影響乳中尿素氮含量的因素分析

文│蔣桂娥 劉廷玉 倪俊卿（河北省畜牧良種工作站 河北省種畜禽質量監測站）趙利梅（河北省種畜禽質量監測站 河北品元畜禽育種有限公司）

乳尿素氮是指牛奶中尿素氮的含量，單位為毫克/分升，我國一般認為其測定范圍為10～18毫克/分升。在奶牛生產性能測定（DHI）中的尿素氮通常是指乳尿素氮( Milk Urea Nitrogen，MUN)，它和血液尿素氮（Blood Urea Nitrogen，BUN）密切相關，都可作為衡量日糧中蛋白質供需平衡和能氮平衡的重要指標。

血液尿素氮的測定需要采集血樣，對奶牛容易造成嚴重的應激，且測定結果也不穩定。相比較而言，乳尿素氮測定采樣方便，不會造成奶牛應激，因此，在奶牛生產中通常采用測定MUN監測奶牛蛋白質的營養狀況。MUN的含量受到多種因素的影響，本文通過對其影響因素分析，從而對提高飼料中蛋白的利用率和奶牛的繁殖性能提供生產依據。

一、MUN的形成機制

奶牛攝入的日糧蛋白質分為瘤胃降解蛋白（RDP）和瘤胃非降解蛋白（RUP），其中RDP在瘤胃微生物的作用下分解為肽和氨基酸，氨基酸進一步降解為有機酸、二氧化碳和氨，氨又被瘤胃微生物利用合成微生物蛋白或通過瘤胃壁吸收。由于蛋白質的來源不同，在瘤胃內的降解速度也不相同，如果日糧中蛋白質含量過高，降解速度過快，能量供應不足，瘤胃內的氨水平就會超出瘤胃細菌的利用限度，過量的氨就被轉運到肝臟形成尿素，尿素經尿液排出或者重新循環經瘤胃壁返回瘤胃。在這一過程中，血液中的尿素也可經乳腺上皮細胞擴散到乳中，形成MUN。

二、尿素氮測定的生物學意義

測定MUN對保持奶牛能氮平衡、發揮生產潛能及最大效率地利用飼料蛋白質、降低成本等有著深遠的意義。MUN含量過高，可直接反映出飼料中的能氮不平衡，蛋白質沒有有效地利用，造成日糧氮的浪費；MUN含量過低，則表明蛋白質供給不足，將影響奶牛的生產性能。許多研究結果表明，MUN含量過高還會影響奶牛的繁殖性能，當MUN＞15毫克/分升時，奶牛產后第一次配種天數要晚于MUN測定值在正常范圍內的牛只，個體情期受胎率低于MUN測定值在正常范圍內的牛只。因此，可以將MUN作為反映能氮平衡的關鍵指標，還可將MUN作為預測產后繁殖性能的指標加以利用。

三、影響奶牛乳中尿素氮的因素

1.營養因素對MUN的影響。

（1）日糧蛋白質對MUN的影響。MUN值有87%是由營養因素所致，黃文明（2009）認為日糧粗蛋白質、瘤胃降解蛋白和瘤胃未降解蛋白對MUN值有極顯著的影響，其中，飼料粗蛋白質是決定MUN的主要因素。同時也有試驗證明，當日糧粗蛋白質水平超過奶牛營養需求時，并不能改善其生產性能，只會提高MUN的含量。日糧中蛋白質水平對MUN的影響，各研究結果不同，這可能跟蛋白質的水平、動物個體體質等都有關系。若蛋白質攝入過多，將會導致畜群體內能氮失衡，蛋白質不能充分利用，從而產生過多的氨，造成MUN值升高。因此，畜群要合理的攝入蛋白質。

◎圖1 乳成分、體細胞與MUN的關系

眾多研究表明，MUN的含量與日糧中的粗蛋白質水平呈正相關，與能量或能氮比呈負相關。當MUN＞18毫克/分升時，表明日糧蛋白質過剩，飼料成本過高，應對日糧進行適當的調整；當MUN＜14毫克/分升時，表明日糧中粗蛋白質不足或者含有過多的瘤胃非降解蛋白，若MUN過低通常還伴隨著奶量和乳蛋白的降低。可能由于不同研究中的日糧組成、蛋白質來源和水平、奶牛品種、試驗環境等因素有所差異，從而使得日糧蛋白質對MUN值的影響結果不盡相同。

（2）粗飼料組分對MUN的影響。粗飼料是奶牛日糧中的主體，粗飼料可以增大飼料與瘤胃的接觸面積，增加瘤胃的容積，使奶牛產生飽腹感。長期飼喂優質粗飼料可以促進瘤胃的蠕動，促進奶牛反芻，使瘤胃內環境保持平衡。但是，由于粗飼料的種類不同，其營養價值就不同，在瘤胃內的降解率也不同。禾本科飼料的粗纖維消化率高于豆科，但粗蛋白質含量卻相反，秸稈的營養取決于纖維消化率的高低，牧草的營養取決于粗蛋白質的含量。因此，對尿素氮的影響也不相同。Campeneere等（2006）試驗結果表明，粗飼料的種類對MUN有重要影響。而在楊露（2012）等的研究中也表明，MUN的含量依粗飼料的種類而異。

（3）能量對MUN的影響。從理論上講，日糧中的能量水平也是影響MUN含量的一個重要因素。一方面，瘤胃微生物在合成菌體蛋白時需要氨和碳水化合物的參與，當日糧中碳水化合物含量不足時，瘤胃中氨的濃度就會增加而不能被瘤胃微生物充分利用，從而使得血液中尿素氮的含量增加，進而引起MUN含量增加；另一方面，當能量不足時，由于肝臟轉變氨為尿素的鳥氨酸循環是一個耗能的過程，會加劇對能量的需求，這時奶牛會動用機體組織供能分解蛋白質，再進入肝臟代謝轉化為尿素，造成尿素含量增加，進而引起MUN含量增加。然而，大多相關的研究表明，能量對MUN的影響并不明顯。楊炳壯等（2008）的試驗結果表明，能量缺乏時，瘤胃非降解蛋白未能有效的利用合成微生物蛋白，降解的氨在肝臟轉化為尿素，從而提高了MUN的水平。增加日糧中能量水平未對MUN水平產生影響，可能是由于日糧中的能量達到瘤胃非降解蛋白合成微生物蛋白質所需要的水平所致。

◎圖2 泌乳天數與MUN的關系（毫克/分升）

◎圖3 季節與MUN的關系（毫克/分升）

（4）能氮平衡對MUN的影響。奶牛瘤胃中微生物對能量和蛋白質的利用處于一個動態平衡，當日糧中的碳水化合物不足時，會造成奶牛瘤胃能量負平衡，從而導致瘤胃中的蛋白質過剩，MUN含量升高；當能量過高時，瘤胃內缺乏適合微生物生長所需的蛋白質，能氮出現正平衡，從而導致MUN含量降低。此外，如果蛋白質過高，能氮不平衡，則會使MUN和BUN升高，從而使子宮的促黃體生成素下降，促黃體素活躍，孕酮下降，造成牛只屢配不孕，在數據上顯示的牛只的情期的受胎率較低，產犢間隔較長。因此，為使瘤胃微生物對非蛋白氮和能量的利用同步協調，日糧中能量和蛋白質的比例適當更為重要，否則會出現代謝紊亂。

2.非營養因素對MUN的影響。為了研究非營養因素對MUN的影響，本研究選擇了一個比較穩定的牛場（該牛場奶牛存欄1萬頭左右，平均每月測樣4000頭，崗位級別管理到位，奶廳采用轉盤式，安裝流量計，取樣均勻準確，樣品干凈，繁殖信息更新及時），對該牛場2016年1～12月的數據進行統計分析，其中對乳脂率、乳蛋白、體細胞、尿素氮采用加權平均值的計算方法進行計算，其數據如下。

（1）乳成分、體細胞對MUN的影響。

從圖1中可以看出，乳成分和MUN沒有明顯的相關性，但MUN測定值隨體細胞數的增加而升高，隨體細胞的降低而降低，這與黃文明（2009）的研究結果一致。黃文明（2009）研究表明，MUN值與乳脂含量呈非線性相關，MUN隨體細胞數的增加而增加。

（2）泌乳天數對MUN的影響。

從圖2中可以看出，泌乳天數在30天內的尿素氮值最低；在30～90天的MUN測定值逐漸增加并達到最高12.78 毫克/分升；而在90天以后，尿素氮隨著泌乳天數的增加而逐漸降低；120天以后，MUN值降低到11.9 毫克/分升，從而不難得出一結論：MUN的值在泌乳90天后隨著泌乳天數的增加而逐漸降低。這與楊露等（2012）的研究結果一致，MUN的變化趨勢與產

奶量類似，在產奶前30天比較低，隨后逐漸增加，在60～70天達到高峰之后又下降。也有學者認為，不同泌乳天數乳中尿素氮含量的變化應歸因于不同泌乳階段奶牛的采食量，而不是泌乳天數變化。

（3）季節對MUN 影響。

從圖3中可以看出，尿素氮從春季到冬季是逐漸下降的，春季的MUN 值最高，達到19.01毫克/分升，冬季的MUN值最低，達到12.51 毫克/分升，從春季到冬季MUN值下降了6.50 毫克/分升，這與陳丹等（2011）的研究結果一致。陳丹等（2011）的研究表明，春季MUN含量最高，達到16.38±5.48毫克/100毫升，冬季下降達到最低值10.22±2.00毫克/100毫升。

（4）采樣時間對MUN的影響。

從圖4中可以看出，早晨的MUN含量最高，達到16.82毫克/分升，晚上達到最低12.87毫克/分升，早上與中午的MUN測定值差異較大，中午與晚上的MUN測定值的差異較小，這與王東衛等（2010）的研究結果一致。也有研究表明，MUN濃度在一天中相同時間點的變化趨勢也不相同，大多數奶牛飼喂前MUN值較飼喂后的值低，喂后4～6小時MUN的值最高。擠奶前期MUN含量大于擠奶后期MUN的含量。因此，在看DHI 報告MUN時，應該考慮奶樣采樣時間。

◎圖4 采樣時間與MUN的關系（毫克/分升）

（5）實驗室檢測對MUN的影響。為確保奶樣檢測的準確性，需要在采集的樣品中加入防腐劑，冷藏保存。奶樣在進入實驗室后，首先在42℃的水浴鍋內恒溫加熱20分鐘，使樣品得到充分的預熱，然后將被檢測樣品充分搖勻，最后按順序依次將樣品擺放到儀器的傳送帶上進行檢測。添加防腐劑的樣品在常溫和冷藏條件下的樣品，通過同型號儀器的檢測并進行比對，尿素氮沒有明顯的變化。但是，沒添加防腐劑的樣品在常溫和冷藏的條件下，MUN 的濃度隨著時間的延長而降低，因此在奶樣采集運輸過程中一定要加防腐劑。此外，檢測儀器對MUN 值也有一定的影響，在檢測過程中丹麥Foss公司的儀器相對于美國Bently儀器要穩定。為降低儀器間的誤差，本實驗室每個月都做好儀器間控制樣的比對和期間核查。

四、小結

由于影響MUN的因素眾多，對其研究的結果也不盡相同，依然存在分歧。但是，在能量、蛋白質的攝入量方面的影響還是顯而易見的。由于實驗室不同儀器間的測定也存在著差異，而且目前國內也沒有統一的標準樣品進行校準，導致各個實驗室對MUN的校準參差不齊，實驗室生鮮乳中MUN的測定值僅供牛場參考。因此，利用MUN的測定值，結合牛場實際情況來監管奶牛日糧，從而達到科學飼養、降低成本和增加牛場生產效益顯得更為重要。