圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛生產(chǎn)性能、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀(guān)消化率、瘤胃發(fā)酵參數(shù)和奶牛、新生犢牛血清指標(biāo)的影響

龍 銳 馬小雪 聶存喜 羅瑞卿 吳妍妍* 張文舉*

(1.石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,石河子 832000;2.新疆天山軍墾牧業(yè)有限責(zé)任公司,石河子 832000)

奶牛圍產(chǎn)期又叫“過(guò)渡期”,一般是從奶牛產(chǎn)前21 d(干奶的晚期)到產(chǎn)后21 d(泌乳的初期),是奶牛整個(gè)泌乳期中最重要的一個(gè)階段[1]。圍產(chǎn)期奶牛物質(zhì)代謝發(fā)生劇烈改變,免疫力降低、抗病能力下降、食欲減退,機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài)[2]。圍產(chǎn)期奶牛對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)需求急劇增加,但由于胎兒生長(zhǎng)迅速,體積增大,導(dǎo)致奶牛瘤胃空間受擠壓而變小,加上基礎(chǔ)飼糧組成的改變,致使圍產(chǎn)期奶牛干物質(zhì)(DM)采食量、生理代謝功能下降嚴(yán)重[3-4],當(dāng)奶牛免疫機(jī)能紊亂時(shí),代謝疾病和炎癥疾病發(fā)病率顯著提高[5]。由于圍產(chǎn)期和泌乳前期的奶牛極易出現(xiàn)能量負(fù)平衡(NEB)狀態(tài),機(jī)體只能通過(guò)體脂動(dòng)員來(lái)滿(mǎn)足能量需要,導(dǎo)致脂質(zhì)代謝增強(qiáng)[6];自由基在體內(nèi)大量積累,易產(chǎn)生氧化應(yīng)激,進(jìn)而降低生產(chǎn)性能,威脅奶牛健康[7]。

異位酸屬于短鏈揮發(fā)性脂肪酸,主要包括異戊酸、異丁酸和2-甲基丁酸[8]。瘤胃中的異位酸是由蛋白質(zhì)降解后的支鏈氨基酸(纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸)經(jīng)過(guò)氧化脫氨基得到,也是纖維分解菌生長(zhǎng)繁殖所需要的營(yíng)養(yǎng)因子[9]。異位酸是反芻動(dòng)物瘤胃中蛋白質(zhì)生產(chǎn)必不可少的重要中間體,具有促進(jìn)瘤胃纖維降解菌生長(zhǎng)繁殖[10]、調(diào)節(jié)瘤胃發(fā)酵、促進(jìn)微生物蛋白(MCP)合成、提高氨氮利用率[11-12]、抗熱應(yīng)激、改善NEB等作用[13]。異位酸可增加瘤胃內(nèi)乙酸的合成,而乙酸對(duì)于動(dòng)物機(jī)體體脂的合成至關(guān)重要[14]。飼糧中添加異丁酸或異戊酸能提高瘤胃中乙酸產(chǎn)量、纖維分解菌數(shù)量、纖維分解酶活性[15-16]和飼糧養(yǎng)分消化率[17];還能提高瘤胃中MCP合成量和飼糧蛋白質(zhì)利用率[18]。王加啟等[13]發(fā)現(xiàn),異位酸型添加劑可使奶牛產(chǎn)奶量增加15.4%。Liu等[19]在泌乳牛飼糧中添加異丁酸,機(jī)體血清葡萄糖(GLU)含量上升。劉晏榕等[20]研究表明,犢牛飼糧中添加異位酸,能顯著提高血清中GLU和白蛋白(ALB)含量。張振威等[21]發(fā)現(xiàn),異丁酸能增加西門(mén)塔爾牛的飼料轉(zhuǎn)化率和日增重。馮蕾[22]研究表明,熱應(yīng)激會(huì)對(duì)荷斯坦奶牛的抗氧化能力產(chǎn)生不利影響。但有研究表明,添加混合異位酸對(duì)熱應(yīng)激有緩解作用[23]。此外,封麗梅[24]研究表明,飼糧中添加戊酸可增強(qiáng)奶牛的免疫能力。因此,在圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸可提高動(dòng)物機(jī)體蛋白質(zhì)含量、生產(chǎn)性能、產(chǎn)奶量、血清GLU含量、抗氧化及免疫能力。但目前關(guān)于異位酸對(duì)圍產(chǎn)期奶牛及其通過(guò)母體效應(yīng)對(duì)新生犢牛的相關(guān)影響研究較少。因此,本試驗(yàn)旨在研究飼糧中添加異位酸對(duì)圍產(chǎn)期奶牛生產(chǎn)性能、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀(guān)消化率、瘤胃發(fā)酵參數(shù)和奶牛、新生犢牛血清指標(biāo)的影響,確定其適宜添加量,為在圍產(chǎn)期奶牛生產(chǎn)中應(yīng)用異位酸添加劑提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)于2022年7—10月在新疆石河子市西錦牧業(yè)有限責(zé)任公司奶牛場(chǎng)進(jìn)行。選擇18頭健康、第3胎次、預(yù)產(chǎn)期相近的經(jīng)產(chǎn)荷斯坦圍產(chǎn)期奶牛,按照完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)分為3組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1頭奶牛。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧,Ⅰ組飼喂基礎(chǔ)飼糧+30 mL/(d·頭)的異位酸,Ⅱ組飼喂基礎(chǔ)飼糧+60 mL/(d·頭)的異位酸。預(yù)試期10 d,正試期42 d。

1.2 試驗(yàn)飼糧及飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)各組圍產(chǎn)前期(產(chǎn)前21 d～分娩)和圍產(chǎn)后期(分娩～產(chǎn)后21 d)飼喂同樣的基礎(chǔ)飼糧,其組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。每天等量飼喂3次(09:00、15:00和21:00),牛只全天自由飲水,試驗(yàn)牛每次晨飼前將異位酸噴灑在部分精料中混勻,每頭奶牛單獨(dú)采食,確保試驗(yàn)牛全部采食后,再進(jìn)行正常飼喂。試驗(yàn)所用異位酸由異丁酸和異戊酸按1∶1混合而成,由鄭州某化工公司提供,純度均>99%。

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

續(xù)表1項(xiàng)目 Items圍產(chǎn)前期 Preperinatal period圍產(chǎn)后期 Late perinatal period酸性洗滌纖維 ADF25.6818.15鈣 Ca1.381.90磷 P0.630.66產(chǎn)奶凈能 NEL/(MJ/kg)5.506.64

1.3 樣品采集與測(cè)定

1.3.1 產(chǎn)奶量

在奶牛產(chǎn)后9～10 d和產(chǎn)后20～21 d連續(xù)2 d記錄早、中、晚3次產(chǎn)奶量,取2 d產(chǎn)奶量的平均值記為1次產(chǎn)奶量。

1.3.2 初生重和體尺

犢牛出生后喂初乳之前用電子磅秤測(cè)定初生重;待犢牛站立較穩(wěn)時(shí)用卷尺和測(cè)杖測(cè)定相關(guān)體尺指標(biāo)(體高、體斜長(zhǎng)、胸圍、管?chē)?。

1.3.3 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀(guān)消化率

試驗(yàn)期最后3 d,每天早、中、晚通過(guò)直腸收集糞便,隨機(jī)取樣法收集飼糧樣品。飼糧、剩料及糞便樣品在65 ℃下用鼓風(fēng)干燥48 h后將其碾碎制成風(fēng)干樣。參考張麗英[25]所描述的方法對(duì)樣品中的DM、粗蛋白質(zhì)(CP)、中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量進(jìn)行測(cè)定。以糞便和飼糧中的酸不溶灰分(AIA)作為內(nèi)源性指示劑[26],計(jì)算營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀(guān)消化率,計(jì)算公式如下:

某營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀(guān)消化率(%)=[1-(飼糧中
AIA含量×糞便中該營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量)/
(糞便中AIA含量×飼糧中該
營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量)]×100。

1.3.4 瘤胃發(fā)酵參數(shù)

在奶牛產(chǎn)后21 d晨飼前,對(duì)試驗(yàn)組所有奶牛采用瘤胃收集液導(dǎo)管裝置采集約100 mL瘤胃液,立即使用便攜式pH計(jì)(力辰科技筆式酸度計(jì))測(cè)定瘤胃液pH。將瘤胃液用4層無(wú)菌棉紗布過(guò)濾后收集濾液,將其分裝于15 mL無(wú)菌離心管中,做好標(biāo)記,置于-20 ℃冰柜保存,用于測(cè)定氨態(tài)氮(NH3-N)、MCP和揮發(fā)性脂肪酸(VFA)含量。

NH3-N含量采用馮宗慈[27]比色法測(cè)定;MCP含量采用試劑盒(TransGen Biotech Co,中國(guó)),并配合全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀(Multiskan GO,美國(guó))測(cè)定,測(cè)定方法按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行;乙酸、丙酸和丁酸含量采用頂空-氣相色譜儀(Agilent GC7890B,美國(guó))測(cè)定[28]。

1.3.5 血清相關(guān)指標(biāo)

在奶牛產(chǎn)前10 d、分娩當(dāng)天、產(chǎn)后10 d和產(chǎn)后21 d晨飼前,每頭奶牛經(jīng)尾靜脈采集血樣15 mL;在試驗(yàn)各組新生犢牛飼喂其母系初乳12 h后,經(jīng)頸靜脈采集血樣10 mL。4 000 r/min離心10 min,分離血清,用2 mL無(wú)菌尖頭吸管吸取血清,分裝于1.5 mL的尖底無(wú)菌離心管中,分別做好標(biāo)記,于-20 ℃儲(chǔ)存。

1.3.5.1 奶牛血清生化指標(biāo)

送石河子大學(xué)第一附屬醫(yī)院使用全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定奶牛血清中ALB、球蛋白(GLB)、尿素氮(UN)、甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)、GLU、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)含量及谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)和谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)活性。

1.3.5.2 奶牛和新生犢牛血清抗氧化指標(biāo)

分別測(cè)定奶牛和新生犢牛血清中谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)活性,丙二醛(MDA)含量和總抗氧化能力(T-AOC)。GSH-Px、MDA和T-AOC試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所,SOD試劑盒購(gòu)于北京盒子生工科技有限公司,樣品處理和測(cè)定按照相關(guān)試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。所用儀器為全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀(Thermo,美國(guó))。

1.3.5.3 奶牛和新生犢牛血清免疫指標(biāo)

分別測(cè)定奶牛和新生犢牛血清中免疫球蛋白(Ig)A、IgG和IgM含量,由上海酶聯(lián)生物科技有限公司進(jìn)行測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 20.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA),組間差異性比較采用最小顯著性差異法(LSD),以P<0.05表示差異顯著,P>0.05表示差異不顯著。試驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響

2.1.1 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛產(chǎn)奶量的影響

由表2可知,在產(chǎn)后10和21 d,Ⅰ組和Ⅱ組奶牛產(chǎn)奶量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。添加異位酸可促進(jìn)產(chǎn)后0～21 d奶牛產(chǎn)奶量的增長(zhǎng)。

表2 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛產(chǎn)奶量的影響

2.1.2 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)新生犢牛初生重和體尺的影響

由表3可知,Ⅰ組和Ⅱ組新生犢牛的初生重、體高、體斜長(zhǎng)、胸圍和管?chē)哂趯?duì)照組,但差異不顯著(P>0.05)。犢牛初始體重Ⅰ組為41.50 kg,Ⅱ組為42.67 kg,分別較對(duì)照組提高6.88%和9.98%。

表3 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)新生犢牛初生重和體尺的影響

2.2 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀(guān)消化率和瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

2.2.1 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀(guān)消化率的影響

由表4可知,Ⅰ組和Ⅱ組奶牛DM、CP、NDF和ADF表觀(guān)消化率均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。

表4 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀(guān)消化率的影響

2.2.2 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

由表5可知,Ⅰ組和Ⅱ組瘤胃NH3-N含量均顯著低于對(duì)照組(P<0.05);Ⅰ組和Ⅱ組瘤胃MCP含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05);Ⅱ組瘤胃乙酸和總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05);各組間瘤胃pH、丙酸、丁酸含量均無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表5 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

2.3 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛血清生化指標(biāo)的影響

由表6可知,在產(chǎn)前10 d和分娩當(dāng)天,Ⅱ組血清中ALB和GLB含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05);在產(chǎn)后10 d,Ⅰ組血清中GLB含量顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。在產(chǎn)前10 d,Ⅰ組和Ⅱ組血清中UN含量均顯著低于對(duì)照組(P<0.05),分別降低8.94%和10.15%;在產(chǎn)后21 d,Ⅱ組血清UN含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05),降低28.75%。在分娩當(dāng)天,Ⅱ組血清TG含量顯著高于Ⅰ組(P<0.05),但與對(duì)照組無(wú)顯著差異(P>0.05)。在產(chǎn)后21 d,Ⅰ組和Ⅱ組血清中GLU含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05),分別提高11.35%和15.25%。在產(chǎn)前10 d,Ⅰ組血清中ALT活性顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。不同試驗(yàn)組間血清中TC、HDL-C、LDL-C含量和AST活性均無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表6 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛血清生化指標(biāo)的影響

2.4 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛血清抗氧化能力的影響

由表7可知,在產(chǎn)前10 d,Ⅰ組血清中GSH-Px活性顯著高于對(duì)照組(P<0.05);在產(chǎn)后10和21 d,Ⅱ組血清中GSH-Px活性顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。在分娩當(dāng)天,Ⅰ組和Ⅱ組血清中MDA含量均顯著低于對(duì)照組(P<0.05),分別降低6.07%和7.5%;在產(chǎn)后10 d,Ⅱ組血清中MDA含量顯著低于對(duì)照組(P<0.05),降低15%。在分娩當(dāng)天,Ⅰ組血清中T-AOC顯著高于對(duì)照組(P<0.05),提高8.92%;在產(chǎn)后10 d,Ⅱ組血清中T-AOC顯著高于對(duì)照組(P<0.05),提高13.7%。Ⅰ組和Ⅱ組血清中SOD活性均較對(duì)照組有上升趨勢(shì),但無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表7 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛血清抗氧化能力的影響

續(xù)表7項(xiàng)目Items時(shí)間Time對(duì)照組Control groupⅠ組Group ⅠⅡ組Group Ⅱ產(chǎn)前10 d Day 10 before delivery85.90±1.0587.45±2.7984.94±0.92總抗氧化能力分娩當(dāng)天 Day of delivery86.07±2.60b93.75±4.40a86.85±3.63abT-AOC/(μmol/L)產(chǎn)后10 d Day 10 after delivery79.04±2.51b83.15±6.84ab89.87±1.42a產(chǎn)后21 d Day 21 after delivery87.29±3.0191.43±4.1293.65±5.12產(chǎn)前10 d Day 10 before delivery133.77±6.08143.65±12.06137.46±10.27超氧化物歧化酶分娩當(dāng)天 Day of delivery137.87±3.72147.86±5.78146.34±7.38SOD/(U/mL)產(chǎn)后10 d Day 10 after delivery117.89±11.77115.46±4.80122.15±6.99產(chǎn)后21 d Day 21 after delivery130.58±8.26134.25±8.38139.32±10.23

2.5 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛血清免疫能力的影響

由表8可知,在產(chǎn)前10 d,Ⅰ組和Ⅱ組血清中IgG含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05);分娩當(dāng)天,Ⅱ組血清中IgG和IgM含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05);在產(chǎn)后10 d,Ⅱ組血清IgA含量和Ⅰ組血清IgM含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。

表8 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛血清免疫能力的影響

2.6 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)新生犢牛血清抗氧化及免疫指標(biāo)的影響

由表9可知,Ⅰ組和Ⅱ組新生犢牛血清中GSH-Px活性均顯著高于對(duì)照組(P<0.05);Ⅰ組和Ⅱ組血清中T-AOC、SOD活性均高于對(duì)照組,MDA含量均低于對(duì)照組,但無(wú)顯著差異(P>0.05)。Ⅰ組新生犢牛血清中IgA和IgG含量均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。Ⅰ組和Ⅱ組新生犢牛血清中IgM含量均高于對(duì)照組,但無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表9 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)新生犢牛血清抗氧化及免疫指標(biāo)的影響

3 討 論

3.1 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響

3.1.1 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛產(chǎn)奶量的影響

異位酸能顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量和飼料轉(zhuǎn)化利用率。異位酸在瘤胃中被分解吸收,可增強(qiáng)反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)纖維降解菌的生長(zhǎng)繁殖,促進(jìn)采食量[29],提高飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀(guān)消化率[30],增加VFA含量[31-33],促進(jìn)MCP合成,增加氮的沉積,為機(jī)體提供更多的能量來(lái)滿(mǎn)足泌乳。張平等[34]研究表明,添加異位酸顯著提高產(chǎn)奶量和乳脂率,改善奶牛的產(chǎn)奶性能。王振權(quán)等[35]研究表明,在飼糧中添加異位酸可使每頭奶牛每天產(chǎn)奶量增加1.80～2.27 kg。在本試驗(yàn)中,Ⅰ組和Ⅱ組奶牛的產(chǎn)奶量在產(chǎn)后10和21 d均顯著高于對(duì)照組,產(chǎn)奶量持續(xù)增長(zhǎng)。這表明在圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸可以增加產(chǎn)奶量,增加經(jīng)濟(jì)效益。

3.1.2 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)新生犢牛初生重和體尺的影響

新生犢牛的初生體重對(duì)其以后生長(zhǎng)發(fā)育速度和生產(chǎn)性能直接相關(guān),但如果體重過(guò)高會(huì)導(dǎo)致奶牛難產(chǎn)率顯著提高。一般情況下,動(dòng)物體生長(zhǎng)發(fā)育情況的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)是體重和體尺。體重能大致反映出犢牛機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育情況,而且能夠評(píng)價(jià)消化系統(tǒng)能力、各個(gè)器官的整體發(fā)育水平以及免疫能力[36]。處于NEB或氧化應(yīng)激較高的奶牛所分娩產(chǎn)下的犢牛普遍出現(xiàn)體重較輕的情況,孕后期熱應(yīng)激奶牛所產(chǎn)后代的平均初生重較低[37]。本試驗(yàn)中,Ⅰ組和Ⅱ組新生犢牛初生體重和體尺與對(duì)照組相比無(wú)顯著差異,但有上升趨勢(shì)。這表明圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)新生犢牛初生體重和體尺的影響作用不大。

3.2 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀(guān)消化率和瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

3.2.1 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀(guān)消化率的影響

動(dòng)物機(jī)體的發(fā)育離不開(kāi)采食量的增加和對(duì)飼糧中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收利用。高愛(ài)琴[38]研究發(fā)現(xiàn),異丁酸和異戊酸對(duì)飼料DM、ADF和NDF表觀(guān)消化率均有一定的促進(jìn)作用。李紅玉等[39]研究表明,飼糧中添加異丁酸能顯著提高玉米秸稈DM、有機(jī)物、ADF和NDF的降解率。在本試驗(yàn)中,異位酸處理組均能顯著提高飼糧中DM、ADF和NDF表觀(guān)消化率,但本研究中CP表觀(guān)消化率也顯著升高,可能原因是異位酸組的瘤胃中NH3-N含量顯著降低,促進(jìn)了機(jī)體對(duì)氨氮的利用率,瘤胃內(nèi)環(huán)境中MCP生成量增加,從而提高了機(jī)體蛋白質(zhì)利用率。

3.2.2 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

瘤胃發(fā)酵參數(shù)的基本指標(biāo)主要包括pH及MCP、NH3-N和VFA含量,通過(guò)這些指標(biāo)可以綜合反映瘤胃發(fā)酵情況。瘤胃液正常的pH一般維持在5.5～7.5。在本試驗(yàn)中,Ⅰ、Ⅱ組與對(duì)照組的pH無(wú)顯著差異,與劉永嘉等[15]研究結(jié)果一致,說(shuō)明瘤胃發(fā)酵環(huán)境不會(huì)因?yàn)樘砑赢愇凰岫淖?對(duì)微生物生長(zhǎng)繁殖的環(huán)境無(wú)顯著影響。NH3-N含量可以反映出機(jī)體利用蛋白質(zhì)的能力,其含量降低,氨氮轉(zhuǎn)化率變高,適宜的含量能確保瘤胃中微生物的正常生長(zhǎng)繁殖,利于MCP的合成[40]。在本試驗(yàn)中,Ⅰ、Ⅱ組瘤胃中NH3-N和MCP含量與對(duì)照組相比均有顯著性差異,這與Allison[41]、姜菲等[42]研究結(jié)果一致,即添加異位酸可降低NH3-N含量和提高M(jìn)CP含量。這說(shuō)明飼糧中添加異位酸能進(jìn)一步促進(jìn)奶牛機(jī)體對(duì)氮的利用。VFA是反芻動(dòng)物能量的主要來(lái)源,是反映飼糧發(fā)酵水平的重要指標(biāo),能夠供給生命所需70%～80%的能量[43]。照日格圖等[44]通過(guò)體外批量培養(yǎng)發(fā)現(xiàn),異戊酸可以提高培養(yǎng)基中乙酸、丙酸、丁酸和TVFA的含量,以及乙酸/丙酸。王仁杰[45]通過(guò)體外瘤胃發(fā)酵試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),飼糧中添加異位酸有利于乙酸、丙酸和TVFA的合成,精料比例越高,添加異位酸的效果越好。Felix等[46]認(rèn)為,異位酸可以提高泌乳奶牛瘤胃液中的乙酸含量,這與本研究結(jié)果一致,異位酸對(duì)瘤胃發(fā)酵有促進(jìn)作用,能提高乙酸、TVFA含量,但各試驗(yàn)組間丙酸和丁酸含量相比無(wú)顯著差異。瘤胃中乙酸含量的顯著提高會(huì)導(dǎo)致瘤胃發(fā)酵類(lèi)型趨于乙酸型發(fā)酵,這種發(fā)酵類(lèi)型有利于乳脂的合成,從而提高奶牛的產(chǎn)奶量和乳中乳脂率。

3.3 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛血清生化指標(biāo)的影響

動(dòng)物機(jī)體血清蛋白含量的高低能反映出其對(duì)蛋白質(zhì)的吸收、消化和分解等代謝情況,其含量越高說(shuō)明機(jī)體對(duì)飼料的利用率越高,更加促進(jìn)機(jī)體的生長(zhǎng)發(fā)育。支鏈氨基酸能調(diào)控機(jī)體蛋白質(zhì)的合成,抑制其他組織器官的蛋白質(zhì)分解[47]。李明等[48]研究表明,在中、高非蛋白氮(NPN)飼糧中添加異位酸可顯著提高血液總蛋白、GLB和GLU含量。Felix等[49]的研究結(jié)果表明,異位酸能促進(jìn)MCP的生長(zhǎng)速率,提高機(jī)體的氮循環(huán)和氮留存,進(jìn)而提高血清蛋白含量。在本試驗(yàn)中,圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸,Ⅰ組和Ⅱ組奶牛血清中GLB和ALB含量在各個(gè)時(shí)期均有所提升。

血清中UN含量與飼料利用率有關(guān)。血液中UN含量減少,機(jī)體對(duì)蛋白質(zhì)利用率升高,從而為其他部位的蛋白質(zhì)沉積提供足夠的氨基酸和其他原料[50]。GLU是機(jī)體主要的能源物質(zhì),飼糧中的能量物質(zhì)越高,機(jī)體GLU含量也會(huì)越高,機(jī)體糖代謝就越旺盛。張斌等[51]研究表明,飼糧中添加20 g/(d·頭)異位酸可降低血清UN含量,提高GLU含量。王仁杰[45]研究表明,南江黃羊飼糧中添加7.1 g/(d·頭)的異位酸可降低血清UN含量。血清中GLU含量的增加會(huì)導(dǎo)致奶牛產(chǎn)奶量的上升[38],這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。支鏈脂肪酸具有調(diào)控肝臟脂質(zhì)和糖代謝的功能[52]。在本試驗(yàn)中,整個(gè)圍產(chǎn)期Ⅰ組和Ⅱ組奶牛血清中UN含量與對(duì)照組相比均下降,血清GLU含量與對(duì)照組相比均出現(xiàn)一定程度的上升。原因是飼糧中添加異位酸能增加機(jī)體對(duì)氨氮的利用率,促進(jìn)瘤胃微生物的生長(zhǎng)繁殖,提高血糖水平,為機(jī)體提供更多的能量來(lái)源;乙酸是合成體脂的前體物,飼糧中添加異位酸可促進(jìn)瘤胃內(nèi)乙酸的合成,進(jìn)而促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體脂肪的沉積,有利于動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育[53-55]。

TG和TC是脂肪代謝的主要生成物,其含量與脂肪代謝程度成反比。Ⅰ組血清中TG含量在分娩當(dāng)天顯著低于Ⅱ組,可能原因是Ⅰ組奶牛在分娩當(dāng)天機(jī)體能量供應(yīng)不足或能量攝入量過(guò)低,導(dǎo)致TG含量下降;各試驗(yàn)組間血清TC含量均無(wú)顯著差異。

AST和ALT是反映肝臟功能的重要相關(guān)指標(biāo)[56],在奶牛產(chǎn)前,若肝臟處于代償狀態(tài)、功能受損時(shí),會(huì)導(dǎo)致血液中AST和ALT活性急劇上升。本試驗(yàn)中,Ⅰ組血清中ALT活性在產(chǎn)前10 d顯著高于對(duì)照組,可能原因是Ⅰ組奶牛肝臟功能受到抑制,肝細(xì)胞受損導(dǎo)致線(xiàn)粒體損傷從而引起ALT活性顯著升高。

3.4 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛血清抗氧化能力的影響

動(dòng)物機(jī)體的抗氧化能力與機(jī)體健康密不可分,通過(guò)合理途徑補(bǔ)充適量的綠色抗氧化劑可以提高動(dòng)物機(jī)體抗氧化能力。MDA是脂質(zhì)過(guò)氧化的終產(chǎn)物之一,其含量可以直接反映機(jī)體受自由基攻擊的程度,間接說(shuō)明細(xì)胞的損傷程度。血液中GSH-Px活性越高表明動(dòng)物的抗氧化能力越強(qiáng),它作為動(dòng)物機(jī)體重要的抗氧化劑和自由基清除劑,可以提高機(jī)體免疫力和抗病能力[57]。T-AOC是反映動(dòng)物抗氧化能力的綜合指數(shù),其水平高低能反映動(dòng)物機(jī)體的自由代謝和抗氧化系統(tǒng)補(bǔ)償外部刺激的能力。SOD是體內(nèi)清除超氧陰離子自由基的重要因子并參與轉(zhuǎn)換氧自由基的過(guò)氧化物酶,平衡氧化與抗氧化機(jī)制,保護(hù)細(xì)胞免受傷害[58]。奶牛處于圍產(chǎn)時(shí)期時(shí),機(jī)體免疫功能急劇下降,圍產(chǎn)期奶牛氧化應(yīng)激的發(fā)生可能是由于圍產(chǎn)期奶?；钚匝?ROS)產(chǎn)量急劇增加或抗氧化水平降低導(dǎo)致的生理失衡。體內(nèi)氧化與抗氧化失衡,導(dǎo)致機(jī)體處于氧化應(yīng)激狀態(tài),持續(xù)的氧化應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致機(jī)體的慢性炎癥[59]。李?lèi)?ài)玲等[60]研究發(fā)現(xiàn),支鏈氨基酸能顯著降低大鼠體內(nèi)MDA含量,從而防止體內(nèi)GSH-Px和SOD的活性降低。在本試驗(yàn)中,添加異位酸能提高血清GSH-Px活性和T-AOC,降低血清MDA含量,對(duì)SOD活性無(wú)顯著影響。這說(shuō)明在圍產(chǎn)期奶牛飼糧中添加異位酸可以提高奶牛機(jī)體的相關(guān)抗氧化因子活性,從而提高抗氧化能力。目前,關(guān)于異位酸以及飼糧中添加異位酸對(duì)反芻動(dòng)物抗氧化能力影響相關(guān)的研究報(bào)道較少,還有待進(jìn)一步研究。

3.5 圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸對(duì)奶牛血清免疫能力的影響

圍產(chǎn)期是奶牛一個(gè)重要而又特殊的時(shí)期,在此階段奶牛的免疫系統(tǒng)變得錯(cuò)綜復(fù)雜。奶牛處于分娩應(yīng)激狀態(tài)下會(huì)導(dǎo)致機(jī)體血清免疫球蛋白整體水平降低,影響免疫功能。免疫球蛋白是指受抗原刺激后所產(chǎn)生的蛋白質(zhì),與抗原發(fā)生免疫反應(yīng),通過(guò)抗體介導(dǎo)的免疫途徑從動(dòng)物體內(nèi)清除外來(lái)病原體和抗原物質(zhì),從而阻斷病原體對(duì)動(dòng)物機(jī)體的危害[61]。免疫球蛋白含量在一定程度上可以反映反芻動(dòng)物的免疫能力,主要包括IgG、IgA和IgM,其中IgG含量最高[62]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,飼糧中添加異位酸可提高圍產(chǎn)期奶牛血清中IgA、IgG和IgM含量。原因可能是異丁酸能刺激泌乳奶牛機(jī)體的免疫功能,使血液中免疫球蛋白的含量增加[51]。在本試驗(yàn)中,圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸能提高動(dòng)物機(jī)體的免疫能力,和預(yù)期試驗(yàn)結(jié)果一致。

3.6 圍產(chǎn)期奶牛飼糧中添加異位酸對(duì)新生犢牛血清抗氧化及免疫指標(biāo)的影響

動(dòng)物機(jī)體在正常情況下,氧化與抗氧化機(jī)能處于相對(duì)平衡狀態(tài),當(dāng)動(dòng)物受到體內(nèi)或外界因素導(dǎo)致應(yīng)激時(shí),機(jī)體的這種動(dòng)態(tài)平衡就會(huì)破壞,產(chǎn)生大量的自由基。犢牛通過(guò)攝入初乳來(lái)啟動(dòng)被動(dòng)免疫以抵御疾病和感染。在本試驗(yàn)中,Ⅰ組和Ⅱ組新生犢牛血清GSH-Px活性顯著高于對(duì)照組,MDA含量、T-AOC和SOD活性無(wú)顯著差異。Ⅰ組和Ⅱ組新生犢牛各抗氧化指標(biāo)均比對(duì)照組高的原因可能是Ⅰ組和Ⅱ組奶牛通過(guò)胎盤(pán)輸送給犢牛的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、氨基酸及蛋白質(zhì)的含量均高于對(duì)照組。這表明在奶牛圍產(chǎn)前期飼糧中添加異位酸能一定程度提高新生犢牛的抗氧化能力。

免疫球蛋白不能從母體傳遞給胎兒的原因是母牛胎盤(pán)的特殊結(jié)構(gòu)[63],母牛在妊娠期間母體免疫球蛋白類(lèi)物質(zhì)不能穿過(guò)胎盤(pán),導(dǎo)致新生犢牛出生時(shí)缺乏免疫保護(hù)能力,若未能及時(shí)吃到初乳,犢牛血液中將不能產(chǎn)生抗體,機(jī)體免疫力缺乏,進(jìn)而導(dǎo)致后期發(fā)育受阻[64]。初乳中免疫球蛋白的含量最高。新生犢牛飼喂初乳后,血清中IgG含量迅速升高,主要原因是犢牛胃腸道可將初乳中的IgG非特異性轉(zhuǎn)運(yùn)至血液,初乳中的胰蛋白酶抑制肽可抑制腸胰蛋白酶活性,保護(hù)IgG免受胃腸道分解破壞[65]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,在飼喂初乳后,Ⅰ組和Ⅱ組新生犢牛血清IgA和IgG含量均顯著高于對(duì)照組,IgM含量無(wú)顯著影響。原因是在圍產(chǎn)前期奶牛飼糧中添加異位酸提高了奶牛的初乳質(zhì)量和免疫球蛋白含量,從而提高新生犢牛的免疫能力。

4 結(jié) 論

① 在圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸可提高奶牛的生產(chǎn)性能和產(chǎn)后泌乳初期產(chǎn)奶量。

② 在圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸可提高奶牛DM、CP、NDF和ADF表觀(guān)消化率;提高瘤胃中MCP、乙酸和TVFA含量,降低NH3-N含量。

③ 在圍產(chǎn)期飼糧中添加異位酸可降低奶牛血清中UN含量,提高ALB和GLB含量;增強(qiáng)機(jī)體抗氧化及免疫能力。在奶牛圍產(chǎn)前期飼糧中添加異位酸可一定程度上增強(qiáng)新生犢牛的抗氧化和免疫能力,改善犢牛健康狀況。

④ 在本試驗(yàn)條件下,異位酸在奶牛圍產(chǎn)期飼糧中適宜的添加量為60 mL/(d·頭)。