濕玉米纖維飼料對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵和產(chǎn)奶性能的影響

潘春方，姜 鑫，徐宏建，張永根*

（1.黑龍江省獸藥飼料監(jiān)察所，黑龍江哈爾濱 150069；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030）

濕玉米纖維飼料對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵和產(chǎn)奶性能的影響

潘春方1,2，姜 鑫2，徐宏建2，張永根2*

（1.黑龍江省獸藥飼料監(jiān)察所，黑龍江哈爾濱 150069；2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150030）

為研究飼喂不同比例的濕玉米纖維飼料（WCGF）對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵以及對(duì)高產(chǎn)奶牛產(chǎn)奶性能的影響，試驗(yàn)1選用4頭裝有永久性瘤胃瘺管的健康荷斯坦牛，采用4×4拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì)，在日糧干物質(zhì)中添加WCGF比例分別為0%、15%、25%和35%，測(cè)定奶牛瘤胃內(nèi)環(huán)境的變化。結(jié)果表明：隨著WCGF飼喂量的增加，35%處理組奶牛瘤胃液氨態(tài)氮（NH3-N）濃度升高，乙酸濃度下降，且乙酸/丙酸也隨之下降（P＜0.05）。試驗(yàn)2選擇60頭健康的高產(chǎn)奶牛，采用單因素隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，在日糧干物質(zhì)中添加WCGF比例為25%，測(cè)定高產(chǎn)奶牛產(chǎn)奶性能的變化。結(jié)果表明：與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組高產(chǎn)奶牛的產(chǎn)奶量雖然降低了2.65%，但提高了乳脂率（P＜0.05）。綜上可知，WCGF在奶牛日糧配方中的比例不宜過(guò)高，當(dāng)WCGF在高產(chǎn)奶牛日糧配方中添加比例為25%雖不能增加產(chǎn)奶量，但可提高乳脂率。

濕玉米纖維飼料；瘤胃內(nèi)環(huán)境；生產(chǎn)性能

隨著我國(guó)玉米深加工行業(yè)的迅速發(fā)展，大量深加工產(chǎn)品產(chǎn)出的同時(shí)伴隨著大量的副產(chǎn)物產(chǎn)出[1]，這些副產(chǎn)物直接堆放或直接當(dāng)作廢棄物扔掉，不僅會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，而且也會(huì)增加深加工企業(yè)處理這部分副產(chǎn)物的成本。若能進(jìn)一步對(duì)副產(chǎn)物進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定，根據(jù)其各自的特點(diǎn)加以利用，不僅可減少企業(yè)處理這些副產(chǎn)物花費(fèi)的人力、物力和財(cái)力，還能帶來(lái)相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時(shí)，隨著我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，優(yōu)質(zhì)粗飼料嚴(yán)重缺乏，將玉米副產(chǎn)物用作飼料尤其是作為反芻動(dòng)物的飼料非常可行。

濕玉米纖維飼料（Wet Corn Gluten Feed，WCGF）是玉米濕磨法生產(chǎn)淀粉的副產(chǎn)物，是一種相對(duì)廉價(jià)的飼料資源。如果在奶牛日糧中科學(xué)地飼喂WCGF，對(duì)于提高養(yǎng)殖場(chǎng)盈利存在巨大的潛力[2]。Staples等[3]研究表明，對(duì)泌乳奶牛飼喂WCGF會(huì)不同程度地影響奶牛的產(chǎn)奶量。Wickersham等[4]研究表明，日糧中用20%WCGF替代部分粗飼料和精飼料能夠?qū)γ谌橹衅诤秃笃诘纳a(chǎn)水平得以很好改善，飼喂WCGF后，提高了奶牛的產(chǎn)奶量、乳成分和能量校正乳等。Kononoff等[5]研究表明，WCGF可以替代部分濃縮飼料和草料，同時(shí)還能提高奶牛的生產(chǎn)性能。本試驗(yàn)通過(guò)研究飼喂不同比例濕玉米纖維飼料[0%、15%、25%和35%WCGF（DM）]對(duì)奶牛瘤胃內(nèi)環(huán)境和瘤胃微生物的影響，旨在進(jìn)一步探索WCGF對(duì)奶牛的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，為今后的研究與應(yīng)用提供一定的理論數(shù)據(jù)和指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)1 WCGF對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵的影響

1.1.1 材料 WCGF由嘉吉生化有限公司提供。

1.1.2 試驗(yàn)動(dòng)物與飼糧組成 試驗(yàn)在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)香坊實(shí)習(xí)基地進(jìn)行，選用4頭體重為600 kg左右且安裝有永久性瘤胃瘺管的荷斯坦牛作為試驗(yàn)動(dòng)物。采用4×4拉丁方試驗(yàn)設(shè)計(jì)，飼喂在日糧干物質(zhì)中WCGF添加比例分別為0%、15%、25%、35%的4個(gè)處理組日糧（表1），每天06:00和18:00進(jìn)行飼喂。每期預(yù)試期15 d，正試期為7 d，試驗(yàn)共分4期完成，用于研究WCGF對(duì)奶牛瘤胃內(nèi)環(huán)境的影響。

1.1.3 樣品的采集和制備 經(jīng)過(guò)15 d的預(yù)試期后，在正試期第1～2天采樣。采樣時(shí)間點(diǎn)設(shè)計(jì)為0、2、4、6、8、10、12 h[6]，即每天的06:00、08:00、10:00、12:00、14:00、16:00、18:00。從瘤胃的各個(gè)位置采集瘤胃液混合后立即測(cè)定pH，然后用4層紗布過(guò)濾后在3 000 r/min的離心機(jī)上離心，離心后上清液分別倒入試管中-20℃保存待用，用于氨態(tài)氮（NH3-N）和揮發(fā)性脂肪酸（VFA）的測(cè)定。

1.1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法 根據(jù)康奈爾凈碳水化合物凈蛋白體系對(duì)WCGF營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行測(cè)定[7]。采樣后立即用梅特勒-托利多FE20型酸度計(jì)測(cè)定pH。-20℃保存的備用瘤胃液用奧立龍ORION EA-940雙通道專業(yè)型離子濃度（ISE）測(cè)定儀（上海碩光電子科技有限公司），測(cè)定瘤胃液中氨態(tài)氮（NH3-N）的含量[8]，采用氣相色譜測(cè)定法測(cè)定揮發(fā)性脂肪酸（VFA）[8]。其中氣相色譜儀（島津GC-2010，日本）氣化室參數(shù)：載氣氮?dú)猓∟2），分流比40:1，進(jìn)樣量0.4 μL，溫度220℃。色譜柱參數(shù)：HP-INNOWax毛細(xì)管色譜柱恒流模式，流量2.0 mL/min，平均線速度38 cm/s。柱溫箱參數(shù)：程序升溫120℃3 min，10℃/min，180℃1 min。檢測(cè)器參數(shù)：氫氣（H2）流量40 mL/min，空氣流量450 mL/min，柱流量+尾吹氣流量45 mL/min，火焰離子檢測(cè)儀（FID）溫度250℃。

表1 試驗(yàn)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.2 試驗(yàn)2 WCGF對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能的影響

1.2.1 試驗(yàn)動(dòng)物和飼糧組成 選擇60頭健康的荷斯坦牛，按照產(chǎn)奶量、胎次和泌乳天數(shù)等相近的原則進(jìn)行分組，每組30頭，試驗(yàn)前各組基本情況見(jiàn)表2。試驗(yàn)組和對(duì)照組的試驗(yàn)飼糧見(jiàn)表3。對(duì)照組未飼喂WCGF，試驗(yàn)組WCGF的添加量為25%（DM）。

1.2.2 樣品的采集和試驗(yàn)方法 采用單因素對(duì)比試驗(yàn)設(shè)計(jì)，15 d預(yù)試期，75 d正試期。根據(jù)DHI性能測(cè)定對(duì)奶牛生產(chǎn)性能的影響。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析 采用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行基本處理，利用SAS9.2軟件包中的平衡試驗(yàn)設(shè)計(jì)方差分析過(guò)程，均值的多重比較采用Duncan's法進(jìn)行，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 WCGF營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定 由表4可知，來(lái)自不同批次的WCGF營(yíng)養(yǎng)成分之間差異較大。WCGF屬于高水分的副產(chǎn)物，干物質(zhì)（DM）含量為39.16%；粗蛋白（CP）含量較高，達(dá)到17.82%，中性洗滌纖維（NDF）含量較高，達(dá)到49.93%，酸性洗滌纖維（ADF）含量為14.39%，鈣（Ca）含量為0.06%，磷（P）含量較高，為0.96%，灰分（Ash）和脂肪（EE）含量分別為4.45%和2.48%。

表2 試驗(yàn)前試驗(yàn)?；厩闆r

表3 基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)成分

2.2 WCGF對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵的影響 從表5中可以看出，各處理組的瘤胃pH為6.24～6.31，各處理組之間差異不顯著（P＞0.05）。瘤胃NH3-N含量隨著飼喂量的增加呈上升趨勢(shì)（P＜0.0001）。瘤胃乙酸隨著飼喂量的增加呈下降趨勢(shì)，而丙酸呈上升趨勢(shì)（P＜0.0001）。各處理組之間的丁酸含量無(wú)顯著差異（P＞0.05）。隨著WCGF飼喂量的增加，瘤胃內(nèi)丙酸增加，乙酸減少，乙酸/丙酸呈下降趨勢(shì)（P＜0.0001）。

2.3 WCGF對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能的影響 由表6可知，與對(duì)照組相比，添加25%的WCGF降低高產(chǎn)奶牛的產(chǎn)奶量（P＜0.05），降低了2.65%，且乳中的乳蛋白率和乳糖率都呈下降趨勢(shì)，但乳蛋白率和乳糖率與對(duì)照組差異均不顯著（P＞0.05）。與對(duì)照組相比較，飼喂25%WCGF組增加了體細(xì)胞數(shù)（P＞0.05）。25%WCGF組的乳脂率高于對(duì)照組（P＜0.05）。

表4 WCGF的營(yíng)養(yǎng)成分（DM基礎(chǔ)） %

表5 飼喂不同比例的WCGF對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵的影響

3 討 論

3.1 WCGF的營(yíng)養(yǎng)成分 關(guān)于WCGF的營(yíng)養(yǎng)成分在國(guó)外已有大量報(bào)道[9-12]，但本試驗(yàn)的WCGF與國(guó)外的WCGF在常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分上存在一定的差異，但總的主要特征如含有較高的粗蛋白、纖維以及高磷等大體相似。存在差異的幾個(gè)原因：①用于淀粉加工的玉米品種存在差異；②國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)淀粉所使用的玉米質(zhì)量不同；③國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)淀粉的生產(chǎn)工藝之間存在一定的差異。試驗(yàn)結(jié)果還顯示，不同批次的WCGF營(yíng)養(yǎng)成分之間存在的差異較大，可能是由于不同批次使用的玉米原料存在一定的差異，也可能是將玉米漿濃縮后的營(yíng)養(yǎng)成分有所變動(dòng)，或是玉米漿與玉米皮的混合比例產(chǎn)生了細(xì)微的變動(dòng)。這就要求在WCGF的使用過(guò)程中，要對(duì)來(lái)自不同批次的WCGF進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定，確定具體的營(yíng)養(yǎng)成分含量，從而保證奶牛日糧配方的穩(wěn)定性，滿足奶牛不同階段的具體的營(yíng)養(yǎng)需要。

表6 WCGF對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能和乳成分的影響

3.2 WCGF對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵的影響 瘤胃內(nèi)呈高度厭氧的環(huán)境，瘤胃液呈現(xiàn)有規(guī)律的變動(dòng)，為微生物發(fā)酵飼料創(chuàng)造了理想的條件。Mullins等[13]研究結(jié)果表明，隨著WCGF在奶牛日糧中飼喂比例的增加，瘤胃pH呈下降趨勢(shì)。但在本試驗(yàn)中，不同添加比例WCGF組之間瘤胃pH差異不顯著，這說(shuō)明各處理組的飼喂量對(duì)奶牛日糧中的有效纖維沒(méi)有顯著影響。這可能是為了維持各處理組間的物理有效纖維含量，增加了羊草的飼喂量，進(jìn)而增加了奶牛的咀嚼活動(dòng)產(chǎn)生大量的唾液對(duì)瘤胃pH起到了一定的緩沖作用。也可能是因?yàn)殡S著WCGF飼喂量的增加，減少了日糧中的淀粉含量，導(dǎo)致瘤胃pH升高，這與Sullivan等[14]、Schroeder[15]的研究結(jié)果一致。隨著WCGF飼喂比例的增加，瘤胃乙酸顯著下降，這與Mullins等[13]和Sullivan等[14]的研究結(jié)果一致；隨著飼喂量的增加，瘤胃丙酸的含量呈現(xiàn)增加，這與Sullivan等[14]的研究結(jié)果一致。這可能是由于日糧中添加WCGF后飼料顆粒度即日糧中的物理有效中性洗滌纖維含量的不同，也可能是瘤胃的纖維消化率以及非可溶性碳水化合物的發(fā)酵產(chǎn)物較少等原因?qū)е逻@一結(jié)果。本試驗(yàn)乙酸/丙酸為2.24，而Sullivan等[14]和Mullins等[13]分別為2.0和1.96。

3.3 WCGF對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能的影響 WCGF對(duì)高奶牛生產(chǎn)性能的影響的報(bào)道結(jié)果并不一致。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，對(duì)高產(chǎn)奶牛飼喂WCGF的效果不是很好，飼喂后產(chǎn)奶量顯著下降，但提高了乳脂率，乳蛋白也呈下降趨勢(shì)。Staples等[3]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)泌乳奶牛飼喂WCGF會(huì)不同程度地影響奶牛的產(chǎn)奶量，添加WCGF會(huì)導(dǎo)致奶產(chǎn)量下降（30.5 vs. 29.9、28.1、30.5 kg/d），但乳脂率線性增加（2.86% vs. 2.97%、3.15%、3.21%），蛋白質(zhì)濃度（3.19% vs. 3.14%、3.14%、3.08%）均下降，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。但Boddugari等[16]研究表明，在奶牛泌乳期，WCGF可以取代飼糧中高達(dá)45%的濃縮料和草料，產(chǎn)奶量和乳脂含量各組之間無(wú)顯著差異。Armentano等[11]研究結(jié)果表明，在飼糧中添加36%WCGF代替飼糧中的谷物混合物對(duì)奶牛的產(chǎn)奶量、乳成分及干物質(zhì)采食量均無(wú)顯著影響。Vanbaale等[2]研究結(jié)果表明，飼喂WCGF替代奶牛飼糧中的部分苜蓿、青貯和玉米等混合料可有效提高奶牛的產(chǎn)奶量，與本試驗(yàn)結(jié)果不同。本試驗(yàn)結(jié)果還顯示，飼喂WCGF后，各試驗(yàn)組的體細(xì)胞數(shù)無(wú)顯著變化，這表明飼喂25%WCGF對(duì)奶牛健康無(wú)不良影響。

4 結(jié) 論

本研究結(jié)果表明，在WCGF的使用過(guò)程中，要對(duì)來(lái)自不同批次的WCGF均進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定；根據(jù)WCGF對(duì)奶牛瘤胃內(nèi)環(huán)境的影響，WCGF的飼喂比例不應(yīng)高于35%，以25%較為適宜；WCGF未增加高產(chǎn)奶牛的產(chǎn)奶量，但提高了乳脂率。

[1] 李鳳英. 玉米淀粉廠副產(chǎn)品及廢液的綜合利用[J]. 食品科技, 1995, (1):36.

[2] Vanbaale M J, Scheffel M V, Titgemeyer E C, et al. Evaluation of wet corn gluten feed as an ingredient in diets for lactating dairy cows[R]. Kansas Agricultural Experiment Station and Cooperative Extension Service, 1999, 17-18.

[3] Staples C, Davis C, Mccoy G, et al. Feeding value of wet corn gluten feed for lactating dairy cows[J]. Dairy Sci, 1984, 67 (6):1214-1220.

[4] Wickersham E, Shirley J, Titgemeyer E, et al. Response of lactating dairy cows to diets containing wet corn gluten feed or a raw soybean hull-corn steep liquor pellet[J]. J Dairy Sci, 2004, 87 (11):3899-3911.

[6] Erwin E S, Marcog J, Emery E M. Volatile fatty acid analyses of blood and rumenuid by gas chromatog raphy [J]. J Dairy Sci, 1961, 44(9): 1768-1771.

[7] 曲永利, 吳健豪, 李鐵. 應(yīng)用康奈爾凈碳水化合物-蛋白質(zhì)體系評(píng)定東北農(nóng)區(qū)奶牛飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[J]. 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào), 2010, 22(1):201-206.

[8] 段春宇, 張永根, 辛杭書(shū), 等. 飼糧中添加海南霉素對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵及甲烷產(chǎn)量的影響[J]. 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào), 2012, 24(1):152- 159.

[9] Allen M, Voelker J, Oba M. Physically eectiveber and regulation of ruminal pH: More than just chewing[M]// Joshi N P, Herdt T H, ed Production Diseases in Farm Animals.. Wageningen, the Netherlands: WageningenAcademic Publishers, 2006: 270-278.

[10] Bernard J, Delost R, Mueller F, et al. Eect of wet or dry corn gluten feed on nutrient digestibility and milk yield and composition[J]. J Dairy Sci, 1991, 74(11): 3913-3919.

[11] Armentano L, Dentine M. Wet corn gluten feed as a supplement for lactating dairy cattle and growing heifers[J]. J Dairy Sci, 1988, 71(4): 990-995.

[12] Gunderson S L, Aguilar A, Johnson D, et al. Nutritional value of wet corn gluten feed for sheep and lactating dairy cows[J]. J Dairy Sci, 1988, 71(5): 1204-1210.

[13] Mullins C, Grigsby K, Anderson D E, et al. Effects of feeding increasing levels of wet corn gluten feed on production and ruminal fermentation in lactating dairy cows[J]. J Dairy Sci, 2010, 93(11):5329-5337.

[14] Sullivan M, Griggsby K and Brdford B. Eects of wet corn gluten feed on ruminal pH and productivity of lactating dairy cattle fed diets with sufficient physically effectiveber[J]. Dairy Sci, 2012, 95(9): 5213-5220.

[15] Schroeder J. Optimizing the level of wet corn gluten feed in the diet of lactating dairy cows[J]. J Dairy Sci, 2003, 86(3): 844-851.

[16] Boddugari K, Grant R, Stock R, et al. Maximal replacement of forage and concentrate with a new wet corn milling product for lactating dairy cows[J]. J Dairy Sci, 2001, 84 (4):873-884.

Ef f ect of Wet Corn Gluten Feed on Rumen Fermentation and Milk Performance of Lactating Dairy Cows

PAN Chun-fang1,2, JIANG Xin2, XU Hong-jian2, ZHANG Yong-gen2*

(1. Heilongjiang Veterinary Drug and Feed Supervision Institute, Heilongjiang Harbin 150069, China; 2. College oAnimal Science and Technology, Northeast Agricultural University, Heilongjiang Harbin 150030, China)

This study was conducted to investigate the eect oeeding dierent addition levels oWCGF on ruminalermentation traits and to test the animal perormance in high producing dairy cows. Experiment 1, eects oeeding dierent additional levels oWCGF on rumenermentation in dairy cows,our non-lactating Holstein dairy cowstted with permanent rumenstula were used in a 4×4 Latin square designed trial. Each animal wased one oour treatment diets during each period: 0% (control), 15%, 25% and 35% WCGF on a dry matter basis. The results showed that the concentrations oruminal ammonia and acetate were increased as the level oWCGF increased (P＜0.05). Acetate: propionate (A:P) was signicant decreased (P＜0.05). Experiment 2, eects oeeding WCGF on production perormance in high producing dairy cows, sixty high producing dairy cows were selected and used in a singleactor randomized design experiment to evaluate the eects oeeding WCGF (25%DM) on production perormance ohigh producing dairy cows. The results showed that the milk production was signicant reduced by 2.65% but the milkat percentage ocows was increased. (P＜0.05). It was concluded that: theeeding ratio should not be higher andeeding 25% WCGF could reduce the milk production, but could but increase the milkat percentage.

Wet corn gluten feed; Rumen fermentation; Production performance

S823.5

：A

：10.19556/j.0258-7033.2017-07-067

2016-11-13；

2017-03-14

國(guó)家奶牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（CARS-37）

潘春方（1984-），女，江蘇連云港人，博士，研究方向?yàn)榉雌c動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)，E-mail：pancf001@163.com

* 通訊作者：張永根，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail：zhangyong gen@sina.com