蛋氨酸羥基類似物異丙酯對泌乳牛生產(chǎn)性能、血清生化指標的影響

劉德強，馬志千，倪 明，馮建芳，亓建剛，張海博，董剛輝，袁保明，呼秀智*，王鳳紅*

（1.河北工程大學生命科學與食品工程學院，河北邯鄲 056038；2.薩諾（楊凌）現(xiàn)代動物營養(yǎng)有限公司，陜西楊凌 712100；3.北京首農(nóng)畜牧發(fā)展有限公司，北京 100163；4.河北農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，河北保定 071001；5.吉林省農(nóng)業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所，吉林公主嶺 136100）

在奶牛養(yǎng)殖過程中，在以玉米青貯、玉米、豆粕等為主要原料的情況下，蛋氨酸通常是泌乳期奶牛日糧第一限制性氨基酸[1]。瘤胃保護性氨基酸（RPAA）又稱過瘤胃氨基酸，是將氨基酸以化學修飾或物理包被的方式避免其在瘤胃內(nèi)分解[2]。在奶牛泌乳期，飼喂RPAA能顯著提高產(chǎn)奶量和乳成分[3-9]，有效降低乳中尿素氮與體細胞數(shù)[4,7,10]。但是飼喂RPAA 對乳脂率影響不一致[3-4,6]。楊?？萚10]為泌乳牛每天添加30 g 蛋氨酸羥基類似物異丙酯（HMBi），血清總膽固醇濃度極顯著降低。黃盈利[8]報道，過瘤胃蛋氨酸對血清總蛋白、尿素氮、白蛋白影響不顯著。丁大偉等[11]、張成喜等[12]研究也發(fā)現(xiàn)，泌乳期奶牛補充25 g RPAA 可顯著提高血清中總蛋白濃度，顯著降低血清尿素氮濃度。蛋氨酸在肝臟可被代謝成甲基供體，且蛋氨酸代謝可產(chǎn)生谷胱甘肽和?；撬岬瓤寡趸瘎13]。近期的研究對蛋氨酸在免疫代謝和炎癥反應方面進行了眾多探索[3,14]，但飼喂RPAA 對泌乳期奶牛血清炎癥指標和抗氧化指標尚待深入研究。因此，本試驗旨在研究泌乳期日糧中補充HMBi 對泌乳期奶牛泌乳性能、血液指標的影響，為氨基酸平衡日糧在奶牛泌乳期的應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 HMBi 由安迪蘇生命科學制品（上海）有限公司提供。

1.2 試驗設(shè)計與試驗日糧 試驗于2020 年11 月9 日至2021 年1 月15 日在北京市某奶牛場開展。選擇40 頭泌乳（110±3.31）d、產(chǎn)奶量（44.41±1.15）kg、體況相近的2～4 胎次荷斯坦泌乳牛，隨機分組（n=20）。對照組飼喂基礎(chǔ)日糧，試驗組在對照組基礎(chǔ)上（干物質(zhì)基礎(chǔ)）按日糧0.127% 補充HMBi，使得日糧代謝蛋白（Metabolic protein，MP）中賴氨酸: 蛋氨酸=2.8:1。預試期7 d，試驗期60 d。試驗牛每天07:00、18:00 各飼喂1 次，自由采食、飲水，且保證剩料率3%～5%。每天05:00、12:00、18:30 擠奶。試驗期間各組飼養(yǎng)、管理及環(huán)境一致。全混合日糧（TMR）組成及營養(yǎng)成分見表1。

表1 TMR 日糧組成和營養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.3 產(chǎn)奶量和乳成分 從試驗期第1 天開始通過擠奶設(shè)備記錄每一頭試驗牛的日產(chǎn)奶量。試驗期第5、30、50 天取試驗牛只奶樣40 mL（早晨: 中午: 晚上=4:3:3），并添加0.06% 的重鉻酸鉀1 滴，2～7℃冷藏送DHI（Dairy Herd Improvement）中心檢測，乳脂肪、乳蛋白、尿素氮采用紅外法測定，體細胞數(shù)測定儀測定體細胞含量。

1.4 血清生化指標 正試期第1、60 天，每組抽取8 頭試驗牛于晨飼前采用一次性真空采血管經(jīng)尾根靜脈采血10 mL，血樣于4℃下3 500 r/min 離心20 min 制取血清，分裝在1.5 mL 離心管中，置于-20℃冰箱保存。血清生化指標采用上?？迫A生物工程股份有限公司全自動生化儀（KHB-1280）測定，包括總蛋白（TP）、球蛋白（GLB）、尿素氮（BUN）、總膽固醇（TC）、堿性磷酸酶（ALP）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）、乳酸脫氫酶（LDH）。

1.5 血清抗氧化指標 采用上海科華生物工程股份有限公司全自動生化儀（KHB-1280）測定總抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（T-SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、過氧化氫酶（CAT）、丙二醛（MDA）。

1.6 血清炎癥指標 炎癥指標采用上?？迫A生物工程股份有限公司全自動生化儀（KHB-1280）及南京建成生物工程股份有限公司試劑盒測定，包括結(jié)合珠蛋白（Hp）、白介素-6（IL-6）。

1.7 統(tǒng)計分析 數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 初步處理后，使用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件非配對t檢驗模型進行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果均用平均值±標準誤表示。

2 結(jié)果

2.1 HMBi 對泌乳奶牛產(chǎn)奶量的影響 對照組與試驗組周產(chǎn)奶量差異不顯著，試驗組產(chǎn)奶量均值高于對照組（P＜0.05）（表2）。

表2 HMBi 對泌乳期奶牛產(chǎn)奶量的影響

2.2 HMBi 對泌乳期奶牛乳成分的影響 試驗第50 天中，試驗組乳脂肪率高于對照組（P＜0.05）；對照組在各試驗天數(shù)的乳蛋白率、尿素氮、乳脂肪產(chǎn)量、乳蛋白產(chǎn)量、體細胞數(shù)與試驗組差異不顯著（表3）。

表3 HMBi 對泌乳期奶牛乳成分的影響

2.3 HMBi 對泌乳期奶牛血清生化指標的影響 試驗第1 天及第60 天，對照組與試驗組的血清TP、ALB、GLB、ALT、AST、BUN、TC、ALP、LDH 差異均不顯著（表4）。

表4 HMBi 對泌乳期奶牛血清生化指標的影響

2.4 HMBi 對泌乳期奶牛血清炎癥指標、抗氧化指標的影響 試驗第1 天、第60 天，對照組血清中SOD、MDA、T-AOC、IL-6、HP、CAT、GSH-Px 與試驗組均差異均不顯著（表5）。

表5 HMBi 對血清炎癥指標和抗氧化指標的影響

3 討 論

3.1 HMBi 對泌乳期奶牛產(chǎn)奶量和乳成分的影響 干物質(zhì)采食量是影響奶牛生產(chǎn)性能的重要因素。奶牛日糧補充RPAA 不會對奶牛采食量產(chǎn)生顯著影響[5,15]。本試驗中HMBi 也未對奶牛干物質(zhì)采食量產(chǎn)生影響，因此未列出。氨基酸是乳蛋白的組成成分，當日糧代謝蛋白中賴氨酸與蛋氨酸濃度分別為7.00% 和2.60% 時，乳蛋白產(chǎn)量達到最大化。乳清蛋白為可溶蛋白，可溶蛋白產(chǎn)量增加，滲透壓增強，可提升產(chǎn)奶量[16]。蛋氨酸是蛋白質(zhì)合成的重要限制性氨基酸，也是動物體內(nèi)最重要的抗氧化劑（谷胱甘肽和牛磺酸）的合成前體[13]。Alexandros 等[17]研究發(fā)現(xiàn)，RPAA 試驗組奶山羊血漿谷胱甘肽轉(zhuǎn)移酶活性顯著增加，提高了機體抗氧化狀態(tài)。蛋氨酸在一碳代謝中也具有關(guān)鍵作用，數(shù)百個甲基化反應從中獲得甲基[18]。改善蛋氨酸營養(yǎng)關(guān)乎奶牛的生產(chǎn)和健康。本試驗結(jié)果表明，HMBi 可顯著提高產(chǎn)奶量，與黃盈利[8]、丁大偉等[7]、Toledo 等[6]研究結(jié)果基本一致。研究表明，奶牛泌乳期日糧補充HMBi 后，試驗組牛奶中的乳蛋白率得到大幅提升[5]。本試驗中，HMBi 對牛奶乳蛋白率和乳蛋白產(chǎn)量無顯著影響，但是乳蛋白產(chǎn)量提高了4.4%；在第50 天時，試驗組乳脂肪率得到顯著提高，乳脂肪產(chǎn)量提高了9.2%。牛奶中體細胞數(shù)的高低取決于牛奶中白細胞的數(shù)量，也間接表明體細胞數(shù)量越高，乳腺越不健康。楊?？萚5]研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，過瘤胃蛋氨酸組奶牛體細胞數(shù)下降了26.80 萬/mL。本試驗中，HMBi 對牛奶體細胞數(shù)的影響差異不顯著，對照組與試驗組結(jié)果均處于較低水平，說明試驗所選牛只乳腺均處于良好的健康狀態(tài)。牛奶尿素氮濃度反映了日糧粗蛋白質(zhì)的利用率、能氮平衡水平的合理性，同時可預測氮排放。本試驗中，HMBi 對牛奶中尿素氮的影響不顯著，對照組與試驗組牛奶尿素氮均處于較低水平，說明日糧粗蛋白質(zhì)利用率均處于較理想狀態(tài)。

3.2 HMBi 對泌乳期奶牛血清生化指標的影響 血清TP主要包含ALB 和GLB，可維持血液正常的滲透壓和酸堿平衡，還具備運輸新陳代謝產(chǎn)物的作用，并與機體的免疫狀態(tài)極度相關(guān)，TP 水平也是肝腎功能的標志物。GLB 是由免疫細胞生產(chǎn)，直接反映機體免疫力的強弱。正常情況下GLB 濃度相對穩(wěn)定，GLB 濃度過高說明免疫力亢進，過低說明免疫力不佳。BUN 是反映日糧粗蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)利用率的重要指標。黃盈利[8]報道，日糧添加RPAA 對血清中TP、BUN、GLB 濃度影響不顯著，與本試驗結(jié)果類似。氨基酸脫氨基過程、脂質(zhì)代謝、糖異生過程等眾多營養(yǎng)物質(zhì)代謝是在肝臟中進行。蛋氨酸是合成磷脂的甲基供體，也是脫輔基蛋白B（ApoB）的前體。磷脂是極低密度脂蛋白的組成成分，且極低密度脂蛋白的合成過程受制于ApoB。甘油三酯從肝臟中的轉(zhuǎn)出過程，一般需要先與磷脂、固醇組裝成極低密度脂蛋白，然后才能排除肝細胞，從而減少甘油三酯在肝細胞的沉積，減少游離脂肪酸在肝臟的不完全氧化，從而降低脂肪肝和酮病發(fā)病率。因此，蛋氨酸對維持肝臟健康度、營養(yǎng)物質(zhì)正常的代謝過程具有重要作用。郗偉斌等[19]報道，添加HMBi 對奶牛血清中TC、BUN 和TG 含量均無顯著影響。夏科等[20]發(fā)現(xiàn)，HMBi 對奶牛血清中TC、TG、BUN 含量均無顯著影響。李海霞等[21]報道，日糧添加過瘤胃蛋氨酸對黔北麻羊血清ALT 和AST 濃度無顯著影響。本試驗結(jié)果也顯示，HMBi 對奶牛血清TP、ALB、GLB、ALT、AST、BUN、TC、ALP、LDH 等指標無顯著影響。

3.3 HMBi 對泌乳期奶牛血清炎癥指標的影響 急性期時相反應蛋白和炎癥細胞因子的變化與機體免疫力和炎癥反應相關(guān)。觸珠蛋白作為急性期快速反應蛋白一直以來都作為重要的炎癥診斷生物標記物。血清白蛋白濃度在發(fā)生炎癥反應時降低，可作為評估牛只炎癥反應程度的重要生物標記物。患有乳房炎、子宮炎、蹄病等疾病的牛只通常血清結(jié)合珠蛋白（Hp）大于300 ng/mL。Batistel 等[22]研究發(fā)現(xiàn)，日糧添加過瘤胃蛋氨酸能顯著降低血清Hp 濃度。Zhou 等[3]發(fā)現(xiàn)，日糧添加過瘤胃蛋氨酸對血清Hp 濃度無顯著影響。在本試驗中，試驗組與對照組血清Hp 濃度也無顯著差異。IL-6 具備抗炎和促炎特性[23]。Batistel 等[22]和Zhou 等[3]報道，圍產(chǎn)期奶牛日糧添加RPAA 后血清IL-6 濃度顯著增加。本試驗中，日糧中補充HMBi 未對血清中IL-6 濃度造成顯著影響，與前述研究結(jié)果不一致可能與圍產(chǎn)期奶牛比泌乳前期奶牛炎癥反應更突出有關(guān)。

3.4 HMBi 對泌乳期奶牛血清抗氧化指標的影響 蛋氨酸是琥珀酰輔酶A、膽堿、甜菜堿、同型半胱氨酸的前體，對動物消化系統(tǒng)和免疫功能有重要影響，并調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝以及谷胱甘肽的生成[24]。王杰[25]研究表明，蛋氨酸試驗組可以有效降低羔羊血清SOD 活性。楊?？萚5]研究指出，蛋氨酸組奶牛血清T-AOC、SOD、MDA、GSH-Px 濃度與對照組差異不顯著。在本試驗中，日糧補充HMBi 未對血清T-AOC、SOD、MDA、GSH-Px濃度造成顯著影響，可能是由于與圍產(chǎn)期奶牛相比，泌乳前期奶牛均處于較低氧化應激狀態(tài)有關(guān)。

4 結(jié) 論

在本試驗條件下，中國荷斯坦奶牛泌乳期日糧中添加0.127% DM 的HMBi 可提高產(chǎn)奶量、乳脂肪率，維持較高的泌乳持續(xù)力。