植物精油對泌乳期奶牛生產性能養分消化、瘤胃發酵及氮平衡的影響

何 琴，楊 艷

（1.重慶市巴南區農產品質量安全中心，重慶 401320；2.重慶市巴南區動物疫病預防控制中心，重慶 401320）

由于抗生素的耐藥性及在畜產品中有藥物殘留的風險，引起了人們的重視，包括我國在內大多數國家已禁止在飼料中使用抗生素。植物提取物有幾種次級代謝物，當提取和濃縮時對細菌、真菌和病毒具有抗菌活性，同時這些次級化合物由于具有強烈的抗菌活性，可影響動物某些生理參數，被認為是抗生素替代品（康超，2017）。一些具有生物活性的植物化學物質（如皂苷）可能被用作抗生素的潛在天然替代品，有利于調節瘤胃發酵和動物生長性能。眾所周知，皂苷在細胞膜上與膽固醇形成復合物，對原生動物具有抗性，皂苷的抗原蟲活性改變了瘤胃發酵，提高了動物生產性能（馮志華等，2010）。植物提取物（如精油）對革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌均有抗菌活性，近年來也有研究報道了植物精油對瘤胃微生物的影響及其對反芻動物代謝的影響，其中精油可以調控瘤胃發酵參數，降低瘤胃氨產量，減少氮的排泄（（金恩望，2013）。Silva等（2020）報道，一些植物精油乳肉桂醛、丁香酚和香芹酚似乎是一種天然的抗生素替代產品，因為其作用機制與莫能菌素相似。此外，包括檸檬烯在內的精油化合物可以提高奶牛產奶效率（尹召華等，2011）。但目前關于復合植物精油在奶牛上的研究有限。因此，本研究旨在評估全混合日糧中添加植物精油對泌乳期奶牛養分攝入量、表觀消化率、瘤胃發酵及能量和氮平衡的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗設計 試驗將泌乳性能一致的16頭荷斯坦奶牛隨機分為2組，每組8個重復，每個重復1頭牛。對照組飼喂基礎全混合日糧，處理組飼喂基礎全混合日糧+150 mg/kg植物精油，試驗為期7周。

表1 基礎全混合日糧原料及營養水平

1.2 數據記錄 試驗期間記錄奶牛采食量，根據飼料中的養分含量計算養分攝入量。每天擠奶1次，記錄泌乳量，通過近紅外分析乳成分。試驗第32天收集奶牛糞便，參考Casali等（2008）的方法分析養分表觀消化率。

1.3 樣品采集與測定 試驗結束當天，用瘤胃導管采集每天奶牛瘤胃液50 mL，用四層紗布過濾，上清液參考汪水平等（2007）的方法分析瘤胃發酵指標。氮和能量平衡指標的測定參考雒國彬（2017）的方法進行。

1.4 數據處理 試驗結果用單因素方差進行分析（SPSS軟件），采用T檢驗進行多重比較，P＜0.05表示組間差異顯著。

2 結果與分析

2.1 植物精油對泌乳期奶牛養分攝入量和消化率的影響 由表2可知，對照組與植物精油組奶牛的養分攝入量（中性洗滌纖維、粗脂肪和酸性洗滌纖維）和中性洗滌纖維攝入量與體重比例無顯著差異（P＞0.05），而植物精油組奶牛干物質、有機物、粗蛋白質攝入量及干物質攝入量占體重的比例顯著低于對照組（P＜0.05）。對照組與植物精油組奶牛干物質、有機物、粗蛋白質和酸性洗滌纖維表觀消化率無顯著差異（P＞0.05），但植物精油組奶牛粗脂肪和中性洗滌纖維表觀消化率顯著高于對照組（P＜0.05）。

表2 日糧添加植物精油對泌乳期奶牛養分攝入及消化率的影響

2.2 植物精油對泌乳期奶牛瘤胃發酵性能的影響 由表3可知，對照組與植物精油組對奶牛瘤胃揮發性脂肪酸、乙酸和丙酸濃度及乙酸與丙酸比值無顯著差異（P＞0.05）。與對照組相比，植物精油組奶牛瘤胃pH和甲烷產量分別顯著降低2.22%和21.63%（P＜0.05），而瘤胃氨氮和丁酸濃度分別顯著提高9.67%和9.16%（P＜0.05）。

表3 日糧添加植物精油對泌乳期奶牛瘤胃發酵性能的影響

2.3 植物精油對泌乳期奶牛氮平衡和能量平衡的影響 由表4可知，對照組與植物精油組奶牛氮攝入量、尿氮排泄量、乳氮和微生物氮量無顯著差異（P＞0.05），同時兩組奶牛凈能和消化能攝入量及維持能量也無顯著差異（P＞0.05）。植物精油組奶牛糞氮排泄量較對照組顯著降低11.36%（P＜0.05），但泌乳凈能顯著提高13.22%（P＜0.05）。

表4 日糧添加植物精油對泌乳期奶牛氮平衡和能量平衡的影響

3 討論

本研究未發現對照組與植物精油組奶牛泌乳量和乳成分存在顯著差異（數據未列出），但植物精油組大部分養分的攝入量顯著低于對照組，作者推測，這可能與植物精油提高了奶牛能量攝入量及利用率，進而導致采食量降低，其他養分攝入量減少，這與 Tedeschi等（2003）的研究結果一致。Patra等（2019）研究表明，在日糧中添加80～160 mg/d的植物精油會影響綿羊晝夜采食行為。植物精油對養分攝入量的反應差異表明精油效果取決于精油化合物的劑量和類型。植物精油組奶牛粗脂肪和中性洗滌纖維表觀消化率顯著高于對照組，值得一提的是，本研究奶牛處于泌乳期中后期，能量正平衡狀態，這與Tager和Krause（2011）報道的肉桂醛和丁香酚精油提高養分表觀消化率的結果一致。

與對照組相比，植物精油組奶牛瘤胃pH降低，這可能與精油可能抑制瘤胃有害菌，提高乳酸菌等有益菌數量有關（Allen，2007）。

在瘤胃液中，植物精油組氨氮濃度顯著提高，表明植物精油對降低瘤胃環境中氨的產量無明顯作用，因此，氨氮濃度的增加與干物質攝入量的降低有關，但對蛋白質消表觀化率沒有影響，這與Wallace等（2002）的研究結果相反。Hess等（2004）提出，植物化合物并不總能降低瘤胃氨氮濃度，因為其抗原蟲作用可增加細菌種群。

在本研究中，植物精油對奶牛氮利用和微生物氮合成無顯著影響。在粗蛋白質消化率方面，由于兩組無顯著差異，證明上述結果合理。同樣，Vendramini等（2016）研究也報道，植物精油組對動物微生物氮合成效率無顯著改善作用。但飼喂植物精油的奶牛較對照組奶牛表現出更高的泌乳凈能利用效率。

4 結論

日糧添加植物精油能降低泌乳期奶牛大部分的養分攝入量，但改善了粗脂肪和中性洗滌纖維表觀消化率，提高瘤胃丁酸濃度，降低糞氮排泄量，進而可以降低甲烷排放。