漢雪梅
(宜良縣動物衛(wèi)生監(jiān)督所,云南 宜良 652112)
現(xiàn)階段我國奶牛養(yǎng)殖方式主要包括規(guī)?;B(yǎng)殖場、奶牛養(yǎng)殖小區(qū)和農(nóng)戶散養(yǎng)模式三種類型,不同養(yǎng)殖方式所帶來的養(yǎng)殖水平參差不齊,是造成我國奶牛平均產(chǎn)奶量、牛奶品質(zhì)低下的重要原因。而從營養(yǎng)學(xué)角度來分析,規(guī)?;B(yǎng)殖場、奶牛養(yǎng)殖小區(qū)和農(nóng)戶散養(yǎng)之間的差異主要體現(xiàn)在不同的日糧模式。規(guī)?;B(yǎng)殖場一般使用苜蓿干草等優(yōu)質(zhì)粗飼料配合一定比例的精料,而奶牛養(yǎng)殖小區(qū)一般使用本地低質(zhì)粗飼料并配以大量精料補(bǔ)充料飼喂奶牛,農(nóng)戶散養(yǎng)主要使用本地低質(zhì)粗飼料并配以少量精料補(bǔ)充料飼喂奶牛。有研究表明,規(guī)模化養(yǎng)殖場能更好的發(fā)揮奶牛的生產(chǎn)性能,其平均產(chǎn)奶量是農(nóng)戶散養(yǎng)模式的兩倍多[1]。為什么產(chǎn)生這種差異引起了一些學(xué)者的關(guān)注,并進(jìn)行了針對性的研究。本文就不同日糧模式對奶牛泌乳性能的影響做一簡要綜述。
影響泌乳奶牛產(chǎn)奶量的因素有很多,概括起來主要包括以下幾個(gè)方面:遺傳因素、環(huán)境因素、管理因素、生理因素與營養(yǎng)因素。從營養(yǎng)角度來說,日糧提供奶牛泌乳所需的營養(yǎng),其提供的營養(yǎng)物質(zhì)可以分成兩類:(1)小分子物質(zhì),如維生素、礦物質(zhì)、一些酶及抗體等,小分子物質(zhì)無需經(jīng)過組織轉(zhuǎn)換而直接到達(dá)牛乳中;(2)大分子營養(yǎng)物質(zhì),如酪蛋白、白蛋白以及部分乳脂、乳糖等,其主要作為原料在乳腺中經(jīng)過一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)后合成乳成分。
張興夫(2013年)[2]以羊草、玉米青貯、苜蓿干草、秸稈為粗飼料,配制三種不同日糧:混合粗飼料組(MF:羊草3.7%+玉米青貯26.7%+苜蓿干草23.4%)、高精料秸稈組(A:秸稈35%優(yōu)化)、低精料秸稈組(B:秸稈53.8%),分別飼喂3組(每組10頭)荷斯坦泌乳奶牛。研究結(jié)果表明,MF組及A組日糧飼喂的奶牛產(chǎn)奶量顯著高于B組日糧飼喂的奶牛,MF組及A組日糧飼喂的奶牛產(chǎn)奶量無顯著性差異。當(dāng)以玉米秸稈、羊草、苜蓿干草作為唯一粗飼料源,發(fā)現(xiàn)粗料來源對奶牛干物質(zhì)釆食量無顯著影響;奶牛產(chǎn)奶量飼喂苜蓿干草日糧有高于玉米秸稈日糧奶牛的趨勢,飼喂羊草組居中[3]??等?2014年)[4]在研究不同日糧模式對泌乳中期奶牛生產(chǎn)性能、血液生化指標(biāo)及泌乳相關(guān)激素的影響中,使用苜蓿、羊草及全株玉米青貯作為混合粗飼料與玉米秸稈作為單因子進(jìn)行研究,也得到了相同的研究結(jié)果。王炳(2016年)[5]以23%苜蓿+7%羊草(AH)、30%玉米秸稈(CS)、30%稻草(RS)為粗飼料,混合相同的精料和玉米青貯飼喂經(jīng)產(chǎn)荷斯坦泌乳奶牛。實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,各實(shí)驗(yàn)組奶牛對不同實(shí)驗(yàn)日糧的干物質(zhì)采食量無顯著性差異,而AH組實(shí)驗(yàn)日糧飼喂的奶牛產(chǎn)奶量顯著高于CS組和RS組日糧飼喂的奶牛產(chǎn)奶量。綜合以上表明,日糧的優(yōu)劣對奶牛的生產(chǎn)性能有著重要的調(diào)節(jié)作用,而日糧的優(yōu)劣主要取決于粗飼料的品質(zhì)。優(yōu)質(zhì)粗飼料(如苜蓿)飼喂奶牛與飼喂玉米秸稈或者稻草相比,可顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量。
日糧影響奶牛乳品質(zhì)的因素有多種,如日糧的能量水平、蛋白含量以及能量和蛋白的交互作用等。
1.2.1 日糧能量對乳品質(zhì)的影響
日糧中粗飼料所含碳水化合物是反芻動物所需能量物質(zhì)的主要載體[6]。有研究表明,奶牛飼喂高能量水平的日糧可在一定程度上提高產(chǎn)奶量,但會使乳脂率降低[2]。也有研究發(fā)現(xiàn)[4],不同品質(zhì)的粗飼料對牛乳脂肪含量的影響不同,與苜蓿青貯相比,玉米青貯降低了其對奶牛的乳脂合成效率。而乳脂肪不但是牛奶中重要的營養(yǎng)成分和主要的能量來源,同時(shí)還決定了牛奶的許多理化性質(zhì)、感官品質(zhì)及加工特性,因此乳脂率是評價(jià)牛奶品質(zhì)的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)。由此可見,除了精粗料搭配合理外,還要提高粗飼料品質(zhì)才能在提高奶牛生產(chǎn)性能的同時(shí)提高奶牛乳品質(zhì)。
1.2.2 日糧蛋白質(zhì)對奶牛乳品質(zhì)的影響
康蓉(2014年)[4]以羊草、玉米青貯、苜蓿、玉米秸稈為粗飼料,配制三種不同日糧:混合粗飼料組(MF:羊草3.7%+玉米青貯26.7%+苜蓿干草23.4%)、高精料秸稈組(CS1:秸稈35%優(yōu)化)、低精料秸稈組(CS2:秸稈53.8%),其中MF組和CS1組日糧的粗蛋白含量相等(18%),高于CS2組(13.6%),分別飼喂3組(每組10頭)荷斯坦泌乳奶牛。研究結(jié)果顯示,MF組的日產(chǎn)乳蛋白量、乳脂肪量、乳糖量、乳固形物量均顯著高于CS1組,CS1組顯著高于CS2組;MF組的乳蛋白率顯著高于CS2組,且CS1組處于MF組和CS2組之間,并與這兩組差異均不顯著;MF組的乳脂率顯著高于CS1組,且CS2組處于MF組和CS1組之間,并與這兩組差異均不顯著。王炳(2016年)[5]以23%苜蓿+7%羊草(AH)、30%玉米秸稈(CS)、30%稻草(RS)為單因子進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)研究結(jié)果也表明,AH組試驗(yàn)日糧飼喂的奶牛乳蛋白產(chǎn)量及乳糖的合成顯著高于CS組、RS組。乳蛋白是乳成分重要的營養(yǎng)指標(biāo),它所含有的氨基酸種類、含量和構(gòu)成比例與人體所需很接近[7],是一種重要的營養(yǎng)源。以秸稈、稻草等低質(zhì)粗飼料作為單一粗飼料源的日糧降低了奶牛的乳品質(zhì),在其日糧中增加精料濃度,一定程度上可提高奶牛乳品質(zhì),但和相同概略養(yǎng)分的優(yōu)質(zhì)粗飼料相比還有一定差距。
不同日糧模式對奶牛的采食量、營養(yǎng)物質(zhì)的攝入、消化代謝、產(chǎn)奶量、牛乳品質(zhì)能產(chǎn)生顯著的影響,不同日糧模式之間的差異主要體現(xiàn)在日糧精粗比、及粗飼料品質(zhì)上,低質(zhì)粗飼料相較于優(yōu)質(zhì)粗飼料則顯著降低泌乳奶牛的產(chǎn)奶量及乳品質(zhì)。根據(jù)奶牛蛋白質(zhì)代謝特點(diǎn)分析不同日糧模式影響奶牛泌乳性能的可能機(jī)制。
反芻動物采食的日糧蛋白進(jìn)入瘤胃后,在瘤胃微生物的作用下,部分日糧蛋白質(zhì)降解為氨基酸(AA)、小肽和氨,用于瘤胃微生物蛋白質(zhì)(MCP)的合成, MCP 和未被瘤胃微生物降解的蛋白質(zhì)(RUP)以及內(nèi)源性蛋白質(zhì)隨著食糜一起流入真胃和小腸,在小腸中消化酶的作用下,蛋白質(zhì)被分解成小肽和 AA,通過小腸壁吸收后進(jìn)入腸系膜靜脈作為蛋白質(zhì)合成的前體物被機(jī)體利用[8,9]。
安朋朋(2012年)[10]在研究不同日糧類型對泌乳奶牛乳蛋白前體物代謝的影響中,設(shè)計(jì)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組:以玉米秸稈為唯一粗飼料來源 (CS)和以羊草、苜蓿干草、全株玉米青貯為混合粗飼料來源(MF)(配以相同比例的精料補(bǔ)充料)。研究結(jié)果表明,飼喂兩種日糧的奶牛腸道氨基酸表觀消化率未受到日糧類型的影響,但腸道吸收的必需氨基酸占總吸收氨基酸的比例 MF 組高于 CS 組,其次十二指腸氨基酸流量 MF 組顯著高于 CS 組。翁秀秀(2013)[11]在飼喂不同日糧對奶牛瘤胃發(fā)酵的影響中,也發(fā)現(xiàn)飼喂玉米秸稈組的奶牛瘤胃液態(tài)氮濃度顯著高于苜蓿日糧組,這說明飼喂玉米秸稈的奶牛存在氮源浪費(fèi),相比之下,飼喂苜蓿日糧可使奶牛更有效利用氮源。朱雯(2013)[3]研究發(fā)現(xiàn),相比玉米秸稈日糧,苜蓿日糧可合成較多的瘤胃微生物蛋白,生產(chǎn)更多的乳蛋白前體物,并且氨基酸利用率較高。王炳(2016年)[5]用玉米秸稈和稻草替代苜蓿為粗飼料源,也發(fā)現(xiàn)玉米秸稈和稻草日糧奶牛瘤胃總揮發(fā)性脂肪酸和微生物蛋白產(chǎn)量、日糧RUP以及小腸AA流量少于苜蓿日糧,乳蛋白前體物的AA組也表現(xiàn)出一定差異。小腸是蛋白質(zhì)和氨基酸消化吸收的主要場所,不同日糧模式下小腸的氨基酸組成存在差異可能與泌乳性能不同有關(guān)。
奶牛乳蛋白只能在乳腺上皮細(xì)胞中合成,乳腺上皮細(xì)胞以血液中游離氨基酸(FAA)和小肽為前體物合成乳蛋白。FAA 通過乳腺上皮細(xì)胞基膜上的氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)入到乳腺上皮細(xì)胞內(nèi)部,并在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成乳蛋白和膜結(jié)合蛋白,之后新合成的蛋白從粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)移到高爾基體上進(jìn)行翻譯后加工(磷酸化),高爾基體將酪蛋白分子、鈣和磷整合加工成酪蛋白膠團(tuán)后同膜結(jié)合蛋白一同由高爾基體芽生的轉(zhuǎn)運(yùn)小泡運(yùn)送到細(xì)胞頂膜,最后通過與磷脂雙分子層的融合分泌出細(xì)胞[2]。因此,影響乳腺合成乳蛋白的因素除游離氨基酸外,還有很多因素,比如血流量、能量。而對于泌乳奶牛,葡萄糖是乳腺合成乳糖的前體物質(zhì),乳糖是乳腺滲透壓的調(diào)節(jié)關(guān)鍵之一,其合成量與合成效率是影響乳產(chǎn)量的主要因素[12]。大部分被攝取的葡萄糖在乳腺上皮細(xì)胞內(nèi)合成乳糖,少部分葡萄糖在丙酮酸激酶的作用下轉(zhuǎn)化為丙酮酸,進(jìn)入到三羧酸循環(huán)后進(jìn)行氧化為其他乳成分的合成提供能量[2]。因此有研究指出,乳糖的合成決定了乳產(chǎn)量和乳中其他成分的含量[13]。
有研究表明[5],不同質(zhì)量粗飼料來源日糧可以顯著影響泌乳奶牛動脈血液必需氨基酸(EAA)的供給、血流量、乳腺AA攝取量。飼喂稻草日糧奶牛顯著降低蛋氨酸(Met)的乳腺AA攝取量(g/d)/牛奶中AA排出量(g/d)(U:O),并且秸稈日糧的Leu和lle的乳腺攝取量以及U:O都低于苜蓿日糧。與飼喂低精料日糧(4:6)相比,高精料日糧(6:4)的奶牛在飼喂前期產(chǎn)奶量增加,但隨著飼喂時(shí)間的延長,產(chǎn)奶量、乳蛋白及乳脂肪顯著降低,血液中的總FAA含量降低。不同日糧模式下泌乳奶牛陰外動脈血漿中大部分氨基酸濃度與比例沒有顯著差異,但是 Asp、Arg、Thr、His、Gly 和 Leu 的比例有顯著差異[2]。這說明奶牛血液中氨基酸不足可能是限制乳蛋白合成的關(guān)鍵因素之一。
此外,不同的日糧模式對奶牛瘤胃發(fā)酵也有顯著的影響。翁秀秀(2013)[11]研究報(bào)道,飼喂以苜蓿、羊草及玉米青貯混合粗飼料日糧的奶牛與飼喂玉米秸稈日糧相比,瘤胃液中丙酸濃度顯著降低。瘤胃丙酸濃度降低,進(jìn)而導(dǎo)致肝臟糖異生活動減弱,導(dǎo)致葡萄糖供應(yīng)不足,最終導(dǎo)致乳糖合成量減少。葡萄糖代謝水平的降低主要?dú)w因于能量供應(yīng)不足以及乳腺血流量的減弱。
綜上所述,不同日糧模式對奶牛的產(chǎn)奶量以及乳品質(zhì)能造成一定的影響,飼喂劣質(zhì)粗飼料或者高比例精料可顯著影響奶牛瘤胃發(fā)酵,造成氮源浪費(fèi),降低飼料利用效率和消化道氨基酸的含量及吸收,影響奶牛消化道內(nèi)乳蛋白前體物代謝,從而降低血液中游離氨基酸的總量、血流量,減弱肝臟糖異生活動,導(dǎo)致葡萄糖供應(yīng)不足,抑制乳蛋白代謝的通路。在劣質(zhì)粗飼料中添加限制性氨基酸或者淀粉對奶牛泌乳性能是否有影響的研究結(jié)果不一致,其具體機(jī)理還有待進(jìn)一步研究。