韩 坤 杨 蕾 张华峰 张 召 李明强 高 巍
摘 要 选取2胎以上的处于泌乳后期200~260 DIM的荷斯坦奶牛9头,采用随机试验设计分成3组,随机饲喂3种DCAD值分别为:+15、+20、+25 mEq/100 g DM的日粮。研究不同DCAD值日粮对泌乳后期奶牛产乳性能、血清矿物元素和尿液离子浓度的影响。结果表明:随DCAD值的增大,奶牛的尿液pH值增加(P<0.05),干物质采食量差异不显著(P>0.05)。奶牛尿液中K+的排泄也增加,其它离子水平变化不显著。DCAD值对泌乳后期奶牛血清矿物离子浓度没有影响。当日粮DCAD值为+25 mEq/100 g DM时,泌乳后期奶牛4% FCM标准乳产量为(14.40±0.53) kg/d,比日粮DCAD值为+15 mEq/100 g DM时高出了5.72%。各组间乳糖、乳蛋白和乳脂率等差异不显著(P>0.05)。
关键词 DCAD;泌乳后期;产乳性能;矿物离子
中图分类号 S823.9+1
为提高奶牛生产性能和健康水平,对不同生理时期奶牛日粮适宜DCAD(Dietary cation-anion difference)值是十分必要的。在满足机体营养需要的同时,充分考虑日粮适宜DCAD值并对其进行有效调控,并将其作为配合泌乳奶牛日粮配方的参数,进一步提高奶牛的生产性能和改善泌乳奶牛的健康状况,具有十分重要的意义。为此,本文在目前新疆大型奶牛场所采用饲养模式及饲养管理条件下,探索了泌乳后期奶牛不同DCAD值的日粮对其生产性能、血液离子浓度、尿液酸碱度、尿中离子浓度的影响,以期找出适宜的DCAD值范围,为今后深入研究DCAD值调控血钙稳恒机制及生产实践中进一步提高泌乳后期奶牛生产性能和改善健康状况提供试验依据。
1 材料与方法
1.1 试验设计与饲粮
本试验在新疆克拉玛依绿城农业开发有限责任公司奶牛一场进行。在前期试验的基础上,拟定3种不同DCAD日粮组合配方。
试验设计为Ⅰ组:DCAD为+15 mEq/100 g DM,Ⅱ组:DCAD为+20 mEq/100 g DM,Ⅲ组:DCAD为 +25 mEq/100 g DM。试验开始于2008年9月5日,结束于2008年9月25日,试验期共计21 d。试验饲粮由玉米青贮、苜蓿干草、精料补充料组成,配方见表1和表2。
1.2 试验动物与饲养管理
选取2胎以上处于泌乳后期200~260 DIM(days in milk)的荷斯坦奶牛9头,采用随机试验设计分成3组,每组3头奶牛,随机饲喂3种DCAD值日粮。奶牛的体重(600 kg左右),平均产奶量(15 kg/d)和体况评分(3.25~3.75)都基本一致,饲粮根据NRC(2001)奶牛营养需要配制,参考试验牛场的饲喂制度,每天饲喂两次(8:00和20:00),每阶段约2 h,饲喂结束后赶入运动场自由活动,同时保证充足饮水。每头牛每天饲喂精料8.5 kg,玉米青贮22 kg。
1.3 样品的采集和预处理
1.3.1 干物质采食量的测定
从试验开始,每周2次准确称量每天饲喂的各种饲料的添加量和剩余量,计算每天各种饲料的摄入量。同时对各种饲料进行采样,测定干物质含量,计算出每头牛每天实际干物质采食量。
1.3.2 尿样的采集
试验第7、11、15、19、21 d,每天上午对每头试验牛进行人工接尿,收集的尿液马上用便携式pH计(雷磁PHS-3C型)测定pH值,然后采集约20 ml的尿液,加入浓盐酸3滴,冰冻保存,留待测定尿液生化指标。
1.3.3 血样的采集和血清的制备
每头试验牛在试验第6、11、16、21 d,4次对试验牛进行颈静脉采血,静置后收集血清,冷冻保存,留待进行各种成分的测定。
1.3.4 产乳量的记录和乳样的采集与储存
分别于试验期的第7、11、15、19、21 d进行乳样的采集。按早、晚产乳量的比例共采集60 ml,将全天的乳样混合均匀,4 ℃冷藏。加入少许重铬酸钾防腐剂,用于乳样中乳脂率、乳蛋白率等的测定。同时记录试验期的第7、11、15、19、21 d试验奶牛的日产乳量,用5 d的平均产乳量作为该阶段奶牛的日均产乳量。
1.4 检测指标及方法
1.4.1 血清生化指标测定
采用722型分光光度计测定血清Ca2+(核固红染色法)、P5+(钼酸铵比色法)、K+(四苯硼钠比浊法)、Na+(醋酸铀锌法)、Mg2+(汰黄比色法)、肌酐(碱性苦味酸法)浓度和羟脯氨酸(氯胺T比色法)浓度。
1.4.2 血清PTH测定
采用酶联免疫法(Biokit ELX800酶标仪,试剂盒编号:ADL CD-A011)测定血清PTH(甲状旁腺素)。
1.4.3 尿液生化指标测定
方法同血清生化指标测定。
1.4.4 产乳量的测定
产乳量由牛场技术人员每天统计。
1.4.5 乳成分的测定
所有乳样均采用乳品成分分析仪(FTIR型,Delta Instruments)测定。
1.5 数据处理
采用SPSS 17.0进行统计学分析,用Duncan's法进行多重比较,各组数据以平均值±标准误表示。
2 结果与讨论
2.1 DCAD对采食量的影响
开始饲喂DCAD日粮时,个别奶牛食欲减退,但经过2~3 d适应都能够恢复正常采食。图1反映了饲喂DCAD日粮后奶牛DMI(干物质采食量)的变化。
本试验中当DCAD为+20 mEq/100 g DM时,奶牛干物质采食量最大,各组间差异不显著(P>0.05)。
饲喂DCAD为正值的日粮使奶牛采食量有一定增长。此结果和已有的研究结果一致[1-2]。
West(1991)对娟姗牛和荷斯坦牛的研究表明,DCAD从-7.9 mEq/100 g DM增至+4.7 mEq/100 g DM和+16.7 mEq/100 g DM时,干物质采食量分别提高17%和45%,但增大到+32.4 mEq/100 g DM 时干物质采食量不再提高[3]。本试验中当DCAD为+20 mEq/100 g DM时,干物质采食量最大。结果表明,提高日粮DCAD值能提高泌乳期奶牛干物质采食量。
2.2 DCAD对尿液pH值的影响
很多研究发现,对泌乳奶牛饲喂DCAD日粮,尿液pH值会伴随DCAD的增加而增加,本试验的研究结果表明,当DCAD从+15、+20到+25 mEq/100 g DM变化时,尿液的pH值显著增加。图2显示了不同DCAD日粮对尿液pH值的影响。饲喂DCAD日粮后,各组间尿液pH值差异显著(P<0.05)。
Hu(2004)的分析认为随DCAD的增大,降低了泌乳奶牛对酸的负荷能力,而且较高的血清HCO3-以及尿中酸的排泄减少,都引起了尿液pH值的升高[4]。Roche等(2005)的研究表明当DCAD值分别为+23、+45、+70和+88 mEq/100 g DM时,奶牛尿液pH值分别为7.93、8.25、8.30和8.36[5]。这与本试验的结果基本一致。
2.3 DCAD日粮对尿液生化指标的影响
由于受试验现场条件限制,无法收集全部尿液,随机采集的尿液容易受奶牛饮水量和个体差异的影响,造成浓缩或稀释效应而导致对尿液排出的各种离子绝对量产生误判,而尿液中的肌酐是由肌肉的肌酸代谢而来,其生成和身体肌肉的重量呈一定比例。因此肌酐的产生和排泄是一个相对稳定的动态平衡过程,故通常将各种离子浓度与尿液肌酐(Creatinine)浓度的比值作为衡量其排出量的一个间接指标。
不同DCAD值日粮对尿液中矿物元素、肌酐含量和羟脯氨酸(Hy)浓度影响的测定结果见表3。从表3中看出,各组间尿Ca2+、Mg2+、Na+、尿液肌酐和尿液羟脯氨酸水平均不显著(P>0.05)。这与国外的某些试验结果一致。
尿液K+浓度呈现上升趋势,试验Ⅲ组和Ⅰ组差异显著(P<0.05),均与试验Ⅱ组差异不显著(P>0.05);而且尿液K+与肌酐比值(K+/creat)随DCAD的升高而升高,并且试验Ⅲ组和Ⅰ组差异极显著(P<0.01),均与试验Ⅱ组差异不显著(P>0.01)。随着DCAD的增加,K+在日粮中的含量增加,使机体Na+的摄入量增加,而使尿液中的K+有所增加。
2. Creat =Creatinine。下表同。
2.4 DCAD日粮对血清生化指标的影响
不同DCAD值日粮对血清中矿物元素、肌酐含量等影响的测定结果见表4。从表4可以看出,各组血清Ca2+、P5+、Mg2+、Na+和K+的浓度没有显著差异(P>0.05)。
试验Ⅲ组的血清Creat浓度略低于试验Ⅰ组,但是差异不显著(P>0.05)。各组间血清羟脯氨酸浓度差异均不显著(P>0.05)。血清PTH的浓度有随DCAD值的增大而有增大的趋势,但没有达到显著水平(P>0.05)。
血清矿物离子在维持动物的正常代谢方面有重要的作用,如维持细胞的通透性,肌肉、神经细胞的应激性,维持细胞内外的渗透压,调节机体的酸碱平衡,组成机体组织,形成生物活性物质等。它们参与机体各种生命活动。Roche的报道和Chan的研究都表明日粮DCAD值对泌乳初期奶牛血清中Ca2+、Na+、K+、Mg2+和P5+离子的浓度没有显著影响[6-7],说明DCAD对泌乳奶牛Ca2+、Na+、K+、Mg2+和P5+的代谢无显著影响。这和本试验的结果一致。
2.5 DCAD对产乳性能的影响(见表5)
2.5.1 DCAD对产乳量的影响
从表5中可以看出,在饲喂DCAD日粮后,各试验组试验奶牛的平均产乳量均有增长,但各组间差异不显著(P>0.05)。试验Ⅱ组和试验Ⅲ组均与试验Ⅰ组的4%的标准乳产量差异显著(P<0.05),试验Ⅱ组和试验Ⅲ组之间差异不显著(P>0.05)。
2.5.2 DCAD对乳成分的影响
从表5中可以看出,饲喂不同DCAD值日粮对泌乳后期奶牛乳成分的影响。比较发现试验各组间的乳蛋白率、乳脂率、乳糖率以及其它各项指标差异均不显著(P>0.05)。不同DCAD日粮对泌乳初期奶牛的牛奶中总干物质和非脂固形物的影响差异不显著。这说明DCAD日粮对泌乳后期奶牛的产奶性能和乳成分没有显著影响。
DCAD日粮对奶牛乳脂率影响的报道多有不同。West(1991)报道提高DCAD使奶牛的乳脂率增加了0.12~0.19个百分点[3]。Escobosa也报道了增加日粮DCAD值对奶牛的乳脂率有提高的效应[8]。而也有报道,奶牛的乳脂率不受DCAD的影响[9]。本试验发现,高DCAD对泌乳后期奶牛的乳脂率有增大效应,但没有达到显著差异。结果表明,泌乳后期奶牛乳蛋白率不随DCAD值的增加而增加。由于泌乳后期奶牛即将进入干奶期,机体状况会发生较大变化,很多研究认为泌乳后期日粮的DCAD值应该更低。
3 小结
通过本试验研究得出如下结果:对泌乳后期奶牛饲喂DCAD日粮,伴随DCAD的增加,奶牛的采食量和尿液pH值也随之增加。奶牛尿液K+的排泄也增加,其它离子水平变化不显著。日粮DCAD值对泌乳后期奶牛血清离子浓度没有显著影响。日粮DCAD值的增加能提高泌乳后期奶牛4% FCM标准乳的产量,对乳蛋白、乳糖和乳脂率等其它乳成分指标没有影响,综合比较得出泌乳后期荷斯坦奶牛的最佳日粮DCAD值应该在20 mEq/100 g DM左右。
参考文献
[1] Hu W, Limin K J, Michael R M. Relationships between dry matter intake and acid-base status of lactating dairy cows as manipulated by dietary cation-anion difference[J]. Animal Feed Science and Technology, 2007,136:216-225.
[2] Chan P S, West J W , Bernard J K, et al. Effects of dietary cation-anion difference on intake, milk yield, and blood components of the early lactation cow[J]. J. Dairy Sci., 2005, 88:4384-4392.
[3] West J W, Mullnixb G, Sandifer T G. Changing dietary electrolyte balance for dairy cows in cool and hot environments[J]. J. Dairy Sci, 199l, 74: 1662-1674.
[4] Hu W, Murphy M R. Dietary cation-anion difference effects on performance and acid-base status of lactating dairy cows: a meta -analysis[J]. J. Dairy Sci., 2004, 87: 2222-2229.
[5] Roche J R, Petch S, Kay K. Manipulating the dietary cation-anion difference via drenching to early-lactaion dairy cows grazing pasture[J]. J. Dairy Sci., 2005,88:264-276.
[6] Chan P S, West J W, Bernard J K, et al . Effects of dietary cation-anion difference on intake, milk yield, and blood components of the early lactation cow[J]. J. Dairy Sci., 2005,88:4384-4392.
[7] Scobosa A, Coppock E C, Rowe L D, et a1.Effects of dietary sodium bicarbonate and cal-cium chloride on physiological responses of lactating dairy COWS in hot weather[J]. J. Dairy Sci., 1984, 67:574-584.
[8] West J W, Haydon K D , Mullinix B G, et al. Dietary cation-anion balance and cation source effects on production and acid-base status of heat-stressed cow[J]. J. Dairy Sci., 1991,74:1662-1674
[9] West J W, Haydon K D, Mullinix B G, et al. Dietary cation-anion balance and cation source effets on production and acid-base status heated stressed Cows[J]. J. Dairy Sci., 1992, 75:2776-278.
(编辑:刘敏跃,)
韩坤,石河子大学动物科技学院,832000,新疆石河子。
杨蕾、张华峰、张召、高巍(通讯作者),单位及通讯地址同第一作者。
李明强,绿城农业开发有限责任公司奶牛场。
收稿日期:2009-03-30 |