飼糧全棉籽比例對奶牛泌乳性能及乳脂脂肪酸組成的影響

鐘榮珍 高艷霞 李秋鳳 曹玉鳳 李建國*

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，保定 071001;2.中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所，長春 130012;3.河北省牛羊胚胎工程技術(shù)研究中心，保定 071001;4.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)養(yǎng)?？茖W(xué)研究所，保定 071001)

隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)者越來越重視乳制品的營養(yǎng)價值和保健作用。1988年出席美國威斯康星州奶業(yè)委員會乳脂圓桌會議的營養(yǎng)學(xué)家們推薦的理想乳脂脂肪酸組成為多不飽和脂肪酸(PUFA)高于10%、飽和脂肪酸(SFA)低于8%、單不飽和脂肪酸(MUFA)約為82%。而目前的乳制品的乳脂包含約5%的PUFA、25%的MUFA和70%的SFA，兩者相差很大。因此，通過飼糧來調(diào)控乳脂脂肪酸組成，使其更符合人類健康食品的標(biāo)準(zhǔn)成為近年來的研究熱點(diǎn)之一。牛奶中脂肪酸組成受飼糧中脂肪來源和水平的影響，飼糧中常使用脂肪酸鈣[1-2]、植物油[3]、魚油[3]及油料籽實(shí)[4-5]等作為調(diào)控牛奶脂肪酸組成的重要物質(zhì)，這些物質(zhì)可以優(yōu)化脂肪酸組成，提高牛奶品質(zhì)。全棉籽(WSC)既能提供能量和蛋白質(zhì)，又能提供有效纖維，是一種很好的反芻動物飼料原料[6-11]，適量添加可以提高奶牛的乳脂率[12-13]和產(chǎn)奶量[14-15]。全棉籽是一種高能量飼料原料，脂肪含量高達(dá)19.3%，其中不飽和脂肪酸含量達(dá)70%[16]，可以提高奶牛的乳脂率[12-13]，在國外，全棉籽大多直接用于飼喂反芻動物[19]，在美國72%的牛使用全棉籽作為脂肪添加物。而我國目前全棉籽多用于榨取食用油，剩下的餅粕用于配制動物飼料。國內(nèi)外有關(guān)全棉籽在奶牛生產(chǎn)上應(yīng)用的研究大多關(guān)注對泌乳性能的影響，有關(guān)其對乳脂脂肪酸組成的研究報道較少[1，6-8，12-13]。本試驗(yàn)擬通過在泌乳早期的荷斯坦奶牛飼糧中添加不同比例的全棉籽，研究飼糧全棉籽與奶牛的泌乳性能及乳脂中PUFA的關(guān)系，為在奶牛生產(chǎn)中應(yīng)用全棉籽提高牛奶品質(zhì)提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動物

本試驗(yàn)于2006年3月1日至2006年6月21日在河北省石家莊市欒城縣國富盛邦奶牛場進(jìn)行。根據(jù)試驗(yàn)牛的胎次(2～3胎)、產(chǎn)奶量、產(chǎn)犢日期接近且健康無疾病的原則，選擇8頭泌乳早期中國荷斯坦奶牛，隨機(jī)分為4組，每組2個重復(fù)，每個重復(fù)1頭牛。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計與飼養(yǎng)管理

采用4×4拉丁方試驗(yàn)設(shè)計，每個試驗(yàn)期均為28 d，其中預(yù)試期為7 d，正試期為21 d。飼糧分為4個組，A組為對照組，飼喂基礎(chǔ)飼糧;B、C和D組分別飼喂含5%、10%和15%全棉籽的試驗(yàn)飼糧，所含的全棉籽替代部分基礎(chǔ)飼糧中的精飼料、青貯和谷草。全棉籽營養(yǎng)水平見表1，試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平參見表2。

本試驗(yàn)供試牛單槽飼喂，每日飼喂3次(08:30、14:30和 20:30)，采 用全混合日 糧(TMR)，自由飲水，每天擠奶2次，分別在08:30和19:30采用管道式擠奶機(jī)擠奶。牛舍每2周消毒1次。在試驗(yàn)開始前用左旋咪唑?qū)δ膛＿M(jìn)行驅(qū)蟲。

表1 全棉籽營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table1 Nutrient levels of WCS(DM basis) %

1.3 樣品收集、處理與分析

每階段正試期內(nèi)連續(xù)記錄3 d的產(chǎn)奶量，每天收集2次奶樣，根據(jù)每次產(chǎn)奶量多少按比例混合均勻，分別放入帶蓋玻璃瓶中，采用乳成分分析儀(MILKYWAY90型，杭州三博科技有限公司)測定乳成分。乳脂脂肪酸組成采用氣相色譜法(GB/T 17377—1998動植物油脂脂肪酸甲酯制備)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用SPSS 11.5軟件對測得數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，并用Duncan氏法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果

2.1 飼糧不同比例全棉籽對奶牛產(chǎn)奶量的影響

由表3可見，全棉籽能夠提高奶牛的產(chǎn)奶量和校正乳產(chǎn)量。B、C、D組產(chǎn)奶量比A組分別提高了0.90、1.16和 1.08 kg/d(P ＞0.05)。B、C和D組的校正乳產(chǎn)量比A組分別提高1.30(P＞0.05)、3.55(P ＜0.01)和 3.32 kg/d(P ＜0.01)，且C和D組均顯著高于B組(P＜0.05)。

2.2 飼糧不同比例全棉籽對乳成分的影響

由表4可見，全棉籽能夠極顯著地提高奶牛的乳脂率(P＜0.01)，其中C和D組比A組的乳脂率分別提高18.10%(P＜0.01)和17.51%(P＜0.01)，比B組的乳脂率分別提高14.37%(P＜0.01)和13.79%(P＜0.01)。飼糧不同比例全棉籽對乳蛋白率、乳糖率和乳非脂固形物率都沒有顯著的影響(P＞0.05)。

2.3 飼糧不同比例全棉籽對乳脂脂肪酸組成的影響

2.3.1 乳脂脂肪酸組成

由表5可見，全棉籽對奶牛的乳脂脂肪酸組成具有顯著的影響，提高了不飽和脂肪酸含量。B、C、D 組 C8∶0、C10∶0、C12∶0 含量都低于 A 組。C組C14∶1的含量比 A組提高了43.06%(P＜0.01)。C和D組C15∶0含量比A組分別降低了25.83%(P＜0.01)和47.97%(P＜0.01)。B、C和D組C17∶0、C20∶0的含量都低于 A 組，但在不同程度上均提高了 C18∶1、C18∶2 和 C18∶3 的含量，其中A和 C組C18∶1含量分別為6.10%和8.94%;B和 D組C18∶2的含量顯著高于 A組(P＜0.05);C和D組C18∶3的含量極顯著高于A組(P＜0.01)。飼喂全棉籽提高了乳脂中ω-6和ω-3 PUFA的含量，同時也影響了它們的比值大小。

表2 試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table2 Composition and nutrient levels of experimental diets(DM basis) %

表3 飼糧不同比例全棉籽對產(chǎn)奶量的影響Table3 Effects of dietary WCS percentage on milk yield kg/d

表4 飼糧不同比例全棉籽對乳成分的影響Table4 Effects of dietary WCS percentage on milk composition %

表5 飼糧不同比例全棉籽對乳脂脂肪酸組成的影響Table5 Effects of dietary WCS percentage on fatty acid composition of milk fat

2.3.2 乳脂中不同鏈長脂肪酸

由表6可見，飼糧中全棉籽比例顯著地影響乳脂中不同鏈長脂肪酸含量，B和C組短鏈脂肪酸含量與A組相比都顯著降低了(P＜0.05)。各組中鏈脂肪酸含量分別為40.76%、38.60%、37.44%、31.63%，B、C、D 3個試驗(yàn)組的中鏈脂肪酸的含量都低于A組，其中D組顯著低于A組(P＜0.05)，但各試驗(yàn)組之間差異不顯著(P＞0.05)。B組長鏈脂肪酸的含量極顯著地高于A組(P＜0.01)，C和D組顯著高于A組(P＜0.05)。

2.3.3 乳脂中脂肪酸飽和度

由表7可見，全棉籽添加改善了乳脂脂肪酸飽和度。各全棉籽組SFA和MUFA的含量下降了，其中B和C組的SFA含量比A組分別降低了27.10%和28.41%(P＜0.01)。C組MUFA的含量比A組升高了5.22%(P＜0.05);B、C和D組的PUFA含量比A組分別提高了7.55%(P＜0.01)、4.84%(P＞0.05)和 8.93%(P ＜0.01)，這3組間無顯著差異(P＞0.05)。

3 討論

3.1 飼糧全棉籽比例對常規(guī)乳成分的影響

在國外奶牛生產(chǎn)中，全棉籽的應(yīng)用很普遍，但飼喂的方式和用量各有不同。Bernard等[19]研究了全棉籽及不同保護(hù)層處理全棉籽對娟珊牛的影響，結(jié)果表明具有保護(hù)層組產(chǎn)奶量比對照組略有提高(分別是23.9和22.2 kg/d)，但是產(chǎn)奶效率卻降低(分別是0.85和0.87)，對乳蛋白和乳糖無影響，可見經(jīng)過涂層處理的全棉籽效果不佳。本試驗(yàn)采用添加不同比例的未經(jīng)任何處理的帶絨全棉籽，試驗(yàn)組校正乳產(chǎn)量比對照組極顯著增加，可能是由于全棉籽是一種含脂肪較高的油料籽實(shí)，它的籽殼對棉籽脂肪具有一定的“保護(hù)”作用，以這種油料籽實(shí)的形式外加的脂肪能在一定程度上避免瘤胃微生物對脂肪的氫化作用，也減少了瘤胃發(fā)酵作用，使甘油三酯到達(dá)后部胃腸道被動物體消化吸收的比例增大，也在一定程度上降低了脂肪對纖維消化率的抑制作用，從而增加了產(chǎn)奶量。

表6 飼糧不同比例全棉籽對不同鏈長脂肪酸含量的影響Table6 Effects of dietary WCS percentage on contents of fatty acids with different chain length %

表7 飼糧不同比例全棉籽對飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸含量的影響Table7 Effects of dietary WCS percentage on contents of SFA，MUFA and PUFA %

本試驗(yàn)添加全棉籽提高了乳脂率，和幾項(xiàng)研究結(jié)果一致[1，6，16-17]，其原因是隨著全棉籽的添加，飼糧中精飼料比例下降，可溶性淀粉的攝入量下降，消化過程中丙酸與乙酸的比例下降，增加了乳脂合成的前體物乙酸的含量，從而提高了乳脂率。乳脂率提高的另外一個可能原因是全棉籽中含有較多的PUFA，因?yàn)槿橹?～14碳的脂肪酸是在乳腺中由醋酸酯合成的，而18碳脂肪酸來源于血脂，血脂主要從飼糧而來，小部分來源于脂肪組織[20]。由于全棉籽脂肪含量較高，且多為不飽和脂肪酸，對乳脂成分影響較大。根據(jù)大量的研究結(jié)果，已經(jīng)估測出奶牛飼糧中脂肪含量在7%～8%時養(yǎng)分的利用率最大[21]。

乳蛋白受瘤胃中飼料蛋白質(zhì)的降解率和微生物蛋白質(zhì)合成量影響，許多研究表明，添加脂肪會影響瘤胃微生物的合成，降低乳蛋白含量[21-22]，這可能是由于能量的提高降低了谷物的攝取從而使瘤胃中丙酸鹽的合成減少。Bertrand等[23]認(rèn)為添加保護(hù)性氨基酸也可以彌補(bǔ)由于添加全棉籽造成的乳蛋白下降。但本試驗(yàn)乳蛋白率并未降低，原因可能是:首先飼喂全棉籽提高奶牛的干物質(zhì)采食量，奶牛每日的蛋白質(zhì)攝入量升高了，另外棉籽的外殼硬度較大，在瘤胃形成食糜后降解的速度較慢，所以脂肪在瘤胃中釋放速度較慢，且棉絨纖維較短，形成的食糜在瘤胃中的滯留時間較短，對瘤胃微生物的生長影響不大，從而緩解了乳蛋白降低的趨勢。

3.2 飼糧全棉籽比例對乳脂脂肪酸組成的影響

劉仕軍[5]認(rèn)為，理想的ω-6和ω-3 PUFA比例應(yīng)該維持在(4～6)∶1。通過飼糧調(diào)控可以增加乳中不飽和脂肪酸的含量，增加乳的營養(yǎng)價值[1-5，25]。Noftsger等[26]比較了奶牛飼喂 14% 全棉籽、14%膨化棉籽、21%膨化脫毒棉籽和28%膨化脫毒棉籽對乳中共軛亞油酸(CLA)含量的影響，結(jié)果顯示14%棉籽組含量最高，C18∶1含量分別為248.9、201.9、232.0 和230.0 mg/g。本試驗(yàn)結(jié)果與其一致，全棉籽組乳中SFA酸含量都低于對照組，而 PUFA含量都高于對照組，尤其是C18∶1的含量，ω-6和 ω-3 PUFA比例更加有利于人類健康的標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)論

①全棉籽中富含蛋白質(zhì)、脂肪，尤其是PUFA，在奶牛飼糧中添加一定比例的全棉籽可以顯著提高奶牛產(chǎn)奶量和乳脂率，有改善乳品質(zhì)的作用，尤其是提高乳中長鏈PUFA的含量，使乳中ω-6和ω-3 PUFA比值符合公認(rèn)的健康標(biāo)準(zhǔn)。

②綜合判斷，飼糧干物質(zhì)基礎(chǔ)下適宜的全棉籽比例為10%。

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