馬苗苗,周佳敏,田 佳,路婷婷,侯麗娥,張艷梅,梅寧安,溫 萬(wàn)*
(1.寧夏回族自治區(qū)畜牧工作站,寧夏銀川 750011;2.寧夏農(nóng)林科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,寧夏銀川 750011)
堅(jiān)木縮合單寧是以南美白堅(jiān)木為原料提取制備的單寧產(chǎn)品,其主要成分縮合單寧(Condensed tannin,CT),分子量為2900~28000,是以無(wú)分支黃酮類化合物為主的聚合物[1],不易被水解,能與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)形成可逆和非可逆復(fù)合物[2]。奶牛僅依靠瘤胃菌體蛋白不能滿足其營(yíng)養(yǎng)需要,而縮合單寧酸能在反芻動(dòng)物瘤胃中與消化酶及飼料蛋白質(zhì)結(jié)合形成沉淀,增加過(guò)瘤胃蛋白數(shù)量,提高小腸蛋白利用率,進(jìn)而提高奶牛飼料效率[3]??s合單寧作為保護(hù)瘤胃蛋白質(zhì)的添加劑具有很大潛力,同時(shí)在提高氮的利用效率和改善生鮮乳品質(zhì)等方面具有重要研究意義。單寧酸還具有一定的抑菌、抗氧化、抗炎癥和改善腸道微生態(tài)環(huán)境的作用,用單寧酸替代抗生素已在畜牧生產(chǎn)中應(yīng)用[4]。本試驗(yàn)旨在探究添加堅(jiān)木縮合單寧對(duì)荷斯奶牛泌乳前期生產(chǎn)性能和血清生化指標(biāo)的影響,以期為奶牛養(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)踐中合理應(yīng)用堅(jiān)木縮合單寧提供理論參考。
試驗(yàn)所用堅(jiān)木縮合單寧,其中天然堅(jiān)木多酚含量≥64%,磚紅色粉末狀,由寧夏農(nóng)林科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所生產(chǎn)。
試驗(yàn)時(shí)間為2022 年7—8 月,在寧夏永寧縣某奶牛場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)期共計(jì)37d,其中預(yù)試期7d,正試期30d。
試驗(yàn)選取170 頭產(chǎn)奶量[(37.73±8.74)kg/d]、泌乳天數(shù)[(57.95±18.72)d]、胎次(1~2 胎)相近的泌乳中期健康荷斯坦奶牛170 頭,隨機(jī)分為2組,每組85 頭。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧,試驗(yàn)組在基礎(chǔ)日糧基礎(chǔ)上添加50g/(頭·d)縮合單寧。
每天07:00、13:00 和19:00 按照5∶3∶2 的比例投喂奶牛3 次TMR,自由采食,自由飲水。使用阿菲金擠奶設(shè)備,每天擠奶3 次。基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1.4.1 DMI
每天記錄TMR 投料量和剩料量,根據(jù)TMR干物質(zhì)含量和牛頭數(shù),計(jì)算奶牛平均干物質(zhì)采食量。
1.4.2 產(chǎn)奶量
由Afifarm v5.4 系統(tǒng)記錄每天三個(gè)班次產(chǎn)奶量。
1.4.3 乳成分
試驗(yàn)開(kāi)始和試驗(yàn)結(jié)束時(shí),按早、中、晚4∶3∶3 收集乳樣50mL,加入2 滴重鉻酸鉀防腐劑,搖勻放入冰箱冷藏。在寧夏DHI 測(cè)定中心測(cè)定乳蛋白率、乳脂率、乳尿素氮、體細(xì)胞數(shù)等指標(biāo)。
1.4.4 血液生化指標(biāo)
試驗(yàn)第30 天,每組隨機(jī)選擇8 頭奶牛,尾根靜脈采集血液10mL,收集血清并保存在-20℃的冰箱中。采用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定血清丙二醛含量、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶活性;采用ELISA 法測(cè)定血清腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor-a,TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)、白細(xì)胞介素-2(Interleukin-2,IL-2)、白細(xì)胞介素6(Interleukin-6,IL-6)、免疫球蛋白A(Immunoglobulin A,IgA)、免疫球蛋白G(Immunoglobulin G,IgG)和免疫球蛋白M(Immunoglobulin M,IgM)。使用愛(ài)德士血常規(guī)檢測(cè)儀測(cè)定血常規(guī)。
所得數(shù)據(jù)先經(jīng)由Excel 2010 初步整理,用SPSS 18.0 的獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤,P<0.05 表示差異顯著,P<0.10 表示有顯著差異的趨勢(shì)。
如表2 所示,添加堅(jiān)木縮合單寧荷斯坦奶牛的產(chǎn)奶量、4%乳脂校正乳產(chǎn)量、干物質(zhì)采食量和飼料轉(zhuǎn)化效率均無(wú)顯著影響(P>0.05)。
表2 堅(jiān)木縮合單寧對(duì)荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量和干物質(zhì)采食量的影響
如表3 所示,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組添加堅(jiān)木縮合單寧可顯著降低生鮮乳體細(xì)胞數(shù)(P<0.05),但對(duì)乳蛋白率、乳脂肪率、乳糖率、乳固物和尿素氮均無(wú)顯著影響(P>0.05)。
表3 堅(jiān)木縮合單寧對(duì)乳品質(zhì)的影響
血液免疫因子的影響結(jié)果如表4 所示,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組添加堅(jiān)木縮合單寧顯著提高了荷斯坦奶牛血液中IL-1、IL-2 和TNF-α含 量(P<0.05),但對(duì)IL-6、IgA、IgG 和IgM 等免疫因子無(wú)顯著影響(P>0.05)。
表4 堅(jiān)木縮合單寧對(duì)荷斯坦奶牛血液指標(biāo)的影響
從抗氧化物的影響結(jié)果看,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組添加堅(jiān)木縮合單寧顯著降低了丙二醛含量(P<0.05),顯著提高了谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和超氧化物歧化酶含量(P<0.05)。
從血常規(guī)的影響結(jié)果看,與對(duì)照組相比,試驗(yàn)組添加堅(jiān)木縮合單寧顯著提高了荷斯坦奶牛血液中白細(xì)胞總數(shù)、淋巴細(xì)胞總數(shù)、中間細(xì)胞總數(shù)和中性粒細(xì)胞總數(shù)(P<0.05),顯著降低了血小板總數(shù)(P<0.05),顯著提高了血小板平均體積、血小板分布寬度、血小板壓積和大血小板總數(shù)(P<0.05)。
Mezzom 等[5]在肉牛含豆粕或不含豆粕日糧中添加縮合單寧1g/10kg BW,發(fā)現(xiàn)縮合單寧對(duì)CP的消化率無(wú)顯著影響。Benchaar 等[6]和Baah等[7]研究發(fā)現(xiàn),在奶牛日糧中添加0.64%白堅(jiān)木縮合單寧和0.6%白堅(jiān)木單寧對(duì)奶牛采食量未產(chǎn)生影響,且DM、CP、NDF 和ADF 消化率也未受到影響,這與本研究結(jié)果一致。添加10%朱櫻花縮合單寧增加了18%的過(guò)瘤胃蛋白量,使其在小腸內(nèi)分解利用,從而提高飼料蛋白質(zhì)的利用效率[8]。Min 等[9]研究表明,日糧中添加縮合單寧的存在會(huì)提高小腸日糧蛋白質(zhì)的流量,提高氮的利用效率。單寧和蛋白質(zhì)通常是在瘤胃弱酸性(pH=6~7)的情況形成蛋白質(zhì)-單寧復(fù)合物,防止被瘤胃微生物降解;在皺胃內(nèi)pH 值小于3.5 時(shí)會(huì)發(fā)生解離,從而釋放出更多的蛋白質(zhì)供蛋白酶消化[10]。本研究在8 月奶牛熱應(yīng)激高發(fā)期添加堅(jiān)木縮合單寧,對(duì)照組高產(chǎn)荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量隨著泌乳時(shí)間增加有下降的趨勢(shì),而試驗(yàn)組產(chǎn)奶量隨著泌乳時(shí)間的增加有增加的趨勢(shì),這可能與堅(jiān)木縮合單寧有一定的抗應(yīng)激作用有關(guān)。本試驗(yàn)結(jié)果與Griffiths 等[11]和高巖[12]研究一致,添加縮合單寧對(duì)4%脂肪校正乳沒(méi)有顯著影響。
Bhatta 等[13]在泌乳中期奶牛日糧中添加縮合單寧(7.5%羅望子殼),顯著提高了乳蛋白率,但對(duì)奶牛產(chǎn)奶量與乳脂率無(wú)影響。牛奶尿素氮是乳蛋白的一部分,源于血液尿素氮,熱應(yīng)激對(duì)牛奶尿素氮水平有較大影響[14],牛奶尿素氮是評(píng)估日糧蛋白和能量水平的重要工具,測(cè)定牛奶尿素氮可作為監(jiān)測(cè)奶牛氮效率和提高牛奶氮產(chǎn)量的指標(biāo)[15],本研究與Griffiths 等[11]和高巖[12]研究一致,添加縮合單寧酸對(duì)尿素氮等乳成分沒(méi)有顯著影響。體細(xì)胞數(shù)上升主要是血液中的白細(xì)胞進(jìn)入乳腺組織吞噬侵入的病原菌而引起的,大量的炎性細(xì)胞浸潤(rùn)會(huì)對(duì)乳腺組織造成損傷,降低產(chǎn)奶量,奶牛受熱應(yīng)激影響體細(xì)胞數(shù)會(huì)大量上升,產(chǎn)奶量也會(huì)下降10%~20%[16]。本試驗(yàn)在熱應(yīng)激高發(fā)的8 月份開(kāi)展,在高產(chǎn)奶牛日糧中添加堅(jiān)木縮合單寧顯著降低了體細(xì)胞數(shù),證明其有一定的抗炎、抗應(yīng)激能力。
堅(jiān)木縮合單寧是多酚類天然植物提取物,多酚會(huì)與蛋白質(zhì)結(jié)合生成單寧酸蛋白,在小腸堿性環(huán)境中單寧酸蛋白分解釋放單寧酸,進(jìn)而促進(jìn)血管收縮、減少炎性滲出物對(duì)小腸的刺激[17],單寧的抗菌作用也可能是通過(guò)抑制微生物氮代謝來(lái)抑制細(xì)菌和真菌的繁殖[18]。有研究發(fā)現(xiàn),單寧酸是一種天然抗氧化劑,能在氧化應(yīng)激條件下啟動(dòng)抗氧化基因的轉(zhuǎn)錄,上調(diào)超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和過(guò)氧化氫酶等其他細(xì)胞抗氧化酶活性及表達(dá)量將機(jī)體氧化損傷降低[19],可有效清除二苯基苦基苯肼自由基和超氧離子自由基,提高抗氧化酶活性及降低體內(nèi)氧化應(yīng)激水平[20]。丙二醛是機(jī)體自由基的氧化終產(chǎn)物,過(guò)多會(huì)引起細(xì)胞損傷。谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和超氧化物歧化酶能清除在細(xì)胞呼吸代謝過(guò)程中產(chǎn)生的過(guò)氧化物和羥自由基,能消除生物體在新陳代謝過(guò)程中產(chǎn)生的超氧陰離子自由基,保護(hù)機(jī)體免受損害。動(dòng)物通過(guò)抗氧化作用清除體內(nèi)自由基等物質(zhì)來(lái)提高機(jī)體免疫能力,已有研究發(fā)現(xiàn),在奶牛每千克日糧中添加10g 栗樹(shù)單寧可顯著提高抗氧化能力[21],在肉牛日糧中添加單寧酸顯著提高了總抗氧化能力[22]。這與本研究結(jié)果一致,本研究發(fā)現(xiàn)堅(jiān)木縮合單寧能顯著降低血液丙二醛含量,在高產(chǎn)奶牛日糧中添加堅(jiān)木縮合單寧顯著增加了谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和超氧化物歧化酶,增強(qiáng)了高產(chǎn)荷斯坦奶牛抗應(yīng)激水平。
炎癥是從機(jī)體移除有害病原體和毒素的重要生物反應(yīng),吞噬細(xì)胞激活誘導(dǎo)干擾素信號(hào)通路和TRIF 相關(guān)接頭分子信號(hào)通路,產(chǎn)生促炎因子IL-1、IL-2、IL-6、和TNF-α 等,動(dòng)物體內(nèi)炎癥調(diào)控是通過(guò)調(diào)節(jié)IL-1、IL-6、IL-8 和TNF-α 等細(xì)胞因子在內(nèi)的基因轉(zhuǎn)錄表達(dá),單寧酸可能是通過(guò)影響吞噬細(xì)胞阻斷炎癥通路而達(dá)到抗炎作用[4]。本研究發(fā)現(xiàn)堅(jiān)木縮合單寧能通過(guò)提高高產(chǎn)荷斯坦奶牛IL-1、IL-2 和TNF-α 提高奶牛免疫性能,增強(qiáng)抗炎能力。淋巴細(xì)胞是主要的免疫活性細(xì)胞,白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的數(shù)量增加,機(jī)體免疫功能增強(qiáng),本研究發(fā)現(xiàn)堅(jiān)木縮合單寧能通過(guò)提高奶牛血液中白細(xì)胞總數(shù)、淋巴細(xì)胞總數(shù)、中間細(xì)胞總數(shù)和中性粒細(xì)胞總數(shù)的含量,提高機(jī)體免疫能力。
在高產(chǎn)奶牛日糧中添加50g/(頭·d)堅(jiān)木縮合單寧能降低牛奶體細(xì)胞數(shù),改善乳品質(zhì);顯著降低血清丙二醛含量,顯著增加血清谷胱甘肽過(guò)氧化物酶和超氧化物歧化酶含量,補(bǔ)飼堅(jiān)木縮合單寧可能是改善高產(chǎn)奶??寡趸癄顟B(tài)的可行途徑;顯著增加了IL-1、IL-2 和TNF-α 等免疫因子含量,改善奶牛免疫性能,增強(qiáng)抗炎能力。