不同營養水平日糧添加丁香酚對奶牛消化性能、瘤胃發酵及奶品質的影響

田 梅，桂 蘊，齊艷梅，張夢雪，趙興鑫，尹華丁

（1.石家莊市畜產品質量監測中心，河北石家莊 050041；2.石家莊市畜牧技術推廣站，河北石家莊 050000；3.石家莊市畜牧獸醫技術開發中心，河北石家莊 050000）

近年來，植物生物活性化合物（如精油）在動物營養中的應用受到人們的關注，精油在反芻動物營養和生產中已得到廣泛應用，尤其是歐盟禁止使用抗生素后。Benchaar等（2009）研究了精油在反芻動物瘤胃微生物發酵和提高飼料效率方面的應用，在精油中，丁香酚因其對瘤胃微生物具有潛在的抑菌活性倍受關注（Benchaar和Greathead，2011）。丁香酚是丁香花和肉桂葉揮發油中含量較高的一種酚類單萜化合物，含量為850～900 g/kg，已被證實具有抗革蘭氏陽性和陰性菌的功能（Mathe，2009）。Bencharr等（2007）在體外研究了丁香酚對瘤胃微生物發酵的影響發現，丁香酚可以降低氨氮、支鏈揮發性脂肪酸和總脂肪的含量。Cardozo等（2005）研究認為，丁香酚對瘤胃發酵功能的影響與日糧類型和瘤胃pH有關，如pH在5.5時，日糧添加丁香酚可以提高總揮發性脂肪酸含量（能量利用率），降低支鏈揮發性脂肪酸的含量（改善氮利用率），但當pH在7.0時，對上述指標無顯著影響。但目前關于丁香酚對奶牛瘤胃發酵和消化性能的研究資料較少，因此，本試驗旨在研究不同營養水平日糧添加丁香酚對奶牛消化性能、瘤胃發酵及奶品質的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 試驗選擇16頭初產荷斯坦奶牛，隨機分為4組，每組4頭牛。試驗日糧采用2×2多因子方差設計，2個營養水平（高水平和低水平），2個丁香酚添加水平（0和 50 mg/kg），低營養和高營養水平基礎日糧組成及影響水平見表1。試驗進行4周。

1.2 生長性能、養分表觀消化系數及氮平衡分析試驗期間每天早上8點半和下午4點分別飼喂奶牛1次，每天稱量粗飼料和精料的投喂量和料槽剩余量。收集200 g左右的精料，-20℃保存。飼料樣品粉碎后過1 mm分析篩，分析干物質、有機物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、淀粉、粗脂肪、總能和脂肪酸含量。

試驗第3周對奶牛進行代謝試驗，收集糞樣和尿樣，連續進行7 d。糞樣稱重后將每天收集的樣品混合在一起，取20 g/kg代表樣品，烘干粉碎過1 mm分析篩，-20℃保存待測。

1.3 原料在瘤胃的消化 試驗在發酵袋中用瘤胃液對牧草、豆粕和玉米進行體外降解，取5 g原料樣品，參考Yang等（2010）的研究方法測定3種原料的有機物、中性洗滌纖維、粗蛋白質和淀粉表觀消化系數。

1.4 泌乳量和乳成分分析 試驗期間每天早上7點和下午7點擠奶1次，每次擠奶后均收集部分樣品，4℃保存。乳樣品用于分析脂肪、蛋白質、乳糖、尿氮、體細胞數量及脂肪酸含量。

1.5 統計分析 采用SAS軟件的MIXED程序對試驗數據進行分析。試驗主因素為2個日糧水平和2個丁香酚水平，研究其對各指標的交互效應，組間差異用Tukey法進行多重比較，顯著性差異判定值為P＜0.05。

表1 基礎日糧組成及營養水平

2 結果與分析

2.1 不同營養水平日糧添加丁香酚對奶牛采食量和消化性能的影響 由表2可知，日糧營養水平和丁香酚對干物質攝入量、養分消化系數、氮平衡的影響無顯著交互作用（P＞0.05）。高營養水平日糧較低營養水平日糧顯著提高了干物質攝入量（P＜0.05），顯著降低了養分表觀消化系數（P＜0.05）。不同營養水平日糧對氮沉積量無顯著影響（P ＞ 0.05）。

2.2 不同營養水平日糧添加丁香酚對牧草、豆粕和玉米在瘤胃消化系數的影響 由表3可知，日糧營養水平和丁香酚對3種原料養分消化系數的影響無顯著交互作用（P＞0.05）。隨著日糧營養水平的升高，牧草有機物和酸性洗滌纖維在瘤胃的表觀消化系數顯著升高（P＜0.05）。

2.3 不同營養水平日糧添加丁香酚對瘤胃發酵性能的影響 由表4可知，高營養水平日糧組較低營養水平日糧組顯著降低了瘤胃最大或最小pH（P＜0.05），同時高營養水平組乙酸含量顯著低于低營養水平組（P＜0.05），而丙酸含量顯著高于低營養水平組（P＜0.05）。

2.4 不同營養水平日糧添加丁香酚對奶牛泌乳性能和乳成分的影響 由表5可知，高營養或低營養水平日糧添加丁香酚對泌乳量、乳成分及乳成分每日產量均無顯著影響（P＞0.05）。高營養水平日糧組較低營養水平組顯著提高了泌乳量和乳中真蛋白含量（P＜0.05），但脂肪含量顯著低于低營養水平組（P＜0.05）。

2.5 不同營養水平日糧添加丁香酚對乳主要脂肪酸含量的影響 由表6可知，日糧營養水平和丁香酚對乳中主要脂肪酸含量的影響無顯著交互效應（P＞0.05）。日糧添加丁香酚對C14∶0，C22∶0脂肪酸有顯著影響趨勢外（P=0.07），對其他脂肪酸均無顯著影響（P＞0.05）。

3 討論

本試驗結果發現，日糧營養水平和添加丁香酚對瘤胃發酵的影響無顯著交互效應，高營養日糧影響降低了瘤胃pH，改變了揮發性脂肪酸和微生物數量。Cardozo等（2005）的體外試驗結果表明，日糧添加丁香酚對瘤胃發酵性能的影響依賴于瘤胃pH，分別在pH7.0和5.5條件下評估丁香酚的作用，結果發現，pH5.5時顯著降低了丙酸和支鏈脂肪酸的含量，但pH為7.0時，對各指標無顯著影響。但本試驗結果并不能說明香酚對瘤胃發酵性能的影響依賴于瘤胃pH。而且在Cardozo等（2005）研究中通過直接在培養基中添加濃縮的酸和堿引起pH變化，是否會對微生物種群（如數量或種類）產生直接影響目前尚不清楚。最后，短期體外研究的結果不具備代表性，因為其研究只在24 h內培育，并沒有考慮微生物種群的適應性，這些適應性可能由于微生物持續暴露于精油中產生的影響（Busquet等，2005）。事實上，從一些研究中可以明顯看出，瘤胃微生物能適應精油，而適應可能來自微生物種群的變化或單個微生物物種的變化（Benchaar和 Greathead，2011）。

表2 不同營養水平日糧添加丁香酚對奶牛采食量和消化性能的影響

表3 不同營養水平日糧添加丁香酚對幾種原料在瘤胃消化系數的影響

表4 不同營養水平日糧添加丁香酚對瘤胃發酵性能的影響

表5 不同營養水平日糧添加丁香酚對奶牛泌乳性能和乳成分的影響

表6 不同營養水平日糧添加丁香酚對乳主要脂肪酸含量的影響 g/100g

本研究中丁香酚對瘤胃發酵特性的影響不明顯，對干物質攝入量和養分表觀消化率都無顯著影響，這與Yang等（2010）的研究結果一致，其在大麥基礎日糧中分別添加40、80和160 mg/kg丁香酚，結果發現對瘤胃發酵性能物顯著影響。在Yang等（2010）發現，丁香酚對中性洗滌纖維的消化無顯著影響，但當丁香酚添加水平為80或160 mg/kg時，中性洗滌纖維的消化率降低，表明高劑量丁香酚會改變瘤胃對纖維的消化。Fraser等（2007）報道指出，瘤胃液中添加高劑量肉桂醛會降低中性洗滌纖維的消化率。

關于丁香酚對反芻動物微生物數量的影響研究資料非常有限。本試驗中添加丁香酚對瘤胃微生物總量無顯著影響，這與Yang等（2010）的研究結果一致，其也發現日糧添加丁香酚對奶牛瘤胃液中微生物總量和分布無顯著影響。Benchaar等（2009）報道，精油及其主要化合物（包括丁香酚）對反芻動物纖毛蟲種群無顯著影響。此外，關于丁香酚對奶牛產奶性能影響的研究報道也較少，本試驗同樣發現，日糧添加丁香酚對奶牛泌乳量和乳成分無顯著影響，這與丁香酚對干物質攝入量無顯著影響的結果一致。

本試驗結果發現，日糧營養水平會改變瘤胃pH，降低乙酸與丙酸比例、纖維的消化和乳脂含量。但高營養水平日糧較低營養水平日糧提高了瘤胃微生物含量，與Hook等（2011）的研究報道一致，但具體影響原因還尚不清楚。但Hristov等（2001）的研究結果發現，95%大麥水平日糧較62%大麥型日糧使瘤胃微生物總量降低了40%，這說明瘤胃微生物種類的變化也可能是其數量變化的結果，不同種類的瘤胃微生物種類存在差異（Franzolin 和 Dehority，1996）。

4 結論

高營養水平日糧可以降低奶牛瘤胃pH、纖維消化率及乳中脂肪含量。日糧營養水平和丁香酚對奶牛消化和瘤胃發酵性能的影響無顯著交互效應。