邵麗瑋, 郭建軍, 馮 曼, 王亞男, 符 樂,張洪偉, 范京惠, 安永福, 王曉芳*
(1.河北省畜牧獸醫研究所,河北 保定 071000;2.承德市農林科學院,河北 承德 067000;3.河北農業大學動物醫學院,河北 保定 071001)
奶牛酮病是泌乳奶牛常見的群發性疾病之一,也是圍產期奶牛多發的一種營養代謝性疾病,以奶牛血清、尿液以及牛奶中酮體(β-羥丁酸、乙酰乙酸、丙酮)升高為主要特征,沒有明顯的季節性限制,產前21 d~產后21 d極易發生(湯兆學,2018),多發于高產奶牛,且近年來有逐漸上升的趨勢(葉青華,2016)。另外,酮病的發生還會引起產后真胃變位、子宮炎、產奶量下降和繁殖效率下降等潛在問題,Markusfeld等(1987)研究表明,圍產期奶牛所有疾病中,酮病是影響圍產期奶牛的經濟效益最主要的疾病。
隨著國家減抗限抗行動的啟動,藥物飼料添加劑尤其是抗菌藥物飼料添加劑退出飼料行業,減少抗生素使用已成為行業的共識,尋找可替代抗生素飼料添加劑產品及應用方案,構建差異化競爭成為企業和科研人員的不二選擇;中草藥、微生態等相關的生物發酵制品無殘留,尤其在替代藥物飼料添加劑方面的天然性,成為減抗、替抗飼料添加劑的主力產品之一。因此,在上述背景下,開發出一種發酵中草藥飼料添加劑并應用在奶牛產后酮病防控上顯得格外有意義。本試驗在基礎日糧中添加中草藥飼料添加劑,研究其對奶牛產后酮病、生產性能和繁殖性能的影響,初步確定飼喂效果和適宜添加量,以期為后續試驗研究奠定基礎。
1.1 試驗材料 發酵中草藥飼料添加劑:課題組自制而成,主要成分為黃芪、黨參、炒白術、茯苓、當歸、焦山楂、大黃等17味中草藥,所有組分研磨后充分混合,得到中草藥組合物備用;用5%質量比的玉米粉做基料,然后用乳酸菌、釀酒酵母等特選微生物厭氧發酵7 d。試驗牛:新產牛,寧晉中百牧業有限公司提供。
1.2 試驗設計 采用完全隨機區組設計,依據胎次(2~3胎)、體況評分(2.8~3.2)、上一泌乳周期總產奶量相近(12 t)的原則,選20頭新產牛隨機分為4組,每組5頭牛。I組為對照組,II組、Ⅲ組、IV組為試驗組。對照組飼喂常規日糧,試驗組于產后4~30天在飼喂常規日糧基礎上每天每頭牛按低、中、高三個添加水平(80、100、120 g)添加發酵中草藥飼料添加劑,每頭牛早上飼喂的時候人工飼喂添加劑,保證每頭牛每天按規定添加量完全飼喂。每頭牛試驗期27 d,每9 d為一個采樣周期。飼養管理按牛場原有程序常規進行。
1.3 檢測指標及方法
1.3.1 產奶量 每天記錄每頭牛的產奶量,然后計算第4~12、13~21、22~30天及第4~30天的日均產奶量。
1.3.2 乳品質 于產后第4、17、30天采集早、晚兩次的乳樣,按1:1混合后,放入含有防腐劑的奶樣收集瓶中,快遞送到石家莊DHI檢測中心檢測。其中包括乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、干物質、乳尿素氮含量和乳體細胞數等。
1.3.3 血液生化指標 于產后第4、17、30天的晨飼前分別對20頭試驗牛尾跟靜脈采集血液10 mL,立即3500 r/min離心5 min后分離血清,隨后將其帶回實驗室置于-20℃冰箱中,貯存待檢血清葡萄糖(Glu)、β-羥丁酸(BHBA)、游離脂肪酸(NEFA)含量(酶免法,華衛德朗DR-200BS酶標分析儀,無錫華衛德朗儀器有限公司)。
1.3.4 產后疾病發生和繁殖性能 統計產后各組酮病臨床發病率和死淘率、產后初次配種天數、妊娠配種次數、首次發情配種率。
1.4 數據處理與分析 先用Excel 2007初步整理試驗數據,再用SPSS 17.0軟件比較均值(單因素分析)進行方差分析,并進行Duncan氏SSR法多重比較。結果以“平均值±標準差”表示。
2.1 發酵中草藥飼料添加劑對產奶量的影響從表1數據得知,整個試驗期四個組產奶量差異均不顯著(P>0.05)。隨著時間推移產奶量除對照組呈先升高后降低趨勢外,其他各組均呈逐漸增高趨勢。II組平均產奶量最高,比I組平均高0.63 kg/(頭·d),Ⅲ組和IV組產奶量卻比I組分別低1.95 kg/(頭·d)和1.81 kg/(頭·d)。但Ⅲ組提高的趨勢最大,Ⅲ組第22~30天日均產奶量比第4~12天高9.02 kg,I組提高5.96 kg,Ⅲ組比I組提高51.34%。

表1 不同水平發酵中草藥飼料添加劑對產奶量的影響 kg/(頭·d)
2.2 發酵中草藥飼料添加劑對乳品質的影響從表2數據得知,不同階段各組乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、干物質含量均沒有顯著差異(P>0.05),隨著產后天數的增加,乳脂率、乳蛋白率、干物質含量各組均呈降低的趨勢。但Ⅲ組與對照組相比均減緩了乳脂率、乳蛋白率的降低趨勢,Ⅳ組干物質降低的幅度最小。I組和II組乳糖先增加后降低,Ⅲ、Ⅳ組呈逐漸增加趨勢。I、II組體細胞數呈先降低后增加趨勢,Ⅲ組逐漸降低,IV組先增加后降低;在第4天,Ⅲ組和Ⅳ組顯著低于I組和II組(P<0.05);Ⅲ組在第17天顯著低于IV組(P<0.05),但與I、II組差異不顯著(P>0.05),在第30天顯著低于其他組(P<0.05),比I組降低56.60%。尿素氮各組不同時間點波動幅度不大,II、IV組呈降低趨勢,Ⅲ組整個階段最低。

表2 不同水平發酵中草藥飼料添加劑對乳品質的影響
2.3 發酵中草藥飼料添加劑對血清酮病主要相關指標的影響 由表3得知,各組血清葡萄糖、β-羥丁酸、游離脂肪酸水平隨著時間的推移基本上均呈逐漸增加的趨勢,葡萄糖各時間點各組差異均不顯著(P>0.05),但Ⅲ組升高趨勢高于其他組。β-羥丁酸到第30天Ⅱ組和Ⅲ組顯著低于Ⅰ組(P<0.05),均降低20.65%,與Ⅳ組差異不顯著(P>0.05);游離脂肪酸不同時間點各組水平差異均不顯著,各組增加水平差異也不顯著(P>0.05)。

表3 不同水平發酵中草藥飼料添加劑對血清酮病主要相關指標的影響 mmol/L
2.4 發酵中草藥飼料添加劑對產后疾病及繁殖性能的影響 從本試驗開始到這20頭牛全部配種或者淘汰(產后122 d),在產后第3天用試紙條快速檢測各奶牛血酮含量時發現,Ⅰ組有一頭奶牛血清酮體含量為1.9 mmol/L,Ⅱ組有一頭奶牛血清酮體含量為5.1 mmol/L,發病率各為20%,給這2頭酮病奶牛灌服3 d丙二醇后復檢血清酮體含量均小于1.0 mmol/L,處于健康水平;其他所有試驗奶牛含量均小于1.0 mmol/L,Ⅲ組、Ⅳ組酮病發病率均為0。另從表4可以看出,Ⅰ~Ⅳ組的平均產后首次配種時間分別為74.25、72、71.4 d和80.25 d,妊娠配種次數分別為1.75、1.8、1.6次和2.25次,首次情期受胎率為25%、40%、40%、0%。Ⅰ組因乳房炎和Ⅳ組因肢蹄病各淘汰1只牛,其他組沒有淘汰牛只。

表4 不同水平發酵中草藥飼料添加劑對產后疾病發生和繁殖性能的影響
3.1 發酵中草藥飼料添加劑對產奶量和乳成分的影響 產奶量和乳成分是評價奶牛生產性能高低的重要指標。但是高產奶牛在圍產期因能量負平衡誘發酮病等一系列常見疾病,從而影響了奶牛的產奶量和乳品質,嚴重影響了經濟利益。本試驗結果表明,奶牛產后一個月內產奶量成逐漸增加趨勢,雖然添加不同水平中草藥飼料添加劑對產奶量影響不顯著,但Ⅲ組產奶量提高水平最大。張善芝(2011)在中草藥添加劑對奶牛生產性能、乳房健康狀況的研究中發現,添加中草藥能顯著提高產奶量。中草藥中的各種有效成分共同作用達到健脾益氣和調節奶牛各內臟系統的陰陽平衡,還含有多種營養成分,有利于緩解奶牛產后的能量負平衡,從而改善奶牛的生產性能。圍產期奶牛產后奶中各個成分的分析結果表明,奶牛在產后隨著時間的推移,乳脂率、乳蛋白、乳糖、總乳固體都有一個緩慢的下降趨勢,大約在一個月左右達到一個相對穩定的水平,同時中草藥中含有許多有效的營養成分,能夠使奶牛初乳中的乳脂、乳蛋白、乳糖、總乳固體含量都有不同程度的提高(張銀,2013)。本試驗中除乳糖率變化與其不一致外,奶牛在產后一個月乳脂率、乳蛋白、干物質各組均呈降低的趨勢與其一致。雖然本試驗中添加不同水平中草藥后沒有顯著改善乳成分,但與對照組相比也不同程度減緩了降低趨勢,Ⅲ組表現較優。
3.2 發酵中草藥飼料添加劑對血清指標的影響奶牛酮病是高產奶牛產后多見的脂肪和碳水化合物代謝紊亂所引起的一種全身功能失調的代謝性疾病(何健,2016),主要的臨床特征為低血糖、高酮血、酮尿、酮乳,產奶量下降,消化功能紊亂等(Bava,2001)。正常情況下,奶牛產后血漿NEFA濃度會因分娩應激出現短暫的升髙降低變化。宿孝奇(2015)從產后1~4周酮病高發時期動態監測的結果來看,酮病組自產后1周起NEFA濃度迅速上升到最高,且此后雖有下降但持續高于健康奶牛組,與Loor等(2007)的研究結果相一致,說明酮病組奶牛因產后發生能量代謝負平衡啟動了體脂動員。研究表明,奶牛產后隨著產奶量的逐漸上升,采食量在28 d才會逐漸改善,這一時期最容易出現血糖不足能量負平衡狀態,因此,及時的給分娩后泌乳奶牛補充足量的糖和生糖先質尤為重要,對奶牛維持正常的生理活動,減緩體內脂肪的分解以及保持良好的體況有輔助作用(高陽,2015),同樣對防治奶牛酮病,緩解能量代謝負平衡更為重要。中草藥中有許多藥物可以促進消化、提高食欲,如建曲、麥芽等,而且建曲中含有大量的酵母菌和乳酸桿菌,對提高瘤胃微生物的消化能力非常有益。本試驗中,添加不同水平發酵中草藥飼料添加劑后均有不同程度提高葡萄糖水平的趨勢,特別是到產后第30天,II組、Ⅲ組顯著高于I組,與上述研究結果一致,可能與本發酵中草藥飼料添加劑中的中草藥成分焦山楂等及發酵微生物和基料有關。另外,本試驗產后4~30 d β-羥丁酸、游離脂肪酸濃度逐漸增加。但II組增加趨勢最小,特別是β-羥丁酸在第30天II組、Ⅲ組顯著低于對照組。說明該中草藥飼料添加劑在改善血糖,降血酮及降低脂肪動員方面有顯著效果,但由于試驗場條件限制,無法進行單槽飼喂統計每頭牛每天的采食量,但是根據現場觀察各組試驗牛的采食情況發現,飼喂該發酵飼料添加劑可以增加奶牛食欲,這與該中草藥飼料添加劑的成分及功能有關,此中草藥飼料添加劑就是主要針對奶牛產后氣血兩虧、肝氣不舒(脂肪肝等營養代謝問題)、食欲不振(采食量低,瘤胃功能紊亂)等問題而篩選的配方,其主要功能為補氣養血、斂陰清熱、活血祛瘀、保肝利膽、健脾利濕,對奶牛新產期酮病、營養負平衡以及生殖系統修復等問題有很好作用。
3.3 發酵中草藥飼料添加劑對產后疾病發生和繁殖性能的影響 研究表明,奶牛酮病和奶牛產后能量負平衡(NEB)會引起奶牛繁殖性能的下降(Rossi,2008)。據Goff等(1997)報道,奶牛繁殖性能下降的重要原因就是NEB的發生。Beam等(1999)研究發現,奶牛發生NEB后,首次黃體活動,首次配種時間,配種指數以及產犢間隔都會出現相應的增高或延長。奶牛NEB的發生會導致體脂動員加速,體重下降,懷孕所需能量和營養便會缺乏,子宮復舊時間增加,從而影響其生殖功能的恢復。另有研究表明 (葉承榮,2006;Herdth,2000),奶牛NEB會影響下丘腦維持促黃體素脈沖釋放的功能,而促性腺激素可以直接影響排卵和黃體的發育,NEB會抑制促性腺激素的分泌,同時也會影響卵巢對促性腺激素的應激敏感性,孕酮水平降低,導致奶牛分挽后發情期延長。酮病的產生是奶牛發生NEB的重要標志,據Cook等(2001)報道,奶牛發生酮病會導致其從產后至受孕的時間間隔延長,嚴重者可能引起奶牛不孕,致使奶牛的淘汰率升高。本試驗中從酮病發生率、繁殖性能及其他疾病或淘汰率上看Ⅲ組較好。Ⅲ組酮病發病率、產后首次配種時間、妊娠配種次數比I組分別降低100%、3.84%、8.57%,首次情期受胎率提比I組高60%。Ⅲ組沒有疾病及淘汰,I組因乳房炎淘汰1頭奶牛。
本試驗條件下,在奶牛產后第4~30天添加不同水平發酵中草藥飼料添加劑后對產奶量和乳品質有影響,但各試驗組均有減緩乳品質降低趨勢,且Ⅲ組體細胞數顯著降低。對酮病主要檢測指標β-羥丁酸改善效果顯著,并且可降低酮病發病率、產后首次配種時間、妊娠配種次數,提高首次情期受胎率。綜合考慮,Ⅲ組整體表現較優,建議該發酵中草藥飼料添加劑在新產牛中的用量為100 g/(頭·d)。