。盡管沒有測(cè)量試驗(yàn)期間的體況評(píng)分變化，但與對(duì)照組相比，單寧酸處理組奶牛的氮沉積增加。

根據(jù)對(duì)其他單寧酸來源的報(bào)道，本研究中添加單寧酸顯示了將氮排泄從尿液轉(zhuǎn)移到糞便中的潛力，在對(duì)羊和牛進(jìn)行研究中也報(bào)告了這一點(diǎn)（ávila等，2015）。但在本研究中，即使在低劑量下，單寧酸降低了攝入的氮在尿液中的排泄百分比，增加了糞便氮的排泄，從環(huán)境角度看這是積極的。尿液中的氮是揮發(fā)性的，極大促進(jìn)了一氧化二氮在大氣中的排放（Dijkstra等，2013）。此外，預(yù)計(jì)與單寧酸有關(guān)的糞便氮在土壤中的釋放速度會(huì)更慢，從長(zhǎng)期看，這有利于作物生長(zhǎng)。據(jù)報(bào)道，Makkar（2003）研究發(fā)現(xiàn)，單寧酸對(duì)微生物蛋白合成效率有積極作用，但這在本研究中未發(fā)現(xiàn)。補(bǔ)充15 g/kg單寧酸僅提高了微生物蛋白合成量。

4 結(jié)論

濃縮料中添加15 g/kg單寧酸可在不影響放牧奶牛生產(chǎn)性能的前體下提高氮攝入量，降低氮排泄占氮攝入量的百分比。