■郭婷婷 胡丹丹 金亞?wèn)| 徐曉鋒

（寧夏大學(xué)，寧夏銀川 750021）

目前，我國(guó)奶牛養(yǎng)殖業(yè)已經(jīng)開(kāi)始由數(shù)量的增長(zhǎng)轉(zhuǎn)向質(zhì)量的發(fā)展。面對(duì)日益激烈的國(guó)外優(yōu)質(zhì)奶源對(duì)我國(guó)奶業(yè)的沖擊，通過(guò)規(guī)?；B(yǎng)殖，提高奶牛單產(chǎn)和原料奶質(zhì)量已經(jīng)成為我國(guó)奶牛養(yǎng)殖業(yè)必然的發(fā)展方向[1]。由于奶牛泌乳需要大量能量來(lái)維持，進(jìn)而容易造成奶牛的能量負(fù)平衡。目前生產(chǎn)中的關(guān)注重點(diǎn)還是通過(guò)提高日糧的能量濃度來(lái)提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝入量，進(jìn)而提高奶產(chǎn)量，在產(chǎn)奶量得到增加的同時(shí)，也導(dǎo)致了奶牛瘤胃亞急性酸中毒現(xiàn)象的發(fā)生，日糧纖維消化率降低，乳脂下降綜合癥多發(fā)，飼料轉(zhuǎn)化效率降低以及飼養(yǎng)成本增加。近年來(lái)，人們發(fā)現(xiàn)甘露寡糖具有改善動(dòng)物腸道菌群結(jié)構(gòu)[2-3]，增強(qiáng)免疫力[4]，提高動(dòng)物生產(chǎn)性能的功能[5]。甘露寡糖對(duì)反芻動(dòng)物瘤胃發(fā)酵功能、機(jī)體免疫力、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率以及反芻動(dòng)物的生產(chǎn)性能也具有積極作用，但在反芻動(dòng)物體內(nèi)的作用機(jī)制了解還不夠深入。通過(guò)本試驗(yàn)來(lái)簡(jiǎn)單探究甘露寡糖對(duì)泌乳奶牛的瘤胃發(fā)酵及生產(chǎn)性能的影響,為甘露寡糖在奶牛健康養(yǎng)殖生產(chǎn)中的合理使用提供更多的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇4頭泌乳天數(shù)為20 d，日產(chǎn)奶量30 kg左右，體重為550 kg左右的經(jīng)產(chǎn)(二胎)中國(guó)荷斯坦泌乳奶牛作為試驗(yàn)動(dòng)物，日糧分為2組，分別為試驗(yàn)組、對(duì)照組。試驗(yàn)組每天添加甘露寡糖60 g/頭。采用2×2交叉試驗(yàn)設(shè)計(jì)，每期21 d，其中預(yù)飼期14 d，正式采樣期7 d。

1.2 試驗(yàn)日糧與飼養(yǎng)管理

根據(jù)NRC（2001）奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制日糧，日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。采用TMR飼喂方式，全天自由飲水。每期的前7 d逐步替換下一期日糧，每天擠奶3次，分別為早上6:00、12：00和晚上18:00。

表1 試驗(yàn)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.3 樣品采集與處理

1.3.1 瘤胃液采集

通過(guò)?？谇粚?dǎo)管采集瘤胃液，準(zhǔn)備牛鼻夾把牛頭固定，在口腔放入硬管（木頭、硬塑膠均可，內(nèi)徑要超過(guò)取樣軟管），插入深度不要超過(guò)咽部，外面露出20 cm左右，工作人員能夠用手把其固定，然后把軟管（2.5 m左右）通過(guò)口腔硬管內(nèi)徑逐步送入瘤胃，將牛頭壓低，通過(guò)牛的咀嚼過(guò)程瘤胃液自然流出。

1.3.2 瘤胃液的處理

將采集的瘤胃液轉(zhuǎn)移至實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，用四層紗布過(guò)濾。對(duì)用于測(cè)定瘤胃發(fā)酵指標(biāo)的瘤胃液進(jìn)行如下處理：

①測(cè)定pH值的瘤胃液：直接用pH計(jì)測(cè)定。

②測(cè)定揮發(fā)性脂肪酸的瘤胃液：用量筒量取約15 ml過(guò)濾后的瘤胃液，轉(zhuǎn)移至含有3 ml 25%的偏磷酸和0.6%的2-乙基丁酸的塑料采樣瓶?jī)?nèi)，于-20℃的冰箱內(nèi)保存?zhèn)錅y(cè)（氣相色譜法測(cè)定）。

③測(cè)定氨態(tài)氮的瘤胃液：取約10 ml過(guò)濾后的瘤胃液于離心管中，4 000 g離心30 min，取上清液分析氨態(tài)氮，氨態(tài)氮當(dāng)天進(jìn)行測(cè)定（苯酚-次氯酸鈉比色法，Broderick等，1980）。

1.3.3 奶樣的采集及處理

每期正式采樣期為7 d，采樣期每天記錄奶牛產(chǎn)奶量，早晚各取奶樣兩份，按產(chǎn)奶量加權(quán)值將早晚奶樣進(jìn)行混合，保存兩份，一份加重鉻酸鉀后用于乳成分測(cè)定（乳脂、乳蛋白、乳糖）；另一份-20℃冷凍保存，用于測(cè)定乳中尿素氮。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

pH值采用Sartotius普及型pH計(jì)測(cè)定（PB-10）；NH3-N濃度的測(cè)定采用比色法；VFA濃度的測(cè)定采用氣相色譜法；微生物蛋白的測(cè)定采用差速離心法測(cè)瘤胃微生物蛋白-考馬斯亮藍(lán)比色法。乳成分的檢測(cè)在寧夏DHI測(cè)定中心檢測(cè)。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2016進(jìn)行初步處理，應(yīng)用SAS 8.2兩階段交叉試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行方差分析。數(shù)據(jù)由“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。

2 結(jié)果

2.1 甘露寡糖對(duì)泌乳早期奶牛瘤胃發(fā)酵的影響

2.1.1 甘露寡糖對(duì)泌乳早期奶牛瘤胃中VFA含量的影響

表2 甘露寡糖對(duì)泌乳早期奶牛瘤胃VFA含量的影響(mmol/l)

由表2可見(jiàn)，試驗(yàn)組奶牛瘤胃液中乙酸的含量比對(duì)照組提高了17.7%，差異極顯著（P＜0.01）；丙酸和丁酸的含量比對(duì)照組分別提高了7.9%和14.6%，差異均不顯著（P＞0.05）；乙酸/丙酸的含量比對(duì)照組提高了8.5%，差異不顯著（P＞0.05）；總的揮發(fā)酸含量比對(duì)照組提高了13.8%，差異顯著（P＜0.05）。結(jié)果表明甘露寡糖對(duì)乙酸的含量影響較大，對(duì)丙酸和丁酸的含量影響不大，但是丙酸和丁酸的含量都有一定的提高。

2.1.2 甘露寡糖對(duì)泌乳早期奶牛瘤胃氨態(tài)氮、微生物蛋白含量的影響（見(jiàn)表3）

表3 甘露寡糖對(duì)泌乳早期奶牛瘤胃中MCP和NH3-N的影響

由表3知，菌體蛋白的含量比對(duì)照組提高了3.6%，差異不顯著（P＞0.05）；氨態(tài)氮的含量比對(duì)照組顯著降低了13.3%（P＜0.05）。結(jié)果表明甘露寡糖對(duì)瘤胃液中氨態(tài)氮含量的影響較大，對(duì)菌體蛋白的影響較小，但添加甘露寡糖后瘤胃液中菌體蛋白的含量略有提高。

2.2 甘露寡糖對(duì)泌乳早期奶牛乳產(chǎn)量及乳成分的影響

2.2.1 甘露寡糖對(duì)泌乳早期奶牛產(chǎn)奶量的影響

表4 甘露寡糖對(duì)奶牛產(chǎn)奶量的影響(kg/d)

由表4可知，產(chǎn)奶量與對(duì)照組比較提高了0.35%，差異不顯著（P＞0.05）。說(shuō)明甘露寡糖對(duì)奶牛產(chǎn)奶量的影響較小。

2.2.2 甘露寡糖對(duì)泌乳早期奶牛乳成分的影響

表5 甘露寡糖對(duì)乳成分的影響

由表5可知，乳脂率比對(duì)照組提高了3.4%，方差分析差異顯著（P＜0.05）；乳蛋白率比對(duì)照組提高了1.8%，差異不顯著（P＞0.05）；乳中體細(xì)胞數(shù)含量比對(duì)照組降低了47.5%，差異顯著（P＜0.05）；尿素氮含量比對(duì)照組降低了22.3%，差異不顯著（P＞0.05）。結(jié)果表明：甘露寡糖對(duì)乳脂含量的影響較大，對(duì)乳蛋白含量的影響較?。桓事豆烟菍?duì)乳中體細(xì)胞數(shù)的影響較高，可以明顯降低乳中體細(xì)胞數(shù)，說(shuō)明甘露寡糖可改善奶牛的健康狀況，提高牛奶品質(zhì)。

3 討論

3.1 甘露寡糖對(duì)泌乳早期奶牛瘤胃發(fā)酵的影響

3.1.1 甘露寡糖對(duì)泌乳早期奶牛瘤胃VFA含量的影響

本試驗(yàn)結(jié)果表明，添加甘露寡糖可以提高VFA產(chǎn)量，其中乙酸含量變化明顯，丙酸、丁酸的含量有增加的趨勢(shì)，但是變化不明顯，說(shuō)明甘露寡糖顯著促進(jìn)了瘤胃對(duì)纖維的降解率，提高了飼料中纖維的轉(zhuǎn)化利用效率。凌寶明等[6]通過(guò)在飼料中添加0.0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%濃度梯度的甘露寡糖，發(fā)現(xiàn)除0.6%濃度梯度下的VFA含量比對(duì)照組低，其余組的VFA的含量均比對(duì)照組高，且差異顯著（P＜0.05）。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，總的揮發(fā)酸的含量也顯著增加，總揮發(fā)酸含量增加可能原因是添加甘露寡糖后增加了瘤胃內(nèi)的可發(fā)酵碳源，也可能是甘露寡糖作為益生元刺激了瘤胃內(nèi)微生物的增殖，從而使瘤胃內(nèi)的可發(fā)酵碳源更充分地降解為揮發(fā)酸。林英庭等[7]以6只安裝永久性瘤胃瘺管的成年嶗山奶山羊去勢(shì)公羊?yàn)樵囼?yàn)對(duì)象，采用尼龍袋法測(cè)定外源添加寡糖的日糧NDF、ADF瘤胃降解率，試驗(yàn)結(jié)果表明，外源MOS可提高NDF和ADF的瘤胃降解率。趙臣[8]以6只安裝永久性瘤胃瘺管羯羊，進(jìn)行尼龍袋半體內(nèi)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)添加MOS可以顯著提高瘤胃ADF的降解率。本試驗(yàn)結(jié)果與肖宇[9]的報(bào)道一致，外源添加寡糖可以增加奶山羊瘤胃中TVFA和乙酸的含量。所以甘露寡糖的添加可以提高瘤胃中揮發(fā)酸的含量，但是適宜的甘露寡糖濃度會(huì)使得VFA的含量達(dá)到最優(yōu)水平，因此甘露寡糖的最適量需要進(jìn)一步的研究。

3.1.2 甘露寡糖對(duì)泌乳早期奶牛瘤胃氨態(tài)氮和微生物蛋白含量的影響

氨是瘤胃微生物蛋白合成的重要氮源。即使日糧中具有優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，仍然有40%的微生物蛋白利用氨代謝池[10]。但并不是氨濃度越高越好，當(dāng)血液中氨濃度超過(guò)5 mg/100 ml時(shí)會(huì)引起反芻動(dòng)物氨中毒。作為瘤胃微生物蛋白合成的氮源，Sarrer等[11]認(rèn)為，5 mg/100 ml的氨是保證瘤胃微生物生長(zhǎng)率最大時(shí)的最低濃度。Broudiscou等[12]提出瘤胃微生物蛋白合成的最優(yōu)氨濃度為8～9 mg/100 ml。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，飼料中添加甘露寡糖可以顯著降低氨態(tài)氮的含量，對(duì)菌體蛋白的合成有促進(jìn)作用。氨態(tài)氮降低的原因可能是由于加入甘露寡糖可以提高瘤胃微生物活性，增加微生物利用氨態(tài)氮合成菌體蛋白的能力，進(jìn)而導(dǎo)致氨態(tài)氮含量的下降。潘珂等[13]研究發(fā)現(xiàn)，功能性寡糖可以顯著提高瘤胃中氨態(tài)氮和菌體蛋白的含量。凌寶明等[6]通過(guò)在飼料中添加0.0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%濃度梯度的甘露寡糖，發(fā)現(xiàn)0.6%濃度梯度下的菌體蛋白的含量與對(duì)照組相比差異極顯著，0.4%濃度梯度下菌體蛋白的含量差異不顯著，其余試驗(yàn)組差異均顯著，只有0.8%和1.0%濃度下的氨態(tài)氮含量與對(duì)照組相比的差異達(dá)到顯著水平。對(duì)于不同的試驗(yàn)結(jié)果可能是由于添加甘露寡糖的濃度不同引起的。在本試驗(yàn)中氨態(tài)氮濃度大于上述最佳氨態(tài)氮濃度，飼料中加入甘露寡糖后氨態(tài)氮的含量有所下降，所以如何加入適量的甘露寡糖使得瘤胃中氮的含量更加趨近最優(yōu)氨濃度需要進(jìn)一步的研究。

3.2 甘露寡糖對(duì)泌乳早期奶牛產(chǎn)奶量及乳成分的影響

3.2.1 甘露寡糖對(duì)泌乳早期奶牛產(chǎn)奶量的影響

產(chǎn)奶量能反映牛群的產(chǎn)奶水平，還可以評(píng)價(jià)牛場(chǎng)的管理水平，也可以為配合更加經(jīng)濟(jì)的日糧提供依據(jù)。本試驗(yàn)中試驗(yàn)組和對(duì)照組產(chǎn)奶量無(wú)明顯提高，添加甘露寡糖使奶牛泌乳量有些許提高，相比對(duì)照組只提高了0.35%。鮑延安[14]報(bào)道了添加甘露寡糖后使奶牛的產(chǎn)奶量顯著增加，認(rèn)為這可能是甘露寡糖抑制、清除腸道病原菌和提高奶牛免疫力的綜合表現(xiàn)。王定發(fā)[15]報(bào)道中可見(jiàn)添加甘露寡糖對(duì)奶牛的產(chǎn)奶量沒(méi)有顯著提高。出現(xiàn)不同的結(jié)果可能有以下兩點(diǎn)原因：一是不同的試驗(yàn)項(xiàng)目在奶牛日糧中添加的甘露寡糖濃度不同，可能適宜的甘露寡糖含量才會(huì)顯著提高產(chǎn)奶量；二是不同的飼養(yǎng)管理水平和不同的日糧水平也可能導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果的差異。但是具體的原因還需要進(jìn)一步做更深入的研究。

3.2.2 甘露寡糖對(duì)乳成分的影響

本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加甘露寡糖可以顯著提高乳脂率，乳蛋白的含量沒(méi)有顯著提高。乳脂率的顯著提高可能是由于添加甘露寡糖后增加了瘤胃中乙酸的含量，為乳脂的合成提供了更多的原料。鮑延安等[16]通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加甘露寡糖牛奶的乳脂率得到了明顯的提高，乳蛋白率沒(méi)有顯著性變化，提高的幅度不大，針對(duì)乳脂率的顯著提高提出了可能存在的原因：認(rèn)為可能是因?yàn)楦事豆烟堑奶砑悠鸬搅舜龠M(jìn)脂類合成和代謝，從而提高了飼料轉(zhuǎn)化率,使機(jī)體更能充分利用飼料。李衛(wèi)華等[17]研究發(fā)現(xiàn)，添加甘露寡糖不會(huì)顯著提高牛奶中乳脂和乳蛋白的含量（P＞0.05）。鐔雪瑩[18]研究發(fā)現(xiàn)，飼料中添加纖維素酶和甘露寡糖可以提高牛奶中乳脂率（P＜0.05）。研究結(jié)果不盡相同，甘露寡糖添加對(duì)瘤胃微生物代謝影響的深層次機(jī)制研究需要深入開(kāi)展。

乳中體細(xì)胞數(shù)不僅可作為判斷乳質(zhì)量高低的指標(biāo)，還可用于判斷奶牛健康狀況。本試驗(yàn)中添加甘露寡糖后乳中體細(xì)胞數(shù)下降。說(shuō)明添加甘露寡糖后奶牛健康狀況明顯好轉(zhuǎn)，可能是因?yàn)楦事豆烟怯性鰪?qiáng)免疫力的功能，抑制病原菌，提高了奶牛的健康水平和免疫力，所以使體細(xì)胞數(shù)明顯下降。甘露寡糖能加強(qiáng)免疫力，減少奶牛呼吸道疾病[19]。王定發(fā)等[20]在對(duì)犢牛的血液免疫球蛋白的研究中發(fā)現(xiàn)，甘露寡糖能顯著提高動(dòng)物血清中的IgA和IgG水平。一些研究發(fā)現(xiàn)，甘露寡糖能有效提高動(dòng)物血清中的IgA水平[21-22]。這些研究結(jié)果與本試驗(yàn)相似，說(shuō)明甘露寡糖可以改善奶牛的健康狀況，降低奶牛乳房炎的發(fā)病率，降低牛奶中體細(xì)胞數(shù)。

4 結(jié)論

甘露寡糖對(duì)于奶牛瘤胃發(fā)酵有益，可提高瘤胃乙酸發(fā)酵比例，瘤胃液中丙酸和丁酸的含量均有上升的趨勢(shì)，降低瘤胃液中氨態(tài)氮的含量，使得瘤胃液中氨的含量更加趨近瘤胃微生物蛋白合成的最優(yōu)濃度，進(jìn)而提高牛奶的乳脂率。改善了奶牛乳腺健康水平（體細(xì)胞數(shù)明顯下降）。由于試驗(yàn)條件的限制，甘露寡糖的最適用量以及添加甘露寡糖對(duì)瘤胃微生物發(fā)酵模式有何影響等都需要進(jìn)一步的研究和探索。