日糧中添加禾王草對泌乳奶牛血液生化指標(biāo)和激素水平的影響

馬 健，范 雪，竇晶晶*，余 雄*，楊 基，雷小英

(1. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052； 2. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動物營養(yǎng)研究所，四川 雅安 625014；3. 北京永潤國農(nóng)生態(tài)科技有限公司，北京 100080； 4. 河北晉州市周家莊農(nóng)牧業(yè)有限公司，河北 石家莊 052262)

禾王草(Pennisetumgiganteum)是1種多年生禾本科植物，適宜在熱帶、亞熱帶和溫帶生長，隸屬被子植物門，狼尾草屬(PennisetumRich)，別名巨象草、皇竹草，產(chǎn)量高，抗逆性強，蛋白質(zhì)和糖分含量高[1]。在中國北方種植時，生長到2 m的禾王草每年可以刈割3～4次，鮮草產(chǎn)量高達190 t·hm-2，蛋白質(zhì)含量可達13%，禾王草制作青貯色澤青綠、味酸濃，能較好的保存營養(yǎng)成分。

中國人口眾多，耕地資源有限，人畜爭糧矛盾突出，尋找新的優(yōu)質(zhì)飼料資源對奶牛業(yè)的發(fā)展具有重大意義。王笑笑等[2]研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加花生秧對中產(chǎn)荷斯坦奶牛血液指標(biāo)沒有明顯影響；Rezaei等[3]以籽粒莧(Amaranthushypochondriacus)為試驗對象，發(fā)現(xiàn)用籽粒莧青貯代替部分玉米青貯對奶牛各項血液生化指標(biāo)無顯著影響，還降低了飼喂成本。禾王草產(chǎn)量高，抗逆性強，營養(yǎng)成分含量高，適合制作干草和青貯，基于以上優(yōu)點，可以看出禾王草有作為奶牛粗飼料的潛力。本試驗通過比較禾王草干草與苜蓿干草以及禾王草青貯與全株玉米青貯品質(zhì)的差異，探討日糧中添加禾王草對奶牛血液生化指標(biāo)和激素水平的影響，為禾王草在奶牛養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

刈割株高2 m左右的禾王草鮮草，整株切碎至3 cm左右，采用裹包法制作青貯，采用自然晾干法制作干草。其余粗飼料由試驗?zāi)翀鎏峁?/p>

1.2 試驗設(shè)計

選用45頭泌乳天數(shù)(60±30) d、產(chǎn)奶量(30±1.4) kg的健康中國荷斯坦奶牛為試驗動物，按照胎次和乳成分等相近原則，隨機分為3組。對照組飼喂牧場基礎(chǔ)日糧；試驗Ⅰ組粗飼料中禾王草青貯代替40%全株玉米青貯，試驗Ⅱ組粗飼料中禾王草干草代替100%羊草和33%苜蓿干草。試驗期70 d，其中預(yù)飼期10 d，正試期60 d。

1.3 試驗日糧與飼養(yǎng)管理

按照等能、等氮原則，在牧場基礎(chǔ)日糧的基礎(chǔ)上，按照試驗要求配制3種日糧。日糧組成及其營養(yǎng)水平見表1。試驗牛每天在08∶00和17∶00飼喂2次，清理掉前1天的剩料，按1.1倍實際需要量飼喂，保證有剩料，散欄式飼養(yǎng)，自由采食，自由飲水。試驗期間擠奶等其他管理按牧場常規(guī)方法進行，3組間飼養(yǎng)管理及環(huán)境條件一致。

1.4 樣品的采集與分析

1.4.1飼料樣品的采集與分析 待青貯成熟后，取代表性的全株玉米青貯和禾王草青貯進行感官評定，根據(jù)青貯的氣味、結(jié)構(gòu)、顏色和質(zhì)地等外觀指標(biāo)進行評價，詳細評定標(biāo)準(zhǔn)參考表2。并對青貯樣品進行常規(guī)營養(yǎng)成分分析，另取禾王草干草、羊草和苜蓿干草進行營養(yǎng)成分分析[4]。

1.4.2血液樣品的采集與分析 在試驗正試期第0，15，30，45和60 d，每組隨機選5頭牛，晨飼前用普通采血管進行尾靜脈采血10 mL，血樣靜置60 min后，3 500 r/min離心15 min，將分離出來的血清用移液槍裝到4個1.5 mL離心管中，-20 ℃保存。在北京康佳宏原生物科技有限公司對血清樣品進行檢測，用于檢測生化指標(biāo)：白蛋白(albumin，ALB)、總蛋白(total protein，TP)、葡萄糖(glucose，GLU)、肌酐(creatinine，CREA)、尿素氮(urea nitrogen，BUN)、甘油三酯(triglyceride，TG)、膽固醇(cholesterol，CHO)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(glutamic pyruvic transaminase，ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(glutamic oxalacetic transaminase，AST)、非酯化脂肪酸(non-esterified fatty acid，NEFA)和β-羥丁酸(β-hydroxybutyric acid，BHBA)。激素指標(biāo)：胰島素(insulin，INS)、皮質(zhì)醇(cortisol，COR)和生長激素(growth hormone，GH)。

1.5 統(tǒng)計分析

用Excel對試驗數(shù)據(jù)進行整理，用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件進行單因素方差分析，并用Duncan氏法進行多重比較，用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示試驗結(jié)果，以P<0.05作為差異顯著性的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同粗飼料的營養(yǎng)成分含量

對青貯的感官評定結(jié)果為禾王草青貯酸味濃，色澤黃綠，濕潤松散；全株玉米青貯氣味甘酸，色澤青綠，質(zhì)地柔軟；2種青貯pH值均在4.0以下。從表3可知，3種干草干物質(zhì)(dry matter，DM)含量差別不大，禾王草干草粗蛋白(crude protein，CP)含量低于苜蓿干草，高于羊草，而NDF含量高于苜蓿干草，低于羊草；對2種青貯而言，禾王草青貯CP和中性洗滌纖維(neutral detergent fiber，NDF)含量均高于全株玉米青貯。

表1 日糧組成及營養(yǎng)水平Table 1 Composition and nutrient level of diets/% DM

注：預(yù)混料為每千克日糧提供VA 6 000 IU，VD 1 000 IU，VE 40 IU，F(xiàn)e 30 mg，Cu 20 mg，Mn 25 mg，Zn 80 mg，Se 0.6 mg，I 1 mg，Co 0.2 mg;產(chǎn)奶凈能為計算值，其余營養(yǎng)水平為實測值

Note:The premix provided the following per kg of diets:VA 6 000 IU,VD 1 000 IU,VE 40 IU,Fe 30 mg,Cu 20 mg,Mn 25 mg,Zn 80 mg,Se 0.6 mg,I 1 mg,Co 0.2 mg;NELis a calculated value,while other nutrient levels are measured values

表2 青貯飼料的感官評定Table 2 The sensible evaluation of silage

表3 5種粗飼料的營養(yǎng)成分Table 3 Common nutrient composition of 5 roughages/% DM

2.2 添加禾王草日糧對血液生化指標(biāo)的影響

2.2.1添加禾王草日糧對血液中ALB、TP、BUN、GLU和CREA含量的影響 由表4可知，在奶牛日糧中添加禾王草對ALB、TP、BUN、GLU和CREA含量的影響并不明顯，差異不顯著：ALB、TP和GLU含量最高的是試驗Ⅱ組；試驗Ⅰ組的BUN和CREA含量最高，但是差異均不顯著。

表4 不同粗飼料組合對血液中ALB、TP、BUN、GLU和CREA含量的影響Table 4 Effects of different combination of roughage on ALB，TP，BUN，GLU and CREA of blood

2.2.2添加禾王草日糧對血液中TG、NEFA、CHO和BHBA含量的影響 從表5可以看出，BHBA含量對照組略高于另外2組，但差異不顯著；TG和CHO含量3組間差異不明顯；試驗Ⅰ組NEFA含量最高，對照組含量最低，無明顯差異。

2.2.3添加禾王草日糧對血液中ALT、AST和ALP含量的影響 由表6可知，各組間3種指標(biāo)含量差異不顯著：對照組ALT含量最低，試驗Ⅱ組含量最高；AST含量最高的是對照組；試驗Ⅱ組ALP含量高于對照組，對照組高于試驗Ⅰ組。

表6 不同粗飼料組合對血液中ALT、AST和ALP含量的影響Table 6 Effects of different combination of roughage on ALT,AST and ALP of blood/U·L-1

2.3 添加禾王草日糧對血液相關(guān)激素水平的影響

從表7可知，在整個試驗期，各組間GH、INS和COR含量差異均不顯著：試驗Ⅱ組GH含量略高于另外2組；試驗Ⅰ組和試驗Ⅱ組COR含量高于對照組，差異不顯著。說明日糧添加禾王草對奶牛血液激素水平?jīng)]有明顯影響，對奶牛機體健康未造成損害。

表7 不同粗飼料組合對血液中GH、INS和COR含量的影響Table 7 Effects of different combination of roughage on GH，INS and COR of blood

3 討論

3.1 不同粗飼料的營養(yǎng)成分含量

本試驗中3種干草的DM含量差異不大，并且OM含量接近，而CP、NDF和ADF的含量差異較大。干草的品種、種植方式、刈割時期和生長環(huán)境等都會影響干草飼料的營養(yǎng)價值，劉琳等[5]和Zhu等[6]試驗結(jié)果均得到相關(guān)結(jié)論。試驗中苜蓿干草CP含量高達19%，高于禾王草干草和羊草，這也符合苜?！澳敛葜酢钡姆Q謂，禾王草干草的NDF和ADF含量高于苜蓿干草，低于羊草。可見禾王草干草營養(yǎng)價值低于苜蓿干草，無法代替全部苜蓿干草，但考慮到禾王草產(chǎn)量遠高于苜蓿和羊草，因此本試驗通過調(diào)整禾王草干草、苜蓿干草以及羊草的比例，希望達到降低牧場飼料成本的目的。

2種青貯的感官評定結(jié)果顯示，青貯酸味濃，pH值在4.0以下，品質(zhì)優(yōu)良，適合飼喂奶牛。相比于全株玉米青貯，禾王草青貯的CP含量提高了25.57%，同時NDF和ADF含量也高。姬奇武等[7]試驗表明，白羊草(Bothriochloaischaemum)隨著生長期的延長，CP含量下降，而NDF和ADF含量增加，本試驗所使用的禾王草也出現(xiàn)這種變化[1]。Sniffen等[8]認為ADICP在腸道中不會被消化，也不會在瘤胃中降解。但李玲等[9]指出，ADICP中有些蛋白質(zhì)會發(fā)生美拉德反應(yīng)，使飼料產(chǎn)生特殊香味，能刺激動物采食。本試驗中，禾王草青貯的ADICP含量略高于全株玉米青貯，這可能會對奶牛采食有促進作用。禾王草青貯與禾王草干草相比，CP含量略低，但是NDF含量遠低于禾王草干草，這說明青貯過程可以改善飼料的纖維性質(zhì)，有利于提高禾王草的營養(yǎng)價值。

3.2 添加禾王草日糧對血液生化指標(biāo)的影響

血液中的TP、ALB、BUN和GLU等成分是反映奶牛蛋白質(zhì)與能量代謝的重要參數(shù)[10]。當(dāng)ALB含量不足時表示蛋白質(zhì)攝取不足，GLU含量不足時說明能量不足。ALB由肝臟合成，血液中TP和ALB的變化可以反映機體肝臟的功能，協(xié)助診斷肝臟疾病[11]。BUN是蛋白質(zhì)代謝的產(chǎn)物，主要由腎臟排泄，當(dāng)腎臟過濾功能減退時，血液中的BUN含量會升高，飼料蛋白質(zhì)攝取不足與血液BUN濃度呈正相關(guān)，因此血液中的BUN含量可以反映營養(yǎng)狀況。CREA含量可作為判斷腎臟功能的依據(jù)，健康奶牛的CREA在56～75 μmol·L-1，腎單位功能受損時，血液中的CREA含量會升高，在本試驗中，整個試驗期各組間CREA含量無明顯變化，說明日糧中添加禾王草對奶牛腎臟功能無不良影響。燕文平等[12]試驗指出，提高日糧中蛋白質(zhì)的含量可以顯著提高血液中TP、ALB、BUN和GLU的含量。在本試驗中，因為3組試驗日糧等能等氮，所以3組奶牛血液中的TP、ALB、BUN和GLU含量差異不顯著。

TG是長鏈脂肪酸和甘油形成的脂肪分子，翟真真等[13]試驗表明，血液中的TG含量會隨著精料水平提高而逐漸升高。血液中的NEFA是TG的一種分解產(chǎn)物，NEFA與ALB可以再次酯化為TG，其含量與脂類代謝和糖代謝等有關(guān)，NEFA含量的高低可用來判斷機體的能量平衡狀態(tài)[14]。CHO是生物膜的重要組成部分，血液中CHO的含量會影響動物機體脂質(zhì)代謝[15]。BHBA與脂肪肝和奶牛酮病有關(guān)，當(dāng)動物機體草酰乙酸含量不足時，BHBA被氧化生成乙酰輔酶A，引發(fā)酮病，本試驗中3組BHBA含量差異不顯著。在本試驗中，3組間CHO、TG和NEFA含量差異不顯著，王笑笑等[2]用花生秧與玉米青貯搭配飼喂奶牛，發(fā)現(xiàn)對血液中TG和CHO沒有明顯影響。Lochmiller等[16]研究指出，粗飼料的質(zhì)量對動物血液中的CHO無顯著影響，這與本試驗結(jié)果一致。

AST和ALT是轉(zhuǎn)氨酶中比較重要的酶，對動物肝臟功能有影響，是檢查肝臟功能的指標(biāo)之一，還與蛋白質(zhì)代謝有關(guān)[17]。蛋白質(zhì)代謝增強或肝細胞受損時，細胞膜的通透性增加，胞漿中的酶進入血液，ALT和AST活性就會升高。ALP含量的高低表明軟骨細胞分化的能力，可用來反映動物骨骼的營養(yǎng)狀況。孫亞波等[18]試驗指出，日糧精飼料比例增加，奶牛血液中ALT活性增強，對肝臟損害更大。在本試驗中，3組日糧等能等氮，ALT、AST和ALP含量差異不顯著，表明禾王草對奶牛肝功能和蛋白質(zhì)代謝沒有影響。

3.3 添加禾王草日糧對血液相關(guān)激素水平的影響

GH由腺垂體細胞分泌，是一種肽類激素，可以調(diào)節(jié)營養(yǎng)成分的分配，在奶牛機體內(nèi)，GH還可調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝，促進葡萄糖吸收，促進脂肪和碳水化合物分解，控制蛋白質(zhì)合成，提高飼料轉(zhuǎn)化率[19]。Peel等[20]試驗表明，注射外源性GH能顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量。日糧中氨基酸的組成可能提高血液中GH的濃度，文靜等[21]研究指出，日糧營養(yǎng)成分會影響GH含量，其中秸稈日糧中的亮氨酸和精氨酸可能會促進GH分泌。本試驗中，試驗Ⅱ組GH含量最高，但差異不顯著，可能與禾王草干草中氨基酸的組成有關(guān)，這需要進一步研究。

INS是可以降低血糖的激素，并且促進糖原、脂肪和蛋白質(zhì)合成，參與糖代謝調(diào)節(jié)。機體能量狀況對胰島素濃度影響較大，飼喂含蛋白質(zhì)或糖分較多的飼料時，奶牛血液中的INS分泌增加。文靜等[21]研究指出，粗飼料品質(zhì)對血液INS無明顯影響，這與本試驗結(jié)果一致。COR是一種糖皮質(zhì)激素，應(yīng)激狀態(tài)下機體需要COR維持正常生理機能，日糧組成和外界環(huán)境等都會影響血液中COR含量。Lepage等[22]研究指出，血液中的COR含量受日糧中色氨酸的影響。孫國慶等[23]試驗表明，奶牛日糧中添加籽粒莧對血液中COR含量沒有顯著影響。本試驗中，3組COR含量差異不顯著，說明日糧中添加禾王草沒有對奶牛產(chǎn)生不良反應(yīng)。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，在日糧中添加部分禾王草干草或青貯對泌乳奶牛血液生化指標(biāo)和激素水平無不良影響，未對奶牛機體造成傷害，可安全應(yīng)用于奶牛養(yǎng)殖生產(chǎn)。