全株玉米青貯、谷草和羊草組合全混合日糧飼喂干奶前期奶牛對其圍產期生產性能和血液生化及免疫指標的影響

任偉忠，高艷霞，李秋鳳，曹玉鳳，李建國

(河北農業大學動物科技學院，河北 保定071001)

提高農作物秸稈飼用化利用率是緩解飼草資源短缺的重要措施[1]，干奶牛飼養的目標是其獲得適宜的體況，營養水平過高會導致肥胖，增加圍產期患營養代謝病的風險，適宜的日糧飼料組合對于降低干奶牛飼養成本及圍產奶牛發病率有重要意義。我國全株玉米(Zeamays)青貯飼料資源豐富，因其能量高、纖維含量低和單位面積干物質產量高等特性被廣泛應用[2]。羊草(Leymuschinensis)的相對飼用價值較高，也是奶牛良好的粗飼料來源[3]。我國谷草(millet straw)產量頗豐，價格低廉，谷草粗蛋白含量適中，高于一般牧草和大多數農作物秸稈，是禾本科秸稈中品質最好的粗飼料[4]。谷草的合理應用可有利于解決優質飼草不足的問題，單獨飼喂谷草可導致反芻動物采食量和營養物質的消化利用率降低[5]，但當與其他飼料或日糧一起飼喂時，可以改善動物采食量和新陳代謝。研究報道，飼喂農作物秸稈的家畜補飼優質牧草可以提高其利用率[6]。李妍等[7]在體外消化試驗中，得出全株玉米秸稈、谷草、玉米秸稈青貯飼料之間的最優配比為12∶8∶80。劉麗英等[8]對玉米秸稈、苜蓿(Medicagosativa)、燕麥(Avenasativa)干草不同配比在綿羊的體外消化試驗中研究證實，苜蓿的添加比例在30%以上時，組合效應顯著增加，能明顯地提高秸稈的消化率。研究證實，微生物發酵薯渣與玉米秸稈組合飼喂動物，可提高動物生產性能，降低動物飼養成本[9-11]。孫國強等[12]研究表明，復合處理麥秸、青貯玉米秸和精料組合比例是32∶48∶20時，奶牛體外瘤胃發酵效果最優。張薇薇等[13]研究顯示，馬鈴薯(Solanumtuberosum)渣發酵產物與青貯玉米比例為1∶1時為最優組合，并能獲得最佳經濟效益。楊志林等[14]體外發酵試驗中得出，全株玉米青貯與谷草的最佳配比是80∶20。趙鶴[15]研究表明，羊草與玉米青貯以50∶50時正組合效應程度最大。目前關于玉米秸稈青貯飼料組合效應的研究較多，主要集中在玉米秸稈青貯飼料與秸稈、牧草和薯渣等粗飼料的組合[12-13]。綜上所述，前人就不同秸稈或薯渣搭配在體外進行了較多研究，而動物飼養試驗較少。有關給干奶牛飼喂精料補充料、全株玉米青貯、谷草、羊草的組合日糧對其圍產期生產性能及代謝的影響尚未見報道。本試驗旨在研究干奶前期飼喂以全株玉米青貯為主型粗飼料，搭配不同比例的谷草、羊草和精料補充料對產后奶牛生產性能及血液指標的影響，篩選出在干奶前期日糧組分的適宜比例，為生產實踐提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

谷草購于內蒙古赤峰市,羊草購于黑龍江大慶市。

1.2 試驗設計

試驗于2018 年3-6 月在保定市滿城宏達奶牛場進行。選擇健康、體況一致的干奶期荷斯坦奶牛45 頭，根據體重、胎次及預產期接近的原則將奶牛隨機分為試驗A、B、C組，每組15 頭。3 個試驗組飼喂日糧各飼料組合比例分別為精飼料∶全株玉米青貯∶谷草∶羊草為16∶24∶30∶30(A組)、16∶24∶45∶15(B組)、16∶24∶60∶0(C組)。距預產期2 周將試驗組全部牛只轉入圍產牛舍，全部試驗牛只飼喂場內同一圍產前期飼糧，產犢后轉入新產牛舍并飼喂同一新產牛飼糧。試驗期88 d,其中預試期7 d，正試期81 d (產前60 d至產后21 d)。

1.3 日糧配方與飼養管理

基礎日糧參照NRC(2001)奶牛營養需要，其組成及營養水平見表1。試驗牛散欄飼養，自由活動，生活環境一致，自由采食、自由飲水。全混合日糧(total mixed rations,TMR)飼喂。定期清理牛舍，保持牛舍環境衛生。

1.4 樣品采集

1.4.1乳樣的采集 母牛產后 2 h 內采集初乳，每頭牛采集50 mL，用以測定初乳免疫球蛋白G (immunoglobulin G, IgG)含量。通過擠奶廳自動計量器記錄試驗奶牛每天3 次的產奶量，計算各組的平均日產奶量。采集產后21 d的乳樣(按早、中、晚乳樣4∶3∶3混合而成),置-4 ℃保存，用于乳成分的檢測。

1.4.2血樣的采集 試驗正式開始后，分別于產前7 d、分娩當天、產后21 d早飼前頸靜脈采血，收集15 mL，血于促凝管中，37 ℃水浴 0.5 h 后3000 r·min-1離心15 min，制備血清，儲存于-20 ℃ 冰箱中備用。

1.5 測定指標

1.5.1干物質采食量(dry matter intake, DMI)的測定及體況評分 試驗分別于產后1、2、3 周記錄每天每組投料量和剩料量和奶牛的體況，統計每頭奶牛的日采食量，結合實測干物質含量計算干物質采食量。

表1 飼糧組成及其營養水平(干物質基礎)

1)每kg預混料含有One kg of premix contained the following: VA 800000IU; VD3180000 IU; VE 7000 mg; 生物素Biotin 45 mg;β-胡蘿卜素 β-carotene 300 mg; Cu 600 mg, Fe 1000 mg; Zn 2200 mg; Mn 1800 mg; Co 20 mg; Se 30 mg; I 39 mg; Mg 45 g; Ca 72 g; P 29 g.2)產奶凈能為計算值，其他為實測值。NELwas a calculated value, while the others were measured values.

1.5.2犢牛初生重、IgG的測定 犢牛出生后立即稱重，記錄初生重，初乳采集后立即用產于日本的折光儀(PAL-1)測定IgG含量。

選擇進行高壓氧治療時應注意：(1)要掌握高壓氧治療的適應征和禁忌征；(2)應用高壓氧治療應在術后次日，患者生命體征平穩的情況下進行，不可強行治療；(3)使用高壓氧治療也無法保證較大的血腫上的皮片成活，因此徹底止血是手術成功的關鍵；(4)術區應妥善制動，足部植皮應擔架抬入，防止創傷基底面再出血；(5)幼兒使用高壓氧治療前開始應單獨開艙，最高壓力升為0.16 MPa，待3～4次適應后，再采用成人壓力進行治療。

1.5.3乳成分的測定 恒溫水浴鍋 40 ℃水浴 30 min 后，用乳成分分析儀(MilkoScanTMMars)檢測乳成分。檢測指標包括乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、乳尿素氮(milk urea nitrogen，MUN)、乳非脂固形物(solids-not-fat，SNF)。

1.5.4血液生化指標的測定 β-羥丁酸(beta-hydroxybutyric acid, BHBA)、甘油三酯(triglyceride, TG)、血液尿素氮(blood urea nitrogen, BUN)、非酯化性脂肪酸(non-esterifying fatty acids, NEFA)、瘦素(leptin, LP)、膽固醇(cholesterol, CHO)、胰島素(insulin, INS)、胰島素樣生長因子(insulin-like growth factor, IGF-I)、免疫球蛋白G、免疫球蛋白A(immunoglobulin A, IgA)、免疫球蛋白M(immunoglobulin M, IgM)含量的測定均用牛酶聯免疫吸附法(ELISA)試劑盒(中生北控生物科技股份有限公司)，用酶標儀測定。血糖(blood sugar, GLU)、谷草轉氨酶(glutamic oxaloacetic transaminase, AST)、谷丙轉氨酶(alanine aminotransferase, ALT)、總蛋白(total protein, TP)、白蛋白(albumin, ALB)含量的測定采用南京建成生物科技有限公司試劑盒，用荷蘭威圖Microlab-300 半自動生化分析儀進行測定。

1.6 統計與分析

采用SPSS 17.0軟件進行單因素方差分析，用Duncan 氏法進行多重比較。試驗結果用“平均值±標準誤”表示，P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 不同比例全株玉米青貯、谷草和羊草組合日糧對圍產期奶牛產后干物質采食量和體況的影響

產后第1、2、3周試驗A、B組的奶牛干物質采食量均顯著高于C組(P<0.05)，B組最高(表2)，A、B組差異不顯著(P>0.05)。產后第1周B組比A、C組分別提高4.69%(P>0.05)和10.46%(P<0.05)；產后第2周B組比A、C組分別提高4.47%(P>0.05)和7.79%(P<0.05)；產后第3周B組比A、C組分別提高0.71%(P>0.05)和5.65%(P<0.05)。

產后第1、2、3 周A、B組的奶牛體況評分均高于C組，產后第2周B組的奶牛體況評分比A、C組分別提高0.66%(P>0.05)和6.60%(P<0.05)；產后第3 周B組比A、C組分別提高4.33%(P>0.05)和9.06%(P<0.05)。

表2 干奶前期奶牛飼喂不同組合飼糧對其圍產后期干物質采食量和體況的影響

注：同行不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters of the same row indicate significant difference (P<0.05), the same or no letters indicate that the difference is not significant (P>0.05), the same below.

2.2 不同比例全株玉米青貯、谷草和羊草組合日糧對犢牛初生重和初乳IgG的影響

由表3可知，各試驗組犢牛初生重差異不顯著(P>0.05)，但與C組相比，A組B組均有增高趨勢。試驗A、B組初乳IgG含量極顯著高于C組(P<0.01)，B組最高，比A、C組分別提高6.54%(P>0.05)和18.07%(P<0.01)。

2.3 不同比例全株玉米青貯、谷草和羊草組合日糧對產后21 d乳成分的影響

由表4可知，與C組相比，B組的產奶量提高9.00%(P<0.05)，乳非脂固形物率提高2.83%(P<0.05)，A組與B、C組產奶量和乳非脂固形物率差異不顯著(P>0.05)。B組的乳蛋白率最高，比A、C組分別提高2.60%(P<0.05)和10.59%(P<0.05)。A組比C組的乳蛋白率提高7.79%(P<0.05)。與C組相比，A、B組乳糖率分別提高8.03%(P<0.01)和5.64%(P<0.01)，A、B組差異不顯著(P>0.05)。各試驗組間乳脂率和尿素氮無顯著差異(P>0.05)，但B組尿素氮較A、C組有下降趨勢。

2.4 不同比例全株玉米青貯、谷草和羊草組合日糧對圍產后期奶牛血液生化指標的影響

表3 干奶前期奶牛飼喂不同組合飼糧對犢牛初生重和初乳IgG含量的影響

注：同列不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，下同。

Note: Different uppercase letters indicate that the difference is extremely significant (P<0.01), the same below.

分娩當天和產后21 d，B組的血清甘油三酯顯著低于A、C組(P<0.05)，血尿素氮顯著低于C組(P<0.05)(表5)。產前7 d和分娩當天，B組瘦素比C組分別提高9.37%(P<0.05)和8.70%(P<0.05)，B組NEFA比C組分別降低24.20%(P<0.05)和19.26%(P<0.05)。產后21 d各試驗組間瘦素和NEFA均無顯著差異(P>0.05)。產前7 d和分娩當天，B組膽固醇均顯著低于A組(P<0.05)，A組均顯著低于C組(P<0.05)。產后21 天，A、B組膽固醇顯著低于C組(P<0.05)。分娩當天和產后21 d，A組血糖均顯著高于C組(P<0.05)，B組血糖均顯著高于A組(P<0.05)。分娩當天和產后21 d，A、B組胰島素均顯著低于C組(P<0.05)；A、B組IGF-I均顯著高于C組(P<0.05)。產前7 d、分娩當天和產后21 d，A、B組白蛋白均顯著高于C組(P<0.05)。分娩當天，B組總蛋白顯著高于A、C組。產后21 d，B組總蛋白顯著高于C組。產前7 d，B組AST和ALT均顯著低于C組(P<0.05)。分娩當天，B組AST顯著低于C組(P<0.05)，A組ALT顯著低于C組(P<0.05)。產后21 d，B組AST和ALT均顯著低于C組(P<0.05)。產前7 d、分娩當天和產后21 d，各試驗組間β-羥丁酸均無顯著差異(P>0.05)。

表4 干奶前期奶牛飼喂不同組合飼糧對產后21 d乳成分的影響

2.5 不同比例全株玉米青貯、谷草和羊草組合日糧對圍產期奶牛血液免疫指標的影響

表5 干奶前期奶牛飼喂不同飼糧對其圍產期奶牛血液生化代謝指標的影響

BHBA: Beta-hydroxybutyric acid; TG: Triglyceride; BUN: Blood urea nitrogen; LP: Leptin; NEFA: Non-esterifying fatty acids; CHO: Cholesterol; INS: Insulin; GLU: Blood sugar; IGF-I: Insulin-like growth factor; TP: Total protein; ALB: Albumin; AST: Glutamic oxaloacetic transaminase; ALT: Alanine aminotransferase.

表6 干奶前期奶牛飼喂不同飼糧對其圍產期奶牛血液免疫指標的影響

IgA: Immunoglobulin A; IgM: Immunoglobulin M; IgG: Immunoglobulin G.

3 討論

3.1 不同比例全株玉米青貯、谷草和羊草組合日糧對圍產后期奶牛DMI及體況的影響

不同飼料組合的適口性和纖維組成會影響瘤胃中纖維利用菌的數量，進而影響其在瘤胃中降解DMI[16-17]。陳躍鵬等[18]研究表明，飼喂全株玉米青貯較玉米秸稈青貯肉牛采食量增加，日增重明顯，分析原因，玉米秸稈營養價值較低，中性洗滌纖維(neutral detergent fibers, NDF)含量較高，適口性差，很難滿足動物的生長性能，影響了生產性能的發揮。通常情況下，日糧NDF含量是影響泌乳奶牛DMI的主要因素，NDF與DMI呈明顯的負相關[19]。然而，盧德勛[20]認為 NDF水平和品質存在不一致性，具有相同NDF含量飼草或日糧不一定具有相同的采食量。NRC[21]同樣指出，在某些情況下，NDF含量高的飼糧或日糧的凈能含量和采食量可能高于NDF含量低的日糧。李明華等[22]在干奶前期飼喂燕麥草對其奶牛圍產期生產性能影響的研究中發現，干奶前期飼喂燕麥草可顯著提高奶牛的DMI，提高產后犢牛初生重，降低產后奶牛酮病的發病率。本試驗結果與前人[20-22]研究結果相一致，本試驗中B組DMI最高，其原因可能是全株玉米、谷草和羊草比例混合后實現了營養物質的互補，提高了日糧整體可發酵水平，從而提高了奶牛DMI。

DMI是影響奶牛產后體況的重要因素,其攝入減少會導致泌乳早期能量短缺。能量的供應不足會引起奶牛能量負平衡,致使泌乳早期奶牛的健康狀況下降，能量負平衡奶牛首先動用體脂肪,其分解后產生NEFA，然后動用體蛋白。體蛋白和體脂的損失導致奶牛的體重下降，一般情況下,每天平均失重400～500 g[23]。體況評分(body condition scoring, BCS)是通過評定奶牛體脂肪沉積狀況來判斷飼養效果的重要手段[24-25]。本試驗結果顯示，B組的BCS最好,可能是由于B組增加了奶牛的采食量,緩解了奶牛能量負平衡,減少了奶牛機體能量儲備的動用,從而改善了奶牛體況。

3.2 不同比例玉米青貯、谷草和羊草組合日糧對初乳IgG的影響

初乳是犢牛獲得被動免疫的唯一途徑[26]，犢牛能否獲得被動免疫的關鍵是其攝入的免疫球蛋白的數量，IgG 是牛初乳中最主要的免疫球蛋白，具有活化補體、溶解有害菌以及向胎兒傳導免疫力、增強胎兒抗感染能力等功效。本試驗結果顯示，B組極顯著提高了初乳中 IgG 含量，這可能是由于B組日糧組合提高了牛血清中IgG水平，從而增加了初乳中IgG的濃度。

3.3 不同比例玉米青貯、谷草和羊草組合日糧對產后21 d奶牛生產水平的影響

產后DMI是影響產奶量的主要因素[27-28]。周小喬[29]研究發現，奶牛飼喂苜蓿和玉米青貯混合的飼糧比玉米秸稈為單一粗飼料來源的飼糧，其DMI 增加，乳產量和乳蛋白率顯著提高。李娜[30]研究表明用小麥(Triticumaestivum)秸稈代替苜蓿對乳脂率、乳糖率乳尿素氮和乳非固形物無明顯影響。本試驗結果顯示，A、B組生產性能顯著高于C組，B組的DMI最高，產奶量最高。說明全株玉米青貯和羊草適宜比例混合有利于提高生產性能，可能是因為全株玉米青貯和羊草搭配后提高了組合后的粗飼料的粗蛋白(crude protein, CP)含量，降低了NDF含量，改善了養分消化率，從而提高了DMI、產奶量和乳蛋白率。本試驗結果B組產奶量最高，乳脂率最低，乳糖率最高，其原因可能是該組合飼糧促進了瘤胃丙酸的合成，乙酸和丙酸的比例相應下降, 導致乳脂率的下降，血糖含量增加，滿足圍產奶牛需大量葡萄糖合成乳糖的需求，這與張慢等[31]和傳蓉[32]的報道一致。

3.4 不同比例玉米青貯、谷草和羊草組合日糧對圍產期奶牛血液生化指標的影響

血液中尿素氮(BUN)是反映動物機體蛋白質代謝和日糧氨基酸平衡的指標。當日糧中含氮物質升高、組織遭受破壞或血液中尿素得不到及時清除時，會導致BUN含量升高[33]。BUN含量升高意味著機體蛋白質分解作用的增強或肝臟的尿素再循環程度的增加[34]。血液白蛋白和總蛋白升高是機體蛋白質代謝增強的必然反映[35]。研究發現，隨著奶牛飼糧中稻草(Oryzasativa)和青貯玉米秸組合比例的提高,其BUN的含量有下降的趨勢，葡萄糖、白蛋白含量有上升的趨勢[36]。本試驗結果顯示，A、B組BUN顯著低于C組，白蛋白和總蛋白均高于C組，可能原因是A、B組日糧隨著羊草比例的增加，飼糧正組合效應顯現，促進了奶牛體內蛋白質的合成，降低了BUN水平，這與彭點懿[36]研究結果基本一致。

正常狀態下，機體血液脂肪含量較低，當體內脂類運輸障礙時，血液脂肪含量會明顯升高[37]。Busato等[38]指出，產前奶牛要滿足胎兒的最后生長需要，產后DMI減少，消耗機體養分貯備等所致產后機體能量負平衡。血液中 NEFA 含量升高是奶牛能量負平衡和體脂動員的重要標志，動員機體的脂肪組織導致血液中 NEFA 含量明顯升高是由于DMI逐漸減少，機體攝入能量不足以滿足分娩和泌乳的需求[39]。本試驗結果顯示，B組顯著降低了血TG和NEFA濃度，有效地緩解了能量負平衡，其原因可能是全株玉米青貯、谷草和羊草組合比全株玉米青貯和谷草組合更能滿足奶牛的營養需要，減少體脂分解。這與武婷婷等[40]研究結果不一致，認為不同比例青貯玉米、黃貯玉米和象草組合飼喂對奶牛血液葡萄糖、TG和膽固醇無顯著影響。

ALT是蛋白質代謝過程中的重要酶類，其活性的高低反映了蛋白質合成和分解代謝的狀況[41]。韓敏等[42]通過對105頭圍產期奶牛血樣進行分析研究得出，脂肪肝病牛ALT 和AST含量極顯著高于正常值。李春芳等[43]研究發現，適宜能量蛋白水平可降低血液中ALT 和AST的含量，本試驗結果中B組日糧能量蛋白中等水平且ALT和AST均最低，說明B組日糧組合能緩解肝臟損傷。

血糖反映機體碳水化合物代謝和葡萄糖平衡狀況[44]。產前奶牛DMI下降，血糖含量降低[45]。本試驗結果中B組的DMI最高，血糖增加，說明該組合飼糧結構有助于飼料的消化，改善了飼糧的適口性，因此DMI增加，與前人[44-45]研究結論一致。IGF-I能夠促進脂肪的分解和蛋白質合成，刺激乳腺上皮細胞的增生[46]。本試驗結果中B組IGF-I最高，意味著B組飼糧組合對乳腺分泌細胞的生長具有促進作用，為泌乳打好基礎。但本試驗與侯玉潔等[47]對泌乳中期奶牛的試驗結果不盡一致，認為添加苜蓿、燕麥草、羊草和稻草，與玉米青貯組合對奶牛血液GLU、INS無顯著影響。

瘦素是由脂肪組織合成和分泌的一種多功能激素,對機體的脂肪沉積、能量平衡、內分泌等具有廣泛的調節作用[48]。多數研究表明瘦素與奶牛圍產期、泌乳期的能量平衡、干物質攝入、血糖等呈正相關,與血漿NEFA、產后能量負平衡呈負相關[49-50]。本試驗B組的血清瘦素含量增加，與前人[49-50]研究結果相似，這可能與B組飼料組合緩解了奶牛圍產期能量負平衡有關，同時該組的具有較高的DMI和血糖水平也支持了此結論。

3.5 不同比例玉米青貯、谷草和羊草組合日糧對圍產期奶牛血液免疫指標的影響

IgG是初級免疫應答中最重要的抗體, IgM是初次體液免疫反應最先產生的免疫球蛋白, IgA具有中和毒素、抗菌以及抗病毒的作用[51]。孫齊英[52]研究顯示，將石膏(gypsum)、蘆根(reed root)、夏枯草(Prunellavulgaris)和甘草(Leguminosae)按照一定比例混合作為中草藥添加劑，可顯著提高奶牛血清IgG 質量濃度，對IgM、IgA 質量濃度的影響不顯著，但可明顯提高奶牛免疫功能。本試驗中B組的IgG、IgM和 IgA均增高，可能是因為B組日糧組合增強機體可溶性或顆粒性抗原產生的體液免疫功能，參與和促進抗體的合成，具體作用機理尚不清楚，有待進一步研究。

4 結論

奶牛干奶前期飼糧組成和水平可影響其圍產期的機體代謝和生產性能。本試驗條件下，干奶前期日糧精飼料∶全株玉米青貯∶谷草∶羊草比例為16∶24∶45∶15時，能有效提高圍產期奶牛生產性能、緩解產后負平衡和增強機體免疫力。