堅木縮合單寧對荷斯坦奶牛泌乳前期生產(chǎn)性能和血清生化指標(biāo)的影響

馬苗苗，周佳敏，田 佳，路婷婷，侯麗娥，張艷梅，梅寧安，溫 萬*

（1.寧夏回族自治區(qū)畜牧工作站，寧夏銀川 750011；2.寧夏農(nóng)林科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，寧夏銀川 750011）

堅木縮合單寧是以南美白堅木為原料提取制備的單寧產(chǎn)品，其主要成分縮合單寧（Condensed tannin，CT），分子量為2900～28000，是以無分支黃酮類化合物為主的聚合物[1]，不易被水解，能與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)形成可逆和非可逆復(fù)合物[2]。奶牛僅依靠瘤胃菌體蛋白不能滿足其營養(yǎng)需要，而縮合單寧酸能在反芻動物瘤胃中與消化酶及飼料蛋白質(zhì)結(jié)合形成沉淀，增加過瘤胃蛋白數(shù)量，提高小腸蛋白利用率，進而提高奶牛飼料效率[3]。縮合單寧作為保護瘤胃蛋白質(zhì)的添加劑具有很大潛力，同時在提高氮的利用效率和改善生鮮乳品質(zhì)等方面具有重要研究意義。單寧酸還具有一定的抑菌、抗氧化、抗炎癥和改善腸道微生態(tài)環(huán)境的作用，用單寧酸替代抗生素已在畜牧生產(chǎn)中應(yīng)用[4]。本試驗旨在探究添加堅木縮合單寧對荷斯奶牛泌乳前期生產(chǎn)性能和血清生化指標(biāo)的影響，以期為奶牛養(yǎng)殖生產(chǎn)實踐中合理應(yīng)用堅木縮合單寧提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗所用堅木縮合單寧，其中天然堅木多酚含量≥64%，磚紅色粉末狀，由寧夏農(nóng)林科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所生產(chǎn)。

1.2 試驗時間地點

試驗時間為2022 年7—8 月，在寧夏永寧縣某奶牛場進行。試驗期共計37d，其中預(yù)試期7d，正試期30d。

1.3 試驗方法

試驗選取170 頭產(chǎn)奶量[(37.73±8.74)kg/d]、泌乳天數(shù)[(57.95±18.72)d]、胎次（1～2 胎）相近的泌乳中期健康荷斯坦奶牛170 頭，隨機分為2組，每組85 頭。對照組飼喂基礎(chǔ)日糧，試驗組在基礎(chǔ)日糧基礎(chǔ)上添加50g/（頭·d）縮合單寧。

每天07:00、13:00 和19:00 按照5∶3∶2 的比例投喂奶牛3 次TMR，自由采食，自由飲水。使用阿菲金擠奶設(shè)備，每天擠奶3 次?；A(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

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

1.4 測定指標(biāo)

1.4.1 DMI

每天記錄TMR 投料量和剩料量，根據(jù)TMR干物質(zhì)含量和牛頭數(shù)，計算奶牛平均干物質(zhì)采食量。

1.4.2 產(chǎn)奶量

由Afifarm v5.4 系統(tǒng)記錄每天三個班次產(chǎn)奶量。

1.4.3 乳成分

試驗開始和試驗結(jié)束時，按早、中、晚4∶3∶3 收集乳樣50mL，加入2 滴重鉻酸鉀防腐劑，搖勻放入冰箱冷藏。在寧夏DHI 測定中心測定乳蛋白率、乳脂率、乳尿素氮、體細(xì)胞數(shù)等指標(biāo)。

1.4.4 血液生化指標(biāo)

試驗第30 天，每組隨機選擇8 頭奶牛，尾根靜脈采集血液10mL，收集血清并保存在-20℃的冰箱中。采用酶聯(lián)免疫吸附法測定血清丙二醛含量、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶活性；采用ELISA 法測定血清腫瘤壞死因子-α（Tumor necrosis factor-a，TNF-α）、白細(xì)胞介素-1β（Interleukin-1β，IL-1β）、白細(xì)胞介素-2（Interleukin-2，IL-2）、白細(xì)胞介素6（Interleukin-6，IL-6）、免疫球蛋白A（Immunoglobulin A，IgA）、免疫球蛋白G（Immunoglobulin G，IgG）和免疫球蛋白M（Immunoglobulin M，IgM）。使用愛德士血常規(guī)檢測儀測定血常規(guī)。

1.5 數(shù)據(jù)處理

所得數(shù)據(jù)先經(jīng)由Excel 2010 初步整理，用SPSS 18.0 的獨立樣本t 檢驗進行顯著性檢驗，試驗結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤，P＜0.05 表示差異顯著，P＜0.10 表示有顯著差異的趨勢。

2 結(jié)果與分析

2.1 堅木縮合單寧對荷斯坦奶牛干物質(zhì)采食量和產(chǎn)奶量的影響

如表2 所示，添加堅木縮合單寧荷斯坦奶牛的產(chǎn)奶量、4%乳脂校正乳產(chǎn)量、干物質(zhì)采食量和飼料轉(zhuǎn)化效率均無顯著影響（P＞0.05)。

表2 堅木縮合單寧對荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量和干物質(zhì)采食量的影響

2.2 堅木縮合單寧對荷斯坦奶牛乳品質(zhì)的影響

如表3 所示，與對照組相比，試驗組添加堅木縮合單寧可顯著降低生鮮乳體細(xì)胞數(shù)（P＜0.05），但對乳蛋白率、乳脂肪率、乳糖率、乳固物和尿素氮均無顯著影響（P＞0.05）。

表3 堅木縮合單寧對乳品質(zhì)的影響

2.3 堅木縮合單寧對荷斯坦奶牛血液生化指標(biāo)的影響

血液免疫因子的影響結(jié)果如表4 所示，與對照組相比，試驗組添加堅木縮合單寧顯著提高了荷斯坦奶牛血液中IL-1、IL-2 和TNF-α含 量（P＜0.05），但對IL-6、IgA、IgG 和IgM 等免疫因子無顯著影響（P＞0.05)。

表4 堅木縮合單寧對荷斯坦奶牛血液指標(biāo)的影響

從抗氧化物的影響結(jié)果看，與對照組相比，試驗組添加堅木縮合單寧顯著降低了丙二醛含量（P＜0.05），顯著提高了谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶含量（P＜0.05）。

從血常規(guī)的影響結(jié)果看，與對照組相比，試驗組添加堅木縮合單寧顯著提高了荷斯坦奶牛血液中白細(xì)胞總數(shù)、淋巴細(xì)胞總數(shù)、中間細(xì)胞總數(shù)和中性粒細(xì)胞總數(shù)（P＜0.05），顯著降低了血小板總數(shù)（P＜0.05），顯著提高了血小板平均體積、血小板分布寬度、血小板壓積和大血小板總數(shù)（P＜0.05）。

3 討論

3.1 堅木縮合單寧對荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量和DMI 的影響

Mezzom 等[5]在肉牛含豆粕或不含豆粕日糧中添加縮合單寧1g/10kg BW，發(fā)現(xiàn)縮合單寧對CP的消化率無顯著影響。Benchaar 等[6]和Baah等[7]研究發(fā)現(xiàn)，在奶牛日糧中添加0.64%白堅木縮合單寧和0.6%白堅木單寧對奶牛采食量未產(chǎn)生影響，且DM、CP、NDF 和ADF 消化率也未受到影響，這與本研究結(jié)果一致。添加10%朱櫻花縮合單寧增加了18%的過瘤胃蛋白量，使其在小腸內(nèi)分解利用，從而提高飼料蛋白質(zhì)的利用效率[8]。Min 等[9]研究表明，日糧中添加縮合單寧的存在會提高小腸日糧蛋白質(zhì)的流量，提高氮的利用效率。單寧和蛋白質(zhì)通常是在瘤胃弱酸性（pH=6～7）的情況形成蛋白質(zhì)-單寧復(fù)合物，防止被瘤胃微生物降解；在皺胃內(nèi)pH 值小于3.5 時會發(fā)生解離，從而釋放出更多的蛋白質(zhì)供蛋白酶消化[10]。本研究在8 月奶牛熱應(yīng)激高發(fā)期添加堅木縮合單寧，對照組高產(chǎn)荷斯坦奶牛產(chǎn)奶量隨著泌乳時間增加有下降的趨勢，而試驗組產(chǎn)奶量隨著泌乳時間的增加有增加的趨勢，這可能與堅木縮合單寧有一定的抗應(yīng)激作用有關(guān)。本試驗結(jié)果與Griffiths 等[11]和高巖[12]研究一致，添加縮合單寧對4%脂肪校正乳沒有顯著影響。

3.2 堅木縮合單寧對荷斯坦奶牛乳品質(zhì)的影響

Bhatta 等[13]在泌乳中期奶牛日糧中添加縮合單寧（7.5%羅望子殼），顯著提高了乳蛋白率，但對奶牛產(chǎn)奶量與乳脂率無影響。牛奶尿素氮是乳蛋白的一部分，源于血液尿素氮，熱應(yīng)激對牛奶尿素氮水平有較大影響[14]，牛奶尿素氮是評估日糧蛋白和能量水平的重要工具，測定牛奶尿素氮可作為監(jiān)測奶牛氮效率和提高牛奶氮產(chǎn)量的指標(biāo)[15]，本研究與Griffiths 等[11]和高巖[12]研究一致，添加縮合單寧酸對尿素氮等乳成分沒有顯著影響。體細(xì)胞數(shù)上升主要是血液中的白細(xì)胞進入乳腺組織吞噬侵入的病原菌而引起的，大量的炎性細(xì)胞浸潤會對乳腺組織造成損傷，降低產(chǎn)奶量，奶牛受熱應(yīng)激影響體細(xì)胞數(shù)會大量上升，產(chǎn)奶量也會下降10%～20%[16]。本試驗在熱應(yīng)激高發(fā)的8 月份開展，在高產(chǎn)奶牛日糧中添加堅木縮合單寧顯著降低了體細(xì)胞數(shù)，證明其有一定的抗炎、抗應(yīng)激能力。

3.3 堅木縮合單寧對荷斯坦奶牛血液生化指標(biāo)的影響

堅木縮合單寧是多酚類天然植物提取物，多酚會與蛋白質(zhì)結(jié)合生成單寧酸蛋白，在小腸堿性環(huán)境中單寧酸蛋白分解釋放單寧酸，進而促進血管收縮、減少炎性滲出物對小腸的刺激[17]，單寧的抗菌作用也可能是通過抑制微生物氮代謝來抑制細(xì)菌和真菌的繁殖[18]。有研究發(fā)現(xiàn)，單寧酸是一種天然抗氧化劑，能在氧化應(yīng)激條件下啟動抗氧化基因的轉(zhuǎn)錄，上調(diào)超氧化物歧化酶、谷胱甘肽過氧化物酶和過氧化氫酶等其他細(xì)胞抗氧化酶活性及表達量將機體氧化損傷降低[19]，可有效清除二苯基苦基苯肼自由基和超氧離子自由基，提高抗氧化酶活性及降低體內(nèi)氧化應(yīng)激水平[20]。丙二醛是機體自由基的氧化終產(chǎn)物，過多會引起細(xì)胞損傷。谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶能清除在細(xì)胞呼吸代謝過程中產(chǎn)生的過氧化物和羥自由基，能消除生物體在新陳代謝過程中產(chǎn)生的超氧陰離子自由基，保護機體免受損害。動物通過抗氧化作用清除體內(nèi)自由基等物質(zhì)來提高機體免疫能力，已有研究發(fā)現(xiàn)，在奶牛每千克日糧中添加10g 栗樹單寧可顯著提高抗氧化能力[21]，在肉牛日糧中添加單寧酸顯著提高了總抗氧化能力[22]。這與本研究結(jié)果一致，本研究發(fā)現(xiàn)堅木縮合單寧能顯著降低血液丙二醛含量，在高產(chǎn)奶牛日糧中添加堅木縮合單寧顯著增加了谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶，增強了高產(chǎn)荷斯坦奶牛抗應(yīng)激水平。

炎癥是從機體移除有害病原體和毒素的重要生物反應(yīng)，吞噬細(xì)胞激活誘導(dǎo)干擾素信號通路和TRIF 相關(guān)接頭分子信號通路，產(chǎn)生促炎因子IL-1、IL-2、IL-6、和TNF-α 等，動物體內(nèi)炎癥調(diào)控是通過調(diào)節(jié)IL-1、IL-6、IL-8 和TNF-α 等細(xì)胞因子在內(nèi)的基因轉(zhuǎn)錄表達，單寧酸可能是通過影響吞噬細(xì)胞阻斷炎癥通路而達到抗炎作用[4]。本研究發(fā)現(xiàn)堅木縮合單寧能通過提高高產(chǎn)荷斯坦奶牛IL-1、IL-2 和TNF-α 提高奶牛免疫性能，增強抗炎能力。淋巴細(xì)胞是主要的免疫活性細(xì)胞，白細(xì)胞和淋巴細(xì)胞的數(shù)量增加，機體免疫功能增強，本研究發(fā)現(xiàn)堅木縮合單寧能通過提高奶牛血液中白細(xì)胞總數(shù)、淋巴細(xì)胞總數(shù)、中間細(xì)胞總數(shù)和中性粒細(xì)胞總數(shù)的含量，提高機體免疫能力。

4 結(jié)論

在高產(chǎn)奶牛日糧中添加50g/(頭·d)堅木縮合單寧能降低牛奶體細(xì)胞數(shù)，改善乳品質(zhì)；顯著降低血清丙二醛含量，顯著增加血清谷胱甘肽過氧化物酶和超氧化物歧化酶含量，補飼堅木縮合單寧可能是改善高產(chǎn)奶?？寡趸癄顟B(tài)的可行途徑；顯著增加了IL-1、IL-2 和TNF-α 等免疫因子含量，改善奶牛免疫性能，增強抗炎能力。