飼糧中添加不同脂肪來源對(duì)圍產(chǎn)后期奶牛生產(chǎn)性能和瘤胃發(fā)酵的影響

張海博， 郭 剛 ， 申躍宇， 李建國， 戶林其，楊 蒙， 王姍姍， 曹玉鳳， 沈宜釗， 高艷霞 ， 徐宏建

（1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，河北保定 071001；2.首農(nóng)畜牧發(fā)展有限公司，北京 100076；3.河北省牛羊胚胎工程技術(shù)研究中心，河北保定 071001）

隨著奶牛飼養(yǎng)管理和育種水平的進(jìn)步， 奶牛單產(chǎn)越來越高， 而產(chǎn)后奶牛能量負(fù)平衡發(fā)病率逐年上升， 隨之而來的是奶牛產(chǎn)后酮病和真胃變位等圍產(chǎn)期代謝疾病的發(fā)病率也逐年上升。 從機(jī)理上來講， 通過提高飼料能量水平和采食量能夠有效的緩解奶牛能量負(fù)平衡， 但是受產(chǎn)后激素水平等因素的影響， 產(chǎn)后奶牛采食量很難在短時(shí)間提升， 因此提高日糧的能量濃度是當(dāng)前解決奶牛能量負(fù)平衡的重要手段之一。 目前提高日糧能量濃度主要依賴提高玉米等高淀粉谷物類的添加量，但是高淀粉日糧往往會(huì)導(dǎo)致奶牛瘤胃酸中毒風(fēng)險(xiǎn)提高，造成蹄葉炎和乳脂下降等問題。 因此，找到一種玉米替代物來提高日糧的能量濃度成為解決圍產(chǎn)奶牛能量負(fù)平衡問題的關(guān)鍵。 脂肪類產(chǎn)品因其能值高添加量少的特性， 可作為谷物類能量飼料的替代物，常見的脂肪類產(chǎn)品包括脂肪酸鈣、脂肪粉， 添加脂肪類產(chǎn)品是解決圍產(chǎn)后期奶牛能量負(fù)平衡問題的有效方法。張平等（2020）研究表明，在泌乳高峰期荷斯坦奶牛日糧中添加2% ～3%含C16 的棕櫚酸粉可顯著提升產(chǎn)奶量及乳脂率。王金合等（2020）研究表明，在日糧中添加20 g/kg的棕櫚酸油有助于提高生產(chǎn)性能。 Western 等（2020）研究發(fā)現(xiàn)，給高產(chǎn)奶牛添加棕櫚酸油從生產(chǎn)性能的方面分析要優(yōu)于添加含有不飽和脂肪酸的產(chǎn)品；Ghasemi 等（2021）和Souza 等（2020）研究結(jié)果證明，添加棕櫚酸對(duì)泌乳早期奶牛的采食量，消化率和乳脂率有明顯的提升作用。此外，張磊等（2001）、Caldari-Torres 等 （2011） 以及劉艷琴等（2001）研究結(jié)果表明，日糧中添加脂肪酸鈣能夠有效的提高奶牛的產(chǎn)奶量和乳脂率并通過減少酮體生成來降低酮病的發(fā)生率。 目前研究主要集中在泌乳高峰及后期階段，對(duì)于圍產(chǎn)后期研究較少，且比較棕櫚酸與脂肪酸鈣添加效果研究也較少。因此，本研究主要針對(duì)產(chǎn)后0 ～21 d 的產(chǎn)后奶牛進(jìn)行試驗(yàn)， 旨在為圍產(chǎn)后期奶牛選擇能量添加劑產(chǎn)品提供理論依據(jù)、技術(shù)支持并確定適宜添加量。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)選取胎次[（2.95±0.1）胎]、體況、上胎次產(chǎn)奶量[（31.4±0.4）kg]和預(yù)產(chǎn)期接近的健康中國荷斯坦奶牛60 頭，采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分為三組，每組20 個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1 頭奶牛，即基礎(chǔ)飼糧組（A 組）、脂肪酸鈣組（B 組）、脂肪粉組（C 組），分別于產(chǎn)后當(dāng)天開始至產(chǎn)后21 d 飼喂3 種等能等氮 （NEL 7.24 MJ/kg；CP 18.1%，脂肪（酸）來源存在差異）的日糧，基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。 飼養(yǎng)試驗(yàn)時(shí)間為21 d。試驗(yàn)?zāi)膛ｏ曫B(yǎng)管理?xiàng)l件一致。每天于6:00、14:00、21:00 飼喂3 次，自由采食，自由飲水，每天清洗水槽一次，以保證水質(zhì)清潔和充足。 每天巡視牛圈，觀察記錄牛的采食與健康狀態(tài)。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.2 試驗(yàn)材料 本試驗(yàn)選用的脂肪添加劑產(chǎn)品購于天津益海嘉里公司生產(chǎn)美加力 （脂肪酸鈣C16=48%，C18:0=5%，C18:1=30%，C18:2=9%，生產(chǎn)批號(hào)：20191013z195；脂肪粉C16≥70%，C18:0=5%，C18:1≤20%，生產(chǎn)批號(hào)： 191010F134），其他原料均由牧場(chǎng)提供。

1.3 樣品采集與處理

1.3.1 采食量 每天準(zhǔn)確記錄投料量和剩料量，日平均采食量＝日投料量－日剩料量。 統(tǒng)計(jì)每頭奶牛每天的平均采食量。

1.3.2 產(chǎn)奶量 通過利拉伐阿波羅系統(tǒng)（瑞典）記錄每頭牛每天產(chǎn)奶量并做好統(tǒng)計(jì)。

1.3.3 瘤胃液的采集 試驗(yàn)牛只于分娩當(dāng)天和試驗(yàn)結(jié)束晨飼前， 采用口腔-瘤胃管采樣法采集瘤胃液，每組隨機(jī)選擇10 頭，經(jīng)4 層紗布過濾后取得濾液。取10 mL 濾液，立即用pH 計(jì)測(cè)定瘤胃液pH；10 mL 濾液加0.1 mL 6 mol/L 鹽酸固氮，置于-20 ℃的環(huán)境中保存，備測(cè)NH3-N；取10 mL 濾液裝入離心管-20 ℃保存， 備測(cè)MCP。 取10 mL濾液裝入離心管帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行VFA 的前處理（10000 g 離心10 min，取上清1.5 mL，加0.15 mL 25%偏磷酸，用渦流混合器搖勻，靜置30 min，在10000 g 下離心15 min，取上清），-20 ℃保存。

1.3.4 血液樣品的采集與處理 血液樣品于分娩當(dāng)天及產(chǎn)后7、14、21 d 晨飼前經(jīng)尾根靜脈采血，每次每頭牛采集10 mL 全血，室溫靜置4 h 后，用離心機(jī)3000 r/min 離心15 min， 將上清液分裝于0.5 mL 的離心管中，-20 ℃保存待測(cè)。

1.4 樣品測(cè)定

1.4.1 飼料干物質(zhì)測(cè)定 測(cè)定周期根據(jù)飼養(yǎng)分群方案3 d 檢測(cè)飼料水分， 并根據(jù)日糧的干物質(zhì)水平計(jì)算新產(chǎn)奶牛干物質(zhì)采食量。

1.4.2 血液指標(biāo)測(cè)定 血液中生化指標(biāo)： 甘油三酯（TG，105-000449-00）、總膽固醇（TCHO，105-000448-00）、葡萄糖（GLU，105-000454-00）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶 （ALT，105-000442-00）、 谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST，105-000443-00）、尿素氮（BUN）、高密度脂蛋白 （HDLC，105-000463-00）、 低密度脂蛋白（LDLC，105-000464-00） 采用深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司提供的試劑盒及全自動(dòng)生化儀（BS402）進(jìn)行檢測(cè)。β 羥丁酸（BHBA；DPE98444）、非酯化脂肪酸（NEFA；DRE98327）；牛瘦素（Lep；DRE98028）； 牛胰島樣生長(zhǎng)因子-1 （IGF-1；DRE98016）由北京華悅昌生物科技有限公司提供的ELISA 試劑盒測(cè)定。

1.4.3 瘤胃液的測(cè)定 pH 在采樣當(dāng)天使用美國UB-7 型酸度計(jì)測(cè)定，NH3-N 濃度參照馮宗慈（2005）（通過比色測(cè)定瘤胃液氨態(tài)氮含量方法的改進(jìn)）方法，使用UV-2102PCS 紫外光可見分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)定。 MCP 濃度參照Makkar 等（1982） 方法采用差速離心法和凱氏定氮法測(cè)定。VFA 含量參考Erwin 等（1961）的檢測(cè)方法測(cè)定。

1.5 統(tǒng)計(jì)方法 本試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析（one-way ANOVA），差異顯著用Duncan's 法進(jìn)行多重比較檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤” 的形式表示；P ≤0.05 表示差異顯著，P ＜0.01 表示差異極顯著，0.05 ＜P ≤0.1 表示存在變化的趨勢(shì)。

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 不同能量來源日糧對(duì)采食量的影響 由表2可知， 除泌乳天數(shù)10 ～12 d 干物質(zhì)采食量，B 組較其他兩組有下降的趨勢(shì)（P =0.06）外，其他各階段B 組奶牛的干物質(zhì)采食量顯著低于A 組和C組（P ＜0.05），全期干物質(zhì)采食量B 組較A 組和C 組下降18.78%和14.56%（P ＜0.01）。

表2 日糧中不同能量來源日糧對(duì)奶牛采食量的影響

2.2 不同能量來源日糧對(duì)產(chǎn)奶量的影響 由表3可知， 整個(gè)試驗(yàn)期，B 組產(chǎn)奶量均低于A 組和C組 （P ＜0.05）， 但A 組和C 組差異不顯著 （P ＞0.05）， 全期產(chǎn)奶量B 組較A 組和C 組下降13.41%和12.48%（P ＜0.05）。

表3 日糧中不同能量來源日糧對(duì)奶牛產(chǎn)奶量的影響

2.3 不同能量來源日糧對(duì)血液理化指標(biāo)的影響由表4 可知， 血液β-羥丁酸濃度在產(chǎn)后7、14 d差異不顯著（P ＞0.05），產(chǎn)后21 d C 組奶牛血液β-羥丁酸濃度較A 組和B 組下降16.44%和25.96%（P ＜0.05），A 組和B 組差異不顯著 （P ＞0.05）；血液NEEF 濃度在產(chǎn)后7 d 和14 d 差異不顯著（P ＞0.05），而在產(chǎn)后21 d C 組較A 組和B組下降31.49%和31.06%（P ＜0.05）；總膽固醇、甘油三脂、葡萄糖、胰島素生長(zhǎng)因子、牛瘦素、尿素氮檢測(cè)產(chǎn)后0、7、14、21 d 組間差異不顯著（P ＞0.05）。

表4 日糧不同能量來源日糧對(duì)奶牛血清能量和蛋白變化代謝指標(biāo)的影響

2.4 不同能量來源日糧對(duì)血清肝代謝指標(biāo)的影響由表5 可知，在肝損代謝中谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶雖然在產(chǎn)后0、7、21 d 差異不顯著（P ＞0.05），但是產(chǎn)后14 d 谷丙轉(zhuǎn)氨酶C 組較A 組和B 組下降28.98%和35.32%（P ＜0.05）， 谷草轉(zhuǎn)氨酶下降28.66%和10.62%（P ＜0.05）。 A 組和B 組差異不顯著。堿性磷酸酶、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇產(chǎn)后0、7、14、21 d 差異不顯著（P ＞0.05）。

表5 日糧不同能量來源日糧對(duì)奶牛血清中肝功能代謝指標(biāo)的影響

3 討論

3.1 不同能量來源日糧對(duì)荷斯坦奶牛干物質(zhì)采食量的影響 奶牛干物質(zhì)采食量是體現(xiàn)生產(chǎn)性能的基礎(chǔ)。 目前關(guān)于日糧中添加過瘤胃脂肪類添加劑的應(yīng)用效果不一。 在添加脂肪酸鈣方面，Harvatine 等（2006）研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)脂肪酸鈣奶牛的采食量有提升作用。 本試驗(yàn)中B 組（脂肪酸鈣組）相比與A 組（玉米壓片）干物質(zhì)采食量有所降低，與前人研究一致，造成下降的原因可能是：（1）脂肪酸鈣略帶皂味或與其他飼料風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生交互作用，該物質(zhì)會(huì)降低飼料適口性，從而影響采食；（2）脂肪酸鈣增加膽囊收縮素的分泌從而增加奶牛的飽腹感并引起采食量下降（殷正燕等，2016）。但也有研究表明日糧中添加脂肪類物質(zhì)具有積極效果（Elliott 等，1996）。 在棕櫚酸研究方面，張福壽等（2022）在日糧添加1.5%（日糧干物質(zhì)）棕櫚酸的采食量顯著高于未添加組（P ＜0.05）。本試驗(yàn)中C組（脂肪粉組）干物質(zhì)采食量顯著高于B 組。 這與Allen（2000）和Choi 等（1996）研究結(jié)果一致。而楊善軍（2003）在日糧中添加1.5% ～4.5%的棕櫚酸與采食量成負(fù)相關(guān)，與對(duì)照組相比，隨著棕櫚酸濃度的提升采食量有下降的趨勢(shì)（0.05 ＜P ＜0.1）。試驗(yàn)結(jié)果的不同主要與日糧結(jié)構(gòu)、營(yíng)養(yǎng)濃度、牛群泌乳階段、添加劑含量不同有關(guān)。

3.2 不同能量來源日糧對(duì)荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量的影響 目前， 對(duì)于在日糧中添加不同脂肪來源的添加劑對(duì)奶牛產(chǎn)奶量的影響存在一定差異。 在脂肪酸鈣研究方面，袁雪等（2016）在泌乳前期奶牛基礎(chǔ)日糧增加500 g/d·頭脂肪酸鈣添加劑， 試驗(yàn)組產(chǎn)奶量有增加的趨勢(shì)（0.05 ＜P ＜0.1）。 而本試驗(yàn)中脂肪酸鈣添加量為日糧0.64%， 產(chǎn)奶量較壓片玉米組下降4.36 kg（P ＜0.05）。 主要原因是脂肪酸鈣會(huì)嚴(yán)重影響泌乳早期干物質(zhì)采食量， 導(dǎo)致產(chǎn)奶量下降。在棕櫚酸方面研究，Dohme 等（2000）研究表明， 在日糧中添加脂肪類物質(zhì)對(duì)產(chǎn)奶性能有積極效果。 Kirovski 等（2015）在奶牛飼料中添加脂肪粉產(chǎn)品可改善泌乳奶牛能量負(fù)平衡并提高其產(chǎn)奶量。 劉培言等（2012）在泌乳中期奶牛中分三個(gè)階段添加100 ～300 g 脂肪粉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組的平均產(chǎn)奶量極顯著高于對(duì)照組，增加4 kg/d·頭（P ＜0.01）。 Mosley 等（2007）也得出相似結(jié)果。本試驗(yàn)中， 在奶牛早期日糧中添加脂肪粉連續(xù)飼喂21 d 后產(chǎn)奶量較壓片玉米組增加3.34 kg。 試驗(yàn)結(jié)果與前人一致。 主要原因棕櫚酸在脂肪粉中占比85%以上，乳脂中的需求量可以通過日糧直接供給，減少體脂動(dòng)員，增加飼料轉(zhuǎn)化率，提高產(chǎn)奶量。 而蔡瑞琪（2016）發(fā)現(xiàn)，在對(duì)產(chǎn)后15 ～70 d的泌乳階段的奶牛日糧中添加200 g 棕櫚酸，產(chǎn)奶量較對(duì)照組增加1.55 kg/d·頭（P ＞0.05）。 但也有研究表明日糧中添加不同脂肪來源的添加劑對(duì)奶牛產(chǎn)奶量影響不顯著（Isenberg 等，2018）。 主要原因是：（1） 脂肪酸鈣和脂肪粉屬過瘤胃類添加劑，而且在瘤胃內(nèi)溶解度低，不會(huì)對(duì)瘤胃發(fā)酵及微生物多樣性造成不良影響， 同時(shí)其在真胃的吸收利用度高， 可使奶牛能量利用更高效 （劉亞軒，2005）。 （2）脂肪粉中的棕櫚酸對(duì)瘤胃pH、VFA 含量及瘤胃毛蟲糖類降解力存在一定相關(guān)性， 通過調(diào)整瘤胃發(fā)酵及毛蟲糖類降解來提高能量利用效率，從而提高產(chǎn)奶量（楊善軍，2003）。

3.3 不同能量來源日糧對(duì)荷斯坦奶牛血液理化指標(biāo)的影響 血液指標(biāo)是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是機(jī)體代謝、轉(zhuǎn)運(yùn)、合成的重要指標(biāo)。血清葡萄糖反映泌乳期奶牛的能量平衡狀態(tài)， 也是肝臟機(jī)能及生產(chǎn)性能的重要體現(xiàn)。 B 組（脂肪酸鈣）和C 組（脂肪粉組）屬過瘤胃脂肪， 可為家畜提供能量， 提高血糖利用率，緩解能量負(fù)平衡。 蔡瑞琪等（2016）研究認(rèn)為，奶牛日糧中添加過瘤胃脂肪可提高血糖濃度并提高其利用率，對(duì)緩解能量負(fù)平衡有積極影響。張克春等（2006）研究表明，飼喂產(chǎn)后30 d 和60 d 奶牛過瘤胃脂肪可提高血糖濃度， 提高能量利用率并緩解能量負(fù)平衡。 本試驗(yàn)中，0 ～14 d，試驗(yàn)組與對(duì)照組血液中BHBA、NEFA 和Glu 含量無顯著差異（P ＞0.05）。在第21 天，試驗(yàn)組血糖濃度顯著高于A 組（P ＜0.05），與前人結(jié)果一致。 原因是：（1）脂肪含量與糖異生二者呈正相關(guān)，可提高奶牛能量利用抑制糖酵解 （Baumgard 等，2002）。（2）過瘤胃脂肪對(duì)丙酮酸羧化酶mRNA 有促進(jìn)作用， 通過提高酶表達(dá)量來提高血糖濃度（Erickson等，1992）。尿素氮是反映氮代謝的重要指標(biāo)，本試驗(yàn)中，各組血清尿素氮差異不顯著，表明日糧中添加脂肪類添加劑對(duì)機(jī)體氮代謝沒有影響。

β-羥丁酸是奶牛酮病的重要血液生化指標(biāo)。血液β-羥丁酸含量越高， 奶牛能量負(fù)平衡越嚴(yán)重。 Erickson 等（1992）研究認(rèn)為，奶牛日糧中添加過瘤胃脂肪可緩解能量負(fù)平衡，降低酮病發(fā)病率。 Mcnamara 等（1995）研究認(rèn)為，提高日糧脂肪添加水平可提高奶牛能量利用率，降低產(chǎn)后疾病發(fā)病率，促進(jìn)機(jī)體健康，Schneider 等（1988）也得出相似結(jié)論。 NEFA 與脂肪代謝具有相關(guān)性，與脂肪分解、 能量負(fù)平衡呈正相關(guān)。 Rodriguez-Jimenez （2017）、Selberg 等 （2004）、Perkins 等（2001）研究認(rèn)為，日糧添加過瘤胃脂肪可抑制體脂動(dòng)員。 鮑文龍等（2020）研究發(fā)現(xiàn)，奶牛臨床酮病與高水平的NEFA 和β-羥丁酸呈正相關(guān)，Rodriguez-Jimenez 等（2017）也得出相似結(jié)論。 本試驗(yàn)中， 棕櫚酸添加組的奶牛血液非酯化脂肪酸；β-羥丁酸降低，與前人試驗(yàn)結(jié)果一致。 原因可能為：（1） 奶牛能量攝入不足， 動(dòng)員體脂導(dǎo)致大量NEFA 進(jìn)入血液并氫化為二氧化碳、 水和酮體，同時(shí)肝臟利用酮體能力有限，NEFA 大量沉積與肝臟中形成酮體引發(fā)酮病。 添加脂肪可降低NEFA 含量， 減少能量負(fù)平衡及酮病發(fā)病率（Mo等，2013）。（2）GPR120 通過Ca2+離子信號(hào)通路及PLG-MAPK 信號(hào)通路對(duì)糖酵解與脂肪分化起作用，從而抑制體脂動(dòng)員，提高能量及血糖利用率，從而緩解能量負(fù)平衡（Katsuma 等，2005）。

4 結(jié)論

在本試驗(yàn)條件下，飼糧中添加脂肪粉可提高圍產(chǎn)后期奶牛采食量和產(chǎn)奶量，緩解奶牛體脂動(dòng)員程度，提高血清GLU 濃度，降低NEFA 和BHBA 濃度，緩解奶牛NEB，并且效果好于脂肪酸鈣組。