過瘤胃氨基酸對泌乳早期奶牛生產性能、乳成分和血液生化指標的影響

姜富貴，李德鵬，成海建，蘇文政，張召坤，時光，宋恩亮＊

1 山東省農業科學院畜牧獸醫研究所，山東省畜禽疫病防治與繁育重點實驗室，山東濟南 250100

2 建明（中國）科技有限公司，廣東珠海 519040

0 引言

氨基酸營養是奶牛蛋白質營養的核心。氨基酸是合成蛋白質的基本單位，小腸吸收的氨基酸數量及其組成直接影響代謝蛋白的合成，進而影響奶牛的生長、泌乳和繁殖等生命活動[1]。如何提高進入小腸的氨基酸數量和優化氨基酸組成模式是研究的熱點。由于蛋氨酸和賴氨酸是反芻動物的第一和第二限制性氨基酸，因此，對氨基酸營養的研究主要集中在這兩種氨基酸上[1，2]。傳統的日糧添加游離蛋氨酸和游離賴氨酸提升奶牛生產性能的效果并不理想，而過瘤胃氨基酸可以避免氨基酸被瘤胃微生物降解，進而通過瘤胃進入小腸被吸收。國內外研究表明，日糧添加過瘤胃蛋氨酸（Rumen-Protected Methionine，RPMet）和過瘤胃賴氨酸（Rumen-Protected Lysine，RPLys）可顯著提高奶牛產奶量并改善乳品質[3～6]。然而，有關過瘤胃蛋氨酸和過瘤胃賴氨酸在泌乳早期奶牛上的研究較少，本研究旨在研究日糧添加過瘤胃蛋氨酸和過瘤胃賴氨酸對泌乳早期奶牛生產性能、乳成分和血液生化指標的影響，并結合經濟效益分析，為過瘤胃氨基酸在奶牛生產上的應用提供數據支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗所用RPMet，含量為50.00%，過瘤胃率為66.00%和RPLys，含量為47.50%，過瘤胃率為55.00%，由美國建明公司提供。

1.2 試驗動物與試驗設計

試驗地點為山東高速生物工程有限公司的奶牛養殖場（以下簡稱“山東高速”）。選擇96 頭體況良好、健康的泌乳早期荷斯坦牛，泌乳天數為（65±15）天。采用單因素隨機區組試驗設計，按照年齡、胎次和產奶量相近的原則，將96 頭奶牛隨機分為對照組和試驗組，每組48 頭。對照組為基礎日糧，試驗組在基礎日糧的基礎上添加過瘤胃氨基酸，RPMet和RPLys的添加量分別為18 g/頭·天和35 g/頭·天。預飼期為7 天，正試期為30 天。基礎日糧的組成和營養水平見表1。試驗牛每天飼喂2 次（06:30、18:30），剩料量控制在10.00%以內（鮮重基礎）。每天擠奶2 次（06:00、18:00），全天自由飲水。

表1 基礎日糧組成及營養水平（干物質基礎）

1.3 測定指標及方法

1.3.1 常規營養指標

干物質（D M）、粗蛋白（C P）、粗脂肪（EE）和粗灰分（Ash）含量參照美國分析化學家協會（AOAC）方法測定[7]，其中DM采用重量法測定，CP采用凱氏定氮法測定，EE采用索氏浸提法測定，Ash采用灰化法測定。中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量參考Van Soest等[8]的方法，使用Ringbio纖維分析儀（R2000，英國）測定。淀粉含量采用高氯酸水解-蒽酮比色法[9]測定。鈣含量參考《GB/T 6436—2002 飼料中鈣的測定》，采用高錳酸鉀法[10]測定。磷含量參考《GB/T 6437—2002 飼料中總磷的測定 分光光度法》，采用分光光度法[11]測定。

1.3.2 干物質采食量

干物質采食量根據日糧飼喂量、奶牛頭數和剩料量進行估測。

1.3.3 產奶量和乳成分

試驗期的最后3 天，采用以色列阿菲金（Afimilk）牛奶計量器，連續記錄每頭牛的早、晚產奶量，計算每頭牛的日產奶量。試驗期的最后1 天采集奶樣，按照早、晚1∶1的比例混合，加入重鉻酸鉀，立即送往山東省農業科學院奶牛研究中心生產性能測定實驗室，采用乳成分和體細胞自動分析儀（Combi Foss FT+，丹麥Foss 公司）測定乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、乳體細胞數、乳尿素氮和總固形物含量。

1.3.4 飼料轉化率

飼料轉化率為日平均產奶量與日平均干物質采食量的比值。

1.3.5 血清生化指標

試驗期的最后1 天，晨飼前頸靜脈采血，37 ℃水浴60 min，離心機3000 rpm，離心15 min，分離血清，測定血清生化指標。谷丙轉氨酶（ALT）、谷草轉氨酶（A S T）、總蛋白（T P）、白蛋白（A L B）、球蛋白（G L O B）、堿性磷酸酶（ALP）、尿素氮（BUN）、甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）和血糖（GLU）含量均采用美康生物科技有限公司試劑盒，利用全自動生化分析儀（7020型，日立）測定。

1.3.6 經濟效益分析

經濟效益分析中的牛奶價格、日糧成本均由山東高速提供。每頭牛毛利潤（元/天）=牛奶收入-日糧成本-過瘤胃氨基酸成本。每頭牛增加效益（元/天）=試驗組毛利潤-對照組毛利潤。

1.4 數據統計分析

數據采用SAS9.1軟件GLM過程進行方差分析。數據以最小二乘均值呈現。P＜0.050為差異顯著，0.0500≤P＜0.100為存在差異趨勢。

2 結果

2.1 過瘤胃氨基酸對泌乳早期奶牛生產性能的影響

由表2可見，日糧添加過瘤胃氨基酸顯著提高產奶量（P=0.034），對干物質采食量和飼料轉化率無顯著影響（P＞0.050）。

表2 過瘤胃氨基酸對泌乳早期奶牛生產性能的影響

2.2 過瘤胃氨基酸對泌乳早期奶牛乳成分的影響

由表3可見，日糧添加過瘤胃氨基酸顯著降低乳尿素氮含量（P=0.015），乳脂率有增加的趨勢（P=0.096），對乳蛋白率、乳體細胞數、乳糖率和總固形物含量無顯著影響（P＞0.050）。

表3 過瘤胃氨基酸對奶牛乳成分的影響

2.3 過瘤胃氨基酸對泌乳早期奶牛血液生化指標的影響

由表4可見，日糧添加過瘤胃氨基酸顯著提高血清TP、ALB和GLU含量（P＜0.05），BUN含量顯著降低（P=0.049），對ALT、AST、GLOB、ALP、TG和TC含量無顯著影響（P＞0.050）。

表4 過瘤胃氨基酸對泌乳早期奶牛血液生化指標的影響

2.4 過瘤胃氨基酸對泌乳早期奶牛經濟效益的影響

由表5可見，日糧添加過瘤胃氨基酸可提高經濟效益3.60 元/頭·天。

表5 過瘤胃氨基酸對奶牛經濟效益的影響 單位：元/頭·天

3 討論

3.1 過瘤胃氨基酸對泌乳早期奶牛生產性能的影響

干物質采食量決定著維持奶牛健康和生產所需養分的數量。本試驗中，添加過瘤胃氨基酸對奶牛干物質采食量無顯著影響，與蘆娜等[6]和劉飛等[12]的研究結果一致。而Broderick等[5]在日糧中添加9 g/天RPMet顯著增加了奶牛的干物質采食量。因此，添加適宜濃度的過瘤胃氨基酸不會對奶牛干物質采食量產生不利影響，但添加較大劑量的RPMet會影響日糧的適口性，進而降低干物質采食量[13]。產奶量是奶牛生產性能最直接的體現。目前有關日糧添加過瘤胃氨基酸對奶牛產奶量影響的結果存在分歧，王劍飛等[4]和畢曉華等[14]在日糧中添加RPMet對奶牛產奶量無顯著影響；云伏雨等[3]和劉飛等[12]在日糧中添加RPMet和RPLys顯著提升奶牛產奶量。研究結果間存在分歧的原因可能與奶牛胎次、泌乳期、產奶量和過瘤胃氨基酸的添加量不同有關。過瘤胃氨基酸對奶牛產奶量的提升作用主要受兩方面因素的影響，一是過瘤胃氨基酸增加了血漿中必需氨基酸含量，滿足蛋白質的從頭合成的氨基酸，進而提高產奶量[14]；二是在瘤胃中被降解的過瘤胃氨基酸，促進瘤胃微生物的生長和繁殖，提高了營養物質在瘤胃內的分解效率，提升總揮發性脂肪酸濃度，為奶牛泌乳活動提供充足的能量[15]。

3.2 過瘤胃氨基酸對泌乳早期奶牛乳成分的影響

乳蛋白率、乳糖率和乳脂率等乳成分是反映牛奶品質的重要指標。本研究中，日糧添加過瘤胃氨基酸對乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、總固形物和體細胞數無顯著影響，與劉飛等[12]和畢曉華等[14]的研究結果一致。乳蛋白中最主要的為酪蛋白，而蛋氨酸和賴氨酸是酪蛋白中含量最高的氨基酸[16]。日糧添加RPMet和RPLys提高了小腸可吸收氨基酸的總量，增加血液中以及進入乳腺的氨基酸濃度[14]，為乳腺中蛋白質的合成提供充足的前體物質，進而提高乳蛋白率。此外，在瘤胃中被降解的過瘤胃氨基酸可提高瘤胃微生物蛋白含量和總揮發性脂肪酸的濃度，為泌乳活動提供了更多的能量與前體物質，促進乳蛋白與乳脂的合成。而本研究中，日糧添加過瘤胃氨基酸對乳成分影響不顯著可能與產奶量顯著增加有關。乳體細胞數是反映乳腺健康狀況的重要指標，數值越小則乳腺越健康。本研究中，日糧添加過瘤胃氨基酸對體細胞數無顯著影響，與孫華等[17]的研究結果一致，表明過瘤胃氨基酸對乳腺健康沒有副作用。乳尿素氮是反映日糧蛋白質利用率的重要指標，正常范圍是10.00～16.00 mg/dL[18]。乳尿素氮濃度低于10.00 mg/dL或大于16.00 mg/dL時，分別表示日糧中可降解蛋白不足和過多。本試驗中，日糧添加RPMet和RPLys顯著降低乳尿素氮含量，與蘆娜等[6]的結果一致。因此，日糧添加過瘤胃氨基酸可促進其能氮平衡，提高蛋白質的利用效率。

3.3 過瘤胃氨基酸對泌乳早期奶牛血液生化指標的影響

血漿BUN是機體氮代謝的重要指標，小腸氨基酸是否平衡直接影響BUN的濃度[19]。TP高低可以反映機體蛋白質合成的強度[20]。本試驗中，日糧添加RPMet和RPLys顯著提高血清中TP和ALB含量，降低BUN的濃度，與丁大偉等[19]和張成喜等[21]的研究結果一致，表明日糧添加過瘤胃氨基酸改善了小腸氨基酸平衡，提高了機體的氨基酸利用率，進而增加了TP和ALB含量。由于乳中尿素直接來源于血液，因此，本試驗中日糧添加過瘤胃氨基酸對血清BUN的影響結果與乳尿素氮變化一致，均顯著降低。本試驗中，日糧添加RPMet和RPLys顯著提高GLU含量，與陳傲東等[22]的研究結果一致，原因可能與過瘤胃氨基酸表面的脂肪被奶牛小腸消化和吸收，從而促進了肝臟的糖異生作用。

3.4 過瘤胃氨基酸對泌乳早期奶牛經濟效益的影響

經濟效益決定氨基酸平衡日糧在生產中的應用前景。陳傲東等[22]在日糧中添加RPLys可提高奶牛經濟效益15.00 元/頭·天以上。蘆娜等[6]在日糧中添加RPMet和RPLys可提高奶牛經濟效益2.30 元/頭·天。本研究中，在日糧中添加RPMet和RPLys可提高奶牛經濟效益3.60 元/頭·天。以上結果表明，日糧添加過瘤胃氨基酸可顯著提高奶牛的經濟效益。

4 結論

本試驗條件下，泌乳早期奶牛日糧中添加RPMet 18 g/頭·天和RPLys 35 g/頭·天，可顯著提高奶牛產奶量，顯著提高血清TP、ALB和GLU含量，顯著降低乳尿素氮含量，可增加經濟效益3.60元/頭·天。