添喂多庫酯和聚丙烯酰胺對乳牛消化和泌乳性能的影響

張 宸， 雒秋江*， 潘 榕， 胡尋江， 臧長江

（1.新疆農(nóng)業(yè)大學動物科學學院動物營養(yǎng)實驗室，新疆 烏魯木齊 830052；2.新疆烏蘇市祥盛通牧業(yè)有限公司，新疆 奎屯 833200）

研究表明，添喂適量的多庫酯（DOC）可提高綿羊和牛的自由采食量、增加氮保留（Zhen等，2021；李昊等，2014a），提高綿羊的屠宰性能（李昊等，2014b）。而添喂適量的聚丙烯酰胺（PAM）也可以提高綿羊和牛的自由采食量（陳沫，2018），增加綿羊氮保留和提高屠宰性能（翟志祥，2019）。然而，目前鮮見關(guān)于DOC或PAM對乳牛采食、消化和產(chǎn)乳性能的報道。乳牛是專門化的產(chǎn)乳畜種，在泌乳期本身自由采食量就較大，其采食和消化特點可能會異于其他畜種，因此添喂DOC或PAM的作用或效果可能會有一定差異，而乳牛生產(chǎn)又是反芻動物營養(yǎng)的重要研究領(lǐng)域。因此，本試驗研究添喂DOC和PAM對乳牛自由采食量、日糧消化率和產(chǎn)乳性能等的影響。

1 材料與方法

1.1試驗設計 本試驗包括兩個獨立的試驗，即添喂DOC（試驗1）和PAM（試驗2），均在新疆奎屯乳牛場進行。在兩個試驗每期均飼喂相同的飼糧，均選取平均體重約600 kg、約2.3歲、處于泌乳后期[（200～300）d]的一胎次泌乳牛作為試驗動物。每個試驗包括兩期（對照期和試驗期），每期24 d，其中適應期16 d、采樣期8 d。

試驗1于2020年9月21日至11月6日進行，選取56頭乳牛，平均產(chǎn)奶量約22 kg/d。在試驗期添喂DOC 1.2 g/kg飼糧干物質(zhì)。在對照期和試驗期牛舍外的平均氣溫分別為3℃和1℃，牛舍內(nèi)分別為6℃和4℃。

試驗2于2021年3月28日至5月14日進行，選取93頭乳牛，平均產(chǎn)奶量約23 kg/d。在試驗期添喂PAM 2.0 g/kg飼糧干物質(zhì)。在對照期和試驗期牛舍外的平均氣溫分別為12℃和15℃，牛舍內(nèi)分別為10℃和9℃。

在每個試驗的采樣期，采取飼糧樣品、乳樣、牛群糞便和剩料樣品，記錄飼喂量、剩料量、各牛產(chǎn)乳量，測定飼糧、乳樣、糞和剩料樣品的營養(yǎng)素含量，計算牛群自由采食量、（表觀）消化率、乳產(chǎn)量等，以確定添喂DOC和PAM對乳牛營養(yǎng)和泌乳性能的影響。

1.2動物的日糧與飼養(yǎng)管理 依據(jù)奶牛營養(yǎng)和飼養(yǎng)標準（馮仰廉，2000）配制日糧，日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。每天飼喂前將原料按比例加入TMR飼料車，邊混合邊加入適量水（使飼糧含水量50%），加水后攪拌10 min，再行投喂。

在兩個試驗中，牛群均在每日9：00和17：00用TMR車投喂飼糧，每次的投喂量約為當日飼喂量的一半。并且每天根據(jù)前一天牛群的采食量調(diào)整當日的飼喂量，使每日的剩料量為總量的3%～5%，以保證自由采食，自由飲水。

試驗添喂的DOC購自江蘇省海安石油化工廠，有效成分含量70%（W/mL），比重1.1。DOC的添加量參照Zhen等（2021），即1.71 g/kg飼糧干物質(zhì)（含有效成分1.2 g）。在試驗期，每次稱取1.08 kg DOC原料，加水8.92 kg稀釋，攪勻后備用。在每天早上和中午用噴壺將稀釋后的DOC均勻噴灑在混合飼糧上，即DOC 1.2 g/kg日糧干物質(zhì)（按有效成分計），再由牛只采食。在試驗期的第1、2天，DOC分別按照35%和70%的量添喂。對照期在飼糧上灑等量的水。

添喂的PAM為市售食品級產(chǎn)品，平均分子質(zhì)量1600萬，固體含量≥90%，執(zhí)行標準為GB 31629-2014。PAM的添加量參照陳沫（2018），即2.0 g/kg飼糧干物質(zhì)。在試驗期，每次添喂前先將PAM粉末（8.00 kg）與4倍重量的麩皮（32.00 kg）混合均勻后備用。在每天早上、中午將混合后的PAM均勻灑撒在飼糧上（即2.0 g PAM/kg日糧干物質(zhì)），再由牛只采食。在試驗期的第1、2天，PAM分別按照50%和75%的量添喂。對照期在飼糧中加入等量的麩皮。

牛群每日在11∶00、17∶00和23∶00擠乳三次。每次擠乳前均用0.02%高錳酸鉀溫水溶液給乳頭浸泡消毒，然后用熱毛巾擦干。擠去頭乳后，進行機器擠乳，最后用新潔爾滅藥浴乳頭。

1.3樣品的收集、處理與保存

1.3.1 飼料和剩料的收集、處理與保存 在每個采樣期前1天，每天取8種原料（即苜蓿干草、玉米秸稈、玉米青貯、玉米、小麥麩、豆粕、棉籽粕和預混料）樣品各1000 g，石粉、磷酸氫鈣各250 g，連續(xù)8 d，陰干。待本期試驗結(jié)束后，將各種樣品分別混合均勻，稱重記錄，再用四分法各取1000 g，全部粉碎后過40目篩，于避光干燥陰涼處密封保存?zhèn)溆谩?/p>

在各采樣期，每天8：00收集全部剩料并陰干，連續(xù)8 d。待該期試驗結(jié)束后，將每天的剩料混合均勻，稱重記錄，再采用四分法留取1000 g，全部粉碎后過40目篩，于避光干燥陰涼處密封保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2 大群糞的收集、處理與保存 在試驗1、試驗2的各采樣期，每天從牛圈地面隨機分別收集4個新鮮糞樣作為大群糞樣。每個糞樣均取自四個不同的糞堆，每個糞堆收取約450 g，即每個糞樣約重1800 g，稱重后于敞口塑料袋內(nèi)陰干。連續(xù)收糞8 d，即每期有32個糞樣。糞樣在陰干期間每天翻晾，以防發(fā)霉。將糞樣帶回實驗室，分別稱重后全部粉碎過40目篩，于避光干燥陰涼處密封保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.3 乳樣的收集、處理與保存 在各采樣期，每天第一次擠乳時隨機選取4頭牛（記錄牛號），在擠去頭乳后各取乳約50 mL，并在后兩次擠乳時也同樣取乳樣，最后將早、中、晚三次乳樣按4：3：3混合（共100 mL），再加入1 mL重鉻酸鉀防腐劑混合均勻，作為當日乳樣品于4℃冷藏保存，24 h內(nèi)送回實驗室測定。每期連續(xù)采乳樣8 d，共32個樣品。

1.4樣品的分析測定 飼料原料、剩料、糞樣的干物質(zhì)、有機物、粗蛋白質(zhì)、磷和能量的測定均參照楊勝（1993）方法；鈣測定用鄰甲酚酞比色法（傅啟高等，1996）；纖維素、半纖維素、酸洗木質(zhì)素采用Van Soest法測定（Van Soes等，1991），其中，半纖維素=NDF-ADF；纖維素=72%H2SO4處理ADF樣品前后差值；酸洗木質(zhì)素=72%H2SO4處理樣品灼燒前后差值。

乳樣中的非脂固形物、乳糖、乳蛋白、乳脂含量用UL80BC型優(yōu)創(chuàng)乳成分分析儀測定；乳中鈣和磷含量的測定方法與飼料原料等的相同，每個測定用量10 g。以上測定均為雙樣，最后取平均值。

1.5結(jié)果計算與統(tǒng)計分析

1.5.1 牛群自由采食量和表觀消化率的計算 每日牛群自由采食量（VFI）（kg/牛）等于每天牛群的日糧飼喂量減去剩料量，再除以牛頭數(shù)。

每日牛群的糞量（AF）（kg/牛）以木質(zhì)素為標記物進行計算，即等于每天牛群采食的木質(zhì)素量除以每千克糞的木質(zhì)素含量，再除以牛頭數(shù)。

每日牛群的日糧消化量（DAD）/（kg/牛）=VFI-AF；

每日牛群的日糧表觀消化率/%=DAD÷VFI×100。

1.5.2 標準乳的計算 在各采樣期，每日隨機測定4頭牛乳樣品的乳脂率，取平均值，作為當日牛群的平均乳脂率，再根據(jù)各牛的當日乳產(chǎn)量計算標準乳產(chǎn)量，即標準乳產(chǎn)量=生鮮乳產(chǎn)量×（0.4+15×乳脂率）（馮仰廉，2000）。

1.5.3 牛群自身營養(yǎng)供應量的估算 將每期牛群采食的可消化能、粗蛋白質(zhì)、鈣和磷的平均值減去乳中的含量（其中能量折算成可消化能計，即乳中消化能=產(chǎn)乳凈能÷0.64÷0.82；乳中蛋白折算成可消化蛋白，即乳中可消化蛋白=乳中蛋白量÷0.60），作為每期牛群可用于自身的營養(yǎng)物質(zhì)供應量（MJ或g/?！），以估算添喂DOC和PAM對乳牛自身營養(yǎng)的影響。

1.5.4 統(tǒng)計分析方法 試驗數(shù)據(jù)以“平均數(shù)±標準差”表示。在每個試驗中利用SPSS 19.0軟件對自由采食量、乳成分、糞成分指標進行單因素方差分析，對產(chǎn)乳量和標準乳產(chǎn)量進行自身配對T檢驗分析。以P＜0.05和P＜0.01分別作為差異顯著和極顯著的判斷標準。

2 結(jié)果

2.1添喂DOC和PAM對乳牛自由采食量的影響 如表2所示，在試驗1，添喂DOC時，乳牛每日干物質(zhì)、有機物、粗蛋白質(zhì)、鈣、磷和能量的自由采食量比對照期分別增加了17.0%、17.0%、17.1%、16.6%、16.6%和17.0%（P＜0.01）；在試驗2，添喂PAM時，分別增加了15.2%、15.4%、16.2%、14.8%、14.8%和17.4%（P＜0.01）；表明添喂DOC和PAM均可顯著提高乳牛的自由采食量，而且二者的效果基本相似。

表2 添喂多庫酯和聚丙烯酰胺對乳牛日均自由采食量的影響

2.2添喂DOC和PAM對乳牛消化的影響 如表3所示，在試驗1，添喂DOC 1.2 g/kg日糧時，乳牛干物質(zhì)、有機物、粗蛋白質(zhì)、纖維素、能量、鈣和磷的表觀消化率分別提高8.1%、5.2%、5.9%、5.3%、4.8%、10.5%（P＜0.01）和8.6%（P＜0.05）；消化量分別增加26.5%、23.1%、24.4%、23.2%、22.7%、29.2%和26.6%（P＜0.01）。在試驗2，添喂PAM 2.0 g/kg日糧時，乳牛干物質(zhì)、有機物、粗蛋白質(zhì)、纖維素、能量、鈣和磷的表觀消化率分別提高11.6%、9.0%、10.6%、11.9%、10.9%、32.6%和22.9%（以上均P＜0.01）；消化量分別增加了28.8%、25.9%、28.9%、29.9%、30.2%、52.3%和41.1%（以上均P＜0.01）。表明添喂DOC和PAM都能顯著地提高乳牛的日糧消化率和消化量。

表3 添喂多庫酯和聚丙烯酰胺對乳牛飼糧表觀消化率和消化量的影響

2.3添喂DOC和PAM對乳成分和乳產(chǎn)量的影響 如表4所示，在試驗1，添喂DOC 1.2 g/kg日糧時，牛乳的非脂固形物、乳脂和乳蛋白含量分別增加6.1%、7.9%（P＜0.01）和7.9%（P＜0.05）；在試驗2，添喂PAM 2.0 g/kg日糧時，則分別增加6.0%、6.8%和6.8%（P＜0.05）；但添喂DOC和PAM對乳的乳糖、鈣和磷含量沒有顯著影響（P>0.05）。

表4 添喂多庫酯和聚丙烯酰胺對生鮮乳成分的影響g/100 g鮮奶

如表5所示，在試驗1，添喂DOC 1.2 g/kg日糧時生鮮乳產(chǎn)量增加8.3%（P＜0.01），折成標準乳增加12.8%（P＜0.01）。在試驗2，添喂PAM 2.0 g/kg日糧時生鮮乳產(chǎn)量增加5.0%（P＜0.01），折成標準乳增加9.0%（P＜0.01）；表明添喂DOC和PAM時乳牛的產(chǎn)乳性能均顯著提高。

表5 添喂多庫酯和聚丙烯酰胺對乳牛乳產(chǎn)量的影響kg/?！

2.4添喂DOC和PAM對乳牛自身營養(yǎng)物質(zhì)供應量的影響 如表6所示，添喂DOC可使用于乳牛自身營養(yǎng)的能量、粗蛋白質(zhì)、鈣和磷量（以可消化量計）分別增加40.5%、35.7%、45.7%和50.8%；而添喂PAM時分別增加73.6%、56.1%、107.3%和181.1%；提示添喂DOC和PAM不僅提高了乳產(chǎn)量，而且還增加了給乳牛自身的營養(yǎng)物質(zhì)供應量。

表6 添喂多庫酯和聚丙烯酰胺對乳牛自身營養(yǎng)供應量（以可消化量計）的影響

3 討論

3.1添喂DOC和PAM對乳牛自由采食量的影響 給綿羊添喂DOC 0.4、0.8、1.2、1.6 g/kg日糧，綿羊的干物質(zhì)自由采食量分別提高7.1%、15.1%、1.1%和降低1.0%，表明DOC的作用與添喂劑量有關(guān)，并且在0.8 g/kg日糧時添喂DOC提高自由采食量的作用最好（李昊等，2014b）。給綿羊添喂DOC 0.8 g/kg日糧，可提高干物質(zhì)自由采食量30.7%（粗料型日糧）和23.7%（精料型日糧）（李昊等，2014a）。而給新疆雜交褐牛添喂DOC 0.8、1.2和1.6 g/kg日糧，干物質(zhì)自由采食量分別提高12.7%、39.5%和26.6%（Zhen等，2021）。然而，在本試驗添喂DOC（1.2 g/kg日糧）時，乳牛的自由采食量增加17.0%（P＜0.01），表明給乳牛添喂DOC的效果與在其他牛和綿羊上的相似，但增加程度低于新疆雜交褐牛，可能與本試驗日糧消化率沒有降低，而且還有提高有關(guān)。

給綿羊添喂PAM 1.0、2.0、3.0和6.0 g/kg日糧，綿羊的干物質(zhì)自由采食量分別提高8.9%、17.9%、8.2%和降低5.5%（陳沫，2018）；給新疆雜交褐牛添喂PAM 1.0、2.0、6.0 g/kg日糧，干物質(zhì)自由采食量分別提高5.1%、13.7%和-2.2%（陳燕勤，2022）；均表明添喂PAM的作用與添喂劑量有關(guān)，而2.0 g/kg日糧比較合適。在本試驗中，添喂PAM（2.0 g/kg日糧），乳牛干物質(zhì)自由采食量提高15.2%（P＜0.01），表明就自由采食量而言，給乳牛添喂PAM的作用與在其他牛和綿羊的相似。

3.2添喂DOC和PAM對乳牛消化的影響 添喂DOC 0.8 g/kg日糧時綿羊的干物質(zhì)（表觀）消化率分別提高6.8%（粗料型日糧）或3.4%（精料型日糧），消化量分別增加38.8%（粗料型日糧）或29.1%（精料型日糧）（李昊等，2014b）；而給新疆雜交褐牛添喂DOC時消化率降低（Zhen等，2021），在1.2 g/kg日糧時，干物質(zhì)的表觀消化率降低了7.8%，但是由于自由采食量的提高，消化量還是增加了31.4%；表明添喂DOC時不管對日糧的消化率影響怎樣，但消化量都是增加的，而消化率降低可能與自由采食量增加太多有關(guān)。在本試驗添喂DOC時乳牛的干物質(zhì)表觀消化率和消化量分別提高8.1%和26.5%（P＜0.01），表明添喂DOC時乳牛日糧的消化率和消化量都會顯著提高。

給綿羊添喂PAM 2.0 g/kg日糧，羔羊的干物質(zhì)（表觀）消化率提高7.3%（95～110日齡）或8.7%（215～230日齡）（翟志祥，2019）。給新疆雜交褐牛添喂2.0 g/kg日糧PAM，干物質(zhì)（表觀）消化率提高12.6%（陳燕勤，2022）。在本試驗，給乳牛添喂PAM時，乳牛的干物質(zhì)（表觀）消化率提高11.6%（P＜0.01），表明給乳牛添喂PAM時對日糧消化率的影響與其他牛和綿羊基本相似。

3.3添喂DOC和PAM對乳牛生產(chǎn)性能的影響及機理 在本試驗添喂DOC和PAM均可提高乳產(chǎn)量，而且乳中的非脂固形物、乳脂、乳蛋白含量也顯著增加，可能與乳牛獲得了更多的營養(yǎng)供應有關(guān)。增加營養(yǎng)物質(zhì)的供應，乳脂和乳蛋白的前體物質(zhì)含量會在一定范圍內(nèi)相應增加，進而乳中各營養(yǎng)成分非脂固形物、乳脂、乳蛋白也顯著增加（Xue等，2018；Oelberg等，2014），最終導致乳產(chǎn)量提高。而乳糖對日糧營養(yǎng)調(diào)節(jié)的敏感性較低，日糧營養(yǎng)變化對乳糖含量的影響不顯著（Osorio等，2016）。

乳牛的泌乳量都是以減輕體重來維持的（解湉等，2022），因此維持甚至增加體重是乳牛營養(yǎng)的重要方面。在本試驗，添喂DOC時乳牛的可消化能增加26.1 MJ/牛·d，添喂PAM時增加42.8 MJ/?！，換算為泌乳凈能（=可消化能×0.82×0.64）分別為13.7、22.5 MJ/牛·d，根據(jù)乳牛體況評分（BCS）為3.5，再根據(jù)此時乳牛每千克體增重需泌乳凈能24.43 MJ（NRC，2001），可推測添喂DOC或PAM時乳牛的日增重分別增加561 g和921 g（假定在兩個試驗中試驗期的維持能量需要與對照期的相同），這對改善乳牛營養(yǎng)具有積極作用。

乳牛營養(yǎng)供應的增加可能與瘤胃消化性能的提高有關(guān)。添喂一定劑量的DOC或PAM可減少牛羊瘤胃原蟲數(shù)量，增加細菌數(shù)量，從而提高瘤胃液纖維素消化酶類的活性（黃振，2018；陳沫，2018），進而提高瘤胃消化性能，增加自由采食量和日糧消化量（Zhen等，2021；Hao等，2019；雒秋江等，2014），使牛、羊的營養(yǎng)得到改善，增加氮保留（Zhen等，2021；翟志祥，2019；李昊等，2014a），提高生長性能（翟志祥，2019；李昊等，2014b）。本試驗所添喂的DOC和PAM劑量，是參照以上研究結(jié)果進行選定的，故對瘤胃微生物和消化代謝會有相似的作用，并且本試驗的自采食量和日糧消化率（或消化量）數(shù)據(jù)，也與以上研究結(jié)果相似，提示本研究添喂DOC和PAM的作用也應歸功于瘤胃消化性能的提高。

3.4 DOC和PAM的安全性DOC和PAM均為陰離子表面活性劑。DOC又稱為氣溶膠OT，不被腸道吸收，在人醫(yī)上通常用作藥物治療便秘（Poordad等，2008）。研究表明，小鼠DOC經(jīng)口的LD50為1900 mg/kg或1729 mg/kg（李昊等，2014b），而碳酸氫鈉（小蘇打）與醋酸的LD50分別為4220、3300 mg/kg，因此從LD50看DOC的毒性與小蘇打或醋酸的相似。食品級PAM（GB 31629-2014，2014）常用于自來水廠水質(zhì)的凈化（常華，2016），或作為食品添加劑用于甜點、法蘭克福香腸等，在國外（Junhua等，2005；國家食品安全風險評估中心，2021），或作為果汁澄清劑（闕小峰等，2014）和藥片賦型黏接劑（Shengjie等，2015）等。

4 小結(jié)

給乳牛添喂DOC（1.7 g/kg日糧干物質(zhì)）或PAM（2.0 g/kg日糧干物質(zhì)），均可顯著提高乳牛的自由采食量、日糧消化率和產(chǎn)乳量，并且能增加給乳牛自身的營養(yǎng)供應量，因而可有效地提高乳牛的生產(chǎn)性能。