瘤胃保護(hù)葡萄糖對(duì)圍產(chǎn)后期荷斯坦奶牛生產(chǎn)性能及血清生化指標(biāo)的影響

李　妍，薛　倩，高艷霞，3，陳子寧，李秋鳳，3，李建國(guó)，3*

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，保定 071001；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，保定 071001；3.河北省牛羊胚胎工程技術(shù)研究中心，保定 071001)

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瘤胃保護(hù)葡萄糖對(duì)圍產(chǎn)后期荷斯坦奶牛生產(chǎn)性能及血清生化指標(biāo)的影響

李妍1，薛倩2，高艷霞2，3，陳子寧2，李秋鳳2，3，李建國(guó)2，3*

(1.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，保定 071001；2.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，保定 071001；3.河北省牛羊胚胎工程技術(shù)研究中心，保定 071001)

摘要：旨在研究瘤胃保護(hù)葡萄糖(Rumen-protected glucose，RPG)對(duì)圍產(chǎn)后期荷斯坦奶牛生產(chǎn)性能及血清生化指標(biāo)的影響。采用單因素隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，將28頭健康、胎次、體重與體況相近的待產(chǎn)荷斯坦奶牛，隨機(jī)分為4組(Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組)，每組7頭。其中，Ⅳ組為對(duì)照組，飼喂基礎(chǔ)日糧，Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組奶牛自分娩后第1天起分別在基礎(chǔ)日糧中每天每頭添加200、300和400 g RPG。試驗(yàn)期28 d。結(jié)果表明：(1)Ⅰ組、Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組產(chǎn)后體重分別減少61.99、43.20、42.83和62.66 kg，與Ⅳ組體重減少量相比，Ⅱ組、Ⅲ組差異極顯著(P<0.01)。(2)Ⅱ組、Ⅲ組產(chǎn)奶量為26.68和26.84 kg·d-1·cow-1，極顯著高于Ⅳ組24.49 kg·d-1·cow-1(P<0.01)，Ⅰ組產(chǎn)奶量為25.66 kg·d-1·cow-1和Ⅳ組差異不顯著(P>0.05)。(3)試驗(yàn)組提高了乳蛋白和乳糖含量，但各組差異不顯著(P>0.05)。(4)試驗(yàn)組提高了血清葡萄糖濃度，降低了血清中非酯化脂肪酸(Nonesterified fatty acids，NEFA)和β-羥丁酸(β-hydroxybutyric acid，BHBA)濃度，尤其Ⅲ組與對(duì)照組比較，差異極顯著(P<0.01)。在圍產(chǎn)后期奶牛日糧中添加RPG可有效減緩體重?fù)p失，提高產(chǎn)奶量，提高血清中葡萄糖濃度，降低血清NEFA和BHBA濃度。表明RPG有利于奶牛產(chǎn)后體況維持，降低奶牛圍產(chǎn)后期能量負(fù)平衡發(fā)生機(jī)率。

關(guān)鍵詞：荷斯坦奶牛；圍產(chǎn)后期；瘤胃保護(hù)葡萄糖；生產(chǎn)性能；血液生化指標(biāo)

奶牛產(chǎn)后泌乳量急劇增加，對(duì)能量、尤其對(duì)葡萄糖需要量不斷加大[1]，而干物質(zhì)采食量卻顯著降低，所以圍產(chǎn)后期奶牛通常處于能量負(fù)平衡狀態(tài)[2]。能量供應(yīng)不足導(dǎo)致奶牛處于低血糖狀態(tài)，脂肪動(dòng)員增強(qiáng)、肝脂沉積增加、酮體生成增多，嚴(yán)重影響生產(chǎn)性能[3]，如能量負(fù)平衡狀態(tài)持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，還會(huì)影響母牛子宮復(fù)原，導(dǎo)致生殖機(jī)能不能正?？祻?fù)、受孕推遲、繁殖率下降[4]。為了避免能量負(fù)平衡的發(fā)生，人們通常采用多種途徑和措施來(lái)增加日糧能量密度，如改善日糧能量供應(yīng)[5]、補(bǔ)充脂肪[6]、補(bǔ)飼淀粉[7]，灌注丙二醇[8]等。葡萄糖不僅為機(jī)體提供能量，還與許多生理功能密切相關(guān)，有許多研究致力于葡萄糖對(duì)奶牛能量負(fù)平衡的影響：提高飼料中代謝葡萄糖水平到99.27g·kg-1[9]，可在熱應(yīng)激情況下，緩解奶牛生產(chǎn)性能和生理指標(biāo)，十二指腸灌注葡萄糖[10]或真胃灌注淀粉[11]均能提高奶牛泌乳量。由于前人研究的基礎(chǔ)日糧、添加方式、添加量的不同，導(dǎo)致葡萄糖對(duì)奶牛圍產(chǎn)后期的生產(chǎn)性能和血液生化指標(biāo)研究結(jié)果不一致，而且有關(guān)過(guò)瘤胃葡萄糖對(duì)奶牛圍產(chǎn)后期體重變化、生產(chǎn)性能和血液生化指標(biāo)等影響的系統(tǒng)研究文獻(xiàn)尚未見(jiàn)報(bào)道。本試驗(yàn)旨在系統(tǒng)研究瘤胃保護(hù)葡萄糖對(duì)荷斯坦奶牛圍產(chǎn)后期采食量、體重、泌乳量、乳成分及血液生化指標(biāo)的影響，科學(xué)評(píng)價(jià)葡萄糖對(duì)荷斯坦奶牛圍產(chǎn)后期的影響效果，為瘤胃保護(hù)葡萄糖在生產(chǎn)實(shí)踐上的應(yīng)用提供理論支持。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)動(dòng)物

選取體重、體況評(píng)分和遺傳基礎(chǔ)相近的頭胎臨產(chǎn)荷斯坦奶牛28頭(表1)，隨機(jī)分為4組，每組各7頭，組間奶牛體況評(píng)分差異不顯著(P>0.05)。

表1試驗(yàn)牛分組情況

Table 1The basic situation of experimental dairy cows

同行肩標(biāo)字母相同表示差異不顯著(P>0.05)，不同小寫字母者表示差異顯著 (P<0.05)，不同大寫字母者表示差異極顯著 (P<0.01)。表3～表5同

Means in the same row with same letters superscripts do not differ significantly(P>0.05)，with different small letters superscripts differ significantly (P<0.05)，while with different capital letters superscripts differ extremely significant (P<0.01).The same as table 3 to table 5

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)采用單因子隨機(jī)飼養(yǎng)試驗(yàn)設(shè)計(jì)。Ⅳ組為對(duì)照組，飼喂基礎(chǔ)日糧(表2)。試驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組分別在基礎(chǔ)日糧上每頭每日添加200、300、400 g瘤胃保護(hù)葡萄糖產(chǎn)品(壁材采用乙基纖維素；芯材采用純度≥99.9%的食品級(jí)葡萄糖；產(chǎn)品葡萄糖含量≥98%；產(chǎn)品有效通過(guò)率為57.42%)。4組試驗(yàn)牛飼養(yǎng)于同一散欄式牛舍，采用TMR飼喂，自由飲水，日擠奶3次。

表2全混合日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

Table 2Composition and nutrient levels of TMR ( DM basis)

預(yù)混料為每千克日糧提供：VA 4 600 IU，VD 1 200 IU，VE 30 IU，F(xiàn)e 25 mg，Cu 13 mg，Zn 40 mg，Mn 40 mg，I 0.5 mg，Se 0.3 mg，Co 0.1 mg

The premix provides as one kg of diet：VA 4 600 IU，VD 1 200 IU，VE 30 IU，F(xiàn)e 25 mg，Cu 13 mg，Zn 40 mg，Mn 40 mg，I 0.5 mg，Se 0.3 mg，Co 0.1 mg

1.3試驗(yàn)方法1.3.1試驗(yàn)期試驗(yàn)從產(chǎn)犢開始，試驗(yàn)期為28 d。

1.3.2檢測(cè)指標(biāo)與檢測(cè)方法

1.3.2.1干物質(zhì)采食量：試驗(yàn)期每天記錄每頭牛飼料的實(shí)際飼喂量和剩余量，然后統(tǒng)計(jì)各試驗(yàn)組每頭牛每天的平均日飼喂量并實(shí)測(cè)飼喂日糧的干物質(zhì)含量。

1.3.2.2奶樣的采集與分析：試驗(yàn)期每天記錄產(chǎn)奶量，在試驗(yàn)第0、7、14、21、28 天采集奶樣，將早、中、晚采集的奶樣按4∶3∶3的比例混合，取50 mL采用Mailkyway-CP2乳成分分析儀測(cè)定乳脂肪、乳蛋白和乳糖含量。

1.3.2.3體重的測(cè)定和血樣的采集與分析：正式試驗(yàn)開始起，每間隔14 d稱重1次。稱重在早晨飼喂前進(jìn)行，連續(xù)稱重2 d，取平均值。

試驗(yàn)期的0、7、14、21、28 d的早晨空腹頸靜脈采血。采集約10 mL的血液于離心管中，以3 500 r·min-1離心10 min后，分離血清。-20 ℃保存?zhèn)溆?，用于血液生化指?biāo)的測(cè)定。TG(甘油三酯)、Glu(葡萄糖)、BUN(尿素氮)的濃度用半自動(dòng)生化分析儀測(cè)定。NEFA(非酯化脂肪酸)和BHBA(β-羥丁酸)的濃度用試劑盒測(cè)定，試劑盒購(gòu)自南京建成生物工程研究所。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)先用excel進(jìn)行處理，后采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件中ANOVA程序進(jìn)行方差分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，當(dāng)差異顯著時(shí)，用Duncan氏檢驗(yàn)法進(jìn)行各組間的多重比較。

2結(jié)果

2.1不同水平RPG對(duì)試驗(yàn)牛體重、采食量和泌乳量的影響

由表3可知，試驗(yàn)期14 d，Ⅱ組和Ⅲ組的體重分別為597.93和598.98 kg，與Ⅰ組試驗(yàn)牛的體重588.34 kg和Ⅳ組試驗(yàn)牛體重588.44 kg相比，差異顯著(P<0.05)。試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，各組試驗(yàn)牛體重差異不顯著(P>0.05)，但整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，Ⅱ組和Ⅲ組體重減少量分別為43.20和42.83 kg，極顯著低于Ⅰ組和Ⅳ組的體重減少量61.99和62.66 kg(P<0.01)。

各試驗(yàn)組在整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，平均干物質(zhì)采食量為13.49～13.81 kg，各組差異不顯著(P>0.05)。隨著RPG添加量增加，產(chǎn)奶量逐漸增加。Ⅰ組、Ⅱ組和Ⅲ組的產(chǎn)奶量分別為25.66、26.68和26.84 kg，Ⅱ組和Ⅲ組的產(chǎn)奶量極顯著高于Ⅳ組的24.49 kg(P<0.01)。

表3PRG對(duì)奶牛體重、采食量和泌乳量的影響

Table 3Effects of RPG on weight，feed intake and lactation of tested cows

2.2不同水平RPG對(duì)試驗(yàn)牛乳成分的影響

如表4所示，試驗(yàn)期0～28 d，各組的乳脂肪和乳蛋白含量都持續(xù)下降，而乳糖水平有上升的趨勢(shì)。試驗(yàn)期0～28 d，添加RPG可使乳脂肪含量降低，各組差異不顯著(P>0.05)，乳蛋白含量Ⅲ組>Ⅱ組>Ⅰ組>Ⅳ組。14～28 d，Ⅲ組乳蛋白含量顯著高于Ⅳ組(P<0.05)，在21 d時(shí)，Ⅱ組和Ⅲ組乳糖含量極顯著高于Ⅳ組(P<0.01)。

表4RPG對(duì)試驗(yàn)牛乳成分的影響

Table 4Effects of RPG on milk composition of tested cows

2.3不同水平RPG對(duì)試驗(yàn)牛血液生化指標(biāo)的影響

由表5可知，與對(duì)照組(Ⅳ)比較，試驗(yàn)期14和21 d時(shí)，Ⅱ組和Ⅲ組的血清Glu濃度極顯著增高(P<0.01)。整個(gè)試驗(yàn)期內(nèi)，各組間TG差異不顯著(P>0.05)。試驗(yàn)期間各組血清NEFA和血清BHBA的濃度在試驗(yàn)7 d時(shí)均急速上升后又下降，各組變化趨勢(shì)相同。在試驗(yàn)7和21 d時(shí)，Ⅱ組和Ⅲ組的BHBA濃度以及14 d時(shí)NEFA濃度均極顯著低于Ⅳ組(P<0.01)。產(chǎn)后BUN 7～28 d Ⅳ組BUN保持較高的水平，7 d時(shí)與Ⅱ組和Ⅲ組差異極顯著(P<0.01)。

表5RPG對(duì)試驗(yàn)牛血清生化指標(biāo)的影響

Table 5Effects of RPG on serum biochemical indices of tested cows

3討論

3.1RPG對(duì)荷斯坦奶牛圍產(chǎn)后期體重、采食量和泌乳量的影響

新產(chǎn)奶牛動(dòng)用體脂以供產(chǎn)奶的營(yíng)養(yǎng)需要，體重逐漸下降。產(chǎn)后體重下降20%～24%時(shí)，母牛發(fā)情周期終止，卵巢靜止[12]。向真胃或十二指腸灌注700～2 100 g·d-1淀粉，表明碳水化合物可提高能量轉(zhuǎn)化效率和體沉積量[13]。本試驗(yàn)得到了相似的結(jié)果：與對(duì)照組相比，每天每頭添加300、400 g的RPG，可使初產(chǎn)奶牛體重?fù)p失減少19.46和19.83 kg，證明瘤胃保護(hù)葡萄糖可減少產(chǎn)后奶牛體脂肪的動(dòng)員。圍產(chǎn)后期能量負(fù)平衡可降低產(chǎn)奶量。而本研究證實(shí)，飼喂RPG顯著提高產(chǎn)奶量，提示RPG有利于促進(jìn)奶牛產(chǎn)后泌乳。過(guò)多能量物質(zhì)的添加會(huì)引起奶牛干物質(zhì)攝入量下降[14]。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組和對(duì)照組奶牛干物質(zhì)攝入量均呈上升趨勢(shì)，這說(shuō)明本試驗(yàn)所添加RPG的量未給奶牛干物質(zhì)攝入造成不利影響，這對(duì)緩解奶牛產(chǎn)后能量負(fù)平衡是有益的。

3.2RPG對(duì)荷斯坦奶牛圍產(chǎn)后期乳成分的影響

有研究[15]指出，每天向十二指腸灌注250 g的葡萄糖時(shí)，乳蛋白率輕微上升。本試驗(yàn)中，添加RPG也可以提高乳蛋白的水平，這可能與RPG為奶牛提供大量的外源性葡萄糖，改善奶牛的能量負(fù)平衡狀態(tài)，因此節(jié)約生糖氨基酸，促進(jìn)乳蛋白的合成有關(guān)。然而，添加PRG使試驗(yàn)組乳脂水平略低于對(duì)照組(P>0.05)，其主要原因可能是用于乳脂合成的血液來(lái)源脂肪酸減少所致[16]。

有研究表明[17-18]，向十二指腸注入高劑量的葡萄糖時(shí)，乳糖不再升高，可能大部分的葡萄糖用于其他的代謝途徑。本試驗(yàn)條件下，添加400 g的RPG仍可提高乳糖的含量，說(shuō)明試驗(yàn)中瘤胃保護(hù)葡萄糖添加量適宜，沒(méi)有造成不必要的浪費(fèi)。

3.3RPG對(duì)荷斯坦奶牛圍產(chǎn)后期血清生化指標(biāo)的影響

新產(chǎn)奶牛的能量代謝呈現(xiàn)負(fù)平衡時(shí)，血糖濃度降低，體脂動(dòng)員加強(qiáng)，大量游離脂肪酸進(jìn)入血液和肝，使血液中的NEFA濃度升高，肝內(nèi)糖的缺乏使脂肪酸的β-氧化過(guò)程增強(qiáng)，乙酰輔酶A的生成量增加，進(jìn)而酮體生成量增加。血漿中BHBA含量在1 mmol·L-1以上時(shí)便對(duì)奶牛測(cè)定產(chǎn)奶量以及305 d預(yù)測(cè)產(chǎn)奶總量(DHI)產(chǎn)生不利影響，其中血清BHBA含量在1.4 mmol·L-1時(shí)，對(duì)兩個(gè)指標(biāo)的影響分別為1.39和126.5 kg[19]。H.A.Seifi等[20]發(fā)現(xiàn)，奶牛血清NEFA水平在分娩時(shí)增加，產(chǎn)后第8 天達(dá)到峰值，然后開始逐漸降低，而且血清NEFA含量與產(chǎn)后BHBA含量呈正相關(guān)，本試驗(yàn)?zāi)膛．a(chǎn)后血清NEFA和BHBA的變化趨勢(shì)與上述報(bào)道相一致。并且給試驗(yàn)牛添加RPG，可以有效緩解血清中Glu濃度降低，維持血清Glu的平穩(wěn)，飼喂RPG明顯降低BHBA和NEFA的水平，減輕能量負(fù)平衡帶來(lái)的危害。TG是體脂的主要成分，當(dāng)血液中含量超過(guò)正常水平時(shí)，可導(dǎo)致體脂蓄積，發(fā)生脂血癥，血清TG含量可作為診斷脂肪肝的依據(jù)[21]。本研究試驗(yàn)組血清TG濃度與對(duì)照組奶牛血清中濃度相近，這表明奶牛采食RPG可減少體脂動(dòng)員，對(duì)預(yù)防脂肪肝和酮病的發(fā)生具有預(yù)防作用。BUN是反映機(jī)體氮代謝的重要指標(biāo)，如果反芻動(dòng)物體內(nèi)能量不足或能氮比不平衡，體內(nèi)部分氨基酸會(huì)用于合成葡萄糖，結(jié)果會(huì)使血漿尿素氮值升高[22]。與對(duì)照組相比，添加RPG使BUN在產(chǎn)后保持較低的水平，說(shuō)明對(duì)圍產(chǎn)后期的初產(chǎn)奶牛飼喂PRG可以減少氨基酸異生為葡萄糖，節(jié)約生糖氨基酸，改善蛋白質(zhì)的代謝。

4結(jié)論

本試驗(yàn)條件下，給圍產(chǎn)后期的荷斯坦奶牛日糧中添加300、400 g的瘤胃保護(hù)葡萄糖可提高奶牛產(chǎn)后血清葡萄糖濃度，降低血清中非酯化脂肪酸和β-羥丁酸濃度，有效緩解能量負(fù)平衡發(fā)生，利于奶牛體況的維持和產(chǎn)奶潛力的發(fā)揮，改善乳品質(zhì)。

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(編輯程金華)

Effects of Rumen-protected Glucose on Performance and Blood Biochemical Parameters during Postpartum Period in Dairy Cows

LI Yan1，XUE Qian2，GAO Yan-xia2，3，CHEN Zi-ning2，LI Qiu-feng2，3，LI Jian-guo2，3*

(1.CollegeofVeterinaryMedicine，HebeiAgriculturalUniversity，Baoding071001，China;2.CollegeofAnimalScienceandTechnology，HebeiAgriculturalUniversity，Baoding071001，China;3.EmbryoEngineeringandTechnologicalCenterofCattleandSheepofHebei，Baoding071001，China)

Key words:Holstein cow；postpartum period；rumen-protected glucose；performance；blood biochemical indicator

Abstract:This study was conducted to investigate the effects of dietary rumen-protected glucose (RPG) supplementation on performances and blood biochemical parameters of postpartum cows.Twenty-eight healthy postpartum Holstein cows with similar weight and body conditions score were randomly assigned into 4 groups (Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ and Ⅳ).The cows in group Ⅳ (the control group) were fed with the basal diet.Except for the same basal diet，the cows in the experimental group Ⅰ，Ⅱand Ⅲ were supplemented with additional 200，300 and 400 g·d-1RPG per cow from the first day of calving.The experiment lasted for 28 days.(1) The postpartum weight loss of the groups Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ and Ⅳ were 61.99，43.2，42.83 and 62.66 kg，respectively.Comparing to that of group Ⅳ，postnatal weight loss in groups Ⅱ and Ⅲ were significant less (P<0.01).(2) The milk yield of group Ⅱ and Ⅲ were 26.68 and 26.84 kg·d-1·cow-1，which were significantly higher than that of group Ⅳ (24.49 kg·d-1·cow-1) (P<0.01).The milk yield of group I was at 25.66 kg·d-1·cow-1，which is not significant different from that of group Ⅳ (P>0.05).(3) In comparison with the control，all the experimental groups improved milk protein and lactose content.But the differences among them were not significant (P>0.05).(4) All the experimental groups increased the serum glucose concentration and decreased serum NEFA (nonesterified fatty acids，NEFA) and BHBA (β-hydroxybutyric acid，BHBA) concentration.Especially for group Ⅲ (P<0.01). Our results suggest that in early lactation，diets with RPG can effectively reduce weight loss，increase milk production，increase serum glucose concentration，and decrease serum NEFA and BHBA concentrations.It indicates that RPG supplication can relieve negative energy balance and improve the body conditions of postpartum cows.

doi:10.11843/j.issn.0366-6964.2016.01.015

收稿日期：2015-06-05

基金項(xiàng)目：現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金(CARS-37)；河北省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系奶牛創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)；河北省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃

作者簡(jiǎn)介：李妍(1987-)，女，河北保定人，博士，主要從事?tīng)I(yíng)養(yǎng)與分子生物學(xué)研究，E-mail：239662307@qq.com，Tel：0312-7526278 *通信作者：李建國(guó)，教授，E-mail：jgliauh@sohu.com

中圖分類號(hào)：S823.9+1.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào):0366-6964(2016)01-0113-07