粗粉碎小麥替代玉米在泌乳奶牛中的應(yīng)用

陳德珺

(承德市畜牧場,河北承德 067101)

玉米乙醇工業(yè)的迅速發(fā)展為奶牛提供了玉米谷物替代品。傳統(tǒng)上，小麥主要用于人類食品，因?yàn)樗哂泻芨叩臓I養(yǎng)價(jià)值，可作為奶牛的替代原料。數(shù)據(jù)顯示，小麥和玉米都含有大量淀粉，分別為77%和72%（左貫杰等，2017），但它們在瘤胃中消化的淀粉比例不同。在瘤胃中只有不到10%的小麥淀粉未降解，而40%的玉米淀粉未降解（徐寧寧，2018）。增加奶牛日糧中瘤胃可利用能量的含量，有可能提高瘤胃營養(yǎng)利用效率，增加微生物蛋白產(chǎn)量，進(jìn)而通過增加可代謝的營養(yǎng)供應(yīng)來提高牛奶產(chǎn)量（Gozho和Mutsvangwa，2008）。但高度可發(fā)酵日糧迅速在瘤胃內(nèi)轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸，這個(gè)過程增加了亞急性和急性酸中毒的風(fēng)險(xiǎn)，抑制纖維被細(xì)菌消化（Ametaj等，2009）。雖然Decampeneere等（2006）報(bào)道了許多小麥處理方法，如裂解、NaOH處理、蒸汽碾壓對奶牛生產(chǎn)性能影響的研究，但關(guān)于粗粉小麥作為泌乳奶牛日糧主要成分的研究較少。因此，本研究旨在探討日糧中不同水平的粗粉小麥替代玉米對奶牛生產(chǎn)性能、瘤胃發(fā)酵、養(yǎng)分消化和血漿代謝物的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)日糧 試驗(yàn)動(dòng)物為平均體重（570±45）kg、泌乳天數(shù)（85±16）d的奶牛，試驗(yàn)動(dòng)物共16頭，將其分為4組，每組4個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)1頭牛。各組日糧中分別用0、9.5%、19.0%和28.5%的3.5 mm粉碎的小麥替代玉米，試驗(yàn)共進(jìn)行3周。日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.2 數(shù)據(jù)記錄與樣品采集 每天記錄奶牛的飼料用量和泌乳量，試驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算平均日采食量。在試驗(yàn)結(jié)束的前3 d，采集糞便和飼料樣品用于分析常規(guī)養(yǎng)分，結(jié)果用于計(jì)算養(yǎng)分表觀消化率。在飼喂前3 h采集瘤胃液100 mL，用于測定pH、氨氮和揮發(fā)性脂肪酸。試驗(yàn)結(jié)束當(dāng)天，每頭奶牛頸靜脈采集血液10 mL，1500 rpm/min離心分離血漿。

1.3 樣品分析 牛奶樣品用于測定脂肪、蛋白質(zhì)、非脂固形物和乳糖含量。血漿樣品采用試劑盒法測定β-羥丁酸、膽固醇、非酯化脂肪酸、葡萄糖、胰島素、尿素氮和甘油三酯濃度。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SAS軟件單因素方差分析，組間差異用Tukey法進(jìn)行多重比較，同時(shí)利用正交多項(xiàng)式考察粗粉小麥添加水平的線性和二次曲線效應(yīng)。

表1 試驗(yàn)日糧原料成分及營養(yǎng)水平

2 結(jié)果與分析

2.1 對養(yǎng)分表觀消化率的影響 由表2可知，日糧粗粉小麥添加水平對粗蛋白質(zhì)與淀粉表觀消化率無顯著影響（P＞0.05）。隨著日糧粗粉小麥添加水平由0升高至28.5%，干物質(zhì)、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維表觀消化率呈顯著的線性降低（P＜0.05），淀粉表觀消化率呈顯著的二次曲線效應(yīng)（P＜0.05），其中28.5%粗粉小麥組中性洗滌纖維表觀消化率較對照組和9.5%粗粉小麥組降低13.03%、12.77%（P＜0.05），酸性洗滌纖維表觀消化率顯著降低了5.11%、6.17%（P＜0.05）。

2.2 對瘤胃發(fā)酵性能的影響 由表3可知，隨著日糧粗粉小麥替代玉米水平的升高，瘤胃pH和乙酸與丙酸比值表現(xiàn)為顯著的線性降低（P＜0.05），丙酸含量表現(xiàn)為顯著的線性升高（P＜0.05），揮發(fā)性脂肪酸總量表現(xiàn)為顯著的二次曲線效應(yīng)（P＜0.05），28.5%粗粉小麥組較對照偶組和9.5%粗粉小麥組丙酸含量提高13.34%和11.48%（P＜0.05）。

2.3 對瘤胃發(fā)酵性能的影響 由表4可知，日糧處理對奶牛采食量、泌乳量、乳脂肪、乳糖、非脂固形物含量及產(chǎn)量的影響均無顯著差異（P＞0.05）。但隨日糧粗粉小麥添加水平的升高，乳蛋白含量表現(xiàn)為顯著的線性降低（P＜0.05）。

2.4 對血漿代謝物的影響 由表5可知，隨日糧粗粉小麥添加水平的升高，血漿膽固醇濃度表現(xiàn)為顯著線性降低（P＜0.05），其中28.5%粗粉小麥組血漿膽固醇濃度較其他組分別降低了15.44%、14.71%和15.81%（P＜0.05），而 血漿胰島素和尿素氮濃度表現(xiàn)為顯著線性升高（P＜0.05）。

3 討論

在本研究中，日糧采用粗粉小麥替代玉米對奶牛的干物質(zhì)攝入量無負(fù)面影響。Gozho和Mutsvangwa（2008）研究表明，日糧中小麥含量的增加降低干物質(zhì)攝入量。此外，干物質(zhì)攝入量隨日糧粗粉小麥添加水平的升高表現(xiàn)為二次曲線升高趨勢，這說明粗粉小麥比玉米有更高的適口性。但當(dāng)天粗粉小麥水平達(dá)到28.5%時(shí)，干物質(zhì)、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維消化率反而降低，這一結(jié)果可能反映了可發(fā)酵碳水化合物和纖維降解性在瘤胃中的負(fù)相關(guān)作用（Firkins，1997）。在奶牛中，谷物淀粉消化的主要部位是瘤胃，與玉米相比，小麥的瘤胃淀粉降解速度更快，范圍更廣。

表2 日糧添加不同水平粗粉小麥替代玉米對奶牛養(yǎng)分消化率的影響 %

表3 日糧添加不同水平粗粉小麥替代玉米對奶牛瘤胃發(fā)酵性能的影響

表4 日糧添加不同水平粗粉小麥替代玉米對奶牛泌乳性能和乳成分的影響

表5 日糧添加不同水平粗粉小麥替代玉米對奶牛血漿代謝物濃度的影響

瘤胃較低的pH可能增加亞急性瘤胃酸中毒的風(fēng)險(xiǎn)，亞急性瘤胃酸中毒是在pH不斷降低的情況下發(fā)生（Lechartier和Peyraud，2011），其研究表明，日糧中小麥添加水平從14.6%升高至29.7%，增加了瘤胃pH范圍，線性降低了瘤胃纖維分解活性。此外，隨著日糧中粗粉小麥添加水平的增加，瘤胃氨氮濃度呈線性增加趨勢。瘤胃氨氮濃度的增加可能是由于微生物捕獲釋放的氨降低，表明氮效率較低（Gozho和Mutsvangwa，2008）。丙酸以及乙酸與丙酸比例的變化表明，瘤胃發(fā)酵模式發(fā)生了變化，這與日糧淀粉發(fā)酵能力相一致，也與本研究中牛奶中脂肪百分比或產(chǎn)量下降趨勢相一致。

日糧粗粉小麥添加水平對奶牛的泌乳量無顯著影響，但28.5%粗粉小麥日糧組產(chǎn)奶量要低一些，這與Doepel等（2009）發(fā)現(xiàn)的日糧添加20%的小麥有降低泌乳量趨勢的結(jié)果一致。此外，28.5%粗粉小麥日糧組乳脂肪百分比和產(chǎn)量下降，表明大量使用粗粉小麥會(huì)對奶牛乳脂肪濃度產(chǎn)生負(fù)面影響，這與Lechartier和Peyraud（2001）報(bào)道的結(jié)果一致，其推測這一結(jié)果可能是由于瘤胃丙酸濃度提高，限制了乳脂肪前體向乳腺的流動(dòng)。血漿低膽固醇濃度與血漿氨基酸的變化、急性期反應(yīng)的嚴(yán)重程度和代謝紊亂有關(guān)。日糧中粗粉小麥添加水平越高，血糖濃度越高，這一結(jié)果可能與從粗粉小麥中獲得更多的淀粉有關(guān)。Van Knegsel等（2007）指出，含有大量可發(fā)酵碳水化合物的日糧與較高的血糖濃度相關(guān)。此外，在本研究中，由于中性洗滌纖維消化率降低，氨更有可能被納入微生物蛋白，導(dǎo)致大部分氨通過瘤胃壁被肝臟吸收以合成尿素，并導(dǎo)致其隨后在體循環(huán)中的濃度增加。

4 結(jié)論

泌乳奶牛日糧中粗粉小麥替代玉米的適宜水平為19.5%，當(dāng)超過該水平時(shí)會(huì)對奶牛養(yǎng)分表觀消化率、瘤胃pH、乳脂肪及血漿代謝物產(chǎn)生負(fù)面影響。