全混合日糧粗飼料水平對奶牛的挑食行為、瘤胃內(nèi)容物及血清指標(biāo)的影響

姜富貴　林雪彥　閆振貴　侯秋玲　王　云　胡志勇　王中華*

(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，泰安 271018；2.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，濟(jì)南 250100；3.山東省畜禽疫病防治與繁育重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南 250100)

目前，大多數(shù)文獻(xiàn)主要通過改變粗飼料的來源和粒度來研究TMR對奶牛挑食行為的影響。Leonardi等[2]研究發(fā)現(xiàn)，長粒度TMR增加奶牛挑食行為，而粗飼料來源對挑食行為無顯著影響。其他相關(guān)研究也發(fā)現(xiàn)類似結(jié)果[2,4,8-11]，但Bhandari等[12]認(rèn)為，TMR粒度對挑食行為沒有顯著影響。相比之下，國內(nèi)外有關(guān)TMR中粗飼料水平對奶牛挑食行為影響的研究較少，Devries等[13]發(fā)現(xiàn)，飼喂低粗飼料水平(50.7%)和高粗飼料水平(62.3%)飼糧時，奶牛均挑食粒度較小的飼糧，且挑食行為在飼喂低粗飼料水平飼糧時更加嚴(yán)重。因產(chǎn)奶量不同或泌乳階段不同，奶牛采用的飼糧精粗比不同，故有必要探究粗飼料水平對奶牛挑食行為的影響規(guī)律。本試驗(yàn)通過飼喂奶牛不同粗飼料水平的TMR，研究其對挑食行為、瘤胃內(nèi)容物及血清指標(biāo)的影響，為生產(chǎn)上降低奶牛挑食提供一定的參考。

1　材料與方法

1.1　試驗(yàn)動物

選擇12頭經(jīng)產(chǎn)荷斯坦牛(其中4頭安裝瘤胃瘺管)，平均體重為(629±46) kg，泌乳天數(shù)為(119±26) d。試驗(yàn)牛單欄飼養(yǎng)，每天05:30和17:30進(jìn)行飼喂，控制剩料量在10%以內(nèi)(鮮重基礎(chǔ))。試驗(yàn)牛于每天05:00和17:00進(jìn)行擠奶，全天自由飲水。

1.2　試驗(yàn)飼糧

試驗(yàn)飼糧為TMR，參照中國《奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》[14]進(jìn)行配制，4組飼糧的粗飼料水平分別為40%、50%、60%和70%。試驗(yàn)牛欄安放舔磚，以確保滿足試驗(yàn)牛只的礦物元素需要。試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1　試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供 Premix provided the following per kilogram of diets: VA 160 000 IU，VD330 000 IU，VE 300 mg，VK330 mg，P 80 mg，Mn 550 mg，Zn 750 mg，食鹽 NaCl 80 mg，Ca 200 mg，Cu 400 mg，F(xiàn)e 1 800 mg。

2)非纖維性碳水化合物(%)=100-(中性洗滌纖維+粗蛋白質(zhì)+粗脂肪+粗灰分)。NFC(%)=100-(NDF+CP+EE+Ash).

3)依據(jù)中國《奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》[14]估算。Estimated based onFeedingStandardofDairyCattleof P. R. China.

1.3　試驗(yàn)設(shè)計(jì)

12頭試驗(yàn)牛隨機(jī)分為4組，每組3頭牛并確保每組含1頭瘺管牛。試驗(yàn)采用4×4拉丁方設(shè)計(jì)，共4期動物試驗(yàn)，每期試驗(yàn)21 d，其中預(yù)試期13 d，采樣期8 d。

1.4　測定指標(biāo)及方法

1.4.1常規(guī)營養(yǎng)指標(biāo)

樣品粗蛋白質(zhì)(CP)含量的測定采用凱氏定氮法；中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量的測定參考Van Soest等[15]提出的方法；干物質(zhì)(DM)和粗灰分(Ash)含量測定參考張麗英[16]主編的《飼料分析與飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》；總能(GE)的測定采用全自動氧彈量熱儀(Parr 6200，美國)；淀粉含量測定參考GB/T 20194—2006的方法。

在企業(yè)發(fā)展當(dāng)中，企業(yè)財務(wù)管理水平對其有重要的影響，企業(yè)想要在行業(yè)當(dāng)中獲得長期、穩(wěn)定的發(fā)展，必須要不斷的強(qiáng)化企業(yè)管理水平，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)營效率和質(zhì)量的提升。因此，企業(yè)管理人員要采用科學(xué)的方法對企業(yè)財務(wù)內(nèi)部精細(xì)化管理進(jìn)行強(qiáng)化和提升，從企業(yè)預(yù)算、成本控制、資金使用、資金收益效率等方面著手進(jìn)行強(qiáng)化，促進(jìn)企業(yè)整體管理水平提升。

1.4.2奶牛挑食行為

每期試驗(yàn)的第14天，分別于晨飼后0、4、8和12 h收集飼糧和剩料樣品，使用4層(19、8、4和<4 mm)賓州飼料顆粒分級篩(PSPS，賓夕法尼亞州立大學(xué))測定粒度分布，于105 ℃烘箱下測定DM含量，計(jì)算分析奶牛挑食行為。

各層挑食行為=實(shí)際采食量(kg/d)/
預(yù)測采食量(kg/d)[17]；
預(yù)測采食量(kg/d)=[投料量(kg/d)×
飼糧比例(%)]/[剩料量(kg/d)×
剩料比例(%)][2]。

1.4.3瘤胃液相和固相外流速度

每期試驗(yàn)的第14天，參考馮仰廉[18]的方法，使用重鉻酸鈉和抗壞血酸制備鉻標(biāo)記的羊草，晨飼前，每頭瘺管奶牛放入300 g標(biāo)記好的羊草，分別在飼喂后4、8、12、16、20、24、28、32、36、40、44、48、54、60、72、84、96、108和120 h，直腸取糞，65 ℃烘干，粉碎通過1.0 mm篩孔。參考GB/T 13088—2006，使用分光光度法測定糞中三氧化二鉻(Cr2O3)含量，將Cr2O3含量最大的糞樣設(shè)置為t=0時的糞樣，其Cr2O3的含量為C0，將以后各時間點(diǎn)時間點(diǎn)(t)和Cr2O3含量按公式(Ct=C0e-kt)進(jìn)行最小二乘數(shù)據(jù)擬合，求出固相外流速度常數(shù)k值。

每期試驗(yàn)的第15天，用鈷-乙二胺四乙酸(Co-EDTA)作為標(biāo)記物，晨飼前，每頭瘺管牛瘤胃多位點(diǎn)一次性投入150 mL含18 g Co-EDTA的水溶液，分別在投入后0、2、4、6、8、10、12、14、16、24、30 h，抽取50 mL瘤胃液樣品，-20 ℃保存，測定時4 ℃融化，在10 000×g下離心15 min，取10 mL上清液至離心管中。參考GB/T 13884—2003，使用火焰原子吸收光譜儀測定鈷(Co)含量。以0 h的瘤胃液Co含量為空白對照，將以后各時間點(diǎn)(t)及其相應(yīng)Co含量的自然對數(shù)[ln(Ct)]按公式[ln(Ct)=kt+a]進(jìn)行線性回歸，回歸直線的斜率k即為瘤胃液稀釋率(%/h)。相應(yīng)地，瘤胃液外流速度(L/h)=瘤胃液稀釋率(%/h)×瘤胃液體積(L)。

1.4.4糞樣粒度

每期試驗(yàn)的第16～17天，采集牛只新鮮糞樣，使用糞便分析篩(Nasco公司，美國)進(jìn)行糞便粒度分析。

1.4.5血清指標(biāo)

每期試驗(yàn)第20天，晨飼前頸靜脈采血，37 ℃水浴60 min，離心機(jī)2 720×g離心15 min，分離血清，測定血清指標(biāo)。β-羥丁酸(β-OHB)含量指標(biāo)采用南京建成生物科技有限公司試劑盒，胰島素(INS)、生長激素(GH)、胰高血糖素(GCG)和胰島素樣生長因子-1(IGF-1)含量采用天津九鼎生物制品有限公司試劑盒，瘦素(LEP)、胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)和5-羥色胺(5-HT)含量采用上海信然試劑公司試劑盒，以上指標(biāo)均使用酶聯(lián)免疫吸附測定法(ELISA)在酶標(biāo)儀(ELx800，Bio-Tek公司，美國)上進(jìn)行測定。非酯化脂肪酸(NEFA)含量采用南京建成生物工程研究所試劑盒，利用比色法在可見分光光度計(jì)(UV757CRT/PC，上海精密科學(xué)儀器有限公司)上測定。

1.4.6瘤胃內(nèi)容物成分和粒度

每期試驗(yàn)的第21天，將全部瘤胃內(nèi)容物取出，放入保溫方形大塑料桶內(nèi)，混合均勻后稱重并取樣，一部分樣品使用PSPS測定粒度，另一部分置于烘箱65 ℃烘干后測定養(yǎng)分含量。

1.5　數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)使用SAS 9.1軟件MIXED過程進(jìn)行方差分析。所有數(shù)據(jù)以最小二乘均值呈現(xiàn)。各指標(biāo)隨粗飼料水平的直線、二次曲線和三次曲線反應(yīng)使用CONTRAST語句實(shí)現(xiàn)。P<0.05為差異顯著，0.05≤P<0.10為存在差異趨勢。

2　結(jié)　果

2.1　飼糧粗飼料水平對奶牛挑食行為的影響

由表2可見，飼糧粗飼料水平為40%時，奶牛喜食粒度≥4 mm飼糧，厭食粒度<4 mm飼糧；飼糧粗飼料水平為50%、60%、70%時，奶牛厭食粒度≥4 mm飼糧，喜食粒度<4 mm飼糧。此外，隨飼糧粗飼料水平增加，奶牛厭食粒度≥4 mm飼糧以及喜食粒度<4 mm飼糧的程度線性增加(P<0.05)。隨投料后時間的增加，奶牛對各粒度飼糧的挑食程度逐漸降低。

表2　飼糧粗飼料水平對奶牛挑食行為的影響

1)數(shù)值=1.00表示無挑食行為，數(shù)值>1.00表示喜食，數(shù)值<1.00表示厭食。The value of 1.00 indicate no sorting, values>1.00 indicate sorting for, and values <1.00 indicate sorting against.

2)P>0.10表示影響不顯著，P<0.05表示影響顯著，0.05≤P<0.10表示有趨勢影響。下表同。P>0.10 mean no significant effect,P<0.05 mean significant effect, 0.05≤P<0.10 mean tendency effect. The same as below.

3)L為飼糧粗飼料水平的直線反應(yīng)值。下表同。L mean linear curve calculated value for dietary forage level. The same as below.

4)Q為飼糧粗飼料水平的二次曲線反應(yīng)值。下表同。Q mean quadratic curve calculated value for dietary forage level. The same as below.

5)C為飼糧粗飼料水平的三次曲線反應(yīng)值。下表同。C mean cubic curve calculated value for dietary forage level. The same as below.

2.2　剩料粒度分布

由圖1可見，飼糧粗飼料水平對各時間點(diǎn)剩料粒度分布的影響主要發(fā)生在<4 mm和19 mm層。隨飼喂后時間的增加，19 mm層的比例逐漸上升，<4 mm層的比例逐漸降低。

2.3　飼糧粗飼料水平對奶牛瘤胃內(nèi)容物養(yǎng)分含量及粒度分布的影響

由表3可見，飼糧粗飼料水平對瘤胃內(nèi)容物各層粒度分布無顯著影響(P>0.05)。隨飼糧粗飼料水平的增加，瘤胃內(nèi)容物ADF含量顯著線性增加(P=0.016 3)，CP含量顯著線性降低(P=0.003 6)，NDF和OM含量無顯著變化(P>0.05)。

2.4　飼糧粗飼料水平對奶牛瘤胃固相和液相外流速度的影響

由表4可見，隨飼糧粗飼料水平的增加，瘤胃固相外流速度、瘤胃液外流速度及瘤胃液稀釋率顯著線性增加(P<0.05)，瘤胃內(nèi)容物重量和瘤胃液體積無顯著變化(P>0.05)。

2.5　飼糧粗飼料水平對奶牛糞樣粒度分布的影響

由表5可見，飼糧粗飼料水平對奶牛糞樣各層粒度分布無顯著影響(P>0.05)。

2.6　飼糧粗飼料水平對奶牛血清指標(biāo)的影響

由表6可見，隨飼糧粗飼料水平的增加，血清IGF-1含量顯著線性增加(P=0.001 9)，血清5-HT、β-OHB、GLP-1和GCG含量無顯著變化(P>0.05)，血清LEP和NEFA含量有線性增加的趨勢(P=0.060 4、P=0.080 0)，血清GH和INS含量有線性降低的趨勢(P=0.074 3、P=0.096 4)。

表3　飼糧粗飼料水平對奶牛瘤胃內(nèi)容物養(yǎng)分含量及粒度分布的影響

3　討　論

3.1　飼糧粗飼料水平對奶牛挑食行為的影響

奶牛對TMR的挑食行為是生產(chǎn)上普遍關(guān)注的問題。在泌乳周期內(nèi)，飼喂奶牛TMR的精粗比通常不同，因此本試驗(yàn)研究了飼糧粗飼料水平對奶牛挑食行為的影響，發(fā)現(xiàn)奶牛對不同粗飼料水平的飼糧均有不同程度的挑食。飼糧粗飼料水平為50%～70%時，奶牛喜食粒度<4 mm飼糧，厭食≥4 mm飼糧，這與Maulfair等[17]、Devries等[3]、Leonardi等[2]、Leonardi等[10]的研究結(jié)果相一致。因飼糧粒度≥4 mm的主要為粗飼料，粒度<4 mm的主要為精飼料，故以上結(jié)果表明奶牛具有喜食精飼料、厭食粗飼料的習(xí)性。此外，飼糧粗飼料水平為50%～70%時，隨粗飼料水平的增加，奶牛喜食精料的程度顯著線性增加，而Devries等[3]發(fā)現(xiàn)，飼糧粗飼料水平較低時，奶牛挑食精料的程度較大。造成結(jié)果分歧的原因可能與試驗(yàn)間采用的粗飼料來源不同有關(guān)，本試驗(yàn)采用的粗飼料為全株玉米青貯、苜蓿、燕麥和羊草，而Devries等[3]采用的粗飼料為玉米青貯和牧草青貯。此外，Leonardi等[19]發(fā)現(xiàn)，投料量是影響奶牛挑食程度的重要因素，而本試驗(yàn)嚴(yán)格控制剩料量在鮮重基礎(chǔ)上10%以內(nèi)。Leonardi等[20]發(fā)現(xiàn)，向DM水平較高(80%)的飼糧中添加水，增加飼糧濕度能夠顯著降低奶牛的挑食行為。值得注意的是，Leonardi等[20]增加飼糧濕度后，飼糧DM水平仍高達(dá)64%，顯著高于本試驗(yàn)采用的飼糧DM水平(平均42.8%)。此外，本試驗(yàn)中各飼糧DM水平較為統(tǒng)一，飼糧DM可能不是本研究中影響奶牛挑食的主要因素。因此，未來研究有必要探究飼糧DM水平如何影響奶牛挑食行為。與飼糧粗飼料水平為50%～70%時的結(jié)果相反，飼糧粗飼料水平為40%時，奶牛喜食粒度≥4 mm飼糧，厭食粒度<4 mm飼糧。造成此結(jié)果的原因可能與奶牛飼喂粗飼料水平為40%飼糧時存在SARA有關(guān)，為緩解較低的瘤胃pH并維持瘤胃內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，奶牛反饋性選擇以粗飼料為主的長粒度飼糧。盡管目前預(yù)示奶牛存在SARA的瘤胃pH臨界值存在爭議，但瘤胃pH在5.60～5.80以下常作為奶牛存在SARA的標(biāo)志[21]。而本試驗(yàn)中，飼糧粗飼料水平為40%時，瘤胃pH<5.80的時間為7.9 h/d，顯著高于其他組，詳細(xì)數(shù)據(jù)見已發(fā)表文獻(xiàn)[24]。

表4　飼糧粗飼料水平對奶牛瘤胃固相和液相外流速度的影響

表5　飼糧粗飼料水平對奶牛糞樣粒度分布的影響

表6　飼糧粗飼料水平對奶牛血清指標(biāo)的影響

3.2　飼糧粗飼料水平對剩料粒度分布的影響

飼糧粗飼料水平對各時間點(diǎn)剩料粒度分布的影響在一定程度上能夠直接反映奶牛的挑食行為[17]。投料后，剩料粒度變化主要發(fā)生19 mm層和<4 mm層。隨投料后時間的增加，剩料粒度≥19 mm的比例逐漸增加，粒度<4 mm的比例顯著降低。該結(jié)果直觀說明奶牛喜食粒度<4 mm且厭食粒度≥19 mm飼糧，進(jìn)而導(dǎo)致粒度19 mm的剩料比例增加，粒度<4 mm的剩料比例減少。但是采用剩料粒度分布作為反映奶牛挑食行為的直觀指標(biāo)存在一定問題。如粗飼料水平為40%時，隨投料后時間的增加，粒度≥19 mm的剩料比例逐漸增加，粒度<4 mm的剩料比例顯著降低。該結(jié)果與奶牛喜食粒度≥4 mm飼糧，厭食粒度<4 mm飼糧的結(jié)果相矛盾。造成矛盾的原因可能與奶牛挑食行為受剩料量的影響有關(guān)，例如，剩料量很少的情況下，即使剩料粒度變化很大，但對奶牛挑食行為的計(jì)算值影響很小。因此，以實(shí)際采食量與預(yù)測采食量的比值作為反映奶牛挑食行為的指標(biāo)更準(zhǔn)確。

3.3　飼糧粗飼料水平對瘤胃內(nèi)容物養(yǎng)分含量和粒度及糞樣粒度的影響

粗飼料水平對瘤胃內(nèi)容物養(yǎng)分含量、粒度以及糞樣粒度影響的研究較少。本試驗(yàn)中，4種飼糧粗飼料水平條件下，瘤胃內(nèi)容物粒度無顯著差異的原因可能與采樣時間點(diǎn)有關(guān)。內(nèi)容物樣品采集時間為每期試驗(yàn)的第21天的晨飼前，瘤胃內(nèi)容物在奶牛的反芻活動下可能已被充分切短。而在瘤胃內(nèi)容物養(yǎng)分含量方面，隨粗飼料水平增加，瘤胃內(nèi)容物ADF含量顯著線性增加，CP含量顯著線性降低，而NDF含量無顯著差異。此結(jié)果可能與奶牛ADF采食量顯著線性增加，CP采食量顯著線性降低以及NDF采食量無顯著差異有關(guān)[22]。此外，本試驗(yàn)中，糞樣各層粒度分布不受飼糧粗飼料水平的影響，該結(jié)果需要在未來研究中進(jìn)一步驗(yàn)證。

3.4　飼糧粗飼料水平對奶牛瘤胃固相和液相外流速度的影響

Cassida等[23]研究發(fā)現(xiàn)，奶牛唾液分泌量對瘤胃液外流速度起決定性作用。本試驗(yàn)中，瘤胃液外流速度隨飼糧粗飼料水平的增加顯著線性增加，但全天唾液分泌量僅數(shù)值上增加[22]，可能與試驗(yàn)間采用的唾液分泌量測定方法不同有關(guān)。本試驗(yàn)中，瘤胃內(nèi)容物重量和瘤胃液體積隨飼糧粗飼料水平增加呈二次曲線變化的趨勢，而Maekawa等[24]研究發(fā)現(xiàn)有線性增加的趨勢。此外，瘤胃固相外流速度隨飼糧粗飼料水平增加顯著線性增加，此結(jié)果與Zebeli等[25]認(rèn)為粗飼料有助于增加瘤胃墊的厚度和稠度進(jìn)而增加固相內(nèi)容物瘤胃滯留時間的觀點(diǎn)不一致。因此，飼糧粗飼料水平對瘤胃固相及液相外流速度的影響可能受測定方法、動物自身等因素的影響，未來研究有必要進(jìn)一步進(jìn)行闡明。

3.5　飼糧粗飼料水平對奶牛血清指標(biāo)的影響

GH能夠增強(qiáng)動物食欲，調(diào)節(jié)能量平衡[26]。本試驗(yàn)中，隨飼糧粗飼料水平的增加，GH含量線性降低的趨勢與奶牛采食量顯著線性降低的結(jié)果[22]相一致。LEP作為一種LEP基因的編碼產(chǎn)物，對食物攝入和能量平衡具有重要的調(diào)節(jié)作用[27]。Morton等[28]用小鼠研究LEP對短期采食量和飽感信號感應(yīng)的影響，證實(shí)LEP對采食量有重要調(diào)控作用，可通過抑制下丘腦神經(jīng)肽Y(NPY)的表達(dá)來抑制攝食。本試驗(yàn)中，血清LEP含量線性增加的趨勢伴隨奶牛采食量顯著線性降低的結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)LEP是抑制動物采食因子。此外，本試驗(yàn)中，隨飼糧粗飼料水平增加，血清IGF-1含量顯著線性增加，血清INS含量有線性降低的趨勢。而Relling等[29]在觀察到采食量下降的同時，同樣發(fā)現(xiàn)血清IGF-1含量的增加和INS含量的減少。以上結(jié)果表明，IGF-1和INS也是動物采食量的重要調(diào)控因子。相應(yīng)地，奶牛采食量的變化同樣影響血清指標(biāo)，隨飼糧粗飼料水平的增加，奶牛采食量顯著線性降低，造成瘤胃內(nèi)可發(fā)酵有機(jī)物減少，引起瘤胃內(nèi)丙酸濃度降低[22]，進(jìn)而降低肝臟糖異生和血清INS含量[30]。

4　結(jié)　論

① 飼糧粗飼料水平為40%時，奶牛喜食粒度≥4 mm飼糧，厭食粒度<4 mm飼糧，但粗飼料水平為50%～70%時，奶牛厭食粒度≥4 mm飼糧，喜食粒度<4 mm飼糧。

② 飼糧粗飼料水平不影響瘤胃內(nèi)容物粒度、重量和體積，但顯著影響瘤胃液相和固相的外流速度。