林 靜 趙鑫源 都 文 王雅晶 曹志軍 李勝利* 余 雄

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，烏魯木齊830052；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京市生鮮乳質(zhì)量安全工程技術(shù)研究中心，北京100193)

復(fù)合酶制劑對(duì)泌乳奶牛瘤胃發(fā)酵、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率及生產(chǎn)性能的影響

林 靜1,2趙鑫源2都 文2王雅晶2曹志軍2李勝利2*余 雄1*

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，烏魯木齊830052；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京市生鮮乳質(zhì)量安全工程技術(shù)研究中心，北京100193)

本試驗(yàn)旨在研究飼糧中添加不同劑量的復(fù)合酶制劑對(duì)泌乳奶牛瘤胃發(fā)酵、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、血清指標(biāo)及生產(chǎn)性能的影響。選擇體重、胎次[(2.30±0.06)胎]、產(chǎn)奶量[(37.00±0.03) kg/d]、泌乳天數(shù)[(90±0.15) d]相近的9頭泌乳期荷斯坦奶牛，隨機(jī)分成3組，每組3頭。采用3×3拉丁方設(shè)計(jì)，對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組Ⅰ和試驗(yàn)組Ⅱ分別在基礎(chǔ)飼糧基礎(chǔ)上添加10和20 g/(頭·d)的復(fù)合酶制劑，進(jìn)行3期動(dòng)物試驗(yàn)。每期21 d，其中14 d為預(yù)試期，7 d為采樣期。結(jié)果表明：1)飼糧中添加10 g/(頭·d)的復(fù)合酶制劑顯著提高奶牛瘤胃液中丁酸的濃度(P<0.05)，而對(duì)總揮發(fā)性脂肪酸和其他揮發(fā)性脂肪酸的濃度無顯著影響(P>0.05)；2)與對(duì)照組相比，飼糧中添加10 g/(頭·d)的復(fù)合酶制劑顯著提高奶牛對(duì)干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)和中性洗滌纖維的表觀消化率(P<0.05)，對(duì)酸性洗滌纖維的表觀消化率也有一定的提高作用(P=0.06)；3)飼糧中添加10和20 g/(頭·d)的復(fù)合酶制劑顯著提高了奶牛的產(chǎn)奶量(P<0.05)，且10 g/(頭·d)組的4%校正乳(4%FCM)產(chǎn)量、乳脂產(chǎn)量和乳糖產(chǎn)量分別較對(duì)照組提高4.85(P<0.05)、0.49(P<0.05)和0.32 kg/d(P<0.05)；4)復(fù)合酶制劑的添加未對(duì)奶牛血清指標(biāo)產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)。綜上，飼糧中添加10 g/(頭·d)復(fù)合酶制劑能夠顯著提高泌乳奶牛的產(chǎn)奶量、乳脂產(chǎn)量和瘤胃液丁酸濃度，且飼喂效果優(yōu)于添加量為20 g/(頭·d)時(shí)。綜合考慮，泌乳奶牛飼糧中復(fù)合酶制劑的推薦添加量為10 g/(頭·d)。

復(fù)合酶制劑；泌乳奶牛；瘤胃發(fā)酵；營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率；生產(chǎn)性能

飼用酶制劑主要分為單一酶制劑和復(fù)合酶制劑，復(fù)合酶制劑中存在多種酶，以一種或者多種單一酶制劑為主體，與其他酶制劑混合而成。在當(dāng)前“健康、優(yōu)質(zhì)、高效、環(huán)?！钡酿B(yǎng)殖環(huán)境下，飼用酶制劑已作為一種無毒副作用的綠色新型添加劑應(yīng)用于畜牧業(yè)配合飼料中。外源酶制劑最初應(yīng)用于豬、雞等單胃動(dòng)物時(shí)，可提高動(dòng)物對(duì)飼料養(yǎng)分的消化和生產(chǎn)性能，作用機(jī)理也較為清楚[1-4]。而外源酶制劑在反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用研究起步相對(duì)比較晚，起初部分學(xué)者認(rèn)外反芻動(dòng)物自身合成的酶已經(jīng)足夠消化纖維飼料，加之外源酶制劑在反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)會(huì)受蛋白質(zhì)分解菌的破壞而失活，故認(rèn)為外源酶制劑應(yīng)用于反芻動(dòng)物是沒有必要的。最近研究結(jié)果證實(shí)，外源酶制劑能夠在瘤胃中穩(wěn)定存在，這再次引起了研究人員在反芻動(dòng)物飼糧中添加外源酶的興趣。

研究表明，在反芻動(dòng)物飼糧中添加一定比例的以纖維素酶和木聚糖酶為主的復(fù)合酶制劑能破壞植物細(xì)胞壁、消除抗?fàn)I養(yǎng)因子、補(bǔ)充動(dòng)物內(nèi)源酶的不足，改善動(dòng)物對(duì)養(yǎng)分的消化，從而提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能[5]。然而，復(fù)合酶制劑的使用效果與酶制劑的種類、添加方式、飼糧組成、動(dòng)物所處的生理狀態(tài)等因素有關(guān)，導(dǎo)致其作用效果往往很不穩(wěn)定[6-9]。近年來，隨著生物技術(shù)的不斷提高和完善，外源復(fù)合酶制劑在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用越來越廣泛。鑒于復(fù)合酶制劑應(yīng)用于反芻動(dòng)物的生產(chǎn)實(shí)踐的效果具有一定的變異性，且其作用機(jī)理尚不是很清楚。本試驗(yàn)在全混合日糧(TMR)中添加以纖維素酶、木聚糖酶和葡聚糖酶為主的外源復(fù)合酶制劑，研究其對(duì)泌乳奶牛瘤胃發(fā)酵、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率、血清指標(biāo)和生產(chǎn)性能的具體影響，擴(kuò)充復(fù)合酶制劑應(yīng)用效果的數(shù)據(jù)資料，以期為復(fù)合酶制劑的合理使用及其作用機(jī)理的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用反芻動(dòng)物專用復(fù)合酶制劑由湖南尤特爾生化有限公司提供，主要成分如下：纖維素酶3 000 U/g，木聚糖酶10 000 U/g，β-葡聚糖酶5 000 U/g，果膠酶1 000 U/g。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇體重、胎次[(2.30±0.06)胎]、產(chǎn)奶量[(37.00±0.03)kg/d]、泌乳天數(shù)[(90.00±0.15) d]相近的9頭荷斯坦奶牛，隨機(jī)分成3組，每組3頭。采用3×3拉丁方設(shè)計(jì)，對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，試驗(yàn)組Ⅰ和試驗(yàn)組Ⅱ分別在基礎(chǔ)飼糧基礎(chǔ)上添加10和20 g/(頭·d)的復(fù)合酶制劑，進(jìn)行3期動(dòng)物試驗(yàn)。每期21 d，其中14 d為預(yù)試期，7 d為采樣期。試驗(yàn)全期采用TMR飼喂，每天2次，分別在08:00和14:00飼喂，且在每天08:00將提前稱量好的不同劑量復(fù)合酶制劑撒在對(duì)應(yīng)組TMR中，混合均勻后飼喂給試驗(yàn)?zāi)膛！Ｕ麄€(gè)試驗(yàn)期間通過自動(dòng)采食槽系統(tǒng)(roughage intake control system，RIC，荷蘭)記錄試驗(yàn)?zāi)膛５牟墒沉考笆Ａ狭?。奶牛日機(jī)械擠奶3次(05:30、14:00和20:00)，散欄飼養(yǎng)，自由飲水。每天按時(shí)觀察并作好奶牛的采食、反芻、糞尿、乳房炎以及蹄病發(fā)病情況的記錄。

1.3 試驗(yàn)飼糧

動(dòng)物試驗(yàn)選在北京市順義區(qū)中地良種奶?？萍紙@進(jìn)行。以玉米、玉米青貯、苜蓿等為主要原料配制的TMR作為基礎(chǔ)飼糧，基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見表1。

1.4 樣品采集及檢測(cè)指標(biāo)

1.4.1 飼料樣品的采集及分析

每天利用自動(dòng)采食槽監(jiān)控系統(tǒng)記錄每頭奶牛的采食量和剩料量，用于計(jì)算試驗(yàn)?zāi)膛５母晌镔|(zhì)采食量(DMI)。每周采集1次飼料樣品，所得飼料樣品于65 ℃烘箱烘干，回潮，制備成風(fēng)干樣品，粉碎后保存待測(cè)。根據(jù)張麗英[10]所描述的方法首先測(cè)定飼料樣品的干物質(zhì)(DM)，然后在DM基礎(chǔ)上測(cè)定飼料樣品的粗蛋白質(zhì)(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、鈣(Ca)和磷(P)的含量。同時(shí)測(cè)定酸不溶灰分(AIA)含量，用于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的計(jì)算。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet %

續(xù)表1項(xiàng)目Items含量Content維生素與礦物質(zhì)預(yù)混料Mineral-vitaminpremix3)0.47氧化鎂MgO0.16合計(jì)Total100.00營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Nutrientlevels(DMbasis)4)產(chǎn)奶凈能NEL/(MJ/kg)7.02粗蛋白質(zhì)CP16.34中性洗滌纖維NDF28.28酸性洗滌纖維ADF18.22粗脂肪EE5.09粗灰分Ash7.45鈣Ca0.86磷P0.42

1)過瘤胃脂肪酸購自德國(guó)百事美公司。 Rumen-pass fatty acid was brought from Berg-Schmidt Co., Germany.

2)防霉劑購自奧地利百奧明公司。Mycotoxin removement agent was brought from Biomin Co., Austria.

3)維生素與礦物質(zhì)預(yù)混料可為每千克飼糧提供Mineral-vitamin premix provided the following per kg of the diet：VA 1 000 000 IU，VD3280 000 IU，VE 10 000 IU，煙酸 nicotinic acid 1 000 mg，Cu 3 250 mg，Mn 4 800 mg，Zn 12 850 mg，I 140 mg，Se 150 mg，Co 110 mg。

4)除泌乳凈能為計(jì)算值[泌乳凈能(MJ/kg)=0.055 1×消化能(MJ/kg)-0.094 6]外，其他營(yíng)養(yǎng)水平均為實(shí)測(cè)值。NELwas a calculated value [NEL(MJ/kg)=0.055 1×DE (MJ/kg)-0.094 6], while other nutrient levels were measured values.

1.4.2 產(chǎn)奶量和乳成分測(cè)定

試驗(yàn)采樣期內(nèi)每天記錄每頭牛的產(chǎn)奶量，并計(jì)算4%校正乳(4%FCM)產(chǎn)量。于每期試驗(yàn)采樣期的第1天和第2天連續(xù)2 d收集試驗(yàn)?zāi)虡樱?、中、晚奶樣?∶3∶3混合成50 mL后加入重鉻酸鉀防腐劑，樣品及時(shí)送至北京奶牛中心使用多功能乳成分分析儀(MilkoScan 605,Foss Electric,Hillerod,丹麥)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)指標(biāo)包括乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、乳體細(xì)胞數(shù)以及乳尿素氮含量。

1.4.3 瘤胃液的采集及相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

每期試驗(yàn)采樣期的第3天和第4天，于晨飼(08:00)后采用口腔導(dǎo)管法每隔2 h(即晨飼后0、2、4、6、8 h)收集瘤胃內(nèi)容物50 mL。4層紗布過濾后，立即用pH計(jì)測(cè)定其pH，然后在1 500×g離心力下離心15 min，收集上清液，分裝于2個(gè)塑料瓶中，-20 ℃冷凍保存，用于測(cè)定瘤胃液中氨態(tài)氮(NH3-N)和揮發(fā)性脂肪酸(VFA)的濃度。NH3-N的濃度采用苯酚-次氯酸鈉比色法在紫外分光光度計(jì)[UV-2600，尤尼柯(上海)儀器有限公司]上測(cè)定，VFA的濃度應(yīng)用氣相色譜儀(Agilent 6890N，北京北分天普儀器技術(shù)有限公司)測(cè)定。

1.4.4 血樣的采集及相關(guān)指標(biāo)測(cè)定

每期試驗(yàn)采樣期的第7天，于晨飼前利用真空普通采血管(購自山東奧賽特醫(yī)療器械有限公司)尾靜脈采集所有試驗(yàn)牛的血液10 mL。將采集的血樣立刻放入離心機(jī)中，在1 500×g離心力下離心15 min，吸取上清液分裝到1.5 mL離心管中，置于-20 ℃保存。血清樣本送至北京萊博泰瑞科技發(fā)展有限公司采用比色法測(cè)定血清中葡萄糖(glucose，GLU)、甘油三酯(triglyceride，TG)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、游離脂肪酸(free fatty acid，F(xiàn)FA)、β-羥丁酸(β-hydroxybutyric acid，BHBA)、尿素氮(urea nitrogen，UN)、總蛋白(total protein，TP)和白蛋白(albumin，ALB)的含量。

1.4.5 糞樣的收集與分析

于每期試驗(yàn)采樣期的第5～7天，采用直腸取糞法連續(xù)收集糞樣12次，每頭牛每次收集糞樣300～500 g，采樣時(shí)間點(diǎn)分別為第5天的04:00、09:00、14:00和19:00時(shí)，第6天的05:00、10:00、15:00和20:00時(shí)，第7天的06:00、11:00、17:00和22:00。最后1天采樣結(jié)束后將每頭牛的糞樣均勻混合后取200 g左右，按照1/4糞重加入10%的酒石酸，再次混勻烘干制備成風(fēng)干樣，用于測(cè)定糞中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和AIA的含量，然后根據(jù)糞和飼料中AIA的含量來計(jì)算營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率，計(jì)算公式參照Zhong等[11]的文獻(xiàn)，具體如下：

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率(%)=[1-(Ad×Nf)/

(Af×Nd)]×100。

式中：Ad(g/kg)和Af(g/kg)分別指飼糧和糞中的AIA含量；Nd(g/kg)和Nf(g/kg)分別指飼糧和糞中對(duì)應(yīng)的某營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)先在Excel 2007進(jìn)行初步的整理，采用SPSS 19.0中ANOVA模型進(jìn)行分析，應(yīng)用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，顯著性水平定為P<0.05，試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SE)。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合酶制劑對(duì)泌乳奶牛瘤胃液pH、NH3-N及VFA濃度的影響

由表2可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組Ⅰ的瘤胃液丁酸濃度顯著提高(P<0.05)；此外，試驗(yàn)組Ⅰ的瘤胃液乙酸濃度有提高、NH3-N濃度有降低的趨勢(shì)，但差異不顯著(P>0.05)。瘤胃液pH，總揮發(fā)性脂肪酸(TVFA)、丙酸濃度以及乙酸/丙酸均未受到復(fù)合酶制劑添加量的顯著影響(P>0.05)。

圖1為3組試驗(yàn)牛采食后0、2、4、6、8 h的瘤胃液pH和NH3-N濃度的變化趨勢(shì)。3組奶牛采食后瘤胃液pH變化趨勢(shì)基本一致，從采食后0 h開始逐漸降低，在采食后6 h左右達(dá)到最低值，之后又逐漸升高。3組奶牛采食后瘤胃液NH3-N濃度變化趨勢(shì)液基本一致，在采食后2 h達(dá)到最高值，之后隨時(shí)間的變化逐漸降低，直到第2次采食后又逐漸升高。

表1是根據(jù)色澤、外觀及香氣、口感和滋味等感官特性制作的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，為薏米雞肉餅進(jìn)行感官評(píng)定分析作為依據(jù)，成品分別給10位同學(xué)品嘗，然后對(duì)成品進(jìn)行打分，最后取其平均分為總感官評(píng)分。

表2 復(fù)合酶制劑對(duì)泌乳奶牛瘤胃液pH、NH3-N及VFA濃度的影響Table 2 Effects of compound enzyme preparation on pH and the concentrations of NH3-N and VFA in rumen fluid of lactating cows

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)無字母或相同字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

In the same row, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

圖1 各組泌乳奶牛瘤胃液pH和NH3-N濃度的變化趨勢(shì)Fig.1 Changes of rumen fluid pH and NH3-N concentration of lactating cows in different groups

2.2 復(fù)合酶制劑對(duì)泌乳奶牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

由表3可知，飼糧中添加10 g/(頭·d)復(fù)合酶制劑顯著提高了奶牛的DM、CP和NDF表觀消化率(P<0.05)；復(fù)合酶制劑的添加雖未對(duì)ADF表

觀消化率產(chǎn)生顯著影響(P>0.05)，但有一定的提高作用；試驗(yàn)組Ⅰ與試驗(yàn)組Ⅱ的各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表觀消化率雖然差異不顯著(P>0.05)，但是在數(shù)值上均表現(xiàn)為試驗(yàn)組Ⅰ高于試驗(yàn)組Ⅱ。

表3 復(fù)合酶制劑對(duì)泌乳奶牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響Table 3 Effects of compound enzyme preparation on nutrient apparent digestibility of lactating cows %

2.3 復(fù)合酶制劑對(duì)泌乳奶牛DMI、產(chǎn)奶量和乳成分的影響

由表4可知，各組間奶牛DMI無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)，但添加復(fù)合酶制劑后顯著提高了奶牛的產(chǎn)奶量(P<0.05)，且與對(duì)照組相比，2個(gè)試驗(yàn)組產(chǎn)奶量提高的幅度基本一致；試驗(yàn)組Ⅰ與對(duì)照組相比除產(chǎn)奶量和乳脂率顯著提高(P<0.05)外，4%FCM產(chǎn)量、乳脂產(chǎn)量和乳糖產(chǎn)量分別提高4.85、0.49和0.32 kg/d，差異顯著(P<0.05)；各組間其他乳成分無顯著差異(P>0.05)。

表4 復(fù)合酶制劑對(duì)泌乳奶牛DMI、產(chǎn)奶量和乳成分的影響Table 4 Effects of compound enzyme preparation on DMI, milk production and milk composition of lactating cows

由表5可知，飼糧中添加復(fù)合酶制劑有提高血清游離脂肪酸、β-羥丁酸含量的趨勢(shì)，但未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；血清中其他指標(biāo)也未受復(fù)合酶制劑添加量的顯著影響(P>0.05)。這說明外源酶制劑不會(huì)對(duì)奶牛的健康狀況產(chǎn)生顯著影響。

3 討 論

3.1 復(fù)合酶制劑對(duì)泌乳奶牛瘤胃發(fā)酵的影響

瘤胃液pH是一項(xiàng)反映瘤胃發(fā)酵狀態(tài)的重要指標(biāo)，通常在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，馮仰廉[12]認(rèn)為瘤胃液pH的一般范圍是6.0～7.0。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)添加復(fù)合酶制劑的試驗(yàn)組與未添加復(fù)合酶制劑的對(duì)照組瘤胃液pH變化波動(dòng)都較小，且pH均在合理范圍之內(nèi)。研究發(fā)現(xiàn)影響瘤胃液pH的根本原因是飼糧的結(jié)構(gòu)與營(yíng)養(yǎng)水平[13]，本試驗(yàn)各組全期采用同一TMR飼喂，故不會(huì)對(duì)瘤胃液pH產(chǎn)生顯著影響。

碳水化合物經(jīng)瘤胃微生物發(fā)酵產(chǎn)生的大量VFA是反映瘤胃健康狀況的一個(gè)重要指標(biāo)，為反芻動(dòng)物提供70%～80%的能量需要。乙酸、丙酸和丁酸濃度占瘤胃液TVFA濃度的95%左右，其中丙酸是葡萄糖糖異生的主要前體物質(zhì)，而乙酸與葡萄糖對(duì)于奶牛乳脂的合成具有很大的相互依賴性[14]。Arriola等[15]報(bào)道，飼糧中添加纖維分解酶可提高瘤胃液TVFA濃度，但乙酸/丙酸降低。Chung等[16]在飼糧中添加以纖維分解酶為主的復(fù)合酶制劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)奶牛瘤胃液TVFA、NH3-N濃度及pH均無顯著改變。李艷玲等[17]通過體外產(chǎn)氣試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，添加以纖維素酶、木聚糖酶為主的復(fù)合酶制劑后，除異戊酸外，發(fā)酵液中TVFA濃度、乙酸/丙酸各組間差異不顯著。而本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除添加10 g/(頭·d)復(fù)合酶制劑時(shí)瘤胃液丁酸濃度顯著提高外，復(fù)合酶制劑的添加對(duì)瘤胃液中其他VFA的濃度并未產(chǎn)生顯著影響。瘤胃液中

的丁酸主要是乙酸在微生物作用下經(jīng)脂肪酸β氧化逆反應(yīng)合成的，且受其他因素影響較小。本研究發(fā)現(xiàn)，2個(gè)試驗(yàn)組的瘤胃液中乙酸濃度在一定程度上較對(duì)照組有所增加，故推測(cè)可能是乙酸濃度的提高促進(jìn)脂肪酸的β氧化逆反應(yīng)合成丁酸，導(dǎo)致瘤胃液中丁酸濃度隨之增加，具體原因有待進(jìn)一步研究。

表5 復(fù)合酶制劑對(duì)泌乳奶牛血清指標(biāo)的影響Table 5 Effects of compound enzyme preparation on serum indexes of lactating cows

瘤胃微生物的生長(zhǎng)需要一個(gè)適應(yīng)的NH3-N濃度，研究指出瘤胃微生物對(duì)氨氮的耐受范圍是6～30 mg/dL。瘤胃液中的NH3-N濃度主要由蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解程度和瘤胃微生物對(duì)氨的利用速率來共同決定。本試驗(yàn)中3組奶牛瘤胃液中NH3-N濃度均在正常范圍之內(nèi)，且變化趨勢(shì)基本一致，在數(shù)值上2個(gè)添加量的復(fù)合酶制劑均有降低瘤胃液NH3-N濃度的趨勢(shì)，這可能是因?yàn)閺?fù)合酶制劑提高了瘤胃微生物對(duì)氨的利用速率。李艷玲等[17]也發(fā)現(xiàn)，發(fā)酵液中NH3-N的濃度在數(shù)值上有所降低，推測(cè)微生物對(duì)NH3-N的利用有所增加，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

3.2 復(fù)合酶制劑對(duì)泌乳奶牛營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

最初部分研究學(xué)者認(rèn)為在飼糧中添加以纖維素酶為主的外源復(fù)合酶制劑在瘤胃內(nèi)會(huì)受蛋白質(zhì)分解菌的破壞而失活。研究結(jié)果證實(shí)，外源酶制劑能夠在瘤胃中穩(wěn)定存在[18-19]。另有研究報(bào)道，外源復(fù)合酶制劑在瘤胃中的穩(wěn)定特性可能和酶的糖基化有關(guān)，一些瘤胃內(nèi)特殊微生物區(qū)系產(chǎn)生的酶即使沒有糖基化也可以阻止瘤胃液對(duì)外源酶制劑的水解作用[20]。因此，大部分研究發(fā)現(xiàn)添加復(fù)合酶制劑對(duì)飼料消化程度的改善是積極的[21-24]。

正常情況下，外源酶制劑的添加僅為瘤胃微生物酶的一小部分，因此很難說明瘤胃內(nèi)纖維等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化的改善是外源酶的直接作用，故部分研究推測(cè)外源復(fù)合酶可能通過與內(nèi)源酶協(xié)作[25]，亦或是提高微生物對(duì)飼料顆粒的附著而發(fā)揮作用[18]。另有研究發(fā)現(xiàn)添加外源酶制劑后綿羊和奶牛瘤胃內(nèi)纖維分解菌的數(shù)量顯著增加，故認(rèn)為瘤胃內(nèi)微生物數(shù)量的改變是外源酶制劑對(duì)反芻動(dòng)物發(fā)揮積極作用的潛在模式[26-27]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，飼糧中添加10 g/(頭·d)復(fù)合酶制劑的奶牛的DM、CP和NDF表觀消化率顯著提高，同時(shí)對(duì)ADF的消化也有一定的促進(jìn)作用；飼糧中添加20 g/(頭·d)復(fù)合酶制劑的奶牛的各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率也得到了改善。這可能是由于復(fù)合酶制劑中纖維素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶和果膠酶各酶系之間存在協(xié)同作用，能最大限度地降低飼料黏度、破壞植物細(xì)胞壁，尤其是纖維素、木聚糖、果膠等非淀粉多糖物質(zhì)，可提高飼料在瘤胃發(fā)酵的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)釋放出來，便于動(dòng)物的消化吸收，并使NDF的消化率提高，從而導(dǎo)致動(dòng)物對(duì)飼料整體的消化力也隨之提高。這也就解釋了為什么在添加以纖維素酶為主的復(fù)合酶制劑時(shí)能夠同時(shí)提高纖維以及非纖維組分的消化率這一問題。然而，過量添加外源酶制劑可能會(huì)和瘤胃微生物競(jìng)爭(zhēng)飼料的結(jié)合位點(diǎn)，反而不利于內(nèi)源酶對(duì)飼料的附著、消化等。本試驗(yàn)中復(fù)合酶制劑添加量為20 g/(頭·d)時(shí)并沒有添加量為10 g/(頭·d)時(shí)效果好。因此，外源酶制劑如果要在動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮好的效果，很有必要考慮其添加量是否是在合理的范圍內(nèi)。

3.3 復(fù)合酶制劑對(duì)泌乳奶牛生產(chǎn)性能的影響

合理添加復(fù)合酶制劑能夠不同程度地提高動(dòng)物生產(chǎn)性能的結(jié)論已得到國(guó)內(nèi)外研究者的證實(shí)，但其對(duì)奶牛產(chǎn)奶量及乳成分影響效果的報(bào)道卻并不一致。Yang等[21]在苜蓿草塊飼糧中添加主要含纖維素酶和木聚糖酶的復(fù)合酶制劑，發(fā)現(xiàn)隨復(fù)合酶制劑添加量的增加，產(chǎn)奶量顯著提高，且提高的幅度與復(fù)合酶制劑的添加量有關(guān)，但對(duì)乳成分的影響較小。Bowman等[28]以及Eun等[29]研究卻發(fā)現(xiàn)復(fù)合酶制劑對(duì)乳脂率和乳蛋白率的提高具有積極作用。近些年來，國(guó)內(nèi)的一些研究學(xué)者也發(fā)現(xiàn)奶牛飼糧中添加不同劑量的復(fù)合酶制劑，能不同程度地提高產(chǎn)奶量，但對(duì)乳成分的影響不顯著。杜忍讓[30]在奶牛精料中添加4種不同添加量的復(fù)合酶制劑，奶牛產(chǎn)奶量得到提高，但對(duì)乳成分的影響不顯著。劉云波等[31]在以青貯玉米和小麥秸為主的基礎(chǔ)飼糧中添加復(fù)合酶制劑，同時(shí)提高了奶牛的產(chǎn)奶量和乳脂率。王超麗等[32]在TMR基礎(chǔ)上添加30 g/(頭·d)的復(fù)合酶制劑，奶牛的產(chǎn)奶量得到顯著提高，但對(duì)乳成分的影響不大。復(fù)合酶制劑在實(shí)際應(yīng)用中受到多方面因素的影響，如復(fù)合酶制劑的種類、添加量、添加方式等，導(dǎo)致其結(jié)果往往很不穩(wěn)定。

本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)復(fù)合酶制劑的添加并未對(duì)奶牛的DMI產(chǎn)生顯著影響，但添加復(fù)合酶制劑后奶牛的產(chǎn)奶量顯著提高，其中10 g/(頭·d)組奶牛的4%FCM產(chǎn)量、乳脂率、乳脂產(chǎn)量和乳糖產(chǎn)量均顯著提高，這與周小娟等[33]和杜瑞平等[34]的試驗(yàn)結(jié)果一致。DMI主要受動(dòng)物個(gè)體、環(huán)境、飼糧變化等多種因素影響[35]。本試驗(yàn)中各組奶牛均采用同一TMR飼喂，動(dòng)物個(gè)體和試驗(yàn)環(huán)境基本一致，故DMI并無顯著差異。但由于復(fù)合酶制劑改善了奶牛的瘤胃發(fā)酵，提高了對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的整體消化利用，飼料轉(zhuǎn)化效率得到提高，故奶牛的產(chǎn)奶量得到提高，乳成分因此也得到一定的改善。

3.4 復(fù)合酶制劑對(duì)泌乳奶牛血清指標(biāo)的影響

血清指標(biāo)通常用來估測(cè)奶牛的健康和代謝狀況。血清中葡萄糖的含量反映了動(dòng)物機(jī)體對(duì)糖的吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，血清中葡萄糖的含量通常情況下保持恒定值。奶牛血清中正常的總蛋白含量為62～82 g/L，白蛋白含量為28～39 g/L，一般來說，白蛋白與總蛋白含量增高和降低的趨勢(shì)基本上是相同的[36]。血液中的尿素氮來自于機(jī)體組織蛋白質(zhì)的分解以及瘤胃壁吸收的氨氮，是機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的終產(chǎn)物，其含量通常比較穩(wěn)定，受進(jìn)食氮、同時(shí)也受機(jī)體內(nèi)源氮分泌的影響。本研究發(fā)現(xiàn)血清中葡萄糖、總蛋白、白蛋白和尿素氮含量各組間無顯著差異，這可能是由于反芻動(dòng)物本身具有較強(qiáng)的自身調(diào)節(jié)能力，導(dǎo)致這些指標(biāo)差異不顯著。李逵等[37]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧中添加復(fù)合酶制劑對(duì)安格斯肉牛血清中葡萄糖、總蛋白、白蛋白、尿素氮含量有一定影響，但未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

來源于脂肪組織中甘油三酯動(dòng)員與脂解的游離脂肪酸，廣泛參與機(jī)體代謝循環(huán)，因此其含量時(shí)刻在發(fā)生著變化。β-羥丁酸主要是由游離脂肪酸在肝臟中氧化合成以及經(jīng)瘤胃吸收的丁酸轉(zhuǎn)化而來[38-39]，反芻動(dòng)物可利用β-羥丁酸作為乳脂合成的部分前體物。本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合酶制劑的添加在不同程度上提高了奶牛血清中游離脂肪酸和β-羥丁酸的含量，表明奶牛體脂動(dòng)員增加。此外，本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)復(fù)合酶制劑的增加了瘤胃液中丁酸的濃度，丁酸在經(jīng)瘤胃網(wǎng)壁吸收的過程中大部分轉(zhuǎn)化為作為乳脂合成的前體物質(zhì)β-羥丁酸，這也進(jìn)一步證實(shí)了復(fù)合酶制劑提高奶牛乳脂率的巨大潛力。

4 結(jié) 論

飼糧中添加10 g/(頭·d)復(fù)合酶制劑可顯著提高泌乳奶牛對(duì)NDF、CP和DM的表觀消化率，對(duì)ADF的消化也有一定的促進(jìn)作用，從而顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量，改善乳成分，且效果優(yōu)于添加量為20 g/(頭·d)時(shí)。綜合考慮，泌乳奶牛飼糧中復(fù)合酶制劑的推薦添加量為10 g/(頭·d)。

[1] 付水廣,王自蕊,游金明,等.復(fù)合酶制劑對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能和養(yǎng)分消化率的影響研究[J].飼料工業(yè),2010,31(7):40-42.

[2] 孫肖明,杜德偉,孟憲梅.復(fù)合酶制劑在生長(zhǎng)育肥豬生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].吉林工商學(xué)院學(xué)報(bào),2012,28(2):107-109.

[3] 何宴芳.復(fù)合酶制劑的作用機(jī)理及其在肉雞生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中獸醫(yī)學(xué)雜志,2015(11):12-13.

[4] 張芹.復(fù)合酶制劑對(duì)肉雞生產(chǎn)性能及血液生化指標(biāo)的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(17):9285-9287.

[5] 解祥學(xué),杜紅芳,陳書琴,等.外源酶制劑在反芻動(dòng)物上的應(yīng)用與展望[J].動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2016,28(4):1011-1019.

[6] 高民,盧德勛.酶制劑在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用[J].中國(guó)飼料,2004(20):5-7.

[7] 劉瑞玲,李克廣.活性復(fù)合酶制劑在奶牛生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].畜牧獸醫(yī)雜志,2012,31(4):51-53.

[8] 王紅云,高占峰,付才.外源酶制劑在反芻動(dòng)物上的應(yīng)用[J].飼料工業(yè),2006,27(2):23-25.

[9] 劉瑞玲,王香祖.復(fù)合酶制劑在奶牛生產(chǎn)中的研究[J].飼料博覽,2016(8):6-8.

[10] 張麗英.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)[M].3版.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2007:67-68.

[11] ZHONG R Z,LI J G,GAO Y X,et al.Effects of Substitution of different levels of steam-flaked corn for finely ground corn on lactation and digestion in Early Lactation Dairy Cows[J].Journal of Dairy Science,2008,91(10):3931-3937.

[12] 馮仰廉.反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)[M].北京:科學(xué)出版社,2004:138-141.

[13] 王慶麗,田蘭英,趙仁義,等.影響奶牛瘤胃pH值的因素[J].河南畜牧獸醫(yī):綜合版,2008,29(19):36-37.

[14] 郝志敏,王景,朱靚婧,等.乙酸/丙酸比例對(duì)瘤胃微生物體外發(fā)酵和蛋白質(zhì)產(chǎn)量的影響[J].廣東飼料,2011,20(8):20-24.

[15] ARRIOLA K G,KIM S C,STAPLES C R,et al.Effect of fibrolytic enzyme application to Low and high-concetrate dites on the performance of lactating dairy cows[J].Journal of Dairy Science,2011,94(2):832-841.

[16] CHUNG Y H,ZHOU M，HOLTSHAUAEN L,et al.A fibrolytic enzyme additive for lactating holstein cow diets:ruminal fermentation,rumen microbial populations,and enteric methane emissions[J].Journal of Dairy Science,2011,95(3):1419-1427.

[17] 李艷玲,張民,柴建民,等.外源性復(fù)合酶制劑對(duì)體外瘤胃發(fā)酵及奶牛產(chǎn)奶性能的影響[J].動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào),2015,27(9):2911-2919.

[18] MORGAVI D P,NEWBOLD C J,BEEVER D E,et al.Stability and stabilization of potential feed additive enzymes in rumen fluid[J].Enzyme and Microbial Technology,2000,26(2/3/4):171-177.

[19] 張芹,毛勝勇,朱偉云.外源酶在反芻動(dòng)物生產(chǎn)中的應(yīng)用及作用機(jī)制[J].畜牧與獸醫(yī),2007,39(5):55-58.

[20] FONTES C M G A,HALL J,HIRST B H,et al.The resistance of cellulases and xylanases to proteolytic inactivation[J].Applied Microbiology and Biotechnology,1995,43(1):52-57.

[21] YANG W Z,BEAUCHEMIN K A,RODE L M.Effects of an enzyme feed additive on extent of digestion and milk production of lactating dairy cows[J].Journal of Dairy Science,1999,82(2):391-403.

[23] 徐學(xué)文,劉正亞,田雯,等.不同復(fù)合酶制劑對(duì)奶牛生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響[J].糧食與飼料工業(yè),2012,12(11):51-54.

[24] 王照忠,尚有安.纖維素復(fù)合酶對(duì)奶牛消化率影響的效果分析[J].養(yǎng)殖與飼料,2008(5):61-62.

[25] 劉大森,鞠濤,楊方,等.纖維素酶在反芻動(dòng)物飼料中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,42(6):7-11.

[26] GIRALDO L A,TEJIDO M L,RANILLA M J,et al.Influence of direct-fed fibrolytic enzymes on diet digestibility and ruminal activity in sheep fed a grass hay-based diet[J].Journal of Animal Science,2008,86(7):1617-1623.

[27] NSEREKO V L,BEAUCHEMIN K A,MORGAVI D P,et al.Effect of a fibrolytic enzyme preparation fromTrichodermalongibrachiatumon the rumen microbial population of dairy cows[J].Canadian Journal of Microbiology,2002,48(1):14-20.

[28] BOWMAN G R,BEAUCHEMIN K A,SHELFORD J A.The proportion of the diet to which fibrolytic enzymes are added affects nutrient digestion by lactating dairy cows[J].Journal of Dairy Science,2002,85(12):3420-3429.

[29] EUN J S,BEAUCHEMIN K A.Effects of a proteolytic feed enzyme on intake,digestion,Ruminal fermentation,and milk production[J].Journal of Dairy Science,2005,88(6):2140-2153.

[30] 杜忍讓.日糧酶制劑水平對(duì)奶牛產(chǎn)奶量及其成分影響的研究[D].碩士學(xué)位論文.楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2007:22-28.

[31] 劉云波,李常勝,江舒.復(fù)合酶制劑對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能的影響[J].飼料研究,2002(11):33-34.

[32] 王超麗,王樹杰,許存柱,等.反芻動(dòng)物專用復(fù)合酶對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響[J].中國(guó)奶牛,2015(16):14-17.

[33] 周小娟,白躍宇,梁旭,等.復(fù)合酶對(duì)奶牛產(chǎn)奶量和乳成分的影響[J].中國(guó)奶牛,2014(1):5-7.

[34] 杜瑞平,段智勇,勞曄,等.復(fù)合酶制劑對(duì)奶牛產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)的影響[J].飼料工業(yè),2008,29(17):41-43.

[35] 吳秋玨,徐廷生,黃定洲.影響反芻動(dòng)物干物質(zhì)采食量的因素[J].飼料與畜牧,2006(12):31-34.

[36] 王俊東,劉宗平.獸醫(yī)臨床診斷學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2004.

[37] 李逵,楊亮,張文舉,等.復(fù)合酶制劑對(duì)安格斯肉牛生產(chǎn)性能和血清生化指標(biāo)的影響[J].飼料博覽,2016(4):5-8.

[38] ROCHE J R,SHEAHAN A J,CHAGAS L M,et al.Short communication:change in plasma ghrelin in dairy cows following an intravenous glucose challenge[J].Journal of Dairy Science,2008,91(3):1005-1010.

[39] ANDERSSON L,LUNDSTR?M K.Effect of feeding silage with high butyric acid content on ketone body formation and milk yield in postparturient dairy cows[J].Zentralblatt Für Veterin?rmedizin,1985,32(1/2/3/4/5/6/7/8/9/10):15-23.

*Corresponding authors: LI Shengli, professor, E-mail: lishenglicau@163.com; YU Xiong, professor, E-mail: yuxiong8763601@126.com

(責(zé)任編輯 菅景穎)

Effects of Compound Enzyme Preparation on Rumen Fermentation，Nutrient Apparent Digestibility and Performance of Lactating Cows

LIN Jing1,2ZHAO Xinyuan2DU Wen2WANG Yajing2CAO Zhijun2LI Shengli2*YU Xiong1*

(1.CollegeofAnimalScience,XinjiangAgriculturalUniversity,Urumchi830052,China; 2.StateKeyLaboratoryofAnimalNutrition,BeijingEngineeringTechnologyResearchCenterofRawMilkQualityandSafetyControl,CollegeofAnimalScienceandTechnology,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,China)

The object of this experiment was conducted to study the effects of adding different doses of compound enzyme preparation in the diet on rumen fermentation, nutrient apparent digestibility, serum indexes and performance of lactating cows. Nine Holstein lactating cows were selected with similar body weight, parity [(2.30±0.06) parities], milk yield [(36.00±0.03) kg/d] and lactation days [(90.00±0.15) d] and were randomly allocated to 3 groups with 3 lactating cows in each group. The 3×3 Latin square design was used in this experiment. Dairy cows in control group were fed a basal diet, while those in trial groupsⅠ and Ⅱ were fed the basal diet added with 10 and 20 g/(head·d) compound enzyme preparation, respectively. The animal experiment was divided into 3 phases, and each phase lasted for 21 days with 14 days for adaptation and 7 days for sampling. The results showed as follows: 1) adding 10 g/(head·d) compound enzyme preparation in the diet could significantly increase rumen fluid butyrate concentration of dairy cows (P<0.05), but had no significant effects on rumen fluid total volatile fatty acid and other volatile fatty acid concentrations (P>0.05). 2) Compared with the control group, adding 10 g/(head·d) compound enzyme preparation in the diet could significantly increase the apparent digestibility of dry matter, crude protein and neutral detergent fiber (P<0.05), also had a certain role in promoting the apparent digestibility of acid detergent fiber (P=0.06). 3) Compared with the control group, adding 10 and 20 g/(head·d) compound enzyme preparation in the diet could significantly increase milk yield (P<0.05), and the 4% fat correction milk yield, milk fat yield, lactose yield in 10 g/(head·d) group were increased by 4.85 (P<0.05), 0.49 (P<0.05) and 0.32 kg/d (P<0.05), respectively. 4) There was no significant effects of adding compound enzyme preparation on serum indexes of dairy cows (P>0.05). In conclusion, adding 10 g/(head·d) compound enzyme preparation in the diet can improve milk yield, milk fat yield and the concentration of rumen fluid butyrate, and the feeding effect is better than 20 g/(head·d). Comprehensive consideration, the recommended adding dose of compound enzyme preparation in the diet of lactating cows is 10 g/(head·d).[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2017, 29(6)：2124-2133]

compound enzyme preparation; lactating cow; rumen fermentation; nutrient apparent digestibility; performance

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.06.035

2017-01-05

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(奶牛)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)(CARS-37)；國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(31402099)；湖南省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃農(nóng)業(yè)領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目(2016NK2074)

林 靜(1989—)，女，新疆庫爾勒人，碩士研究生，從事反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料研究。E-mail: 1633080081@qq.com

*通信作者:李勝利，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail: lishenglicau@163.com；余 雄，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail: yuxiong8763601@126.com

S816

A

1006-267X(2017)06-2124-10