植物添加劑對(duì)干乳期奶牛消化、瘤胃發(fā)酵及血液代謝物的影響

李 涵，許 謙

（1.浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，浙江杭州 310058；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，湖北武漢 430070）

關(guān)于大蒜素的研究數(shù)據(jù)目前已有很多，如大蒜素降低了瘤胃發(fā)酵乙酸濃度，提高了丙酸和丁酸濃度（薛艷鋒等，2015）。但關(guān)于大蒜素的應(yīng)用結(jié)果也有不同，陸燕等（2009）報(bào)道，大蒜素對(duì)總揮發(fā)性脂肪酸（VFA）濃度和單一揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響無顯著差異，但可改善瘤胃pH和氨氮濃度。此外，從檸檬草中提取的檸檬醛也是替抗的可行方案，其在調(diào)控反芻動(dòng)物瘤胃發(fā)酵和甲烷方面具有重要作用。Nanon等（2014）認(rèn)為，檸檬醛在體外和原位試驗(yàn)中均可改善精料（小麥DDGS和大麥）的干物質(zhì)和中性洗滌纖維等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化。Wanapat等（2013）發(fā)現(xiàn)，在高精料飼糧中添加100 mg/kg檸檬草粉可提高干物質(zhì)消化率，同時(shí)在不影響粗蛋白質(zhì)和酸性洗滌纖維消化率的情況下，隨著添加水平的升高，干物質(zhì)和中性洗滌纖維消化率表現(xiàn)為二次效應(yīng)。之前的大多數(shù)試驗(yàn)都使用了大蒜粉和檸檬草，主要活性成分的應(yīng)用數(shù)據(jù)較少。因此，本研究旨在評(píng)估在全混合日糧中添加大蒜素和檸檬醛對(duì)干乳期奶牛采食、消化、瘤胃發(fā)酵及血液代謝物濃度的影響。

1 材料與方法

1.1 日糧與動(dòng)物分組 試驗(yàn)將72頭處于干乳期的荷斯坦奶牛隨機(jī)分為3組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)6頭，試驗(yàn)為期6周。各組奶牛分別飼喂基礎(chǔ)全混合日糧、基礎(chǔ)全混合日糧+100 mg/kg大蒜素及基礎(chǔ)全混合日糧+100 mg/kg檸檬醛。

1.2 飼養(yǎng)管理與養(yǎng)分消化 試驗(yàn)期間奶牛每天飼喂2次，記錄每天的飼喂量及剩余飼料量。收集試驗(yàn)第6周每頭奶牛的糞便樣品，飼料和糞便樣品烘干、粉碎過1 mm分析篩，參考劉紅等（2015）方法測(cè)定干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維表觀消化率。

1.3 瘤胃發(fā)酵及血液代謝物 分別在飼喂前及飼喂后2和4 h采集血液和瘤胃液，血液分裝于抗凝管用。用商品試劑盒測(cè)定葡萄糖、尿素氮和膽固醇濃度。瘤胃液經(jīng)過3層紗布過濾后收集上清液-20℃保存。參考胡江（2016）的方法測(cè)定瘤胃發(fā)酵指標(biāo)。

表1 基礎(chǔ)全混合日糧原料組成及營(yíng)養(yǎng)成分

1.4 數(shù)據(jù)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS軟件單因素方差分析模型進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用Duncan’s法進(jìn)行多重比較，P＜0.05表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物添加劑對(duì)干乳期奶牛養(yǎng)分消化的影響 由表2可知，對(duì)照組與大蒜素和檸檬醛組奶牛的平均日采食量、粗蛋白質(zhì)和酸性洗滌纖表觀消化率均無顯著差異（P＞0.05）。與對(duì)照組相比，大蒜素和檸檬醛組奶牛的干物質(zhì)表觀消化率顯著提高3.31%和2.92%（P＜0.05），而中性洗滌纖維表觀消化率顯著提高6.06%和7.27%（P＜0.05）。

表2 日糧添加不同植物添加劑對(duì)干乳期奶牛采食量及養(yǎng)分消化的影響

2.2 植物添加劑對(duì)干乳期奶牛瘤胃發(fā)酵性能的影響 由表3可知，對(duì)照組、大蒜素組和檸檬醛組奶牛在采食前、采食后2和4 h瘤胃pH、氨氮、揮發(fā)性脂肪酸、乙酸、丙酸和丁酸濃度及采食量2 h乙酸與丙酸比值的影響均無顯著差異（P＞0.05）。對(duì)照組和大蒜素組奶牛采食前瘤胃乙酸與丙酸比值較檸檬醛組分別顯著提高2.53%和3.25%（P＜0.05），而大蒜素組奶牛采食后4 h乙酸與丙酸比值較對(duì)照組和檸檬醛組分別顯著提高4.42%和4.00%（P＜0.05）。

表3 日糧添加不同植物添加劑對(duì)干乳期奶牛瘤胃發(fā)酵性能的影響

2.3 植物添加劑對(duì)干乳期奶牛血液代謝物濃度的影響 由表4可知，對(duì)照組、大蒜素組和檸檬醛組奶牛在采食前、采食后2和4 h血液葡萄糖和膽固醇濃度及采食前和采食后2 h血液尿素氮濃度的影響均無顯著差異（P＞0.05），但對(duì)照組奶牛采食后4 h血液尿素氮濃度較大蒜素和檸檬醛組分別顯著提高12.00%和16.10%（P＜0.05）。

表4 日糧添加不同植物添加劑對(duì)干乳期奶牛血液代謝物濃度的影響

3 討論

大蒜中提取的精油主要由大蒜素、二烯丙基硫醚、二烯丙基二硫醚和烯丙基硫醇構(gòu)成，其具有主要的抗菌活性，并對(duì)瘤胃發(fā)酵有一定影響。在本研究中，全混合日糧添加大蒜素能增加干物質(zhì)和中性洗滌纖維消化率，但對(duì)粗蛋白質(zhì)和酸性洗滌纖維表觀消化率無顯著影響，表明大蒜素對(duì)養(yǎng)分消化具有劑量依賴性。Nanon等（2014）認(rèn)為，在體外和原位試驗(yàn)中，大蒜素改善了干物質(zhì)表觀消化率，具體原因與中性洗滌纖維降解性提高有關(guān)。但大蒜素的作用效果與基質(zhì)種類有關(guān)，如大蒜素在纖維原料的效果優(yōu)于谷物原料。檸檬醛是檸檬草油的關(guān)鍵成分，而檸檬草具有抗菌、抗氧化功能。本研究的結(jié)果顯示檸檬醛對(duì)干物質(zhì)和中性洗滌纖維消化率的效果與大蒜素相似。

檸檬醛對(duì)瘤胃pH、總揮發(fā)性脂肪酸濃度、個(gè)體揮發(fā)性脂肪酸比例、血糖濃度的影響與大蒜素相同。雖然檸檬醛提高了養(yǎng)分消化率，但對(duì)總VFA濃度或單個(gè)VFA比例沒有影響，這與Wanapat等（2008）的報(bào)道一致，其在日糧中添加100 g/d的檸檬草粉可提高肉牛干物質(zhì)消化率和總細(xì)菌數(shù)，但對(duì)VFA濃度和單個(gè)VFA比例無影響。Ma等（2016）研究發(fā)現(xiàn)，日糧添加大蒜素可降低血尿酸氮濃度，對(duì)瘤胃pH和揮發(fā)性脂肪酸濃度無改善作用，這與本研究結(jié)果一致。

雖然在本研究中奶牛采食前及采食2和4 h后瘤胃氨氮濃度無顯著變化，但大蒜素和檸檬醛顯著降低了采食后4 h血液尿素氮濃度，這表明大蒜素和檸檬醛的脫胺作用可能受到抑制，這與Nanon等（2014）報(bào)道的結(jié)果一致。同時(shí)，Wanapat等（2013）也認(rèn)為，添加植物添加劑會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)高氨氮的細(xì)菌數(shù)量和多樣性減少，從而降低氨基酸產(chǎn)生氨氮的速率。大蒜素對(duì)氨氮濃度沒有影響，這也可能與降低血液尿素氮濃度有關(guān)。由此可見，大蒜素可在瘤胃壁吸收前降低瘤胃內(nèi)氨氮，對(duì)產(chǎn)氨細(xì)菌菌具有抗菌作用。

4 結(jié)論

在干乳期奶牛全混合日糧中添加大蒜素和檸檬醛對(duì)采食量、瘤胃pH、血糖、揮發(fā)性脂肪酸濃度和單一揮發(fā)性脂肪酸濃度均無影響。按補(bǔ)充100 mg/kg大蒜素或檸檬醛可顯著提高干物質(zhì)中性洗滌纖維表觀消化率，降低血液尿素氮濃度。