吳曉峰

（阜平縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村和水利局，河北保定 073200）

精氨酸作為動物機(jī)體內(nèi)的一種條件性氨基酸，精氨酸及其代謝產(chǎn)物對動物的生理功能和代謝調(diào)控起著重要的作用。精氨酸通過尿素循環(huán)調(diào)節(jié)動物機(jī)體內(nèi)氨的代謝，進(jìn)而提高動物的繁殖性能、泌乳功能、免疫力及生長性能等。動物機(jī)體內(nèi)精氨酸的主要來源為日糧攝取和內(nèi)源合成，但僅靠日糧攝取難以滿足動物的生長和生產(chǎn)需要，尤其是在應(yīng)激狀態(tài)下更難得到滿足[1]。研究表明，分別取1 mnol/L 精氨酸和N-氨甲酰谷氨酸（NCG）在瘤胃液中39℃培養(yǎng)24 h，精氨酸全部降解，而NCG 的降解率為17.8%[2]?？梢?，反芻動物直接飼喂精氨酸會在瘤胃中快速降解，達(dá)不到應(yīng)有的功效。近年來，NCG 的研究多集中在單胃動物養(yǎng)殖生產(chǎn)中，尤其是在仔豬生長性能方面效果尤為顯著[3-4]。反芻動物對氮的利用率較低，如奶牛的乳氮含量只占采食氮的30%左右，其余的氮隨尿液和糞便排出體外，會對環(huán)境造成一定污染[5]。降低奶牛氮的攝入量會降低產(chǎn)奶量，因此在保證奶牛生產(chǎn)性能的前提下，提高氮的利用率至關(guān)重要[6]。研究表明，NCG 可以有效提高反芻動物的尿素循環(huán)，促進(jìn)氮的代謝，減少氮損失[7]。本試驗(yàn)旨在探討NCG 對奶牛生產(chǎn)性能、乳品質(zhì)、瘤胃發(fā)酵參數(shù)及抗氧化功能的影響，以期為NCG 在奶牛養(yǎng)殖生產(chǎn)中科學(xué)、合理利用提供一定參考數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 NCG 為亞太興牧（北京）科技有限公司產(chǎn)品，含量＞97%。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計及日齡 試驗(yàn)于2020 年7 月2 日—8 月7日在阜平縣春利奶牛養(yǎng)殖場進(jìn)行。選用2～3 胎次、泌乳（140±5）d 和產(chǎn)奶量（31.57±0.85）kg/d、體況良好的荷斯坦奶牛75 頭，按照單因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計分為5 組，每組15 個重復(fù)，每個重復(fù)1 頭奶牛。試驗(yàn)?zāi)膛Ｒ来物曃?（對照組）、10、15、20、25 g/d NCG，預(yù)試期7 d，正試期30 d。試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧為全混合日糧，其組成及營養(yǎng)成分見表1。

表1 試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)成分

1.3 飼養(yǎng)管理 試驗(yàn)?zāi)膛Ｃ咳诊曃? 次（06:00、13:00、20:00），自由采食和飲水，NCG 飼喂量均分3 次隨全混合日糧飼喂。每日擠奶3 次（05:30、12:30、19:30）。試驗(yàn)牛保證一定的自由活動時間，牛舍定期消毒、通風(fēng)干燥、溫濕度適宜。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 生產(chǎn)性能 試驗(yàn)開始后，每日記錄每組奶牛的總飼喂量和剩余料量；每日記錄每組奶牛的產(chǎn)奶量。日平均干物質(zhì)采食量計算公式：

日平均干物質(zhì)采食量=（總飼喂量－剩余料量）/（天數(shù)×試驗(yàn)牛頭數(shù)）

1.4.2 乳品質(zhì) 每10 d 采集1 次乳樣，早、中、晚按4:3:3的比例混合均勻并采集100 mL 乳樣，用于測定乳脂率、乳蛋白率、乳糖、體細(xì)胞等乳品質(zhì)指標(biāo)。使用的儀器為MilkoScan TM FT 6000 乳成分分析儀（福斯華(北京)科貿(mào)有限公司）。

1.4.3 瘤胃發(fā)酵參數(shù) 試驗(yàn)結(jié)束時，每組隨機(jī)選擇5 頭牛通過口腔采集瘤胃液用于測定pH、瘤胃微生物蛋白（MCP）、乙酸、丙酸、氨態(tài)氮（NH3-N）等瘤胃發(fā)酵參數(shù)。pH 用DENVER UB-7 型pH 計測定；MCP 參考胡偉蓮[8]的方法使用嘌呤法測定；揮發(fā)性脂肪酸（VFA）參考秦為琳等[9]的方法使用氣相色譜儀（GC-2010，Shimadzu）測定；參考馮宗慈[10]的方法使用比色法測定NH3-N。

1.4.4 抗氧化功能 試驗(yàn)結(jié)束當(dāng)天，每組隨機(jī)選擇5 頭牛尾靜脈采血10 mL，3 500 r/min 離心10 min，取上清分裝于Ep 管中，-20℃保存?zhèn)溆?。血漿中丙二醛、超氧化物歧化酶、總抗氧化能力等抗氧化指標(biāo)按照試劑盒（南京建成生物過程研究所）說明書測定。

1.5 統(tǒng)計分析 試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用Excel 2010 簡單統(tǒng)計整理，再用SPSS 22.0 進(jìn)行單因素方差分析，數(shù)據(jù)具有統(tǒng)計學(xué)顯著差異后，用Duncan′s 法進(jìn)行組間的多重比較，統(tǒng)計結(jié)果以各組平均值和總標(biāo)準(zhǔn)誤表示，以P＜0.05 作為差異性顯著判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果

2.1 NCG 對奶牛生產(chǎn)性能的影響 由表2 可以看出，NCG對奶牛的干物質(zhì)采食量無顯著影響。15、20、25 g/d NCG組的奶牛產(chǎn)奶量較對照組分別提高5.91%、4.86%、4.43%（P＜0.05）；10 g/d NCG 組的產(chǎn)奶量略高于對照組（P＞0.05）。

表2 NCG 對奶牛生產(chǎn)性能的影響 kg/d

2.2 NCG 對奶牛乳品質(zhì)的影響 由表3 可以看出，NCG 對乳脂率、乳糖、非脂乳固體、總固形物等乳品質(zhì)指標(biāo)無顯著影響。奶牛飼喂NCG 后，乳蛋白率較對照組分別增加了3.67%、7.65%、2.75%、3.98%（P＜0.05）；奶牛飼喂10、15 g/d NCG 后，乳中體細(xì)胞較對照組分別降低了15.38%、14.03%（P＜0.05）；奶牛飼喂NCG 后，乳尿素氮含量較對照組分別降低了18.43%、27.40%、24.31%、23.51%（P＜0.05）。

表3 NCG 對奶牛乳品質(zhì)的影響

2.3 NCG 對奶牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響 由表4 可以看出，奶牛飼喂NCG 后對瘤胃pH、乙酸/丙酸無顯著影響。10、15、20 g/d NCG 組乙酸濃度較對照組分別提高8.19%、8.37%、5.74%（P＜0.05）；丙酸濃度隨著NCG 飼喂量的增加而增加（P＜0.05），25 g/d NCG 組濃度（16.76 mmol/L）最高，15、20 g/d NCG 組丁酸濃度比對照組分別增加17.60%、18.73%（P＜0.05）；NCG 組TVFA 濃度均高于對照組（P＜0.05）；15 g/d NCG 組NH3-N 濃度較對照組低19.45%（P＜0.05）；15、20 g/d NCG 組MCP 含量較對照組分別提高14.06%、11.72%（P＜0.05）。

表4 NCG 對奶牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

2.4 NCG 對奶血液?？寡趸δ艿挠绊?由表5 可以看出，奶牛飼喂NCG 后對血液抗氧化酶活性均有不同程度提高。其中，總抗氧化能力和超氧化物歧化酶活性隨著NCG 飼喂量的增加而增強(qiáng)（P＜0.05）；15、20、25 g/d NCG 組丙二醛含量較對照組分別降低30.89%、27.12%、42.75%（P＜0.05）；NCG 對谷胱甘肽過氧化物酶、一氧化氮和一氧化氮合成酶活性未產(chǎn)生顯著影響。

表5 NCG 對奶牛血液抗氧化功能的影響

3 討 論

3.1 NCG 對奶牛生產(chǎn)性能和乳品質(zhì)的影響 本試驗(yàn)結(jié)果表明，NCG 對奶牛干物質(zhì)采食量無影響，但可顯著提高產(chǎn)奶量。Chew 等[11]、Chacher 等[2]在NCG 對奶牛生產(chǎn)性能的研究中也得到類似結(jié)果。李遠(yuǎn)杰[12]研究表明，給奶牛補(bǔ)飼NCG 顯著提高產(chǎn)奶量的可能原因是NCG 改善了氧化應(yīng)激和肝臟功能。NCG 提高動物的產(chǎn)奶量主要原因：NCG 被動物采食后，可在機(jī)體內(nèi)代謝為精氨酸[13]，精氨酸可以調(diào)節(jié)乳腺上皮細(xì)胞的增殖[14]；而精氨酸是合成一氧化氮的前體物質(zhì)，提高一氧化氮的生成量，一氧化氮可促進(jìn)乳腺血管增生，增加血流量，為乳腺提高營養(yǎng)物質(zhì)，進(jìn)而提高動物產(chǎn)奶量[15]。本試驗(yàn)中，NCG 有提高一氧化氮的趨勢，與產(chǎn)奶量提高的結(jié)果相吻合。

3.2 NCG 對奶牛乳品質(zhì)的影響 本試驗(yàn)結(jié)果表明，NCG 可顯著提高乳蛋白率，降低乳中體細(xì)胞數(shù)量和乳尿素氮含量。Ray Sarkar 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，乳蛋白中含4%精氨酸，而精氨酸可以調(diào)節(jié)與乳蛋白合成相關(guān)的催乳素、胰島素、生長激素等[17]；精氨酸也為合成多種必需氨基酸提供氮原子[18-19]，因此在奶牛日糧中添加的NCG轉(zhuǎn)化為精氨酸后可以改善乳品質(zhì)。精氨酸通過尿素循環(huán)可以對乳中其他氨基酸的組成比例起到調(diào)節(jié)作用，奶牛飼喂NCG 后，乳中的賴氨酸∶蛋氨酸為3.12:1[2]，與賴氨酸∶蛋氨酸最適比例（3.1:1）非常接近[20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，奶牛飼喂NCG 可以有效提高奶牛瘤胃內(nèi)蛋白質(zhì)的利用率，促進(jìn)尿素循環(huán)，從而提高乳蛋白率，降低乳尿素氮含量，進(jìn)而改善乳品質(zhì)。

3.3 NCG 對奶牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響 本試驗(yàn)中，瘤胃pH 在6.26～6.37，處于正常的pH（6～7）范圍內(nèi)[21]，說明本試驗(yàn)中奶牛飼喂NCG 并未影響瘤胃內(nèi)環(huán)境，可以充分消化吸收營養(yǎng)物質(zhì)。NH3-N 含量可反映動物機(jī)體蛋白質(zhì)合成和降解是否處于平衡狀態(tài)，是瘤胃微生物蛋白的主要氮源，NH3-N 含量在7～9 mg/dL 比較適合瘤胃微生物生長[21]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，各組NH3-N 含量在最適范圍內(nèi)，且NCG 可顯著降低NH3-N 含量，顯著提高M(jìn)CP 含量。一些研究表明，給牛灌注精氨酸或飼喂NCG 均可降低血液中NH3-N 含量[22-23]。結(jié)合本試驗(yàn)結(jié)果，NCG 可促進(jìn)尿素循環(huán)，將更多的氮用來合成MCP，從而提高氮的利用率。本試驗(yàn)中，奶牛飼喂NCG 后，乙酸、丙酸、丁酸及TNFA 濃度均有不同程度提高。TVFA 可為反芻動物提供大部分的代謝能，NCG 提高TVFA 的原因可能是在提高精氨酸合成量的同時，也提高了延胡索酸含量，而延胡索酸是C3 的前體物，經(jīng)過一系列代謝后可生成乙酸和丙酸[24-25]。以上結(jié)果表明，NCG 在動物機(jī)體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榫彼岬耐瑫r，可通過一系列的代謝途徑改善瘤胃發(fā)酵參數(shù)。

3.4 NCG 對奶牛血液抗氧化功能的影響 當(dāng)動物機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生過多的自由基不能被及時清除時，機(jī)體會產(chǎn)生氧化應(yīng)激，破壞細(xì)胞功能、增加炎癥反應(yīng)、增加丙二醛含量等[26-27]。在仔豬日糧添加0.08% NCG 可通過提高血液中谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性來提高仔豬的抗氧化功能[28]；在肉羊日糧中添加NCG 著降低了丙二醛含量[29]；NCG 也可顯著提高奶牛血液抗氧化功能來緩解圍產(chǎn)期的氧化應(yīng)激[12]。本研究結(jié)果表明，奶牛飼喂NCG 后減輕或避免了脂質(zhì)氧化損傷，提高了機(jī)體的抗氧能力。NCG 提高抗氧化功能是因?yàn)榫彼峄騈CG 可有效清除自由基，降低機(jī)體的氧化應(yīng)激程度[30]。以上結(jié)果表明，奶牛日糧添加NCG 可有效提高機(jī)體的抗氧化功，減輕機(jī)體氧化應(yīng)激帶來的損傷，避免影響產(chǎn)奶量。

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，奶牛飼喂一定劑量的NCG 可提高產(chǎn)奶量、改善乳品質(zhì)和瘤胃發(fā)酵參數(shù)、提高機(jī)體抗氧化能力。綜合各項指標(biāo)結(jié)果，NCG 最適添加量為10～20 g/d。