不同粗蛋白水平饲粮对围产期奶水牛生产性能和生殖激素的影响

1.1 试验时间与地点

试验于2019年11月18日~2020年1月3日进行，试验地点设在广西壮族自治区水牛研究所种畜场。

1.2 试验设计

选择年龄、胎次和产奶量相近的尼里-拉菲围产期奶水牛18头，采用单因素设计，随机分为3个组，每组6头。试验期共45 d，其中预试期7 d，正试期38 d。对照组根据NRC（2001）饲养标准设定粗蛋白（CP）水平为17.5%，Ⅰ组CP水平为16.5%，Ⅱ组CP水平为18.5%。调整方法为通过改变豆粕比例实现。试验饲粮组成及营养水平见表1。

1.3 饲养管理

每日分别于05：00、14：30饲喂2次，剩料控制在5%以内，自由饮水，采用管道式挤奶设备挤奶。

1.4 测定指标和方法

1.4.1 产奶量测定

预试期和正试期每天记录每组每头奶水牛的产奶量，每日2次，分别于05：00、14：30测定，并计算3.5%标准乳产量[3]。

3.5% FCM（kg）=0.515×产奶量（kg）+13.86×乳脂量（kg）

1.4.2 乳成分的测定

预试期和正试期每周三取一次全天奶样，采样时间分别为08：00和16：00，每次采集200 mL，摇匀后利用FOSS乳成分测定仪（FOSS FT2）测定乳脂率、乳蛋白、总固形物、非乳脂固形物、乳糖。

1.4.3 采食量测定

试验期间，分别在试验中期和后期进行2次采食量测定，每次持续3 d，分别对饲喂的象草、啤酒糟和精料进行称重并记录，确保饲喂结束料槽有少量剩余，并计算饲料转化率[3]。

饲料转化率（FE，%）=3.5%FCM（kg）/DMI（kg）

1.4.4 饲粮采集、测定分析

利用内源指示剂法，在断奶前3 d和试验结束前3 d收集试验动物粪便200 g，加入35%硫酸100 mL混合，置于65 ℃烘箱烘干后粉碎，测量粪便和饲料中CP、粗脂肪（EE）、DM、NDF和ADF含量，其中CP利用凯氏定氮仪（FOSS 8400）测定，NDF、ADF利用Van Soest法（Akom2000I）测定，酸不溶灰分采用4N酸不溶灰分法。各营养物质利用内源指示剂法计算表观消化率。

饲粮营养物质表观消化率（%）=[1-（b/a）×（c/d）]×100[4]

式中：a——饲粮中某营养物质的含量（%）；

b——粪便中某营养物质的含量（%）；

c——饲粮中盐酸不溶灰分的含量（%）；

d——粪便中盐酸不溶灰分的含量（%）。

1.4.5 繁殖性能测定

测定产后血液（产后第15、30 d）中PROG1、FSH、LH、E2等，方法为酶联免疫（ELISA）试剂盒测定（江苏晶美生物工程有限公司）。

1.5 数据处理

试验数据先用Excel软件处理，再用SPSS 17.0软件中的ANOVA过程进行单因子方差分析，差异显著性以P<0.05为判断标准，数据均采用“平均值±标准差”来表示。

2.1 不同CP水平饲粮对围产期奶水牛生产性能的影响（见表2）

由表2可知，与对照组相比，Ⅰ组DMI水平提高12.89%，Ⅱ组降低12.41%，差异显著（P<0.05）。3.5%FCM和FE，与对照组相比，Ⅰ组分别降低1.67%和14.81%，Ⅱ组分别降低29.97%和21.16%，差异不显著（P>0.05）。乳蛋白含量Ⅱ组、Ⅰ组均较对照组高，差异不显著（P>0.05），乳脂率Ⅰ组、Ⅱ组均较对照组低，差异不显著（P>0.05）。乳糖含量对照组、Ⅰ组显著高于Ⅱ组（P<0.05）。

2.2 不同CP水平饲粮对围产期奶水牛营养物质表观消化率的影响（见表3）

由表3可知，Ⅰ组CP、NDF、ADF表观消化率较对照组分别提高7.02%、19.85%和24.89%，差异不显著（P>0.05），而Ⅱ组CP、NDF表观消化率较照组低2.97%、1.43%，差异不显著（P>0.05）。

2.3 不同CP水平对围产期奶水牛血液生殖激素的影响（见表4）

由表4可知，奶水牛产后第15 dⅠ组血液中FSH、PROG1、LH均较对照组高，E2较对照组低，差异不显著（P>0.05），而Ⅱ组血液中FSH、PROG1、LH和E2含量均较对照组低，差异不显著（P>0.05）。奶水牛产后第30 d Ⅰ组PROG1、E2均较对照组高，FSH、LH较对照组低，差异不显著（P>0.05）；而Ⅱ组血液中FSH、PROG1、LH和E2含量均较对照组低，差异不显著（P>0.05）。

3.1 不同CP水平对围产期奶水牛生产性能的影响

提高奶牛生产性能非常具有挑战性，在提高采食量、产奶量、消化率同时还需考虑包括经济、环境方面因素。而为了提高奶牛生产性能，许多研究者通过改变饲粮能量、CP水平，对奶牛生产性能和繁殖性能等进行研究，结合经济效益等获得饲粮最佳配方。而通过大量研究分析发现饲粮蛋白、能量对产奶量、乳成分等影响存在许多的差异。Brun-Lafleur等[5]研究发现在适宜水平下，饲粮净能和瘤胃可代谢蛋白水平对产奶量、乳脂以及乳蛋白水平有显著影响（P<0.05）。Colmenero等[6]研究发现荷斯坦奶牛饲粮CP水平为13.5%~16.5%时，产奶量、乳蛋白和乳脂与饲粮CP水平呈线性正相关，当CP水平为17.9%~19.4%时，产奶量反而降低，而饲粮CP水平对干物质采食量（DMI）没有影响。Broderick等[7]也发现当饲粮CP为15.1%~16.7%时乳蛋白、乳脂含量随着饲粮CP水平增长而增长。Leonardi等[8]则发现饲粮CP由16.5%提高到18.4%，乳蛋白不受影响，但乳脂率有所提升。有研究表明，饲粮营养水平对产奶量、乳成分以及DMI的影响还与泌乳阶段、产奶量、品种、胎次有关。如Husnain等[9]通过对27个试验，125个处理和1 801头奶牛统计发现，饲粮CP和瘤胃可消化蛋白水平（RDP）对经产母牛乳脂和乳蛋白水平没有影响，而对初产母牛乳脂和乳蛋白有促进作用，但当日产奶量超过36 kg/d时，饲粮RDP提高可显著增加经产母牛乳蛋白含量。Brun-Lafleur等[5]也发现饲粮CP水平对不同产奶量奶牛的产奶性能影响是不一样的，且对不同产奶阶段影响也不一样，特别是泌乳初期，采食量偏低，CP需求得不到满足，提高瘤胃可消化蛋白往往能提高产奶量和乳蛋白含量，这与Junior等[10]研究结果一致。在奶水牛营养需要研究中，Verna等[11]认为奶水牛饲粮CP水平为12%时对乳产量和品质没有影响。Campanile等[12]则发现当泌乳天数为164 d、产奶量为7 kg/d时饲粮9%的CP水平可以满足奶水牛需要，但泌乳天数为132 d、产奶量为10 kg/d时饲粮9%的CP水平是不足的。而Tweatia等[13]则认为奶水牛饲粮泌乳中期最适宜CP水平为14%，过高或过低存在负效应。Santillo等[14]研究则发现，地中海水牛饲粮CP水平为12%~15%对产奶量和乳成分没有影响。本试验中当饲粮CP水平为16.5%和17.5%时，产奶量、乳脂率以及乳蛋白含量差异不显著（P>0.05），与Verna等[11]、Campanile等[12]、Santillo等[14]研究结果相比有一定差异，原因可能与泌乳阶段、产奶量、品种不同有关。而当饲粮CP达18.5%时，产奶量降低，乳蛋白含量上升，这与Colmenero等[6]、Leonardi等[8]、Verna等[11]、Campanile等[12]结果是一致的。究其原因，Omphalius等[15]研究认为饲粮高蛋白则主要通过增加乳腺对非必需氨基酸吸收，不改变乳腺离子流来增加乳真蛋白含量。因此，Haque等[16]、Cantalapiedra-Hijar等[17]认为提高饲粮RDP水平能有效提高乳真蛋白含量，但粪氮和尿氮含量增高，蛋白质利用率降低。Lee等[18]也发现降低饲粮RDP水平能降低尿氮和粪氮含量，且补充过瘤胃保护氨基酸时氨基酸消化率更高，乳中必需氨基酸回收率也更高。

早期Huhtanen等[19]表明影响奶牛生产性能的因素很多且有不确定性，但DMI大部分情况下会对生产性能造成巨大影响，特别是产奶量。Vyas等[20]研究指出，乳蛋白分泌与饲粮RDP供需模型相关，要考虑采食量、产奶量等因素。Daniel等[21]通过91个试验发现，RDP含量与DMI、产奶量极显著正相关（P<0.001）。Husnain等[9]通过对27个试验，125个处理和1 801头奶牛统计发现，饲粮CP和RDP水平对经产母牛乳脂和乳蛋白水平没有影响，但当日产奶量超过36 kg/d时，饲粮RDP提高可显著增加经产母牛乳蛋白含量，究其原因，作者认为这与DMI有关，在同样CP条件下，初产奶牛DMI和RDP获取较低，当增加CP或RDP含量时，显著增加乳脂和乳蛋白含量（P<0.05），这也解释了经产母牛在饲粮CP或RDP改变时，可通过提高DMI或降低DMI获取适宜的可消化蛋白，但当产奶量过高，而DMI达到最大化时，增加饲粮CP或RDP可显著增加乳蛋白和乳脂率。且有研究表明，适宜的瘤胃氨基酸水平能有效提高DMI，因为氨态氮水平对瘤胃生物酶的分泌影响显著，而采食的RDP水平对瘤胃氨基酸水平起决定作用[22]。这就很好地解释了本试验Ⅰ组随着饲粮CP降低，乳真蛋白含量反而比对照组高，即饲粮在一定范围内可降低CP含量，可通过提高DMI获取更多可代谢蛋白。试验中Ⅰ组虽然DMI显著高于对照组（P<0.05），但3.5%FCM反而较对照组低，造成饲料转化率降低，原因可能与体重变化有关，还需要进一步研究。而Ⅱ组饲粮CP水平为18.5%，远高于Verna等[11]、Campanile等[12]、Santillo等[14]推荐的奶水牛最适宜饲粮CP水平，虽然乳蛋白含量更高，但DMI显著低于其他两组（P<0.05），产奶量也较其他两组低。Lee等[18]通过多次试验比较发现当试验期超过4周时，当RDP变动超过10%会显著影响DMI和产奶量（P<0.05）。而Giallongo等[23]研究则发现RDP含量降低5%时，试验期超过10周，DMI和产奶量影响不显著（P>0.05）。因此，当饲粮CP水平在适宜范围变动，DMI和产奶量不受影响，而本试验Ⅱ组饲粮CP水平为18.5%时，RDP可能与围产期奶水牛饲粮最适RDP含量相比超过了一定范围，造成DMI显著低于其他两组（P<0.05），产奶量随着饲粮CP水平提高而降低。

3.2 不同CP水平饲粮对围产期奶水牛营养物质表观消化率的影响

影响奶牛对饲粮CP利用的因素很多，包括瘤胃可消化蛋白水平是否充足、过瘤胃蛋白是否满足肠道吸收和必需氨基酸比例是否满足奶牛需要，而NDF和ADF消化率与饲粮CP含量相关[7]。RDP是瘤胃微生物生长必需的营养物质，不但能提高瘤胃发酵，还能保证充足的微生物蛋白供应，为宿主提供70%~80%氨基酸需要[24]。较早时期，Misra等[25]研究表明采食更多RDP会增加瘤胃支链VFA，刺激纤维降解，而低CP饲粮如果能增加瘤胃支链VFA含量，同样能增加奶牛瘤胃有机物和纤维的降解，而饲粮非纤维碳水化合物提高则会降低瘤胃pH，抑制纤维降解，原因可能是纤维降解菌活动受到抑制。Javaid等[22]还认为适宜的饲粮CP水平使瘤胃氨态氮水平更适宜瘤胃生物活动，提高采食量，增加瘤胃降解蛋白能力，提高瘤胃微生物数量，刺激微生物产生降解酶，良性循环。Zhang等[26]发现玉米秸秆等细胞壁降解与细菌、原虫和真菌协作有关。Hassanat等[27]也认为饲粮营养不平衡，增加饲粮淀粉，降低蛋白水平会降低瘤胃pH，造成原虫和甲烷菌含量降低，纤维等降解能力下降。试验中虽然各组CP、NDF和ADF表观消化率差异不显著，但Ⅰ组各营养物质表观消化率均最高，这可能与Ⅰ组CP水平为16.5%，瘤胃环境更适宜微生物活动，采食量显著高于其他组（P<0.05），获得更多RDP，刺激NDF、ADF降解，结果与Javaid等[22]、Misra等[25]一致。

3.3 不同CP水平饲粮对围产期奶水牛血液激素的影响

人们发现饲粮营养物质水平对繁殖性能起重要作用，他们的关系越来越受到人们重视。奶牛利用碳水化合物、蛋白质产生VFA，作为维持、产奶和繁殖的主要能量来源[28]。CP能在奶牛泌乳、繁殖过程中提供必需氨基酸，如果CP供应不足会造成繁殖效率降低。研究表明，饲粮RDP水平过量也会影响奶牛繁殖性能。过量的RDP水平会造成血液尿素含量过高，而高水平的尿素会降低奶牛受胎率[29]。Dermauw等[30]研究发现血液尿素增高会降低子宫pH，对胚胎着床起副作用。FSH是促进卵巢细胞生长的调节剂，与LH共同作用于卵巢，促进卵泡生长，发情前FSH会短暂上升，而发情前后卵泡形态大小与LH的含量有关。李梓妍等[1]研究发现产后14 d奶牛FSH增高，刺激卵泡发育。梁冠生[31]研究表明发情后2、11 d或2、9、16 d开始卵泡期，开始前2.5 d左右FSH会短暂上升。本试验产后15 d及30 d（第一次发情后9 d左右）FSH和LH水平各组差异不显著（P>0.05），说明在该饲粮CP范围内对排卵未造成影响。雌激素（E2）能促进子宫生长，孕酮（PROG1）能促进受精卵着床和维持妊娠，奶牛孕酮含量与卵泡颗粒细胞数量呈正比[1]。试验中产后15、30 d血清孕酮含量随着饲粮CP水平增加而降低，说明在试验饲粮CP水平条件下，饲粮CP增加有降低卵泡颗粒趋势，但差异不显著（P>0.05）。因此可认为各组提供CP含量可满足水牛繁殖需要或对繁殖性能没有影响。

① 饲粮CP水平为17.5%时FE最高；

② 饲粮CP水平为16.5%能有效提高围产期奶水牛采食量和营养物质表观消化率；

③ 饲粮CP水平为18.5%则显著降低采食量，产奶量和养分表观消化率降低；

④ 饲粮CP水平为17.5%更适宜围产期奶水牛泌乳和繁殖营养需要。

参考文献及更多内容详见：

饲料工业，2022，43（1）：12-17

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