奶牛不同泌乳階段的產(chǎn)奶性能與營養(yǎng)狀況血液生化指標(biāo)相關(guān)性研究

■張 輝 安 娜 閆素梅 史彬林 李春燕 李然然 郭曉宇

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010018）

不斷提高奶牛產(chǎn)奶性能和乳品質(zhì)，對提升我國畜牧業(yè)發(fā)展水平、保障奶業(yè)健康發(fā)展具有重要的意義。Sommer（1985）在研究監(jiān)控奶牛健康與營養(yǎng)狀況時(shí)發(fā)現(xiàn)，血液生化指標(biāo)是一種既簡單又迅速的評價(jià)奶牛營養(yǎng)狀況的方法。如反映奶牛免疫機(jī)能及繁殖機(jī)能的血清維生素A、維生素E，反映機(jī)體氮代謝的尿素氮（BUN），反映鈣磷代謝過程的血清鈣（Ca）、磷（P）水平和堿性磷酸酶（AKP）活性，反映脂肪動(dòng)員程度和日糧能量水平的游離脂肪酸（NEFA）等相關(guān)營養(yǎng)狀況生理生化指標(biāo)。Oldham等（1991）研究發(fā)現(xiàn)，在干奶期和泌乳前期給奶牛每天飼喂170 000 IU的VA組比每天飼喂50 000 IU的VA組產(chǎn)奶量顯著提高。鮑宏云（2001）研究發(fā)現(xiàn)，提高奶牛日糧中過瘤胃保護(hù)VA的含量（220 IU/kg BW），可顯著提高奶牛免疫指標(biāo)及抗氧化指標(biāo)。Politis等（1995）報(bào)道，給產(chǎn)前8周到產(chǎn)后4周的奶牛補(bǔ)充VE（3 000 IU/d）能夠顯著增加嗜中性粒細(xì)胞的轉(zhuǎn)化率。有研究表明，動(dòng)物在生長期和妊娠期注射鎮(zhèn)靜劑后，血液中AKP含量都會升高。任海軍（2008）對不同泌乳階段荷斯坦奶牛的血液生化指標(biāo)進(jìn)行分析，得出了不同泌乳階段VA、VE、BUN、AKP、Ca、P的含量。鑒于此，本研究主要以不同泌乳階段荷斯坦奶牛為試驗(yàn)動(dòng)物，通過檢測分析奶牛產(chǎn)奶性能與血清中生理生化指標(biāo)的相關(guān)性，為建立奶牛營養(yǎng)狀況檢測體系，科學(xué)評價(jià)奶牛營養(yǎng)狀況和合理配合奶牛日糧提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)選取內(nèi)蒙古某牧場健康、體重相近的泌乳期奶牛共計(jì)180頭，泌乳階段在泌乳前期、泌乳中期和泌乳后期的奶牛各60頭，在每一泌乳階段，高產(chǎn)、中產(chǎn)和低產(chǎn)的奶牛分別各20頭。日糧組成見表1。

表1 日糧組成(飼喂基礎(chǔ))(%)

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用3×3二因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，將180頭奶牛分為9組，每組20個(gè)重復(fù)。第一因素為泌乳階段，分為泌乳前期、泌乳中期、泌乳后期；第二因素為產(chǎn)奶量，分為高產(chǎn)、中產(chǎn)、低產(chǎn)。具體分組情況見表2。

表2 牧場試驗(yàn)?zāi)膛７纸M情況

1.3 測試指標(biāo)與方法

奶牛的產(chǎn)奶量、乳成分及體細(xì)胞數(shù)由乳成分分析儀和體細(xì)胞檢測儀測定。血清中VA、VE含量采用熒光比色法測定。參考馬露（2011）。血清游離脂肪酸（NEFA）含量采用1次比色提取法測定，血清鈣、磷含量采用微板法和磷鉬酸法測定，血清堿性磷酸酶含量采用微量酶標(biāo)法，血清尿素氮含量采用脲酶法測定，所用試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)由Excel整理后，使用SAS（9.0）進(jìn)行分析，以泌乳階段和產(chǎn)奶量為主要考慮因素，并對泌乳階段及產(chǎn)奶量的交互作用進(jìn)行分析。P＜0.05為差異顯著，0.10＜P＜0.05為差異趨于顯著；對r＞0.4且P＜0.05數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 泌乳階段和產(chǎn)奶量對乳成分、乳尿素氮及體細(xì)胞數(shù)的影響（見表3）

表3 泌乳階段和產(chǎn)奶量對乳成分、乳尿素氮及體細(xì)胞數(shù)的影響

由表3可知，泌乳前期產(chǎn)奶量要顯著高于泌乳中期和后期（P＜0.000 1）；乳蛋白與無脂固形物含量顯著低于泌乳中期和后期（P=0.004 3），且泌乳中期和后期之間差異不顯著；泌乳前期與泌乳中期的乳糖含量顯著高于泌乳后期（P=0.004），但泌乳前期與泌乳中期差異不顯著；乳脂率和乳尿素氮（MUN）含量在整個(gè)泌乳期間變化較小。不同泌乳階段的脂蛋比和體細(xì)胞數(shù)（SCC）差異也不顯著（P=0.13，P=0.16），但泌乳前期的脂蛋比在數(shù)值上有高于泌乳中期和后期的趨勢，泌乳后期的SCC有高于前期和中期的趨勢。

低產(chǎn)奶牛乳蛋白和乳脂含量顯著高于高產(chǎn)和中產(chǎn)奶牛（P＜0.001，P=0.002 4），脂蛋比也表現(xiàn)出相同的規(guī)律；高產(chǎn)奶牛無脂固形物含量有低于中產(chǎn)和低產(chǎn)奶牛的趨勢（P=0.07）。高產(chǎn)、中產(chǎn)和低產(chǎn)奶牛的乳尿素氮含量和體細(xì)胞數(shù)間差異均不顯著（P=0.53，P=0.29）。泌乳階段與產(chǎn)奶量對乳成分、乳尿素氮含量和SCC均無顯著影響（P＞0.05）。

2.2 泌乳階段和產(chǎn)奶量對奶牛血清中VA、VE濃度的影響（見表4）

表4 泌乳階段和產(chǎn)奶量對血清中VA、VE含量的影響

由表4可知，泌乳后期血清中VA與VE的含量均顯著高于泌乳前期和中期(P＜0.000 1，P＜0.000 1)；高產(chǎn)和中產(chǎn)奶牛血清中VA含量顯著高于低產(chǎn)奶牛(P=0.005 4)，與VA相反，中產(chǎn)和低產(chǎn)奶牛VE含量顯著高于高產(chǎn)奶牛（P=0.000 2）；泌乳階段與產(chǎn)奶量的互作效應(yīng)對VA、VE濃度有顯著的影響（P＜0.05）。其中，血清VA濃度以泌乳后期的高產(chǎn)和中產(chǎn)奶牛較高，泌乳前期與中期的奶牛均較低；血清VE濃度以泌乳后期的奶牛較高，泌乳前期的低產(chǎn)奶牛、泌乳中期的高產(chǎn)和低產(chǎn)奶牛較低。

2.3 奶牛不同泌乳階段血清VA、VE濃度與產(chǎn)奶性能的相關(guān)性分析（見表5）

表5 不同泌乳階段血清VA、VE濃度與產(chǎn)奶性能相關(guān)性分析

由表5可知，泌乳前期奶牛血清中VA含量與產(chǎn)奶量呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系（r=0.45，P＜0.01），VA含量與乳糖含量及體細(xì)胞數(shù)也具有顯著的相關(guān)性（r=0.22，P=0.05；r=0.22，P=0.05），但是相關(guān)程度較?。幻谌榍捌赩E含量與產(chǎn)奶性能指標(biāo)間均沒有顯著的相關(guān)性（P＞0.05）；泌乳中期奶牛血清中VA含量與產(chǎn)奶量具有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.36，P＜0.01）；血清中VE含量與乳糖含量具有顯著的相關(guān)性，但是相關(guān)程度較弱（r=0.25，P=0.05）；泌乳后期，血清中VE含量與產(chǎn)奶量具有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.45，P＜0.01）；血清中VA含量與產(chǎn)奶性能指標(biāo)均無顯著的相關(guān)性（P＞0.05）。

泌乳前期血清中VA含量與產(chǎn)奶量之間呈顯著的一次和二次回歸關(guān)系，一次回歸方程為：Y=24.022X+22.23（P＜0.000 1，R2=0.208 7，n=60）；二次回歸方程 為：Y=18.017+64.726X-80.438X2（P＜0.000 1，R2=0.263 5，n=60）。泌乳后期血清當(dāng)中VE含量與產(chǎn)奶量之間的一次回歸方程為：Y=-2.415 3X+40.065（P=0.000 4，R2=0.199，n=60）；二次回歸方程為：Y=52.794-6.867 1X+0.371 3X2（P＜0.001 4，R2=0.209 2，n=60）。

2.4 泌乳階段和產(chǎn)奶量對血清生化指標(biāo)含量的影響（見表6）

表6 泌乳階段和產(chǎn)奶量對奶牛血清中各生化指標(biāo)的影響

由表6可得，泌乳前期奶牛血清中NEFA含量（362.85 μmol/l）顯著高于泌乳中期（308.30 μmol/l）和后期（296.86 μmol/l）（P=0.002)；泌乳前期和中期血清中P含量差異不顯著，但均顯著高于泌乳后期（P=0.008）；泌乳前期血清中Ca含量顯著高于泌乳中期（P=0.03），泌乳中期顯著高于泌乳后期（P=0.01），從泌乳前期到泌乳后期，血清中Ca含量由2.55 mmol/l下降到1.69 mmol/l，下降幅度達(dá)到55.48%；泌乳后期血清中AKP含量最高，顯著高于泌乳前期和泌乳中期（P＜0.000 1）；BUN含量泌乳后期最高，顯著高于泌乳前期和中期（P=0.002），泌乳前期和中期沒有顯著差異（P=0.93）。

中產(chǎn)奶牛血清中NEFA含量和P含量顯著高于高產(chǎn)和低產(chǎn)奶牛（P=0.02；P=0.003）；低產(chǎn)奶牛血清中Ca含量最高，顯著高于高產(chǎn)奶牛，但與中產(chǎn)奶牛差異不顯著（P=0.34）；中產(chǎn)和低產(chǎn)奶牛BUN含量顯著低于高產(chǎn)奶牛（P=0.003）；AKP含量各組之間差異不顯著。

2.5 奶牛不同泌乳階段血清生化指標(biāo)與產(chǎn)奶性能的相關(guān)性分析(見表7～表9)

表7 泌乳前期血清生化指標(biāo)與產(chǎn)奶性能相關(guān)性分析

表8 泌乳中期血清生化指標(biāo)與產(chǎn)奶性能相關(guān)性分析

由表7可知，泌乳前期血清中NEFA含量與產(chǎn)奶量呈顯著正相關(guān)（r=0.37，P＜0.01），與乳脂率呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.28，P=0.03），與總固形物含量呈趨于顯著的負(fù)相關(guān)（r=-0.02，P=0.10），但是相關(guān)性均較弱；血清Ca含量與產(chǎn)奶量呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.54，P＜0.01），與體細(xì)胞數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.25，P=0.05），但相關(guān)性較弱；泌乳前期BUN含量與產(chǎn)奶量呈顯著正相關(guān)（r=0.74，P＜0.01），與乳脂率呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.31，P=0.02），與總固形物呈顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.26，P=0.05）；其它血液生化指標(biāo)與各產(chǎn)奶性能指標(biāo)不具有顯著相關(guān)性（P＞0.05）。

表9 泌乳后期血清生化指標(biāo)與產(chǎn)奶性能相關(guān)性分析

泌乳前期血清中NEFA含量與產(chǎn)奶量之間的一次回歸方程為：Y=0.017 6X+24.213（P＜0.01，R2=0.136 7，n=60）。血清Ca含量與產(chǎn)奶量之間的一次回歸方程為：Y=6.357 8X+46.042（P＜0.01，R2=0.296 8，n=60）；二次回歸方程為：Y=57.659-16.627X+2.172 6X2（P＜0.01，R2=0.304 7，n=60）。BUN含量與產(chǎn)奶量之間的一次回歸方程為：Y=4.809X+8.042（P＜0.01，R2=0.541，n=60）。

由表8可得，泌乳中期血清中P含量與乳糖率顯著正相關(guān)（r=0.34，P=0.04)，BUN含量與乳蛋白率顯著負(fù)相關(guān)（r=-0.35，P=0.03）。

由表9可以看出，在泌乳后期，BUN含量與乳蛋白率含量具有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（r=-0.27，P=0.02）。

3 討論

泌乳階段和產(chǎn)奶量是影響奶牛乳成分的主要因素，而乳蛋白、乳脂肪、無脂固形物含量、體細(xì)胞數(shù)和尿素氮含量是考核乳品質(zhì)非常重要的指標(biāo)。高樹新等研究表明，奶牛產(chǎn)奶量與乳蛋白率、乳脂率呈極顯著的負(fù)相關(guān)（P＜0.01），乳蛋白率與乳脂率呈極顯著的正相關(guān)（P＜0.01）。邱才英等報(bào)道，牛奶體細(xì)胞數(shù)增加將引起奶牛產(chǎn)奶量下降，兩者呈負(fù)相關(guān)，并且相關(guān)關(guān)系極其顯著。黃文明等研究表明，日產(chǎn)奶量與乳尿素氮值呈二次曲線相關(guān)，日產(chǎn)奶量在33.3 kg/d時(shí)乳中尿素氮值最高，在低于33.3 kg/d時(shí)，乳中尿素氮值隨日產(chǎn)奶量的增加而增加，日產(chǎn)奶量在高于33.3 kg/d時(shí)，乳中尿素氮值隨日產(chǎn)奶量的增加逐漸降低。張巧娥（2011）對奶牛產(chǎn)奶量與乳成分進(jìn)行多元回歸分析發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)奶量與乳脂率、體細(xì)胞數(shù)呈顯著性的負(fù)相關(guān)，乳蛋白率、乳脂率、體細(xì)胞數(shù)和乳尿素氮與產(chǎn)奶量成反比。本試驗(yàn)結(jié)果表明，泌乳前期的乳蛋白與無脂固形物含量顯著低于中期和后期；低產(chǎn)奶牛乳蛋白和乳脂含量顯著高于高產(chǎn)和中產(chǎn)奶牛，而高產(chǎn)奶牛總固形物含量有低于中、低產(chǎn)奶牛的趨勢；體細(xì)胞數(shù)則泌乳后期較高。這些結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了他人的研究。

VA、VE缺乏會降低機(jī)體的免疫功能，當(dāng)VA滿足正常需要時(shí)，免疫功能又會恢復(fù)正常。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在不同泌乳階段，血清VA和VE含量變化趨勢基本一致，從泌乳前期到后期，血清VA與VE含量呈現(xiàn)出逐漸上升的趨勢，即在后期隨著產(chǎn)奶量的下降與體況的恢復(fù)，它們的含量也在上升。由此說明在泌乳前期奶牛VA、VE營養(yǎng)體況低下，對外界的抵抗力降低，是最易發(fā)生各種疾病的時(shí)期，因此，在生產(chǎn)中應(yīng)注意泌乳前期對VA、VE的補(bǔ)充。隨著奶牛產(chǎn)奶量的升高，血清VE濃度逐漸降低，提示在生產(chǎn)實(shí)踐中越是高產(chǎn)奶牛越應(yīng)該注意VE的補(bǔ)充。血清Ca、P含量隨著泌乳期的延長而逐漸降低，即在泌乳后期最低，Ca、P含量的缺乏可能會影響胎兒骨骼的發(fā)育，同樣，也會引起佝僂病、軟骨癥、生產(chǎn)癱瘓等疾病的發(fā)生。血清AKP活性可以作為檢測Ca、P代謝的一個(gè)指標(biāo)。本試驗(yàn)結(jié)果得出，不同泌乳階段奶牛血清AKP活性存在一定差異，泌乳后期顯著高于前、中期，這與血清Ca、P濃度的變化趨勢相吻合。其原因可能是由于在泌乳后期，胎兒快速發(fā)育需要大量的Ca與P，機(jī)體加大了骨骼組織的動(dòng)員，造成AKP含量顯著升高。因此，在生產(chǎn)中應(yīng)特別注意泌乳后期對Ca、P的補(bǔ)充。本試驗(yàn)結(jié)果還得出，在泌乳前期，血清中Ca含量隨著產(chǎn)奶量的升高而降低，說明在泌乳前期，尤其是高產(chǎn)奶牛容易引起血Ca濃度的降低，需要及時(shí)補(bǔ)充。

本試驗(yàn)中，不同泌乳階段奶牛血清中NEFA含量泌乳前期顯著高于中期和后期，是由于在前期，奶牛處于能量負(fù)平衡狀態(tài)，大量動(dòng)用了體脂的原因。同時(shí)，在泌乳前期，NEFA含量與產(chǎn)奶量具有顯著的正相關(guān)關(guān)系（r=0.37，P＜0.01），說明在泌乳前期產(chǎn)奶量越高，能量負(fù)平衡越嚴(yán)重，即高產(chǎn)奶牛的能量負(fù)平衡問題較中低產(chǎn)奶牛更為突出；在泌乳中、后期，NEFA含量與產(chǎn)奶量沒有相關(guān)性的結(jié)果更加證實(shí)了這一點(diǎn)。因此，在泌乳前期，對于高產(chǎn)奶牛要注意日糧能量的補(bǔ)充。

BUN的含量與MUN的含量具有正相關(guān)的關(guān)系。有研究表明，當(dāng)BUN含量低于12 mg/dl或超過19～20 mg/dl時(shí)，表明奶牛日糧中蛋白質(zhì)供給不足或過量，造成氮的損失，降低了牛乳的合成。本試驗(yàn)結(jié)果得出在泌乳后期BUN的含量有升高趨勢，所以對于泌乳后期日糧蛋白質(zhì)水平的調(diào)整非常重要。

目前，國內(nèi)有關(guān)在不同泌乳階段，奶牛血清中VA、VE、Ca、P、能量和蛋白質(zhì)代謝有關(guān)生化指標(biāo)與產(chǎn)奶性能相關(guān)性分析的報(bào)道甚少。本試驗(yàn)分別對內(nèi)蒙古地區(qū)某牧場在不同泌乳階段、不同產(chǎn)奶量情況下的奶牛乳成分、血清VA、VE含量、血清NEFA、BUN、Ca、P和AKP含量進(jìn)行了比較分析，并在此基礎(chǔ)上對血清指標(biāo)與產(chǎn)奶性能及乳成分進(jìn)行了相關(guān)性分析。結(jié)果得出，血清VA、VE、BUN、NEFA、Ca、P濃度、SCC與產(chǎn)奶量和乳成分的相關(guān)性與奶牛泌乳階段有關(guān)，而且從總趨勢來看，在泌乳前期所測得的血清生化指標(biāo)與產(chǎn)奶量及乳成分的相關(guān)性較強(qiáng)。因此在不同的泌乳階段和產(chǎn)奶量情況下，根據(jù)血液生化指標(biāo)濃度的變化及其與產(chǎn)奶性能的相關(guān)性分析，可以初步檢測奶牛在能量、蛋白質(zhì)和鈣、磷方面的供給與代謝情況，間接反映奶牛的生產(chǎn)健康狀況。

4 結(jié)論

①泌乳階段與產(chǎn)奶量顯著影響乳成分，泌乳后期無脂固形物、乳脂和乳蛋白含量顯著高于泌乳前期和中期；高產(chǎn)奶牛乳蛋白和無脂固形物含量顯著高于中產(chǎn)和低產(chǎn)牛；低產(chǎn)奶牛的乳脂含量顯著高于高產(chǎn)牛。

②血清中VA和VE含量都隨著奶牛泌乳期的延長而升高，泌乳后期高于前期和中期；高產(chǎn)和中產(chǎn)奶牛血清中VA含量顯著高于低產(chǎn)奶牛；中產(chǎn)和低產(chǎn)奶牛血清中VE含量顯著高于高產(chǎn)奶牛。

③隨著泌乳期的延長，奶牛血清NEFA、Ca和P含量降低，血清AKP活性與BUN含量呈升高趨勢。

④血清生化指標(biāo)和產(chǎn)奶性能的相關(guān)性與泌乳階段有關(guān)，并且在泌乳前期更為明顯。泌乳前期，血清VA、NEFA和BUN含量均與產(chǎn)奶量具有顯著正相關(guān)關(guān)系，但是血清中Ca含量與產(chǎn)奶量表現(xiàn)為顯著負(fù)相關(guān)。在泌乳后期VE含量與產(chǎn)奶量顯著負(fù)相關(guān)。

⑤ 在泌乳前期，可將血清中VA、NEFA、BUN和Ca含量作為關(guān)鍵指標(biāo)，用來評價(jià)泌乳奶牛的營養(yǎng)狀況。