邊佳偉 ，陳鳳亭 ，李 妍 ，李秋鳳 ，曹玉鳳 ，劉 博 ，李建國 ，高艷霞

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科技學(xué)院，江蘇南京210000；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 動物科技學(xué)院，河北保定071001；3.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院，河北保定071001；4.河北省衡水市農(nóng)牧局，河北衡水053000）

粗纖維是反芻動物必需的營養(yǎng)素之一，可分解產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸為動物體供能，有助于反芻動物分泌唾液、反芻、瘤胃健康，粗纖維缺乏會導(dǎo)致乳脂率降低以及消化功能不正常[1]。由此可見，粗纖維是影響奶牛營養(yǎng)代謝的重要因素之一。而在實際生產(chǎn)中，以中性洗滌纖維（NDF）為主要因素配制的TMR，雖然在理論上滿足了奶牛正常的營養(yǎng)需要，但仍會出現(xiàn)瘤胃酸中毒、乳脂率下降等諸多現(xiàn)象，其原因主要是在 TMR加工過程中沒有意識到纖維的物理有效性。當(dāng)物理有效中性洗滌纖維(physically effective neutral detergent fiber，pe NDF)的概念從 Menters[2]提出之后，以上問題才得到有效解決。

日糧中的pe NDF通過影響動物反芻活動及瘤胃內(nèi)容物，使唾液中緩沖物質(zhì)更加高效的中和酸性物質(zhì)，確保了瘤胃健康，使瘤胃的內(nèi)環(huán)境保持穩(wěn)定，提高了奶牛生產(chǎn)性能[3]。本文通過討論奶牛飼糧中不同pe NDF水平對奶牛生產(chǎn)性能及生理指標(biāo)的影響，包括干物質(zhì)采食量（DMI）、飼料消化率、瘤胃發(fā)酵指標(biāo)和產(chǎn)奶性能。

1　物理有效中性洗滌纖維的測定方法

飼料中的pe NDF是用中性洗滌纖維含量和該飼料物理有效因子（pef）的乘積表示，pef的變化范圍從0到1，0指的是NDF不能刺激咀嚼行為；1指的是NDF刺激最大咀嚼行為。飼料中NDF的含量可在實驗室用FOSS纖維儀測得，而pef測定方法有：回歸分析法、賓州粗飼料顆粒分級篩法（PSPS法）、中國農(nóng)大全混合日糧便攜分級篩法、線性模型法測定等，其中回歸分析法和PSPS法為最常用的兩種方法。具體方法如下：

1.1回歸分析法

Pe NDF是粗飼料物理性質(zhì)的一種，其對纖維的有效性具有很大影響。Pe NDF是對影響奶牛咀嚼時間的長短及頻率的關(guān)鍵因素。Mertens（1997）建議可通過回歸分析利用咀嚼活動計算 pe NDF的pef，即所食日糧的咀嚼時間和反芻動物飼喂長顆粒飼料時的咀嚼時間的比值表示為日糧pef。

1.2賓州粗飼料顆粒分級篩法（PSPS法）[4]：

賓州顆粒度分級篩 (Penn State Particle Size Sepa-rator-PSPS)是現(xiàn)在能在短時間內(nèi)有效分析日糧顆粒大小的方法之一，它能夠?qū)⑷占Z中的顆粒度分為三類。Lammers測定不同粗飼料在三種孔徑范圍的長度分布（＜8mm，8-19mm，＞19mm）及其在不同分布內(nèi)的NDF含量。結(jié)果表明，經(jīng)過最小孔徑的篩孔（4mm、6mm）得到的篩上物殘留的比例和經(jīng)過咀嚼活動后測得的玉米青貯和牧草青貯的pef相一致。

2　日糧peNDF水平對奶牛營養(yǎng)調(diào)控作用機(jī)理

2.1保持瘤胃環(huán)境穩(wěn)定和瘤胃功能正常[5]：瘤胃內(nèi)的微生物可利用淀粉產(chǎn)生VFA，日糧中pe NDF水平通過控制淀粉發(fā)酵，維持瘤胃內(nèi)正常的 pH值，日糧中合適的 pe NDF可增加動物的咀嚼和反芻活動，從而降低因淀粉發(fā)酵速度過快而引起瘤胃酸中毒。

2.2維持奶牛的生產(chǎn)性能：日糧中pe NDF與乙酸和乳脂肪的含量有關(guān)，因此，若要保持較高的乳脂率和產(chǎn)奶量，應(yīng)將日糧中的pe NDF控制在適宜的水平。

2.3為奶牛提供能源：飼料pe NDF在瘤胃發(fā)酵中扮演著重要角色，是瘤胃發(fā)酵的底物。而反芻動物的主要能源來自經(jīng)瘤胃發(fā)酵產(chǎn)生的VFA。

2.4促進(jìn)胃腸道蠕動：有研究表明pe NDF可以對反芻動物的腸黏膜產(chǎn)生一定的刺激作用，從而促進(jìn)反芻動物胃腸道的運(yùn)動，促進(jìn)糞便排泄[6]。

3　日糧pe NDF水平對奶牛的影響

3.1對奶牛采食量的影響

在實際生產(chǎn)中，存在很多影響奶牛干物質(zhì)采食量（DMI）的因素，其決定了奶牛是否健康和是否滿足生產(chǎn)需要。一般來說，飼料通過瘤胃及消化道速率可調(diào)控奶牛的DMI。提高飼糧中pe NDF水平能奶牛的咀嚼次數(shù)，從而提高飼料過瘤胃的速度。曹志昂[7]等通過增加TMR的攪拌時間來降低飼糧中pe NDF水平，相比于對照組，奶牛DMI隨飼糧中pe NDF水平的降低而降低。李飛[8]等在各組DMI無差異的條件下，通過控制苜蓿干草的粒度降低了飼糧中pe NDF，結(jié)果表明其并不影響奶山羊?qū)τ衩浊噘A、苜蓿干草等粗飼料及 NDF的采食量。對于日糧中 pe NDF水平對奶牛采食量的影響，各個研究之間都有所差異，造成該結(jié)果的原因可能是由于各配方中精粗比不同，當(dāng)粗料比重較大時，DM會隨著飼料顆粒變小而増加，當(dāng)飼喂高精料日糧時，影響奶牛采食量的主要因素就不再是瘤胃物理填充。

3.2對奶牛咀嚼行為及反芻時間的影響

控制奶牛咀嚼和反芻活動的關(guān)鍵因素是日糧中顆粒大小。而奶牛的采食量是反應(yīng)pe NDF的主要指標(biāo)。大顆粒飼料使日糧中 pe NDF濃度增加，隨著粗料長度和飼料粒度的增加，動物的咀嚼活動也會有效地提高，同時唾液流通速率、瘤胃酸堿值、醋酸鹽和丙酸鹽比例、乳脂水平也會有所提升[9]。因此日糧pe NDF含量是影響反芻動物進(jìn)食行為的關(guān)鍵因素。有些學(xué)者研究[10、11]日糧中不同的精粗比是影響奶牛的咀嚼活動的重要因素之一。高粗料日糧與低粗料日糧相比，雖然提高了奶牛的采食、反芻以及咀嚼時間但是卻降低了采食的速度。還有學(xué)者發(fā)現(xiàn)當(dāng)日糧中的pe NDF含量過低或TMR粉碎的過細(xì)的時候，粗飼料長度會對動物的咀嚼時間產(chǎn)生顯著的影響。

3.3對奶牛營養(yǎng)物質(zhì)的消化率的影響

日糧的粗纖維水平對消化道內(nèi)源蛋白質(zhì)排出量的影響至關(guān)重要，纖維水平上升，糞內(nèi)源氮的排出量也會增多，而使日糧可利用能值的降低。李美鑫等的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)日糧中pe NDF的濃度增加，綿羊?qū)M、CP、DM、NDF與ADF的表觀消化率降低。有研究表明，Pe NDF水平的增加也導(dǎo)致了NDF在牛小腸中的消化量和消化率表現(xiàn)出先降低而后升高的趨勢，而NDF的消化率在瘤胃和除小腸外全腸道中均有上升的作用。陳青[14]等研究發(fā)現(xiàn)，將不同濃度的pe NDF的飼糧對奶牛進(jìn)行飼喂，其DM、CP、NDF和ADF在奶牛全腸道的消化率也在一定程度上受到影響，當(dāng)日糧pe NDF水平升高時，各營養(yǎng)成分消化率顯示出先升后降的趨勢，與前人研究結(jié)果一致。各學(xué)者對飼糧不同pe NDF水平對奶牛營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響的結(jié)果有差異，可能原因是：一是由于各個試驗的周期長短不一，二是由于各試驗中使用的試驗瘺管牛情況不同。

3.4對奶牛瘤胃發(fā)酵的影響

日糧pe NDF水平的高低或日糧粗細(xì)程度、顆粒長短均會對反芻動物對纖維的消化率和動物瘤胃內(nèi)的pH值產(chǎn)生顯著的影響。瘤胃液pH、瘤胃內(nèi)纖維素細(xì)菌活性、和乙酸/丙酸比例受飼糧顆粒的大小調(diào)控。

孫龍生等通過飼喂不同玉米青貯顆粒大小的三種pe NDF水平的日糧，研究結(jié)果表明：發(fā)現(xiàn)隨著飼糧中pe NDF水平對奶牛瘤胃發(fā)酵指標(biāo)的影響較為顯著。當(dāng)提高pe NDF水平時，瘤胃pH值呈先降低后緩慢上升的趨勢、VFA含量呈逐漸降低趨勢，并且瘤胃乙/丙值也逐漸增大。還有研究者發(fā)現(xiàn)（曹志昂）通過延長TMR的攪拌時間降低日糧中pe NDF水平，結(jié)果顯示隨pe NDF8.0水平的降低，瘤胃總VFC無顯著變化但是乙丙比隨日糧pe NDF8.0水平的降低而極顯著降低。但是陳青等研究人員則通過調(diào)整日糧中羊草長度來控制日糧中pe NDF水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)瘤胃液pH均在6.0以上，當(dāng)pe NDF水平較高時，瘤胃pH值也較高，但對其他瘤胃發(fā)酵指標(biāo)的影響不顯著。綜合以上研究可以發(fā)現(xiàn)造成這種原因不同試驗之間不同原料為基礎(chǔ)的日糧配方即使相同的pe NDF水平所得的研究結(jié)果亦存在顯著差異。

3.5對奶牛產(chǎn)奶性能的影響

有學(xué)者通過研究飼料顆粒大小對產(chǎn)奶性能的影響發(fā)現(xiàn)，飼料不會影響產(chǎn)奶量，但會影響乳成分。也有研究發(fā)現(xiàn)改變?nèi)占Z中pe NDF水平，對奶牛產(chǎn)奶量及乳成分皆有影響。趙曉南[16]等在熱應(yīng)激條件下，選擇泌乳中期的奶牛作為試驗對象，經(jīng)控制日糧中苜蓿干草的長度調(diào)整飼糧中pe NDF水平，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)奶量隨飼糧中pe NDF1.18水平的升高而降低，pe NDF1.18水平為24.20%時差異最為顯著，在 pe NDF1.18水平為24.28%時，乳脂率、乳蛋白率均達(dá)到最高水平。張志剛[17]，等改變?nèi)占Z中玉米青貯和羊草的長度將日糧中 pe NDF1.18水平調(diào)整為33.9%、32.4%、和30.9%，當(dāng)pe NDF1.18水平為32.4%時產(chǎn)奶量最高，且乳脂率和乳非脂固形物均達(dá)到試驗最高水平。各學(xué)者研究結(jié)果略有差異，而評價方法、試驗設(shè)計、日糧配方等是導(dǎo)致這種差異的主要因素[18]。

4　結(jié)論與展望

飼糧中適宜的pe NDF含量是影響泌乳奶牛采食行為、營養(yǎng)消化、瘤胃發(fā)酵、生產(chǎn)性能的重要因素。而目前反芻動物日糧纖維的物理有效性評價尚不完善，由于評價體系、數(shù)據(jù)來源、動物種屬、計算方法和優(yōu)化目標(biāo)不同，導(dǎo)致反芻動物有效纖維的明確需要量尚不確定[19]。因此應(yīng)綜合考慮各方面的因素，將我國反芻動物的實際生產(chǎn)情況與已有經(jīng)驗相結(jié)合，制定合理的評價體系，并確定出較為準(zhǔn)確需要量范圍，為我國科學(xué)養(yǎng)殖提供理論依據(jù)。

[1]史仁煌,董雙釗,付瑤,等.日糧 NDF和 pe NDF對奶牛營養(yǎng)作用的研究進(jìn)展[J].中國畜牧雜志,2015,15：83-87.

[2]Mertens D R.Creating a system for meeting the fiber requirements of dairy cows.J Dairy Sci.1997 Jul;80(7)：1463-81.

[3]高雅麗.TMR中物理有效中性洗滌纖維對奶牛瘤胃消化性能的影響[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2013,13：69-71.

[4]俞步清,梁祥煥,張騫,等.奶牛物理有效中性洗滌纖維營養(yǎng)研究進(jìn)展[J].中國奶牛，2011,12：18-20.

[5]紅敏,高民.日糧物理有效中性纖維對奶牛營養(yǎng)調(diào)控的研究[J].畜牧與飼料科學(xué)，2010,Z1：470-472.

[6]楊永新,王加啟.反芻動物日糧物理有效中性洗滌纖維的研究進(jìn)展[J].中國畜牧獸醫(yī),2011,04：5-10.

[7]曹志昂.日糧peNDF水平對泌乳牛咀嚼活動、瘤胃發(fā)酵及乳成分的影響[D].西北農(nóng)林科技大學(xué),2015.

[8]李飛.奶山羊亞急性瘤胃酸中毒模型構(gòu)建與奶牛日糧CBI的優(yōu)化[D].西北農(nóng)林科技大學(xué),2014.

[9]祁茹,林英庭.日糧物理有效中性洗滌纖維對奶牛營養(yǎng)調(diào)控的研究進(jìn)展[J].糧食與飼料工業(yè),2010,05：52-55.

[10]馬燕芬,王麗芳,高民.飼糧物理有效中性洗滌纖維和瘤胃可降解淀粉的平衡關(guān)系及其對奶牛瘤胃液pH和生產(chǎn)性能的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2012,01：20-28.

[11]王炳,申軍士,葉均安,等.奶牛日糧中物理有效中性洗滌纖維作用的研究進(jìn)展[J].中國畜牧雜志,2013,19：91-96.

[12]李美鑫.不同pe NDF與NFC/NDF組合日糧對綿羊瘤胃發(fā)酵及養(yǎng)分消化代謝的影響[D].黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué),2016.

[13]栗文鈺.TMR中物理有效中性洗滌纖維對奶牛采食行為、瘤胃發(fā)酵、消化率及產(chǎn)奶性能的影響[D].揚(yáng)州大學(xué),2009.

[14]陳青.荷斯坦后備母牛(8～10月齡)物理有效中性洗滌纖維需要量研究[D].揚(yáng)州大學(xué),2015.

[15]孫龍生,栗文鈺,趙國琦,等.TMR物理有效中性洗滌纖維對奶牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響[J].畜牧與獸醫(yī),2011,05：36-40.

[16]趙曉南.飼糧物理有效中性洗滌纖維對熱應(yīng)激泌乳中期奶牛泌乳性能及血液生化指標(biāo)的影響[D].四川農(nóng)業(yè)大學(xué),2014.

[17]張志剛.TMR中物理有效中性洗滌纖維對奶牛產(chǎn)奶性能的影響[J].中國動物保健,2012,11：13-15.

[18]王吉峰.日糧精粗比對奶牛消化代謝及乳脂肪酸成分影響的研究[D].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2004.

[19]姚軍虎,李飛,李發(fā)弟,等.反芻動物有效纖維評價體系及需要量[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2014,10：3168-3174.