影響乳中尿素氮含量的因素分析

文│蔣桂娥 劉廷玉 倪俊卿（河北省畜牧良種工作站 河北省種畜禽質(zhì)量監(jiān)測(cè)站）趙利梅（河北省種畜禽質(zhì)量監(jiān)測(cè)站 河北品元畜禽育種有限公司）

乳尿素氮是指牛奶中尿素氮的含量，單位為毫克/分升，我國(guó)一般認(rèn)為其測(cè)定范圍為10～18毫克/分升。在奶牛生產(chǎn)性能測(cè)定（DHI）中的尿素氮通常是指乳尿素氮( Milk Urea Nitrogen，MUN)，它和血液尿素氮（Blood Urea Nitrogen，BUN）密切相關(guān)，都可作為衡量日糧中蛋白質(zhì)供需平衡和能氮平衡的重要指標(biāo)。

血液尿素氮的測(cè)定需要采集血樣，對(duì)奶牛容易造成嚴(yán)重的應(yīng)激，且測(cè)定結(jié)果也不穩(wěn)定。相比較而言，乳尿素氮測(cè)定采樣方便，不會(huì)造成奶牛應(yīng)激，因此，在奶牛生產(chǎn)中通常采用測(cè)定MUN監(jiān)測(cè)奶牛蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)狀況。MUN的含量受到多種因素的影響，本文通過對(duì)其影響因素分析，從而對(duì)提高飼料中蛋白的利用率和奶牛的繁殖性能提供生產(chǎn)依據(jù)。

一、MUN的形成機(jī)制

奶牛攝入的日糧蛋白質(zhì)分為瘤胃降解蛋白（RDP）和瘤胃非降解蛋白（RUP），其中RDP在瘤胃微生物的作用下分解為肽和氨基酸，氨基酸進(jìn)一步降解為有機(jī)酸、二氧化碳和氨，氨又被瘤胃微生物利用合成微生物蛋白或通過瘤胃壁吸收。由于蛋白質(zhì)的來源不同，在瘤胃內(nèi)的降解速度也不相同，如果日糧中蛋白質(zhì)含量過高，降解速度過快，能量供應(yīng)不足，瘤胃內(nèi)的氨水平就會(huì)超出瘤胃細(xì)菌的利用限度，過量的氨就被轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟形成尿素，尿素經(jīng)尿液排出或者重新循環(huán)經(jīng)瘤胃壁返回瘤胃。在這一過程中，血液中的尿素也可經(jīng)乳腺上皮細(xì)胞擴(kuò)散到乳中，形成MUN。

二、尿素氮測(cè)定的生物學(xué)意義

測(cè)定MUN對(duì)保持奶牛能氮平衡、發(fā)揮生產(chǎn)潛能及最大效率地利用飼料蛋白質(zhì)、降低成本等有著深遠(yuǎn)的意義。MUN含量過高，可直接反映出飼料中的能氮不平衡，蛋白質(zhì)沒有有效地利用，造成日糧氮的浪費(fèi)；MUN含量過低，則表明蛋白質(zhì)供給不足，將影響奶牛的生產(chǎn)性能。許多研究結(jié)果表明，MUN含量過高還會(huì)影響奶牛的繁殖性能，當(dāng)MUN＞15毫克/分升時(shí)，奶牛產(chǎn)后第一次配種天數(shù)要晚于MUN測(cè)定值在正常范圍內(nèi)的牛只，個(gè)體情期受胎率低于MUN測(cè)定值在正常范圍內(nèi)的牛只。因此，可以將MUN作為反映能氮平衡的關(guān)鍵指標(biāo)，還可將MUN作為預(yù)測(cè)產(chǎn)后繁殖性能的指標(biāo)加以利用。

三、影響奶牛乳中尿素氮的因素

1.營(yíng)養(yǎng)因素對(duì)MUN的影響。

（1）日糧蛋白質(zhì)對(duì)MUN的影響。MUN值有87%是由營(yíng)養(yǎng)因素所致，黃文明（2009）認(rèn)為日糧粗蛋白質(zhì)、瘤胃降解蛋白和瘤胃未降解蛋白對(duì)MUN值有極顯著的影響，其中，飼料粗蛋白質(zhì)是決定MUN的主要因素。同時(shí)也有試驗(yàn)證明，當(dāng)日糧粗蛋白質(zhì)水平超過奶牛營(yíng)養(yǎng)需求時(shí)，并不能改善其生產(chǎn)性能，只會(huì)提高M(jìn)UN的含量。日糧中蛋白質(zhì)水平對(duì)MUN的影響，各研究結(jié)果不同，這可能跟蛋白質(zhì)的水平、動(dòng)物個(gè)體體質(zhì)等都有關(guān)系。若蛋白質(zhì)攝入過多，將會(huì)導(dǎo)致畜群體內(nèi)能氮失衡，蛋白質(zhì)不能充分利用，從而產(chǎn)生過多的氨，造成MUN值升高。因此，畜群要合理的攝入蛋白質(zhì)。

◎圖1 乳成分、體細(xì)胞與MUN的關(guān)系

眾多研究表明，MUN的含量與日糧中的粗蛋白質(zhì)水平呈正相關(guān)，與能量或能氮比呈負(fù)相關(guān)。當(dāng)MUN＞18毫克/分升時(shí)，表明日糧蛋白質(zhì)過剩，飼料成本過高，應(yīng)對(duì)日糧進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；當(dāng)MUN＜14毫克/分升時(shí)，表明日糧中粗蛋白質(zhì)不足或者含有過多的瘤胃非降解蛋白，若MUN過低通常還伴隨著奶量和乳蛋白的降低?？赡苡捎诓煌芯恐械娜占Z組成、蛋白質(zhì)來源和水平、奶牛品種、試驗(yàn)環(huán)境等因素有所差異，從而使得日糧蛋白質(zhì)對(duì)MUN值的影響結(jié)果不盡相同。

（2）粗飼料組分對(duì)MUN的影響。粗飼料是奶牛日糧中的主體，粗飼料可以增大飼料與瘤胃的接觸面積，增加瘤胃的容積，使奶牛產(chǎn)生飽腹感。長(zhǎng)期飼喂優(yōu)質(zhì)粗飼料可以促進(jìn)瘤胃的蠕動(dòng)，促進(jìn)奶牛反芻，使瘤胃內(nèi)環(huán)境保持平衡。但是，由于粗飼料的種類不同，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值就不同，在瘤胃內(nèi)的降解率也不同。禾本科飼料的粗纖維消化率高于豆科，但粗蛋白質(zhì)含量卻相反，秸稈的營(yíng)養(yǎng)取決于纖維消化率的高低，牧草的營(yíng)養(yǎng)取決于粗蛋白質(zhì)的含量。因此，對(duì)尿素氮的影響也不相同。Campeneere等（2006）試驗(yàn)結(jié)果表明，粗飼料的種類對(duì)MUN有重要影響。而在楊露（2012）等的研究中也表明，MUN的含量依粗飼料的種類而異。

（3）能量對(duì)MUN的影響。從理論上講，日糧中的能量水平也是影響MUN含量的一個(gè)重要因素。一方面，瘤胃微生物在合成菌體蛋白時(shí)需要氨和碳水化合物的參與，當(dāng)日糧中碳水化合物含量不足時(shí)，瘤胃中氨的濃度就會(huì)增加而不能被瘤胃微生物充分利用，從而使得血液中尿素氮的含量增加，進(jìn)而引起MUN含量增加；另一方面，當(dāng)能量不足時(shí)，由于肝臟轉(zhuǎn)變氨為尿素的鳥氨酸循環(huán)是一個(gè)耗能的過程，會(huì)加劇對(duì)能量的需求，這時(shí)奶牛會(huì)動(dòng)用機(jī)體組織供能分解蛋白質(zhì)，再進(jìn)入肝臟代謝轉(zhuǎn)化為尿素，造成尿素含量增加，進(jìn)而引起MUN含量增加。然而，大多相關(guān)的研究表明，能量對(duì)MUN的影響并不明顯。楊炳壯等（2008）的試驗(yàn)結(jié)果表明，能量缺乏時(shí)，瘤胃非降解蛋白未能有效的利用合成微生物蛋白，降解的氨在肝臟轉(zhuǎn)化為尿素，從而提高了MUN的水平。增加日糧中能量水平未對(duì)MUN水平產(chǎn)生影響，可能是由于日糧中的能量達(dá)到瘤胃非降解蛋白合成微生物蛋白質(zhì)所需要的水平所致。

◎圖2 泌乳天數(shù)與MUN的關(guān)系（毫克/分升）

◎圖3 季節(jié)與MUN的關(guān)系（毫克/分升）

（4）能氮平衡對(duì)MUN的影響。奶牛瘤胃中微生物對(duì)能量和蛋白質(zhì)的利用處于一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)日糧中的碳水化合物不足時(shí)，會(huì)造成奶牛瘤胃能量負(fù)平衡，從而導(dǎo)致瘤胃中的蛋白質(zhì)過剩，MUN含量升高；當(dāng)能量過高時(shí)，瘤胃內(nèi)缺乏適合微生物生長(zhǎng)所需的蛋白質(zhì)，能氮出現(xiàn)正平衡，從而導(dǎo)致MUN含量降低。此外，如果蛋白質(zhì)過高，能氮不平衡，則會(huì)使MUN和BUN升高，從而使子宮的促黃體生成素下降，促黃體素活躍，孕酮下降，造成牛只屢配不孕，在數(shù)據(jù)上顯示的牛只的情期的受胎率較低，產(chǎn)犢間隔較長(zhǎng)。因此，為使瘤胃微生物對(duì)非蛋白氮和能量的利用同步協(xié)調(diào)，日糧中能量和蛋白質(zhì)的比例適當(dāng)更為重要，否則會(huì)出現(xiàn)代謝紊亂。

2.非營(yíng)養(yǎng)因素對(duì)MUN的影響。為了研究非營(yíng)養(yǎng)因素對(duì)MUN的影響，本研究選擇了一個(gè)比較穩(wěn)定的牛場(chǎng)（該牛場(chǎng)奶牛存欄1萬頭左右，平均每月測(cè)樣4000頭，崗位級(jí)別管理到位，奶廳采用轉(zhuǎn)盤式，安裝流量計(jì)，取樣均勻準(zhǔn)確，樣品干凈，繁殖信息更新及時(shí)），對(duì)該牛場(chǎng)2016年1～12月的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其中對(duì)乳脂率、乳蛋白、體細(xì)胞、尿素氮采用加權(quán)平均值的計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算，其數(shù)據(jù)如下。

（1）乳成分、體細(xì)胞對(duì)MUN的影響。

從圖1中可以看出，乳成分和MUN沒有明顯的相關(guān)性，但MUN測(cè)定值隨體細(xì)胞數(shù)的增加而升高，隨體細(xì)胞的降低而降低，這與黃文明（2009）的研究結(jié)果一致。黃文明（2009）研究表明，MUN值與乳脂含量呈非線性相關(guān)，MUN隨體細(xì)胞數(shù)的增加而增加。

（2）泌乳天數(shù)對(duì)MUN的影響。

從圖2中可以看出，泌乳天數(shù)在30天內(nèi)的尿素氮值最低；在30～90天的MUN測(cè)定值逐漸增加并達(dá)到最高12.78 毫克/分升；而在90天以后，尿素氮隨著泌乳天數(shù)的增加而逐漸降低；120天以后，MUN值降低到11.9 毫克/分升，從而不難得出一結(jié)論：MUN的值在泌乳90天后隨著泌乳天數(shù)的增加而逐漸降低。這與楊露等（2012）的研究結(jié)果一致，MUN的變化趨勢(shì)與產(chǎn)

奶量類似，在產(chǎn)奶前30天比較低，隨后逐漸增加，在60～70天達(dá)到高峰之后又下降。也有學(xué)者認(rèn)為，不同泌乳天數(shù)乳中尿素氮含量的變化應(yīng)歸因于不同泌乳階段奶牛的采食量，而不是泌乳天數(shù)變化。

（3）季節(jié)對(duì)MUN 影響。

從圖3中可以看出，尿素氮從春季到冬季是逐漸下降的，春季的MUN 值最高，達(dá)到19.01毫克/分升，冬季的MUN值最低，達(dá)到12.51 毫克/分升，從春季到冬季MUN值下降了6.50 毫克/分升，這與陳丹等（2011）的研究結(jié)果一致。陳丹等（2011）的研究表明，春季MUN含量最高，達(dá)到16.38±5.48毫克/100毫升，冬季下降達(dá)到最低值10.22±2.00毫克/100毫升。

（4）采樣時(shí)間對(duì)MUN的影響。

從圖4中可以看出，早晨的MUN含量最高，達(dá)到16.82毫克/分升，晚上達(dá)到最低12.87毫克/分升，早上與中午的MUN測(cè)定值差異較大，中午與晚上的MUN測(cè)定值的差異較小，這與王東衛(wèi)等（2010）的研究結(jié)果一致。也有研究表明，MUN濃度在一天中相同時(shí)間點(diǎn)的變化趨勢(shì)也不相同，大多數(shù)奶牛飼喂前MUN值較飼喂后的值低，喂后4～6小時(shí)MUN的值最高。擠奶前期MUN含量大于擠奶后期MUN的含量。因此，在看DHI 報(bào)告MUN時(shí)，應(yīng)該考慮奶樣采樣時(shí)間。

◎圖4 采樣時(shí)間與MUN的關(guān)系（毫克/分升）

（5）實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)對(duì)MUN的影響。為確保奶樣檢測(cè)的準(zhǔn)確性，需要在采集的樣品中加入防腐劑，冷藏保存。奶樣在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室后，首先在42℃的水浴鍋內(nèi)恒溫加熱20分鐘，使樣品得到充分的預(yù)熱，然后將被檢測(cè)樣品充分搖勻，最后按順序依次將樣品擺放到儀器的傳送帶上進(jìn)行檢測(cè)。添加防腐劑的樣品在常溫和冷藏條件下的樣品，通過同型號(hào)儀器的檢測(cè)并進(jìn)行比對(duì)，尿素氮沒有明顯的變化。但是，沒添加防腐劑的樣品在常溫和冷藏的條件下，MUN 的濃度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，因此在奶樣采集運(yùn)輸過程中一定要加防腐劑。此外，檢測(cè)儀器對(duì)MUN 值也有一定的影響，在檢測(cè)過程中丹麥Foss公司的儀器相對(duì)于美國(guó)Bently儀器要穩(wěn)定。為降低儀器間的誤差，本實(shí)驗(yàn)室每個(gè)月都做好儀器間控制樣的比對(duì)和期間核查。

四、小結(jié)

由于影響MUN的因素眾多，對(duì)其研究的結(jié)果也不盡相同，依然存在分歧。但是，在能量、蛋白質(zhì)的攝入量方面的影響還是顯而易見的。由于實(shí)驗(yàn)室不同儀器間的測(cè)定也存在著差異，而且目前國(guó)內(nèi)也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行校準(zhǔn)，導(dǎo)致各個(gè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)MUN的校準(zhǔn)參差不齊，實(shí)驗(yàn)室生鮮乳中MUN的測(cè)定值僅供牛場(chǎng)參考。因此，利用MUN的測(cè)定值，結(jié)合牛場(chǎng)實(shí)際情況來監(jiān)管奶牛日糧，從而達(dá)到科學(xué)飼養(yǎng)、降低成本和增加牛場(chǎng)生產(chǎn)效益顯得更為重要。