不同粗蛋白水平飼糧對圍產(chǎn)期奶水牛生產(chǎn)性能和生殖激素的影響

■唐振華 謝華德 郭艷霞 李孟偉 彭麗娟 彭開屏 梁 辛 楊承劍

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西水牛研究所，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部（廣西）水牛遺傳繁育重點實驗室，廣西 南寧 530001）

圍產(chǎn)期奶牛營養(yǎng)水平對中后期產(chǎn)奶性能、繁殖性能提高起關(guān)鍵性作用，均衡以及充足的營養(yǎng)水平對提高產(chǎn)奶量、延長泌乳期、降低產(chǎn)后疾?。ㄈ缛榉垦祝?、提高發(fā)情率、提高受胎率等作用顯著。因此，圍產(chǎn)期奶牛營養(yǎng)與繁殖相關(guān)研究逐漸成為國內(nèi)外研究者研究重點。李梓妍[1]研究發(fā)現(xiàn)奶牛產(chǎn)后每天添加400 mg/頭β-胡蘿卜素可顯著降低配種次數(shù)，縮短發(fā)情和首配時間，提高受胎率(P＜0.05)。Bruinje 等[2]研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)后1～7周飼喂高精料飼糧（85%）與低精料飼糧（75%）能有效提高發(fā)情前期子宮內(nèi)膜厚度、卵泡直徑，提高奶牛繁殖性能。奶牛泌乳、繁殖營養(yǎng)需要研究相對較多，而水牛圍產(chǎn)期營養(yǎng)需要與繁殖性能相關(guān)研究非常缺乏。因此，為了獲得圍產(chǎn)期奶水牛營養(yǎng)需要及其對生產(chǎn)性能和繁殖性能的影響，試驗以NRC（2001）奶牛飼養(yǎng)標準為基礎(chǔ)進行配方調(diào)配飼喂圍產(chǎn)期奶水牛，對其生產(chǎn)性能、表觀消化率以及繁殖參數(shù)進行測定，研究不同飼糧CP水平對圍產(chǎn)期奶水牛生產(chǎn)性能和繁殖性能的影響，以期在試驗飼糧結(jié)構(gòu)下獲得最佳飼料配方。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

試驗于2019年11月18日～2020年1月3日進行，試驗地點設(shè)在廣西壯族自治區(qū)水牛研究所種畜場。

1.2 試驗設(shè)計

選擇年齡、胎次和產(chǎn)奶量相近的尼里-拉菲圍產(chǎn)期奶水牛18頭，采用單因素設(shè)計，隨機分為3個組，每組6頭。試驗期共45 d，其中預(yù)試期7 d，正試期38 d。對照組根據(jù)NRC（2001）飼養(yǎng)標準設(shè)定粗蛋白（CP）水平為17.5%，Ⅰ組CP水平為16.5%，Ⅱ組CP水平為18.5%。調(diào)整方法為通過改變豆粕比例實現(xiàn)。試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平（風(fēng)干基礎(chǔ)）

1.3 飼養(yǎng)管理

每日分別于05：00、14：30 飼喂2 次，剩料控制在5%以內(nèi)，自由飲水，采用管道式擠奶設(shè)備擠奶。

1.4 測定指標和方法

1.4.1 產(chǎn)奶量測定

預(yù)試期和正試期每天記錄每組每頭奶水牛的產(chǎn)奶量，每日2 次，分別于05：00、14：30 測定，并計算3.5%標準乳產(chǎn)量[3]。

3.5% FCM（kg）=0.515×產(chǎn)奶量（kg）+13.86×乳脂量（kg）

1.4.2 乳成分的測定

預(yù)試期和正試期每周三取一次全天奶樣，采樣時間分別為08：00和16：00，每次采集200 mL，搖勻后利用FOSS 乳成分測定儀（FOSS FT2）測定乳脂率、乳蛋白、總固形物、非乳脂固形物、乳糖。

1.4.3 采食量測定

試驗期間，分別在試驗中期和后期進行2次采食量測定，每次持續(xù)3 d，分別對飼喂的象草、啤酒糟和精料進行稱重并記錄，確保飼喂結(jié)束料槽有少量剩余，并計算飼料轉(zhuǎn)化率[3]。

飼料轉(zhuǎn)化率（FE，%）=3.5%FCM（kg）/DMI（kg）

1.4.4 飼糧采集、測定分析

利用內(nèi)源指示劑法，在斷奶前3 d 和試驗結(jié)束前3 d 收集試驗動物糞便200 g，加入35%硫酸100 mL混合，置于65 ℃烘箱烘干后粉碎，測量糞便和飼料中CP、粗脂肪（EE）、DM、NDF和ADF含量，其中CP利用凱氏定氮儀（FOSS 8400）測定，NDF、ADF 利用Van Soest 法（Akom2000I）測定，酸不溶灰分采用4N 酸不溶灰分法。各營養(yǎng)物質(zhì)利用內(nèi)源指示劑法計算表觀消化率。

飼糧營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率（%）=[1-（b/a）×（c/d）]×100[4]

式中：a——飼糧中某營養(yǎng)物質(zhì)的含量（%）；

b——糞便中某營養(yǎng)物質(zhì)的含量（%）；

c——飼糧中鹽酸不溶灰分的含量（%）；

d——糞便中鹽酸不溶灰分的含量（%）。

1.4.5 繁殖性能測定

測定產(chǎn)后血液（產(chǎn)后第15、30 d）中PROG1、FSH、LH、E2 等，方法為酶聯(lián)免疫（ELISA）試劑盒測定（江蘇晶美生物工程有限公司）。

1.5 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)先用Excel軟件處理，再用SPSS 17.0軟件中的ANOVA 過程進行單因子方差分析，差異顯著性以P＜0.05 為判斷標準，數(shù)據(jù)均采用“平均值±標準差”來表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同CP水平飼糧對圍產(chǎn)期奶水牛生產(chǎn)性能的影響（見表2）

由表2 可知，與對照組相比，Ⅰ組DMI 水平提高12.89%，Ⅱ組降低12.41%，差異顯著（P＜0.05）。3.5%FCM 和FE，與對照組相比，Ⅰ組分別降低1.67%和14.81%，Ⅱ組分別降低29.97%和21.16%，差異不顯著（P＞0.05）。乳蛋白含量Ⅱ組、Ⅰ組均較對照組高，差異不顯著（P＞0.05），乳脂率Ⅰ組、Ⅱ組均較對照組低，差異不顯著（P＞0.05）。乳糖含量對照組、Ⅰ組顯著高于Ⅱ組（P＜0.05）。

表2 不同CP水平飼糧對圍產(chǎn)期奶水牛生產(chǎn)性能的影響

2.2 不同CP水平飼糧對圍產(chǎn)期奶水牛營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響（見表3）

表3 不同CP水平飼糧對圍產(chǎn)期奶水牛營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響（%）

由表3可知，Ⅰ組CP、NDF、ADF表觀消化率較對照組分別提高7.02%、19.85%和24.89%，差異不顯著（P＞0.05），而Ⅱ組CP、NDF 表觀消化率較照組低2.97%、1.43%，差異不顯著（P＞0.05）。

2.3 不同CP水平對圍產(chǎn)期奶水牛血液生殖激素的影響（見表4）

表4 不同CP水平飼糧對圍產(chǎn)期奶水牛血液激素的影響（mIU/mL）

由表4 可知，奶水牛產(chǎn)后第15 dⅠ組血液中FSH、PROG1、LH 均較對照組高，E2 較對照組低，差異不顯著（P＞0.05），而Ⅱ組血液中FSH、PROG1、LH和E2 含量均較對照組低，差異不顯著（P＞0.05）。奶水牛產(chǎn)后第30 d Ⅰ組PROG1、E2 均較對照組高，F(xiàn)SH、LH 較對照組低，差異不顯著（P＞0.05）；而Ⅱ組血液中FSH、PROG1、LH 和E2含量均較對照組低，差異不顯著（P＞0.05）。

3 討論

3.1 不同CP水平對圍產(chǎn)期奶水牛生產(chǎn)性能的影響

提高奶牛生產(chǎn)性能非常具有挑戰(zhàn)性，在提高采食量、產(chǎn)奶量、消化率同時還需考慮包括經(jīng)濟、環(huán)境方面因素。而為了提高奶牛生產(chǎn)性能，許多研究者通過改變飼糧能量、CP水平，對奶牛生產(chǎn)性能和繁殖性能等進行研究，結(jié)合經(jīng)濟效益等獲得飼糧最佳配方。而通過大量研究分析發(fā)現(xiàn)飼糧蛋白、能量對產(chǎn)奶量、乳成分等影響存在許多的差異。Brun-Lafleur 等[5]研究發(fā)現(xiàn)在適宜水平下，飼糧凈能和瘤胃可代謝蛋白水平對產(chǎn)奶量、乳脂以及乳蛋白水平有顯著影響（P＜0.05）。Colmenero 等[6]研究發(fā)現(xiàn)荷斯坦奶牛飼糧CP 水平為13.5%～16.5%時，產(chǎn)奶量、乳蛋白和乳脂與飼糧CP 水平呈線性正相關(guān)，當CP水平為17.9%～19.4%時，產(chǎn)奶量反而降低，而飼糧CP 水平對干物質(zhì)采食量（DMI）沒有影響。Broderick 等[7]也發(fā)現(xiàn)當飼糧CP 為15.1%～16.7%時乳蛋白、乳脂含量隨著飼糧CP水平增長而增長。Leonardi 等[8]則發(fā)現(xiàn)飼糧CP 由16.5%提高到18.4%，乳蛋白不受影響，但乳脂率有所提升。有研究表明，飼糧營養(yǎng)水平對產(chǎn)奶量、乳成分以及DMI 的影響還與泌乳階段、產(chǎn)奶量、品種、胎次有關(guān)。如Husnain等[9]通過對27個試驗，125個處理和1 801頭奶牛統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，飼糧CP和瘤胃可消化蛋白水平（RDP）對經(jīng)產(chǎn)母牛乳脂和乳蛋白水平?jīng)]有影響，而對初產(chǎn)母牛乳脂和乳蛋白有促進作用，但當日產(chǎn)奶量超過36 kg/d時，飼糧RDP 提高可顯著增加經(jīng)產(chǎn)母牛乳蛋白含量。Brun-Lafleur等[5]也發(fā)現(xiàn)飼糧CP水平對不同產(chǎn)奶量奶牛的產(chǎn)奶性能影響是不一樣的，且對不同產(chǎn)奶階段影響也不一樣，特別是泌乳初期，采食量偏低，CP 需求得不到滿足，提高瘤胃可消化蛋白往往能提高產(chǎn)奶量和乳蛋白含量，這與Junior 等[10]研究結(jié)果一致。在奶水牛營養(yǎng)需要研究中，Verna 等[11]認為奶水牛飼糧CP水平為12%時對乳產(chǎn)量和品質(zhì)沒有影響。Campanile等[12]則發(fā)現(xiàn)當泌乳天數(shù)為164 d、產(chǎn)奶量為7 kg/d時飼糧9%的CP水平可以滿足奶水牛需要，但泌乳天數(shù)為132 d、產(chǎn)奶量為10 kg/d 時飼糧9%的CP 水平是不足的。而Tweatia 等[13]則認為奶水牛飼糧泌乳中期最適宜CP 水平為14%，過高或過低存在負效應(yīng)。Santillo等[14]研究則發(fā)現(xiàn)，地中海水牛飼糧CP 水平為12%～15%對產(chǎn)奶量和乳成分沒有影響。本試驗中當飼糧CP 水平為16.5%和17.5%時，產(chǎn)奶量、乳脂率以及乳蛋白含量差異不顯著（P＞0.05），與Verna等[11]、Campanile等[12]、Santillo等[14]研究結(jié)果相比有一定差異，原因可能與泌乳階段、產(chǎn)奶量、品種不同有關(guān)。而當飼糧CP 達18.5%時，產(chǎn)奶量降低，乳蛋白含量上升，這與Colmenero等[6]、Leonardi等[8]、Verna等[11]、Campanile等[12]結(jié)果是一致的。究其原因，Omphalius 等[15]研究認為飼糧高蛋白則主要通過增加乳腺對非必需氨基酸吸收，不改變?nèi)橄匐x子流來增加乳真蛋白含量。因此，Haque 等[16]、Cantalapiedra-Hijar 等[17]認為提高飼糧RDP水平能有效提高乳真蛋白含量，但糞氮和尿氮含量增高，蛋白質(zhì)利用率降低。Lee 等[18]也發(fā)現(xiàn)降低飼糧RDP水平能降低尿氮和糞氮含量，且補充過瘤胃保護氨基酸時氨基酸消化率更高，乳中必需氨基酸回收率也更高。

早期Huhtanen 等[19]表明影響奶牛生產(chǎn)性能的因素很多且有不確定性，但DMI大部分情況下會對生產(chǎn)性能造成巨大影響，特別是產(chǎn)奶量。Vyas等[20]研究指出，乳蛋白分泌與飼糧RDP 供需模型相關(guān)，要考慮采食量、產(chǎn)奶量等因素。Daniel等[21]通過91個試驗發(fā)現(xiàn)，RDP 含量與DMI、產(chǎn)奶量極顯著正相關(guān)（P＜0.001）。Husnain 等[9]通過對27 個試驗，125 個處理和1 801 頭奶牛統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，飼糧CP 和RDP 水平對經(jīng)產(chǎn)母牛乳脂和乳蛋白水平?jīng)]有影響，但當日產(chǎn)奶量超過36 kg/d時，飼糧RDP 提高可顯著增加經(jīng)產(chǎn)母牛乳蛋白含量，究其原因，作者認為這與DMI 有關(guān)，在同樣CP 條件下，初產(chǎn)奶牛DMI和RDP獲取較低，當增加CP或RDP含量時，顯著增加乳脂和乳蛋白含量（P＜0.05），這也解釋了經(jīng)產(chǎn)母牛在飼糧CP 或RDP 改變時，可通過提高DMI或降低DMI獲取適宜的可消化蛋白，但當產(chǎn)奶量過高，而DMI達到最大化時，增加飼糧CP或RDP可顯著增加乳蛋白和乳脂率。且有研究表明，適宜的瘤胃氨基酸水平能有效提高DMI，因為氨態(tài)氮水平對瘤胃生物酶的分泌影響顯著，而采食的RDP水平對瘤胃氨基酸水平起決定作用[22]。這就很好地解釋了本試驗Ⅰ組隨著飼糧CP 降低，乳真蛋白含量反而比對照組高，即飼糧在一定范圍內(nèi)可降低CP含量，可通過提高DMI 獲取更多可代謝蛋白。試驗中Ⅰ組雖然DMI顯著高于對照組（P＜0.05），但3.5%FCM反而較對照組低，造成飼料轉(zhuǎn)化率降低，原因可能與體重變化有關(guān)，還需要進一步研究。而Ⅱ組飼糧CP 水平為18.5%，遠高于Verna等[11]、Campanile等[12]、Santillo等[14]推薦的奶水牛最適宜飼糧CP 水平，雖然乳蛋白含量更高，但DMI 顯著低于其他兩組（P＜0.05），產(chǎn)奶量也較其他兩組低。Lee等[18]通過多次試驗比較發(fā)現(xiàn)當試驗期超過4 周時，當RDP 變動超過10%會顯著影響DMI和產(chǎn)奶量（P＜0.05）。而Giallongo等[23]研究則發(fā)現(xiàn)RDP含量降低5%時，試驗期超過10周，DMI和產(chǎn)奶量影響不顯著（P＞0.05）。因此，當飼糧CP 水平在適宜范圍變動，DMI 和產(chǎn)奶量不受影響，而本試驗Ⅱ組飼糧CP水平為18.5%時，RDP可能與圍產(chǎn)期奶水牛飼糧最適RDP含量相比超過了一定范圍，造成DMI顯著低于其他兩組（P＜0.05），產(chǎn)奶量隨著飼糧CP 水平提高而降低。

3.2 不同CP水平飼糧對圍產(chǎn)期奶水牛營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率的影響

影響奶牛對飼糧CP 利用的因素很多，包括瘤胃可消化蛋白水平是否充足、過瘤胃蛋白是否滿足腸道吸收和必需氨基酸比例是否滿足奶牛需要，而NDF和ADF 消化率與飼糧CP 含量相關(guān)[7]。RDP 是瘤胃微生物生長必需的營養(yǎng)物質(zhì)，不但能提高瘤胃發(fā)酵，還能保證充足的微生物蛋白供應(yīng)，為宿主提供70%～80%氨基酸需要[24]。較早時期，Misra等[25]研究表明采食更多RDP會增加瘤胃支鏈VFA，刺激纖維降解，而低CP飼糧如果能增加瘤胃支鏈VFA含量，同樣能增加奶牛瘤胃有機物和纖維的降解，而飼糧非纖維碳水化合物提高則會降低瘤胃pH，抑制纖維降解，原因可能是纖維降解菌活動受到抑制。Javaid等[22]還認為適宜的飼糧CP 水平使瘤胃氨態(tài)氮水平更適宜瘤胃生物活動，提高采食量，增加瘤胃降解蛋白能力，提高瘤胃微生物數(shù)量，刺激微生物產(chǎn)生降解酶，良性循環(huán)。Zhang等[26]發(fā)現(xiàn)玉米秸稈等細胞壁降解與細菌、原蟲和真菌協(xié)作有關(guān)。Hassanat等[27]也認為飼糧營養(yǎng)不平衡，增加飼糧淀粉，降低蛋白水平會降低瘤胃pH，造成原蟲和甲烷菌含量降低，纖維等降解能力下降。試驗中雖然各組CP、NDF和ADF表觀消化率差異不顯著，但Ⅰ組各營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率均最高，這可能與Ⅰ組CP水平為16.5%，瘤胃環(huán)境更適宜微生物活動，采食量顯著高于其他組（P＜0.05），獲得更多RDP，刺激NDF、ADF降解，結(jié)果與Javaid等[22]、Misra等[25]一致。

3.3 不同CP 水平飼糧對圍產(chǎn)期奶水牛血液激素的影響

人們發(fā)現(xiàn)飼糧營養(yǎng)物質(zhì)水平對繁殖性能起重要作用，他們的關(guān)系越來越受到人們重視。奶牛利用碳水化合物、蛋白質(zhì)產(chǎn)生VFA，作為維持、產(chǎn)奶和繁殖的主要能量來源[28]。CP能在奶牛泌乳、繁殖過程中提供必需氨基酸，如果CP 供應(yīng)不足會造成繁殖效率降低。研究表明，飼糧RDP水平過量也會影響奶牛繁殖性能。過量的RDP水平會造成血液尿素含量過高，而高水平的尿素會降低奶牛受胎率[29]。Dermauw等[30]研究發(fā)現(xiàn)血液尿素增高會降低子宮pH，對胚胎著床起副作用。FSH 是促進卵巢細胞生長的調(diào)節(jié)劑，與LH共同作用于卵巢，促進卵泡生長，發(fā)情前FSH 會短暫上升，而發(fā)情前后卵泡形態(tài)大小與LH 的含量有關(guān)。李梓妍等[1]研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)后14 d 奶牛FSH 增高，刺激卵泡發(fā)育。梁冠生[31]研究表明發(fā)情后2、11 d或2、9、16 d開始卵泡期，開始前2.5 d 左右FSH 會短暫上升。本試驗產(chǎn)后15 d及30 d（第一次發(fā)情后9 d左右）FSH和LH 水平各組差異不顯著（P＞0.05），說明在該飼糧CP范圍內(nèi)對排卵未造成影響。雌激素（E2）能促進子宮生長，孕酮（PROG1）能促進受精卵著床和維持妊娠，奶牛孕酮含量與卵泡顆粒細胞數(shù)量呈正比[1]。試驗中產(chǎn)后15、30 d 血清孕酮含量隨著飼糧CP 水平增加而降低，說明在試驗飼糧CP 水平條件下，飼糧CP 增加有降低卵泡顆粒趨勢，但差異不顯著（P＞0.05）。因此可認為各組提供CP含量可滿足水牛繁殖需要或?qū)Ψ敝承阅軟]有影響。

4 結(jié)論

①飼糧CP水平為17.5%時FE最高；

②飼糧CP水平為16.5%能有效提高圍產(chǎn)期奶水牛采食量和營養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率；

③飼糧CP 水平為18.5%則顯著降低采食量，產(chǎn)奶量和養(yǎng)分表觀消化率降低；

④飼糧CP水平為17.5%更適宜圍產(chǎn)期奶水牛泌乳和繁殖營養(yǎng)需要。