有機銅、鋅、錳元素對奶牛生產性能、健康狀況及繁殖性能的影響

余長林，沈雪鷹，史憲偉

（1.云南農業大學動物科學技術學院，云南昆明 650201；2.騰沖市動物疫病預防控制中心，云南騰沖 679112）

奶牛日糧中添加足夠量的必需礦物元素對健康和繁殖具有重要作用。在礦物質元素中有常量和微量元素，通常在飼料中使用的是無機鹽，目前有許多研究報道了有機微量元素在畜禽中的應用。有機微量元素是營養性的必需礦物元素，以C-H為配基構成。配合基是最常用的結合礦物質的方式，包括氨基酸、肽和蛋白質（Henry等，1992）。氨基酸螯合礦物質是一種復合物，其中礦物質至少兩個鍵與氨基酸結合，每種氨基酸都被稱為螯合礦物或礦物螯合物（楊帆等，2013）。螯合物在消化道比較穩定，比無機礦物元素具有更高的生物利用率（譚靜等，2016；Predieri等，2005）。有研究表明，日糧添加有機礦物元素可以提高奶牛的受精率，降低乳腺炎和蹄病的發生（Siciliano-Jones等，2008；Nocek 等，2000），提高 繁 殖 性 能（Cope等，2009；Nocek等，2006）。但大多數文獻報道中，有機礦添加水平都比NRC（2001）推薦水平高。本試驗研究目的是對比有機微量元素（氨基酸螯合銅、鋅和錳）與無機元素對奶牛生產性能、繁殖性能和健康狀況的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與分組 試驗選擇健康的荷斯坦（60 d干乳期）奶牛300頭，隨機分為兩組，每組150頭。在干乳期，對照組日糧添加400 g/kg硫酸鹽形式的銅、鋅和錳，有機礦組添加400 g/kg復合氨基酸礦（銅、鋅和錳，長沙興嘉生物）；哺乳期，對照組日糧添加600 g/kg硫酸鹽形式的銅、鋅和錳，有機礦組添加200 g/kg復合氨基酸礦。干乳期和泌乳期日糧組成見表1，日糧微量元素組成及成分分析見表2，日糧營養水平見表3。泌乳奶牛在一個可活動的大欄中飼喂，每5頭奶牛關在一個欄位，所有的飲水和采食設備和大小均一致，每天用擠奶器擠奶兩次，記錄每頭奶牛的產奶量。

1.2 繁殖性能和體況指數 分別記錄發情期、發情-配種及每個平行配種奶牛的頭數。參考Wildman等（1982）的研究方法每隔4周對體況進行評分（1表示瘦弱，5表示肥胖）。

表1 干乳期和泌乳期基礎日糧組成及營養水平g/kg

表2 干乳期和泌乳期微量元素及營養分析

1.3 化學分析 每兩天收集1次飼料樣品，分析干物質、氮、粗脂肪和淀粉含量。飼料中的微量元素采用原子吸收法測定。參考Lombardi等（2001）的研究方法測定初乳免疫球蛋白的含量。

表3 干乳期和泌乳期全混合日糧營養水平g/kg

1.4 統計分析 除了相關健康指標，分析在第一個泌乳150 d的所有數據。所有數據采用SPSS軟件進行數據分析，各組差異采用T檢驗進行顯著性比較，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 有機礦對奶牛初乳成分的影響 試驗中，對照組和有機礦組150 d產奶的頭數分別是127和130頭，240 d的頭數分別是83和100頭，總共有39頭奶牛未完成150 d的產奶期（主要原因是乳腺炎、子宮炎、產乳熱、皺胃異位）。泌乳期和干乳期干物質的攝入量分別是23.8和12 kg。由表4可知，有機礦組初乳中免疫球蛋白的含量顯著高于對照組（P＜0.05），同時有提高乳中鈣和鎂含量的趨勢（P=0.08）。對照組與有機礦組對初乳中其他礦物元素的含量無顯著影響（P＞0.05）。奶牛的胎次對初乳中鈉、鋅和鈷的含量具有顯著影響（P ＜ 0.05）。

2.2 有機礦對奶牛生長性能的影響 由表5可知，在150 d的泌乳期，有機礦組較對照組顯著提高了乳中脂肪的含量（P＜0.05），對產奶量、粗蛋白質和體況評分無顯著影響（P＞0.05）。但胎次顯著影響1～150 d奶牛的體況評分（P＜0.05），對體細胞評分有顯著影響的趨勢（P=0.08）。對照組和有機礦組對150～240 d奶牛產奶量，奶中脂肪、蛋白質、體況評分和體細胞評分的影響無顯著差異（P＞0.05），日糧和胎次對奶中脂肪含量的影響具有顯著交互效應的趨勢（P=0.07），日糧對體細胞評分的影響也具有顯著影響趨勢（P=0.09）。

表4 有機礦對奶牛初乳產量、免疫球蛋白和微量元素含量的影響

表5 有機礦對奶牛生產性能的影響

2.3 有機礦對奶牛繁殖性的影響 由表6可知，有機礦組較對照組有提高151～240 d妊娠奶牛頭數的趨勢（P=0.06），顯著提高了配種奶牛頭數與懷孕奶牛頭數的比例（P＜0.05）。有機礦組和對照組對奶牛的其他繁殖指標無顯著影響（P＞0.05）。

表6 有機礦對奶牛繁殖性能的影響

2.4 有機礦對奶牛疾病發生和蹄病的影響 由表7可知，有機礦組顯著降低了產仔死亡頭數（P＜0.05），但對照組和有機礦組對奶牛產乳熱、胎衣不下、乳腺炎、子宮炎、酮中毒、胃移位、卵巢囊腫及犢牛出生后死亡頭數無顯著影響（P＞0.05）。由表8可知，對照組和有機礦組對奶牛蹄炎、蜂窩組織炎、潰瘍和白線病奶頭頭數的影響無顯著差異（P＞0.05）。

3 討論

日糧添加有機礦可以提高奶牛乳中免疫球蛋白的含量，這與Kinal等（2007）的研究結果一致，其發現奶牛日糧使用部分有機礦替代硫酸鹽顯著提高了初乳及犢牛血清中免疫球蛋白的含量。日糧礦物質水平和添加形式可以影響奶牛免疫功能，如銅缺乏會降低免疫反應及對疾病的抵抗力（Spears，2000），日糧補充硫酸銅可以提高初乳免疫球蛋白含量（劉雪雪等，2012）。微量元素缺乏引起的缺乏癥在人身上同樣有相關數據，如鋅缺乏會降低人的免疫功能，使人更容易感染病原菌（Fraker等，2000），但奶牛鋅缺乏量很小時，并未對免疫功能有負面影響（Spears，2000）。有機礦提高了初乳中免疫球蛋白的含量，從而提高犢牛微量元素攝入量。

日糧微量元素的添加形式對乳的產量無顯著影響，這與Campbell等（1999）的研究結果一致。但Cope等（2009）報道，日糧添加蛋白鋅鹽或有機鋅、銅和錳復合物，且添加水平高于NRC（2001）推薦水平可以提高乳的產量。Duffy等（1977）報道，鋅可以提高奶牛的繁殖性能，降低流產率和發情異常；銅可以改善荷斯坦奶牛的繁殖性能，錳可以提高精子活力（Brown和Casillas，1986）。本試驗結果發現，日糧添加有機礦對第一次發情時間、配種時間及妊娠與配種奶牛頭數比例無顯著影響，大多數奶牛在150～240 d妊娠，但有機礦組提高了妊娠和配種奶牛頭數的比例。此外，本研究結果發現，日糧添加有機礦對奶牛疾病（如產乳熱、酮病、胎衣不下、皺胃移位和子宮炎等）無顯著影響，這與Nocek等（2006）的研究結果一致。鋅作為金屬酶的組成成分參與皮膚角質化過程（Tomlinson等，2004）。本試驗結果雖然表面有機礦可以提高初乳中免疫球蛋白的含量，促進機體免疫功能，但乳腺炎和子宮炎癥狀并未得到顯著改善。

表7 有機礦對初產和經產奶牛疾病發生的影響

表8 有機礦對初產和經產奶牛蹄病的影響

試驗結果發現，日糧添加有機礦對奶牛蹄病無顯著影響，在第一個泌乳150 d中，有近27%的奶牛頻繁發生蹄損傷。Siciliano-Jones等（2008）研究報道，有機鋅可以促進角質化和改善奶牛的跛腳癥。Nocek等（2006）發現，只有鋅、銅、錳和鈷缺乏時會引起蹄病，這與本試驗得到的結果一致，其同樣發現，有機鋅、銅、錳和鈷較無機元素能提高蹄的完整性。

4 結論

日糧添加有機礦（氨基酸螯合鋅、銅和錳）可以提高奶牛干乳期和泌乳期初乳免疫球蛋白含量，降低出生犢牛的死亡率，但對奶牛產奶、繁殖性能及組織器官病理和蹄病無顯著影響。