飼糧中添加不同脂肪來源對圍產后期奶牛生產性能和瘤胃發酵的影響

張海博， 郭 剛 ， 申躍宇， 李建國， 戶林其，楊 蒙， 王姍姍， 曹玉鳳， 沈宜釗， 高艷霞 ， 徐宏建

（1.河北農業大學動物科技學院，河北保定 071001；2.首農畜牧發展有限公司，北京 100076；3.河北省牛羊胚胎工程技術研究中心，河北保定 071001）

隨著奶牛飼養管理和育種水平的進步， 奶牛單產越來越高， 而產后奶牛能量負平衡發病率逐年上升， 隨之而來的是奶牛產后酮病和真胃變位等圍產期代謝疾病的發病率也逐年上升。 從機理上來講， 通過提高飼料能量水平和采食量能夠有效的緩解奶牛能量負平衡， 但是受產后激素水平等因素的影響， 產后奶牛采食量很難在短時間提升， 因此提高日糧的能量濃度是當前解決奶牛能量負平衡的重要手段之一。 目前提高日糧能量濃度主要依賴提高玉米等高淀粉谷物類的添加量，但是高淀粉日糧往往會導致奶牛瘤胃酸中毒風險提高，造成蹄葉炎和乳脂下降等問題。 因此，找到一種玉米替代物來提高日糧的能量濃度成為解決圍產奶牛能量負平衡問題的關鍵。 脂肪類產品因其能值高添加量少的特性， 可作為谷物類能量飼料的替代物，常見的脂肪類產品包括脂肪酸鈣、脂肪粉， 添加脂肪類產品是解決圍產后期奶牛能量負平衡問題的有效方法。張平等（2020）研究表明，在泌乳高峰期荷斯坦奶牛日糧中添加2% ～3%含C16 的棕櫚酸粉可顯著提升產奶量及乳脂率。王金合等（2020）研究表明，在日糧中添加20 g/kg的棕櫚酸油有助于提高生產性能。 Western 等（2020）研究發現，給高產奶牛添加棕櫚酸油從生產性能的方面分析要優于添加含有不飽和脂肪酸的產品；Ghasemi 等（2021）和Souza 等（2020）研究結果證明，添加棕櫚酸對泌乳早期奶牛的采食量，消化率和乳脂率有明顯的提升作用。此外，張磊等（2001）、Caldari-Torres 等 （2011） 以及劉艷琴等（2001）研究結果表明，日糧中添加脂肪酸鈣能夠有效的提高奶牛的產奶量和乳脂率并通過減少酮體生成來降低酮病的發生率。 目前研究主要集中在泌乳高峰及后期階段，對于圍產后期研究較少，且比較棕櫚酸與脂肪酸鈣添加效果研究也較少。因此，本研究主要針對產后0 ～21 d 的產后奶牛進行試驗， 旨在為圍產后期奶牛選擇能量添加劑產品提供理論依據、技術支持并確定適宜添加量。

1 材料和方法

1.1 試驗設計與飼養管理 試驗選取胎次[（2.95±0.1）胎]、體況、上胎次產奶量[（31.4±0.4）kg]和預產期接近的健康中國荷斯坦奶牛60 頭，采用完全隨機試驗設計，分為三組，每組20 個重復，每個重復1 頭奶牛，即基礎飼糧組（A 組）、脂肪酸鈣組（B 組）、脂肪粉組（C 組），分別于產后當天開始至產后21 d 飼喂3 種等能等氮 （NEL 7.24 MJ/kg；CP 18.1%，脂肪（酸）來源存在差異）的日糧，基礎日糧組成及營養水平見表1。 飼養試驗時間為21 d。試驗奶牛飼養管理條件一致。每天于6:00、14:00、21:00 飼喂3 次，自由采食，自由飲水，每天清洗水槽一次，以保證水質清潔和充足。 每天巡視牛圈，觀察記錄牛的采食與健康狀態。

表1 基礎日糧組成及營養水平（干物質基礎）

1.2 試驗材料 本試驗選用的脂肪添加劑產品購于天津益海嘉里公司生產美加力 （脂肪酸鈣C16=48%，C18:0=5%，C18:1=30%，C18:2=9%，生產批號：20191013z195；脂肪粉C16≥70%，C18:0=5%，C18:1≤20%，生產批號： 191010F134），其他原料均由牧場提供。

1.3 樣品采集與處理

1.3.1 采食量 每天準確記錄投料量和剩料量，日平均采食量＝日投料量－日剩料量。 統計每頭奶牛每天的平均采食量。

1.3.2 產奶量 通過利拉伐阿波羅系統（瑞典）記錄每頭牛每天產奶量并做好統計。

1.3.3 瘤胃液的采集 試驗牛只于分娩當天和試驗結束晨飼前， 采用口腔-瘤胃管采樣法采集瘤胃液，每組隨機選擇10 頭，經4 層紗布過濾后取得濾液。取10 mL 濾液，立即用pH 計測定瘤胃液pH；10 mL 濾液加0.1 mL 6 mol/L 鹽酸固氮，置于-20 ℃的環境中保存，備測NH3-N；取10 mL 濾液裝入離心管-20 ℃保存， 備測MCP。 取10 mL濾液裝入離心管帶回實驗室進行VFA 的前處理（10000 g 離心10 min，取上清1.5 mL，加0.15 mL 25%偏磷酸，用渦流混合器搖勻，靜置30 min，在10000 g 下離心15 min，取上清），-20 ℃保存。

1.3.4 血液樣品的采集與處理 血液樣品于分娩當天及產后7、14、21 d 晨飼前經尾根靜脈采血，每次每頭牛采集10 mL 全血，室溫靜置4 h 后，用離心機3000 r/min 離心15 min， 將上清液分裝于0.5 mL 的離心管中，-20 ℃保存待測。

1.4 樣品測定

1.4.1 飼料干物質測定 測定周期根據飼養分群方案3 d 檢測飼料水分， 并根據日糧的干物質水平計算新產奶牛干物質采食量。

1.4.2 血液指標測定 血液中生化指標： 甘油三酯（TG，105-000449-00）、總膽固醇（TCHO，105-000448-00）、葡萄糖（GLU，105-000454-00）、谷丙轉氨酶 （ALT，105-000442-00）、 谷草轉氨酶（AST，105-000443-00）、尿素氮（BUN）、高密度脂蛋白 （HDLC，105-000463-00）、 低密度脂蛋白（LDLC，105-000464-00） 采用深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司提供的試劑盒及全自動生化儀（BS402）進行檢測。β 羥丁酸（BHBA；DPE98444）、非酯化脂肪酸（NEFA；DRE98327）；牛瘦素（Lep；DRE98028）； 牛胰島樣生長因子-1 （IGF-1；DRE98016）由北京華悅昌生物科技有限公司提供的ELISA 試劑盒測定。

1.4.3 瘤胃液的測定 pH 在采樣當天使用美國UB-7 型酸度計測定，NH3-N 濃度參照馮宗慈（2005）（通過比色測定瘤胃液氨態氮含量方法的改進）方法，使用UV-2102PCS 紫外光可見分光光度計進行測定。 MCP 濃度參照Makkar 等（1982） 方法采用差速離心法和凱氏定氮法測定。VFA 含量參考Erwin 等（1961）的檢測方法測定。

1.5 統計方法 本試驗數據采用SPSS 22.0 軟件進行單因素方差分析（one-way ANOVA），差異顯著用Duncan's 法進行多重比較檢驗，數據用“平均值±標準誤” 的形式表示；P ≤0.05 表示差異顯著，P ＜0.01 表示差異極顯著，0.05 ＜P ≤0.1 表示存在變化的趨勢。

2 試驗結果及分析

2.1 不同能量來源日糧對采食量的影響 由表2可知， 除泌乳天數10 ～12 d 干物質采食量，B 組較其他兩組有下降的趨勢（P =0.06）外，其他各階段B 組奶牛的干物質采食量顯著低于A 組和C組（P ＜0.05），全期干物質采食量B 組較A 組和C 組下降18.78%和14.56%（P ＜0.01）。

表2 日糧中不同能量來源日糧對奶牛采食量的影響

2.2 不同能量來源日糧對產奶量的影響 由表3可知， 整個試驗期，B 組產奶量均低于A 組和C組 （P ＜0.05）， 但A 組和C 組差異不顯著 （P ＞0.05）， 全期產奶量B 組較A 組和C 組下降13.41%和12.48%（P ＜0.05）。

表3 日糧中不同能量來源日糧對奶牛產奶量的影響

2.3 不同能量來源日糧對血液理化指標的影響由表4 可知， 血液β-羥丁酸濃度在產后7、14 d差異不顯著（P ＞0.05），產后21 d C 組奶牛血液β-羥丁酸濃度較A 組和B 組下降16.44%和25.96%（P ＜0.05），A 組和B 組差異不顯著 （P ＞0.05）；血液NEEF 濃度在產后7 d 和14 d 差異不顯著（P ＞0.05），而在產后21 d C 組較A 組和B組下降31.49%和31.06%（P ＜0.05）；總膽固醇、甘油三脂、葡萄糖、胰島素生長因子、牛瘦素、尿素氮檢測產后0、7、14、21 d 組間差異不顯著（P ＞0.05）。

表4 日糧不同能量來源日糧對奶牛血清能量和蛋白變化代謝指標的影響

2.4 不同能量來源日糧對血清肝代謝指標的影響由表5 可知，在肝損代謝中谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶雖然在產后0、7、21 d 差異不顯著（P ＞0.05），但是產后14 d 谷丙轉氨酶C 組較A 組和B 組下降28.98%和35.32%（P ＜0.05）， 谷草轉氨酶下降28.66%和10.62%（P ＜0.05）。 A 組和B 組差異不顯著。堿性磷酸酶、高密度脂蛋白膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇產后0、7、14、21 d 差異不顯著（P ＞0.05）。

表5 日糧不同能量來源日糧對奶牛血清中肝功能代謝指標的影響

3 討論

3.1 不同能量來源日糧對荷斯坦奶牛干物質采食量的影響 奶牛干物質采食量是體現生產性能的基礎。 目前關于日糧中添加過瘤胃脂肪類添加劑的應用效果不一。 在添加脂肪酸鈣方面，Harvatine 等（2006）研究發現，對脂肪酸鈣奶牛的采食量有提升作用。 本試驗中B 組（脂肪酸鈣組）相比與A 組（玉米壓片）干物質采食量有所降低，與前人研究一致，造成下降的原因可能是：（1）脂肪酸鈣略帶皂味或與其他飼料風味物質產生交互作用，該物質會降低飼料適口性，從而影響采食；（2）脂肪酸鈣增加膽囊收縮素的分泌從而增加奶牛的飽腹感并引起采食量下降（殷正燕等，2016）。但也有研究表明日糧中添加脂肪類物質具有積極效果（Elliott 等，1996）。 在棕櫚酸研究方面，張福壽等（2022）在日糧添加1.5%（日糧干物質）棕櫚酸的采食量顯著高于未添加組（P ＜0.05）。本試驗中C組（脂肪粉組）干物質采食量顯著高于B 組。 這與Allen（2000）和Choi 等（1996）研究結果一致。而楊善軍（2003）在日糧中添加1.5% ～4.5%的棕櫚酸與采食量成負相關，與對照組相比，隨著棕櫚酸濃度的提升采食量有下降的趨勢（0.05 ＜P ＜0.1）。試驗結果的不同主要與日糧結構、營養濃度、牛群泌乳階段、添加劑含量不同有關。

3.2 不同能量來源日糧對荷斯坦奶牛產奶量的影響 目前， 對于在日糧中添加不同脂肪來源的添加劑對奶牛產奶量的影響存在一定差異。 在脂肪酸鈣研究方面，袁雪等（2016）在泌乳前期奶?；A日糧增加500 g/d·頭脂肪酸鈣添加劑， 試驗組產奶量有增加的趨勢（0.05 ＜P ＜0.1）。 而本試驗中脂肪酸鈣添加量為日糧0.64%， 產奶量較壓片玉米組下降4.36 kg（P ＜0.05）。 主要原因是脂肪酸鈣會嚴重影響泌乳早期干物質采食量， 導致產奶量下降。在棕櫚酸方面研究，Dohme 等（2000）研究表明， 在日糧中添加脂肪類物質對產奶性能有積極效果。 Kirovski 等（2015）在奶牛飼料中添加脂肪粉產品可改善泌乳奶牛能量負平衡并提高其產奶量。 劉培言等（2012）在泌乳中期奶牛中分三個階段添加100 ～300 g 脂肪粉，結果發現試驗組的平均產奶量極顯著高于對照組，增加4 kg/d·頭（P ＜0.01）。 Mosley 等（2007）也得出相似結果。本試驗中， 在奶牛早期日糧中添加脂肪粉連續飼喂21 d 后產奶量較壓片玉米組增加3.34 kg。 試驗結果與前人一致。 主要原因棕櫚酸在脂肪粉中占比85%以上，乳脂中的需求量可以通過日糧直接供給，減少體脂動員，增加飼料轉化率，提高產奶量。 而蔡瑞琪（2016）發現，在對產后15 ～70 d的泌乳階段的奶牛日糧中添加200 g 棕櫚酸，產奶量較對照組增加1.55 kg/d·頭（P ＞0.05）。 但也有研究表明日糧中添加不同脂肪來源的添加劑對奶牛產奶量影響不顯著（Isenberg 等，2018）。 主要原因是：（1） 脂肪酸鈣和脂肪粉屬過瘤胃類添加劑，而且在瘤胃內溶解度低，不會對瘤胃發酵及微生物多樣性造成不良影響， 同時其在真胃的吸收利用度高， 可使奶牛能量利用更高效 （劉亞軒，2005）。 （2）脂肪粉中的棕櫚酸對瘤胃pH、VFA 含量及瘤胃毛蟲糖類降解力存在一定相關性， 通過調整瘤胃發酵及毛蟲糖類降解來提高能量利用效率，從而提高產奶量（楊善軍，2003）。

3.3 不同能量來源日糧對荷斯坦奶牛血液理化指標的影響 血液指標是營養物質是機體代謝、轉運、合成的重要指標。血清葡萄糖反映泌乳期奶牛的能量平衡狀態， 也是肝臟機能及生產性能的重要體現。 B 組（脂肪酸鈣）和C 組（脂肪粉組）屬過瘤胃脂肪， 可為家畜提供能量， 提高血糖利用率，緩解能量負平衡。 蔡瑞琪等（2016）研究認為，奶牛日糧中添加過瘤胃脂肪可提高血糖濃度并提高其利用率，對緩解能量負平衡有積極影響。張克春等（2006）研究表明，飼喂產后30 d 和60 d 奶牛過瘤胃脂肪可提高血糖濃度， 提高能量利用率并緩解能量負平衡。 本試驗中，0 ～14 d，試驗組與對照組血液中BHBA、NEFA 和Glu 含量無顯著差異（P ＞0.05）。在第21 天，試驗組血糖濃度顯著高于A 組（P ＜0.05），與前人結果一致。 原因是：（1）脂肪含量與糖異生二者呈正相關，可提高奶牛能量利用抑制糖酵解 （Baumgard 等，2002）。（2）過瘤胃脂肪對丙酮酸羧化酶mRNA 有促進作用， 通過提高酶表達量來提高血糖濃度（Erickson等，1992）。尿素氮是反映氮代謝的重要指標，本試驗中，各組血清尿素氮差異不顯著，表明日糧中添加脂肪類添加劑對機體氮代謝沒有影響。

β-羥丁酸是奶牛酮病的重要血液生化指標。血液β-羥丁酸含量越高， 奶牛能量負平衡越嚴重。 Erickson 等（1992）研究認為，奶牛日糧中添加過瘤胃脂肪可緩解能量負平衡，降低酮病發病率。 Mcnamara 等（1995）研究認為，提高日糧脂肪添加水平可提高奶牛能量利用率，降低產后疾病發病率，促進機體健康，Schneider 等（1988）也得出相似結論。 NEFA 與脂肪代謝具有相關性，與脂肪分解、 能量負平衡呈正相關。 Rodriguez-Jimenez （2017）、Selberg 等 （2004）、Perkins 等（2001）研究認為，日糧添加過瘤胃脂肪可抑制體脂動員。 鮑文龍等（2020）研究發現，奶牛臨床酮病與高水平的NEFA 和β-羥丁酸呈正相關，Rodriguez-Jimenez 等（2017）也得出相似結論。 本試驗中， 棕櫚酸添加組的奶牛血液非酯化脂肪酸；β-羥丁酸降低，與前人試驗結果一致。 原因可能為：（1） 奶牛能量攝入不足， 動員體脂導致大量NEFA 進入血液并氫化為二氧化碳、 水和酮體，同時肝臟利用酮體能力有限，NEFA 大量沉積與肝臟中形成酮體引發酮病。 添加脂肪可降低NEFA 含量， 減少能量負平衡及酮病發病率（Mo等，2013）。（2）GPR120 通過Ca2+離子信號通路及PLG-MAPK 信號通路對糖酵解與脂肪分化起作用，從而抑制體脂動員，提高能量及血糖利用率，從而緩解能量負平衡（Katsuma 等，2005）。

4 結論

在本試驗條件下，飼糧中添加脂肪粉可提高圍產后期奶牛采食量和產奶量，緩解奶牛體脂動員程度，提高血清GLU 濃度，降低NEFA 和BHBA 濃度，緩解奶牛NEB，并且效果好于脂肪酸鈣組。