辣木梗葉對奶牛生產(chǎn)性能及血漿生化、抗氧化和免疫指標的影響

張幸怡 林 聰 李 洋 王一臻 高 紅 張廣寧姜 鑫 徐宏建 張永根

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150030）

辣木梗葉對奶牛生產(chǎn)性能及血漿生化、抗氧化和免疫指標的影響

張幸怡 林 聰 李 洋 王一臻 高 紅 張廣寧姜 鑫 徐宏建 張永根?

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150030）

本試驗旨在探究辣木梗葉替代基礎(chǔ)飼糧中50%苜蓿對泌乳奶牛生產(chǎn)性能及血漿生化、抗氧化和免疫指標的影響。選取8頭產(chǎn)后100～150 d，經(jīng)產(chǎn)，體重、胎次、產(chǎn)奶量相同或相近的健康的荷斯坦奶牛，每4頭為1組分為2組進行交叉試驗。試驗（A）組飼喂用辣木梗葉替代基礎(chǔ)飼糧中50%苜蓿的試驗飼糧，對照（B）組飼喂基礎(chǔ)飼糧。試驗分2期進行，每期18 d，其中前15天為預(yù)試期，后3天為試驗期。采集血樣及奶樣，并記錄干物質(zhì)采食（DMI）量和產(chǎn)奶量。結(jié)果表明：1）與B組相比，A組奶牛的DMI顯著增加（P＜0.05），產(chǎn)奶量有升高的趨勢（0.05≤P＜0.10），且顯著提高了乳蛋白率、乳蛋白產(chǎn)量和乳總固形物含量，有降低乳體細胞數(shù)的趨勢（0.05≤P＜0.10）；2）A組奶牛血漿中膽固醇（CHOL）和甘油三酯（TG）的含量顯著低于B組（P＜0.05），堿性磷酸酶（ALP）活性與游離脂肪酸（NEFA）含量有下降的趨勢（0.05≤P＜0.10）；3）與B組相比，A組顯著提高了奶牛血漿中總抗氧化能力（T-AOC）以及抑制羥自由基能力（P＜0.05），顯著降低了血漿中丙二醛（MDA）含量（P＜0.05），顯著提高血漿中免疫球蛋白G（IgG）的含量（P＜0.05）。因此，辣木梗葉在一定程度上可促進奶牛生產(chǎn)性能的提高，預(yù)防乳房炎的發(fā)生，改善奶牛血漿生化指標，提高奶牛機體抗氧化能力和免疫功能，可作為優(yōu)質(zhì)粗飼料應(yīng)用于奶牛的生產(chǎn)實踐。

辣木梗葉；奶牛；生產(chǎn)性能；血漿生化指標；抗氧化指標；免疫功能

粗飼料作為奶牛主要的飼料來源，在奶牛營養(yǎng)體系中起著至關(guān)重要的作用，隨著我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展及牧草種植面積的減少，使得優(yōu)質(zhì)粗飼料短缺現(xiàn)象日益緊張，因而，近年來人們轉(zhuǎn)向?qū)π滦痛诛暳腺Y源的開發(fā)與利用。辣木（M.oleiferaLam.），主要種植于熱帶和亞熱帶地區(qū)，其根、樹皮、葉子、花、果實和種子均具有豐富的營養(yǎng)及藥用價值［1-3］，是一種適應(yīng)性強、生長速度快，產(chǎn)量高、可食用的功能性植物。辣木葉（MOL）含有豐富的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)元素、維生素及必需氨基酸，同時還含有胡蘿卜素、維生素、黃酮類等抗氧化成分，是天然的抗菌劑和抗氧化劑［4］。相反，辣木梗（MOP）雖然營養(yǎng)價值較低，但其物理纖維含量較高且價格便宜，若將二者按相應(yīng)比例混合作為粗飼料應(yīng)用到奶牛生產(chǎn)中，緩解優(yōu)質(zhì)粗飼料短缺問題，這將具有重要意義。有研究發(fā)現(xiàn)，辣木葉在嫩葉和成熟2個階段均具有較強的抗氧化活性，可防止因氧化反應(yīng)對主要生物分子造成的損傷［5］。辣木葉在降血脂、抗動脈粥樣硬化、提高免疫力和抗腫瘤等方面也具有一定作用［6-8］。 Kholif等［9］對泌乳努比亞山羊進行的飼喂試驗表明，辣木葉替代一定量的芝麻可提高山羊的飼料消化率、產(chǎn)奶量以及改善瘤胃發(fā)酵功能。眾所周知，有“牧草之王”之稱的苜蓿是優(yōu)質(zhì)粗飼料的代表，而辣木葉的營養(yǎng)水平與其相當，且蛋白質(zhì)含量高于苜蓿，若辣木能夠在中國進行廣泛推廣及種植，基于其較高的生物量，無論是在營養(yǎng)上還是成本上均有優(yōu)于苜蓿的潛力。因此本試驗以辣木梗葉替代基礎(chǔ)飼糧中50%的苜蓿，探究辣木梗葉對奶牛生產(chǎn)性能及血漿生化、抗氧化和免疫指標的影響，為辣木梗葉作為粗飼料在奶牛生產(chǎn)中科學(xué)、合理的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試驗設(shè)計

試驗所使用的辣木葉及辣木梗由北京美琳卡生物科技有限公司提供，辣木品種為PKM1，是從辣木中優(yōu)選的栽培品種，原產(chǎn)于印度的加爾各答市，具有生長速度快，分枝多，子實產(chǎn)量高等優(yōu)良經(jīng)濟性狀。辣木葉與辣木梗的混合比例為3∶2，二者營養(yǎng)成分含量見表1。

表1 辣木葉和辣木梗營養(yǎng)成分含量（干物質(zhì)基礎(chǔ)）Table 1 Nutrient composition contents ofMoringa oleiferaleaves and peduncles（DM basis） %

本試驗在哈爾濱市綜合牧場進行，采用交叉試驗設(shè)計，以消除奶牛個體及其在不同產(chǎn)奶階段的差異。試驗選取出產(chǎn)后100～150 d，經(jīng)產(chǎn)，胎次、產(chǎn)奶量相同或相近，遺傳組成基本相似的健康的中國荷斯坦奶牛8頭，每4頭為1組。試驗（A）組飼喂辣木梗葉替換基礎(chǔ)飼糧中50%苜蓿的飼糧，對照（B）組飼喂基礎(chǔ)飼糧。試驗分2期進行，每期18 d，其中前15天為預(yù)試期，最后3天為試驗期，進行采樣。本試驗于2015年12月27日開始至2016年1月31日結(jié)束。

1.2 飼養(yǎng)管理與飼糧組成

本試驗所有奶牛的飼養(yǎng)管理條件相同，每天飼喂3次，分別為05：00、11：00、17：00，每個階段飼喂時間為2～3 h，自由飲水，飼糧飼喂形式為全混合日糧（TMR）。奶牛飼糧參照NRC（2001）奶牛營養(yǎng)需要由CPM配方軟件配制，飼糧由精料、玉米青貯、苜蓿干草組成，精料由玉米、甜菜粕、豆粕、脂肪粉、預(yù)混料等組成，飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2。

1.3 樣品采集和處理

每期的3 d試驗期進行飼料供給量和剩料量的記錄，分別測定其干物質(zhì)含量并統(tǒng)計干物質(zhì)采食量（DMI）。

每期的3 d試驗期對每頭試驗?zāi)膛＿M行產(chǎn)奶量的記錄及奶樣的采集，奶樣采集時間為06：00和18：00，每次約50 mL，將2次奶樣按上午和下午實際產(chǎn)奶量的比例混合，用于乳成分及乳體細胞數(shù)的測定，試驗期的平均產(chǎn)奶量代表該階段的產(chǎn)奶量。

每期的試驗期最后1天，于晨飼前，對每頭奶牛進行尾根靜脈采血，血液樣本采用肝素鈉抗凝管收集，3 500 r/min離心10 min，取上清血漿于5個EP管中，-20℃冷凍保存。用于血漿生化、抗氧化和免疫指標的測定。

乳成分：乳脂（Fat）、乳蛋白（Pro）、乳糖（Lac）、總固形物（TS），以上指標采用Foss Milko-Scan FT+型乳成分分析儀進行測定。

乳體細胞數(shù)（SCC）的測定采用利拉伐體細胞測定儀。

血漿生化指標：總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLB）、膽固醇（CHOL）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）、尿素氮（UN）、葡萄糖（GLU）含量，谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、堿性磷酸酶（ALP）活性，以上指標均采用意大利Fully全自動生化分析儀測定，試劑盒均購自北京中生北控生物科技股份有限公司。游離脂肪酸（NEFA）和β-羥丁酸（BHBA）含量采用日本島津UV-2401紫外分光光度計測定，試劑盒均購自南京建成生物工程研究所，具體方法參見試劑盒說明書。

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

血漿抗氧化指標：過氧化氫酶（CAT）活性、總超氧化物歧化酶（T-SOD）活性、總抗氧化能力（T-AOC）、抑制羥自由基能力和丙二醛（MDA）含量。試劑盒均購自南京建成生物工程有限公司，具體方法參見試劑盒說明書。

血漿免疫指標：免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）和免疫球蛋白M（IgM）含量，以上指標均采用免疫透射比濁法，通過全自動生化分析儀進行測定，試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

所有試驗數(shù)據(jù)先用Excel軟件進行初步處理，以SAS 9.4軟件MIXED模塊進行統(tǒng)計學(xué)檢驗，采用Duncan氏法進行組間多重比較。P＜0.01代表差異極顯著，P＜0.05代表差異顯著，0.05≤P＜0.10代表有趨勢。

2 結(jié)果與分析

2.1 辣木梗葉替代50%苜蓿對奶牛生產(chǎn)性能的影響

由表3可見，A組的DMI和能量校正乳產(chǎn)量顯著高于B組（P＜0.05），且其產(chǎn)奶量較B組平均高2.09 kg/d，有增高的趨勢（0.05≤P＜0.10）；A組奶牛乳蛋白產(chǎn)量、乳蛋白率和乳總固形物含量均顯著高于B組（P＜0.05），而乳脂率、乳脂產(chǎn)量、乳糖率、乳糖產(chǎn)量沒有顯著變化（P＞0.05）；A組較B組的乳體細胞數(shù)有顯著降低的趨勢（0.05≤P＜0.10）。

2.2 辣木梗葉替代50%苜蓿對奶牛血漿生化指標的影響

由表4可見，與 B組相比，A組奶牛血漿中CHOL和TG含量顯著降低（P＜0.05），血漿中ALP活性與NEFA含量有下降的趨勢（0.05≤P＜0.10），其他指標A組與B組之間無顯著差異（P＞0.05）。

2.3 辣木梗葉替代50%苜蓿對奶牛血漿抗氧化指標的影響

由表5可見，與B組相比，添加辣木梗葉的A組可顯著提高奶牛血漿中T-AOC以及抑制羥自由基能力（P＜0.05），A組血漿中MDA含量顯著降低（P＜0.05）。

2.4 辣木梗葉替代50%苜蓿對奶牛血漿免疫指標的影響

由表6可見，與B組相比，A組顯著提高了奶牛血漿中IgG含量（P＜0.05），但IgA和IgM含量無顯著變化（P＞0.05）。

表3 辣木梗葉替代50%苜蓿對奶牛生產(chǎn)性能的影響Table 3 Effects ofMoringa oleiferaleaves and peduncles replaced 50%alfalfa on production performance in cows

表4 辣木梗葉替代50%苜蓿對奶牛血漿生化指標的影響Table 4 Effects ofMoringa oleiferaleaves and peduncles replaced 50%alfalfa on plasma biochemical indexes in cows

3 討 論

3.1 辣木梗葉替代50%苜蓿對奶牛生產(chǎn)性能的影響

奶牛DMI可有效反映奶牛的生產(chǎn)性能和健康狀況［10］。前人研究證明，辣木葉可顯著提高奶牛的DMI［11］及產(chǎn)奶量［12］。本試驗中 A 組奶牛的DMI及能量校正乳產(chǎn)量顯著升高，且產(chǎn)奶量較B組有升高的趨勢。這可能是因為添加辣木梗葉飼糧的適口性較好且過瘤胃蛋白的含量較高［13］。有文獻證明，辣木葉中具有較高的過瘤胃蛋白質(zhì)，過瘤胃蛋白質(zhì)的增加對奶牛DMI的提高具有一定促進作用［14-15］。DMI是影響奶牛產(chǎn)奶量的一個重要指標，在飼糧組成結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)水平基本相同的情況下，DMI越多，產(chǎn)奶量越大［16］，與本試驗結(jié)果一致。A組奶牛的乳蛋白率、乳蛋白產(chǎn)量和乳總固形物含量顯著提高，而乳糖率和乳脂率未發(fā)生顯著變化。Basitan等［17］的研究證實，奶牛飼糧中添加一定比例辣木可顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量。Sánchez等［18］也報道，產(chǎn)奶量的提高與乳脂和乳蛋白產(chǎn)量的增加有一定的關(guān)系。有研究發(fā)現(xiàn)，改善瘤胃發(fā)酵功能可促進乳中乳蛋白、乳脂、乳糖產(chǎn)量的提高。Khalel等［19］的試驗表明，辣木葉改善了奶牛瘤胃發(fā)酵功能，從而顯著提高了奶牛的產(chǎn)奶量和乳成分，包括乳總固形物含量、乳脂率和乳蛋白率，但對乳糖率無顯著影響，與本試驗結(jié)果相似。乳體細胞數(shù)的多少可衡量奶牛的乳房健康程度，當奶牛產(chǎn)奶量顯著降低時，其乳體細胞數(shù)會相應(yīng)升高，二者呈顯著的負相關(guān)［20-21］。本試驗中 A組乳體細胞數(shù)有低于B組的趨勢，且A組乳體細胞數(shù)小于20×104個/mL，在正常范圍內(nèi)，而B組的乳體細胞數(shù)接近50×104個/mL，有患隱性乳房炎的危險［22］。A組體細胞顯著降低的主要原因可能是辣木葉具有抑菌抗炎的作用，相關(guān)研究證明辣木葉的甲醇提取物可顯著抑制金黃色葡萄球菌及大腸桿菌的生長，對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑菌率可分別達90.34%和37.21%［4］，其中金黃色葡萄球菌又是致奶?；既榉垦椎闹饕≡?。綜上所述，添加辣木梗葉的飼糧在一定程度上可提高奶牛的生產(chǎn)性能，顯著降低乳體細胞數(shù)，有效預(yù)防隱性乳房炎的發(fā)生，從而改善奶牛乳腺健康，提高牛奶品質(zhì)。

表5 辣木梗葉替代50%苜蓿對奶牛血漿抗氧化指標的影響Table 5 Effects ofMoringa oleiferaleaves and peduncles replaced 50%alfalfa on plasma antioxidant indexes in cows

表6 辣木梗葉替代50%苜蓿對奶牛血漿免疫指標的影響Table 6 Effects ofMoringa oleiferaleaves and peduncles replaced 50%alfalfa on plasma immune indexes in cows g/L

3.2 辣木梗葉替代50%苜蓿對奶牛血漿生化指標的影響

血漿生化指標可有效反映奶牛的營養(yǎng)狀況，同時也有助于早期診斷及預(yù)防奶牛營養(yǎng)代謝疾病，本試驗中A組與B組奶牛的血漿生化指標均在正常參考值范圍內(nèi)［23］。A組與 B組奶牛血漿中TP、ALB、GLB、HDL、LDL、UN、GLU含量和ALT活性無顯著差異。CHOL與TG是檢測血脂含量高低的重要指標，同時也可有效反映機體的脂代謝情況，反芻動物若血脂代謝異?？赡軐?dǎo)致酮病等營養(yǎng)代謝疾病。本試驗中A組的CHOL與TG的含量顯著降低，這可能是因為辣木葉具有降低血壓和CHOL的功能成分［24］。Ghasi等［25］的研究發(fā)現(xiàn)，辣木葉水提取物可緩解因高脂飼糧致Wistar小鼠血漿中CHOL含量的升高。另外，Jain等［26］也證實辣木葉甲醇提取物對飼喂高脂飼糧的小鼠血漿中的TC和TG有降低作用，與本試驗結(jié)果相似。BHBA可作為預(yù)測酮癥的有效指標，本試驗中2組血漿BHBA含量無顯著差異，未引起酮體升高。另外，血液中NEFA是評價奶牛機體能量負平衡重要指標［27］，當奶牛處于能量負平衡時，體脂動員加劇，血液中NEFA含量提高。本試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A組奶牛血漿中NEFA的含量有下降的趨勢，說明添加辣木梗葉的飼糧可充分滿足奶牛對能量的需要，減少脂肪動員。有研究表明，飼糧能量利用率的提高與飼糧中能量和氮的同步釋放有一定關(guān)系［28］。進一步說明添加辣木梗葉的飼糧的能量和氮能較好的同步釋放，提高飼糧能量利用率，減少NEFA的產(chǎn)生。ALT和ALP是反映肝臟功能的重要氨基酸轉(zhuǎn)氨酶，一般情況下其活性處于相對穩(wěn)定狀態(tài)，但當肝臟受到損傷時，二者的活性出現(xiàn)過高或過低，本試驗中，A組奶牛血漿中的ALT、ALP活性較B組均無顯著性差異。這與Allam等［29］以辣木葉提取物飼喂肉雞的試驗結(jié)果相似。

3.3 辣木梗葉替代50%苜蓿對奶牛血漿抗氧化和免疫指標的影響

細胞的活力及功能的發(fā)揮部分依賴于其平衡的氧化還原狀態(tài)，當機體內(nèi)活性氧自由基（ROS）和自由基過量時，便會破壞這種平衡，導(dǎo)致細胞內(nèi)的一些大分子物質(zhì)（DNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)）過度氧化，久而久之，造成細胞功能退化甚至細胞凋亡［30］。細胞可通過激活CAT、SOD等酶發(fā)揮自身的內(nèi)源性保護作用以對抗氧化應(yīng)激。T-AOC是反映機體酶及非酶促系統(tǒng)抗氧化能力的綜合指標，而MDA則是脂質(zhì)過氧化物代謝的終產(chǎn)物，其高低反映了機體因氧自由基所導(dǎo)致的脂質(zhì)過氧化、細胞受損程度以及氧自由基代謝狀況［31］。本試驗結(jié)果顯示，A組較B組奶牛血漿中T-AOC以及抑制羥自由基能力顯著升高，而MDA含量顯著降低。這可能是因為辣木葉中含有抗氧化劑，可減少因脂質(zhì)過氧化作用所造成的損傷，抑制ROS和自由基的形成［29，32］。另外，有研究發(fā)現(xiàn)辣木葉提取物中的酚類、花青素、硫代氨基甲酸酯和苷類等活性成分具有清除自由基、激活抗氧化酶、抑制氧化酶的作用［33］。因此，飼喂添加辣木梗葉的飼糧可提高奶牛機體的抗氧化能力。免疫球蛋白是機體內(nèi)一種重要的免疫活性物質(zhì)，主要參與體液免疫的進行，能夠與細菌和病毒等外援物質(zhì)結(jié)合，幫助機體清除這些抗原物質(zhì)［34］。有報道稱，辣木中含有凝聚素，對人體免疫力具有增強作用［35］。本試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，辣木梗葉可顯著提高奶牛血漿中的IgG含量，且IgG具有抗細菌、病毒、外毒素等多種活性，說明辣木梗葉對提高奶牛機體免疫力具有一定作用。

4 結(jié) 論

辣木梗葉在一定程度上可促進奶牛生產(chǎn)性能的提高，預(yù)防乳房炎的發(fā)生，改善奶牛血漿生化指標，提高奶牛機體抗氧化能力和免疫功能，可作為優(yōu)質(zhì)粗飼料應(yīng)用于奶牛的生產(chǎn)實踐。

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Effects ofMoringa oleiferaLeaves and Peduncles on Production Performance，and Plasma Biochemical，Antioxidant and Immune Indexes in Dairy Cows

ZHANG Xingyi LIN Cong LI Yang WANG Yizhen GAO Hong ZHANG Guangning JIANG Xin XU Hongjian ZHANG Yonggen?
（College of Animal Science and Technology，Northeast Agricultural University，Harbin150030，China）

The aim of this experiment was to investigate the effects ofMoringa oleiferaleaves and peduncles replaced 50%alfalfa in basal diet on production performance，plasma biochemical，antioxidant and immune indexes in lactating dairy cows.Eight healthy and multiparous Holstein cows（same or similar in body weight，parity and milk production，at 100 to 150 d after deliver）were allocated to two groups and make a crossover trail.Cows in experimental（A）group were fed diet whichMoringa oleiferaleaves and peduncles replaced 50%alfalfa in a basal diet，and those in control（B）group were fed the basal diet.There were two periods in this study，and each period had 15 days of pretrial period and 3 days of trail period.Blood and milk samples were collected，and dry matter intake（DMI）and milk production were recorded.The results showed as follows：1）compared with B group，DMI in A group was significantly increased（P＜0.05），and milk production had a tendency to rise（0.05≤P＜0.10），and A group significantly improved milk protein rate，milk protein yield and milk total solid content，while milk somatic cell count had a tendency to decrease（0.05≤P＜0.10）；2）the contents of cholesterol（CHOL）and triglyceride（TG）in plasma of A group were significantly lower than those of B group（P＜0.05），and alkaline phosphatase（ALP）activity and non-esterified fatty acid（NEFA）content of A group had tendencies to decrease（0.05≤P＜0.10）；3）compared with B group，A group not only significantly improved total antioxidant capacity（T-AOC）and inhibition of hydroxyl radical capacity in plasma（P＜0.05），significantly decreased the content of malonaldehyde（MDA）in plasma（P＜0.05），and significantly increased plasma content of immunoglobulin G （IgG）（P＜0.05）.In conclusion，Moringa oleiferaleaves and peduncles can promote the improvement of production performance of dairy cows to a certain extent，prevent the happening of mastitis，and improve plasma biochemical indexes，antioxidant function and immune function，and can be applied in production practice of dairy cows as a high quality roughage.［Chinese Journal of Animal Nutrition，2017，29（2）：628-635］

Moringa oleiferaleaves and peduncles；dairy cows；production performance；plasma biochemical index；antioxidant index；immune function

S826

A

1006-267X（2017）02-0628-08

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.02.032

（責任編輯 王智航）

2016-08-02

國家奶牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-37）

張幸怡（1992—），女，黑龍江伊春人，碩士研究生，從事反芻動物生產(chǎn)的研究。E-mail：839732346＠qq.com

?通信作者：張永根，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail：zhangyonggen＠sina.com

?Corresponding author，professor，E-mail：zhangyonggen＠sina.com