甘油代替大麥對泌乳中后期奶牛采食量、產奶量和乳質量的影響

張 鑫，鄭百芹*，張鶴鵬，康俊杰，周 鑫，肖 琎

甘油是生物柴油生產過程中堿催化油酯交換生成甲基和乙基脂肪酸酯的副產物，每生產10 L生物柴油大約生產0.92 kg粗甘油。甘油在家畜飼料，特別是反芻動物中的使用并不新鮮，因為甘油可以通過肝臟和腎臟轉化為葡萄糖，并為細胞代謝提供能量。早期已經對甘油喂養用于預防或治療產后酮癥進行了研究（DeFrain等，2004）。甘油已經被重新提出，因為其可用性增加，價格下降，使其適合作為動物飼料來源。Donkin等（2009）報告指出，甘油可替代日糧中的玉米谷物，使泌乳奶牛日糧添加水平至少可達到15%，而不會對牛奶產量或牛奶成分產生不利影響。Ariko等（2015）也發現，隨著日糧中甘油比例的增加，奶脂肪中游離脂肪酸的比例也隨之增加。關于日糧添加甘油對產奶量、牛奶成分和感官質量影響的研究數據有限，但其非常重要，因為在奶牛日糧中添加副產品牛奶會產生異味（Kidmose等，2009）。本研究旨在研究在奶牛泌乳中后期日糧中用不同水平的甘油替代大麥對牛奶產量、牛奶成分、牛奶脂肪酸組成和感官質量的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 試驗選擇40頭荷斯坦奶牛，采用4×4拉丁方試驗設計。在部分混合日糧中，粗甘油替代大麥的含量分別為日糧干物質的0、6%、12%和18%，不同日糧配方組成及營養水平見表1。

表1 不同甘油水平日糧組成及營養水平 %

1.2 樣品及數據采集 每日記錄奶牛的飼料用量，每周分別取一次部分混合日糧和濃縮料，并在-20℃下保存，直到混合并提取有代表性的樣品進行化學分析。每天記錄泌乳量，同時記錄個體擠奶頻率。收集牛奶樣品，用于分析脂肪、蛋白質和乳糖。在同一時間段內，取1份牛奶樣品進行脂肪酸分析。分別參考Larsen等（2013）和Maciel等（2016）的研究方法分析牛奶脂肪酸組成及感官屬性。

1.3 統計分析 試驗數據采用SPSS軟件多因素方差分析模型，以奶牛個體為試驗單元。用Tukey法進行多重比較，同時研究日糧甘油添加水平的多項式（線性和二次曲線效應）影響結果。P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 生產性能 各組日糧中粗蛋白質水平相似，但隨著日糧甘油添加水平的升高，粗脂肪和中性洗滌纖維水平降低。由表2可知，對照組和18%甘油水平組日糧攝入量顯著低于6%和12%甘油組（P＜0.05）。日糧甘油添加水平由0升高至6%時，濃縮料攝入量有顯著降低的趨勢，降低量接近1半（P=0.06）。隨著日糧中甘油添加比例的增加，乳脂肪和蛋白質含量呈線性增加（P＜0.05），與飼糧中甘油比例的增加相抵消，產乳量呈線性下降（P＜0.05）。導致能量校正乳水平隨日糧甘油水平表現為二次曲線效應，其中6%甘油組最高，18%甘油組最低。日糧處理對乳脂肪產量及乳糖含量無顯著影響（P＞0.05）。蛋白質產量和乳糖產量隨日糧甘油比例的增加線性下降（P＜ 0.05）。

表2 不同甘油水平替代大麥對奶牛生產性能的影響

2.2 乳脂肪酸組成 由表3可知，雖然隨著日糧甘油添加水平的升高，牛奶中己酸（C6）和棕櫚酸（C16）的比例表現為顯著線性降低（P＜0.05），但其他飽和脂肪酸表現為顯著線性升高（P＜0.05）。由于日糧和奶牛胎次具有交互作用，18%較12%甘油組的初產奶牛乳中C12和C14脂肪酸含量顯著降低（P＜0.05）。不飽和脂肪酸隨日糧中甘油比例的增加線性下降（P＜0.05），但C18、C14-1和C16-1脂肪酸含量不受日糧影響（P ＞ 0.05）。

2.3 感官指標 由表4可知，貯藏對牛奶的感官屬性有影響，但日糧或胎次無交互作用。鮮奶樣品與7 d貯藏牛奶樣品相比，香味和貯藏香氣強度較低。鮮奶樣品的奶油味和金屬味強度均高于7 d貯藏牛奶樣品（P＜0.05）。

表3 不同甘油水平替代大麥對乳脂肪酸組成的影響 g/kg

表4 不同甘油水平替代大麥對奶儲存后感官指標的影響

3 討論

3.1 日糧添加甘油替代大麥對奶牛生產性能的影響 在本研究中，當日糧中添加甘油時，部分混合日糧和濃縮精料的攝入量降低。日糧中甘油添加水平達到18%時，部分混合日糧和總采食量均呈下降趨勢，這與Kass等（2012）的報道一致。有研究報道，在日糧中增加甘油添加水平對產奶量無顯著影響（Carvalho等，2011）。本研究中，隨著日糧甘油比例的增加，牛奶脂肪和蛋白質含量呈線性增加，從而抵消牛奶產量的線性下降，導致能量校正乳表現為二次曲線效應。乳脂含量的增加反映了在給奶牛飼喂甘油日糧時乳脂的前體-丁酸鹽在瘤胃產量增加。但大量甘油脫離瘤胃發酵，直接被瘤胃壁吸收，也可能刺激產糖反應，導致營養物質向生長轉移，從而降低泌乳奶牛中后期的產奶量。這也許可以解18%甘油組牛奶產量下降原因。

3.2 日糧添加甘油替代大麥對乳脂肪酸組分和感官指標的影響 很少有文獻報道甘油對牛奶脂肪酸組成的影響。Ariko等（2015）研究了日糧添加不同劑量甘油對牛奶中游離脂肪酸的影響，結果發現，C6-C10和C5-C17脂肪酸的比例隨甘油添加水平的增加線性增加，而C14-C16脂肪酸的比例呈二次曲線下降。其得出的結論是隨著甘油添加水平的增加，游離脂肪酸的變化反映了瘤胃揮發性脂肪酸比例的變化。雖然本研究結果發現，隨著日糧甘油添加水平的升高，牛奶中C6和C16的比例表現為顯著線性降低，但其他飽和脂肪酸表現為顯著線性升高。由于日糧和奶牛胎次具有交互作用，18%較12%甘油組的初產奶牛乳中C12和C14脂肪酸含量顯著降低。此外，Timmons等（2001）發現，新鮮牛奶在收集5 d內會自發氧化，導致牛奶中的氧化味，這可以解釋我們在新鮮牛奶和儲藏7 d牛奶樣品中觀察到的一些感官差異。

4 結論

奶牛日糧中用不超過12%的甘油替代大麥并不影響總飼料攝入量。隨著日糧中甘油比例的增加，乳脂肪和蛋白質含量增加，產奶量下降。日糧甘油添加水平對牛奶感官質量無不良影響。牛奶脂肪酸成分發生輕微變化，這與日糧中甘油的脂肪酸成分變化一致。