張軍，陳連民，王夢芝*，沈宜釗，蔡青和，張嬋娟

（1. 揚州市揚大康源乳業(yè)有限公司，江蘇揚州225004；2. 揚州大學動物科學與技術學院，江蘇揚州225009；3. 上海歐耐施生物技術有限公司，上海201613）

纖維素酶和丙二醇對產(chǎn)犢后奶牛消化及產(chǎn)奶性能的影響

張軍1，2，陳連民2，王夢芝2*，沈宜釗2，蔡青和3，張嬋娟3

（1. 揚州市揚大康源乳業(yè)有限公司，江蘇揚州225004；2. 揚州大學動物科學與技術學院，江蘇揚州225009；3. 上海歐耐施生物技術有限公司，上海201613）

本文旨在研究日糧中添加纖維素酶和丙二醇對圍產(chǎn)期奶牛消化和產(chǎn)奶性能的影響。試驗選擇24頭處于圍產(chǎn)期的奶牛，隨機分成3組。對照組飼喂基礎日糧，另設置試驗A組（基礎日糧+0.5%丙二醇制劑）和試驗B組（基礎日糧+0.1%纖維素酶制劑）。結(jié)果表明：在產(chǎn)后第40天和第100天，試驗組A體重顯著高于其他組（P＜0.05）；在產(chǎn)后第40天和第100天，試驗組CP和NDF的消化率顯著高于對照組（P＜0.05），試驗A組的DM消化率顯著高于試驗B組和對照組（P＜0.05）；在第100天試驗組產(chǎn)奶量顯著高于對照組（P＜0.05），且試驗A組高于（P＜0.05）試驗B組；試驗A組在第20天乳脂顯著高于其他組（P＜0.05），在第40天非脂固形物顯著高于對照組（P＜0.05）。綜上，日糧中添加丙二醇制劑及纖維素酶制劑能夠在一定程度上促進產(chǎn)后奶牛消化及產(chǎn)奶性能的提高，并以添加0.5%丙二醇制劑的效果較好。

纖維素酶；丙二醇；產(chǎn)后奶牛；消化性能；產(chǎn)奶性能

奶牛分娩后由于產(chǎn)犢帶來的應激,其消化道生理機能將發(fā)生一定程度的改變,如胃腸道的蠕動能力下降、營養(yǎng)物質(zhì)消化吸收不完全等。與此同時,其還需產(chǎn)奶以供犢牛哺育和滿足人類日常消費需要。在泌乳早期,高產(chǎn)奶牛需要動員自身身體脂肪和蛋白儲備才夠維持產(chǎn)奶量,這種狀態(tài)一直維持到其能量的攝入與產(chǎn)奶輸出達到平衡為止。這一時期的高產(chǎn)奶牛處于能量和氮負平衡狀態(tài)［1］。長期處于這種狀態(tài)而不能盡快恢復將會導致機體代謝紊亂、繁殖性能和泌乳性能降低等,影響奶牛的健康及再生產(chǎn)［2］。為此,相關研究者認為可以通過在日糧中添加酶制劑以幫助產(chǎn)后母牛改善其胃腸道的消化功能,提高其對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收率,增加其采食欲望,從而達到能量等營養(yǎng)物質(zhì)攝入與輸出的平衡狀態(tài)［3］；也有學者認為,為實現(xiàn)產(chǎn)犢后母牛營養(yǎng)、生理平衡狀態(tài),直接補充能量替代物相比通過改善其消化功能更加直接有效［4］。但目前有關兩者對產(chǎn)后奶牛消化和生產(chǎn)性能作用效果的比較研究還相對較少。本試驗即通過向產(chǎn)后奶牛日糧中添加消化改善劑纖維素酶制劑以及能量補充劑丙二醇制劑,比較其在產(chǎn)后奶牛營養(yǎng)物質(zhì)消化和產(chǎn)奶性能作用效果的影響,為纖維素酶制劑及丙二醇制劑在奶牛生產(chǎn)實踐應用中提供資料參考。

1 材料與方法

1.1 試驗動物選擇江蘇省宿遷市泗陽縣某牛場處于匣產(chǎn)前期(3～5胎次,產(chǎn)前8～10 d)的健康中國荷斯坦母牛24頭,體重(590±20)kg,305 d泌乳量5 000 kg左右,隨機分成3組,各組間牛的生理狀況基本一致。采取單頭栓養(yǎng),飼喂TMR日糧,自由采食并自由飲水。試驗期為2013年11月至2014年3月。

1.2 試驗方法試驗用基礎日糧配方的蛋白質(zhì)、能量等營養(yǎng)物質(zhì)需要量依照NRC標準進行配制［5］。以飼喂不添加任何其他成分的基礎日糧組為對照組,設置試驗組A(基礎日糧+0.5%丙二醇制劑,5 kg/t)和試驗組B(基礎日糧+0.1%纖維素酶制劑,10 kg/t),2種添加劑的添加量為上海歐耐施生物技術有限公司的推薦最優(yōu)用量,基礎日糧配方及營養(yǎng)成分見表1。試驗預飼期為15 d,正飼期為100 d。據(jù)奶牛生產(chǎn)情況配置試驗日糧總量,分別于每日09：00、15：00進行定時統(tǒng)一飼喂。

表1 基礎日糧組成及營養(yǎng)成分比例

1.2 樣品采集及保存

1.2.1 體尺測量于奶牛產(chǎn)犢后第1、20、40、100天07：00晨飼前進行體高、體斜長、胸匣等相關指標的測量,用以估算體重的變化情況。

1.2.2 飼料樣品采集及保存于飼喂前多點采集試驗TMR日糧樣,飼料樣品稱出重量,利用烘箱60℃烘24 h至半干,放置室溫下回潮24 h后再次稱量并粉碎后裝入袋中編號保存,以供相關營養(yǎng)物質(zhì)含量的測定。

1.2.3 糞樣采集及保存在試驗牛的尾部系一集糞袋,收集奶牛產(chǎn)犢后的第1、20、40、100天時間點前后各2 d糞便,充分混勻稱重。按每日排泄物的1/50取樣并混合,將糞便樣品放在自制的塑料瓶底中,每100 g鮮糞加10%鹽酸10 mL,并放入烘箱中,60℃烘干24 h,再取出回潮,粉碎裝袋并編號,以供相關營養(yǎng)物質(zhì)的消化率測定。

1.2.4 奶樣采集及保存逐日記錄每頭試驗牛的日產(chǎn)奶量,采集奶牛產(chǎn)犢后第1、20、40、60、100天時間點的前1 d、當日以及后1 d 03∶00時和15∶00時奶樣各50 mL并加入防腐劑重鉻酸鉀,將采集的6次奶樣進行等比例混合置于冰箱4℃保存,以供乳品相關指標的測定。

1.3 指標測定

1.3.1 體重估算公式體重(kg)=胸匣(m2)×體斜長(m)×90。

1.3.2 消化率測定飼料和糞便中常規(guī)成分的測定分析方法參照楊勝主編的《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測》進行［6］。采用2 mol/L鹽酸不溶灰分法測定產(chǎn)犢后母牛對日糧干物質(zhì)(DM)、粗蛋白(CP)、中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)的消化率,具體公式如下：

營養(yǎng)物質(zhì)消化率(%)=100%-(糞中營物質(zhì)含量×日糧酸不溶灰分含量/日糧營養(yǎng)物質(zhì)含量×糞中酸不溶灰分含量)

1.3.3 乳成分測定乳蛋白、乳脂、乳糖和非脂乳固物(SNF)的測定由揚州市揚大康源乳業(yè)通過舟麥FOSS全自動乳成分分析儀測定。

1.4 統(tǒng)計分析利用Excel2003對試驗數(shù)據(jù)進行整理,采用SPSS16.0軟件進行單因素方差分析,鄧肯氏法進行多重比較。P值表示差異顯著(P＜0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 母牛產(chǎn)后體重變化由表2可知,母牛產(chǎn)犢后體重呈現(xiàn)先下降再上升的趨勢。處理組與對照組相比在產(chǎn)后第1天和第20天,組間未見顯著差異(P＞0.05)；在產(chǎn)第40天和第100天試驗組A體重要顯著高于其他組,但試驗組B和對照組體重相比差異并不顯著(P＞0.05)。

表2 各試驗組不同時期體重變化情況kg

2.2 試驗組母牛產(chǎn)后營養(yǎng)物質(zhì)消化率的變化由表3可知,產(chǎn)后1～100 d母牛對DM、CP、NDF及ADF的消化率總體呈上升趨勢。在產(chǎn)后的第40天和第100天,試驗A組對干物質(zhì)的消化率要高于(P＜0.05)B組及對照組,試驗B組與對照組的差異則不顯著(P＞0.05)；在產(chǎn)后的第40天和第100天,試驗A組和試驗B組的CPWDF消化率顯著高于對照組(P＜0.05)；另外,試驗組間ADF消化率在產(chǎn)后各時期卻未見顯著差異(P＞0.05)。

表3 各試驗組營養(yǎng)物質(zhì)消化率的變化%

2.3 產(chǎn)奶量及乳成分的變化情況由表4可知,產(chǎn)后母牛的泌乳量大致呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。在產(chǎn)后的第60天,A組的日產(chǎn)奶量顯著高于對照組(P＜0.05),但與試驗B組差異不顯著(P＞0.05)。在產(chǎn)后的第100天,試驗A組的日產(chǎn)奶量最高,與其他2組相比差異顯著(P＜0.05)。同時,試驗B組的日產(chǎn)奶量也顯著高于對照組(P＜0.05)。在其余的時間點中,試驗A組的日產(chǎn)奶量高于其余2組,但組間未見顯著差異(P＞0.05)。

乳成分變化情況方面,試驗A組和試驗B組在各時期乳蛋白的含量要稍高于對照組,但差異不顯著(P＞0.05)；產(chǎn)后的第20天,試驗A組的乳脂含量顯著高于其余2組(P＜0.05),其他時間點則未見顯著差異；產(chǎn)后的整個時期中,乳糖的含量保持恒定,組間未見顯著差異；非脂乳固物方面,在產(chǎn)后的第40天,試驗A組的含量顯著高于對照組(P＜0.05),其余時間點的測定值未見顯著差異。

表4 各試驗組產(chǎn)奶量和乳成分的變化

3 討論

3.1 纖維素酶和丙二醇對產(chǎn)后母牛體重恢復的影響奶牛在產(chǎn)犢后一段時間內(nèi)泌乳量迅速上升達到高峰,使得奶牛不得不動用自身的能量、蛋白儲備以維持產(chǎn)奶。伴隨著這樣的一個過程,短期內(nèi)產(chǎn)后母牛的體重會呈現(xiàn)迅速下降的趨勢［1］。本試驗中,在奶牛產(chǎn)后第1天和第20天,各試驗組奶牛體重均有下降趨勢但組間未見顯著差異。在產(chǎn)后第40天和第100天試驗A組體重顯著高于對照組,而試驗B組與對照組相比差異則不顯著。Fonseca等［7］研究了向匣產(chǎn)期奶牛日糧中添加丙二醇制劑對奶牛體況評分、體重等變化情況的影響發(fā)現(xiàn)試驗組奶牛體重在匣產(chǎn)前期出現(xiàn)了下降且與對照組相比差異不顯著,但在匣產(chǎn)后期試驗組體重下降幅度要顯著低于對照組。劉強等［8］在丙二醇對匣產(chǎn)期奶牛能量負平衡及代謝產(chǎn)物的影響研究中也得到了與以上研究相一致的結(jié)果,說明日糧添加丙二醇制劑對于產(chǎn)后牛體重恢復有一定的促進作用。

3.2 纖維素酶和丙二醇對產(chǎn)后母牛營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響本試驗中,營養(yǎng)物質(zhì)的消化率在產(chǎn)后第1天和第20天并未出現(xiàn)顯著差異,可能是由于奶牛產(chǎn)犢后機體處于產(chǎn)犢應激之下,其消化吸收生理機能此期間內(nèi)尚處于一相對較差水平,通過添加纖維素酶制劑及丙二醇制劑并不能顯著改善營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率［9-10］。但在產(chǎn)后的第40和第100天,試驗A組DM、CP以及NDF的消化率均顯著高于對照組,該結(jié)果與劉強等［11］的研究結(jié)果相一致,即日糧中添加丙二醇制劑明顯改善了匣產(chǎn)后期母牛對DM、CP、NDF等營養(yǎng)物質(zhì)的消化率。Chibisa等［12］研究也表明,日糧中添加600 mL/d丙二醇對匣產(chǎn)前期母牛營養(yǎng)物質(zhì)消化率無顯著影響,但匣產(chǎn)后期DM和OM消化率提高趨向顯著,NDF消化率顯著提高。其他相關研究也證實了日糧添加丙二醇具有提高產(chǎn)奶量和飼料效率的作用［13］。Colucci等［14］認為丙二醇改善日糧營養(yǎng)物質(zhì)消化的機理,是由于飼喂丙二醇后延長了飼料在瘤胃內(nèi)的發(fā)酵時間,從而增加了營養(yǎng)物質(zhì)的消化率,這也可能是上述有助于產(chǎn)后母牛體重恢復的因素之一。

另本試驗中,在產(chǎn)后第40天試驗B組CP和NDF的消化率也顯著高于對照組,這與Beauchemin等［15］添加外源纖維素酶后,奶牛DM、OM、NDF、ADF等的全消化道消化率都有不同程度提高的結(jié)果相一致。本試驗中,纖維素酶雖然為最優(yōu)添加量但對DM和CP消化率的改善及后期體重的恢復作用沒有丙二醇制劑好。造成該差異的原因可能是丙二醇作為瘤胃丙酸鹽的前體物質(zhì),能夠迅速被吸收作為肝糖異生的前體物質(zhì)使得作用效果更明顯［16］,而纖維素酶的使用效果受環(huán)境因素及機體狀態(tài)等多種因素的影響。纖維素酶主要通過提高瘤胃對日糧纖維的消化率,提高瘤胃VFA的濃度進而提高了能量的利用效率,但整個過程需要足夠的作用時間。另外,纖維素酶作用的發(fā)揮受反應底物、瘤胃狀態(tài)等多重因素的制約,而產(chǎn)后奶牛的生理發(fā)生了巨大的變化,這可能也是作用效果不明顯的原因［17］。

3.3 纖維素酶和丙二醇對產(chǎn)后母牛泌乳量及乳成分的影響Yang等［18］報道,纖維素水解酶按一定比例添加于飼料中能夠提高泌乳奶牛的產(chǎn)奶量。本試驗中試驗B組在試驗后期的產(chǎn)奶量要高于對照組且在產(chǎn)后的第100天達到差異顯著。周麗芬等［19］研究了日糧中添加不同比例纖維素酶對奶牛乳品質(zhì)的影響發(fā)現(xiàn)不同比例纖維素酶的添加對乳成分的影響差異不顯著。本試驗中試驗B組乳成分變化情況與對照組相比也未見顯著差異,這與上述研究結(jié)果基本一致。劉強等［20］研究結(jié)果表明,對其泌乳早期產(chǎn)奶量、乳蛋白、乳脂、乳糖及乳干物質(zhì)等均無顯著影響。本試驗中,試驗A組乳成分也僅在產(chǎn)后第20天乳脂高于對照組,其他皆未見顯著變化,這與劉強等［20］的研究有一定的一致性。但本研究試驗A組顯著提高了產(chǎn)后奶牛的產(chǎn)奶量,與上述研究有所不同。造成產(chǎn)奶量研究結(jié)果不同的原因,可能是由于所測定的泌乳期不同所致。在本研究中測定了奶牛產(chǎn)后至泌乳100 d的產(chǎn)奶量；而劉強等［20］是研究泌乳早期的產(chǎn)奶量,奶牛在產(chǎn)后早期其體況尚未完全恢復。本研究中丙二醇制劑組提高產(chǎn)奶量的原因則可能是因為,丙二醇制劑改善了營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收,在一定程度上緩解了能量負平衡對機體造成的傷害,促進了產(chǎn)后奶牛體況恢復所致；也有可能是因為其作為能量補充物能直接被瘤胃壁吸收,而減少了體脂的動員,緩解了能量負平衡所致。

4 結(jié)論

本試驗條件下通過向產(chǎn)后奶?；A日糧中添加0.5%的丙二醇制劑及0.1%的纖維素酶制劑可以改善產(chǎn)后奶牛對部分營養(yǎng)物質(zhì)的消化率,促進體重恢復并對泌乳性能的改善具有一定的作用,其中以添加0.5%的丙二醇制劑效果相對更好。

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Effects of Cellulase and Propylene Glycol on Digestion and Milk Production Performance in Postpartum Cows

ZHANG Jun1,CHEN Lian-min2,WANG Meng-zhi2*,SHEN Yi-zhao2,CAI Qing-he3*,ZHANG Chan-juan3
（1.Yang Da Kang Yuan Dairy Company Limited；JiangsuYangzhou 225004,China；2.College of Animal Science and Technology,Yangzhou University,JiangsuYangzhou 225009,China；3.Shanghai Honest Biological Company Limited,Shanghai 201613,China）

The objective of this study was to investigate the effects of cellulase and propylene glycol on digestion and milk production performance of cows in postpartum cow.Twenty four perinatal cows were randomly divided into 3 groups with 8 cows per group.Three groups respectively were,control group（basal diet）,group A（basal diet+0.5% propylene glycol）and group B（basal diet+0.1%cellulase）.The results showed that.the cow body weight of group A was higher that those of other groups at d 40 and 100（P＜0.05）.Compared with the control group,experimental groups were significantly higher in digestibility of CP and NDF at d 40 and 100（P＜0.05）.The digestibility of DM in group A was significantly higher than those in group B at d 40（P＜0.05）.The milk yields of experimental groups were higher than those of the control group at d 100（P＜0.05）,and moreover the group A was significantly higher than the group B（P＜0.05）.The milk fat in group A was higher than those in other groups at d 20（P＜0.05）and higher milk SNF the control group in at d 40（P＜0.05）.It was concluded,diets adding with cellulase and propylene glycol had certain improvement on digestion and milk production performance；and the addition of 0.5%propylene glycol in diet had a better improving effect.

cellulase；propylene glycol；postpartum cows；digestibility；milk yield

S823.5

A

0258-7033（2015）09-0026-05

2014-07-18；

2014-11-28

江蘇省自然科學基金項目（BK20141270）；江蘇省農(nóng)業(yè)三新工程項目（SXGC；2013］321）；江蘇省優(yōu)勢學科

張軍（1969-），男，江蘇響水人，碩士，副教授，從事動物遺傳育種與營養(yǎng)相關研究工作，E-mail：yzu7788@163.com

*通訊作者：王夢芝，動物營養(yǎng)學博士，副教授，碩士生導師，E-mail：mengzhiwangyz@126.com