馬 健，范 雪，竇晶晶*，余 雄*，楊 基，雷小英

(1. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830052； 2. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所，四川 雅安 625014；3. 北京永潤(rùn)國(guó)農(nóng)生態(tài)科技有限公司，北京 100080； 4. 河北晉州市周家莊農(nóng)牧業(yè)有限公司，河北 石家莊 052262)

禾王草(Pennisetumgiganteum)是1種多年生禾本科植物，適宜在熱帶、亞熱帶和溫帶生長(zhǎng)，隸屬被子植物門，狼尾草屬(PennisetumRich)，別名巨象草、皇竹草，產(chǎn)量高，抗逆性強(qiáng)，蛋白質(zhì)和糖分含量高[1]。在中國(guó)北方種植時(shí)，生長(zhǎng)到2 m的禾王草每年可以刈割3～4次，鮮草產(chǎn)量高達(dá)190 t·hm-2，蛋白質(zhì)含量可達(dá)13%，禾王草制作青貯色澤青綠、味酸濃，能較好的保存營(yíng)養(yǎng)成分。

中國(guó)人口眾多，耕地資源有限，人畜爭(zhēng)糧矛盾突出，尋找新的優(yōu)質(zhì)飼料資源對(duì)奶牛業(yè)的發(fā)展具有重大意義。王笑笑等[2]研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加花生秧對(duì)中產(chǎn)荷斯坦奶牛血液指標(biāo)沒有明顯影響；Rezaei等[3]以籽粒莧(Amaranthushypochondriacus)為試驗(yàn)對(duì)象，發(fā)現(xiàn)用籽粒莧青貯代替部分玉米青貯對(duì)奶牛各項(xiàng)血液生化指標(biāo)無(wú)顯著影響，還降低了飼喂成本。禾王草產(chǎn)量高，抗逆性強(qiáng)，營(yíng)養(yǎng)成分含量高，適合制作干草和青貯，基于以上優(yōu)點(diǎn)，可以看出禾王草有作為奶牛粗飼料的潛力。本試驗(yàn)通過比較禾王草干草與苜蓿干草以及禾王草青貯與全株玉米青貯品質(zhì)的差異，探討日糧中添加禾王草對(duì)奶牛血液生化指標(biāo)和激素水平的影響，為禾王草在奶牛養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

刈割株高2 m左右的禾王草鮮草，整株切碎至3 cm左右，采用裹包法制作青貯，采用自然晾干法制作干草。其余粗飼料由試驗(yàn)?zāi)翀?chǎng)提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選用45頭泌乳天數(shù)(60±30) d、產(chǎn)奶量(30±1.4) kg的健康中國(guó)荷斯坦奶牛為試驗(yàn)動(dòng)物，按照胎次和乳成分等相近原則，隨機(jī)分為3組。對(duì)照組飼喂牧場(chǎng)基礎(chǔ)日糧；試驗(yàn)Ⅰ組粗飼料中禾王草青貯代替40%全株玉米青貯，試驗(yàn)Ⅱ組粗飼料中禾王草干草代替100%羊草和33%苜蓿干草。試驗(yàn)期70 d，其中預(yù)飼期10 d，正試期60 d。

1.3 試驗(yàn)日糧與飼養(yǎng)管理

按照等能、等氮原則，在牧場(chǎng)基礎(chǔ)日糧的基礎(chǔ)上，按照試驗(yàn)要求配制3種日糧。日糧組成及其營(yíng)養(yǎng)水平見表1。試驗(yàn)牛每天在08∶00和17∶00飼喂2次，清理掉前1天的剩料，按1.1倍實(shí)際需要量飼喂，保證有剩料，散欄式飼養(yǎng)，自由采食，自由飲水。試驗(yàn)期間擠奶等其他管理按牧場(chǎng)常規(guī)方法進(jìn)行，3組間飼養(yǎng)管理及環(huán)境條件一致。

1.4 樣品的采集與分析

1.4.1飼料樣品的采集與分析 待青貯成熟后，取代表性的全株玉米青貯和禾王草青貯進(jìn)行感官評(píng)定，根據(jù)青貯的氣味、結(jié)構(gòu)、顏色和質(zhì)地等外觀指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，詳細(xì)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)參考表2。并對(duì)青貯樣品進(jìn)行常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分分析，另取禾王草干草、羊草和苜蓿干草進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分分析[4]。

1.4.2血液樣品的采集與分析 在試驗(yàn)正試期第0，15，30，45和60 d，每組隨機(jī)選5頭牛，晨飼前用普通采血管進(jìn)行尾靜脈采血10 mL，血樣靜置60 min后，3 500 r/min離心15 min，將分離出來(lái)的血清用移液槍裝到4個(gè)1.5 mL離心管中，-20 ℃保存。在北京康佳宏原生物科技有限公司對(duì)血清樣品進(jìn)行檢測(cè)，用于檢測(cè)生化指標(biāo)：白蛋白(albumin，ALB)、總蛋白(total protein，TP)、葡萄糖(glucose，GLU)、肌酐(creatinine，CREA)、尿素氮(urea nitrogen，BUN)、甘油三酯(triglyceride，TG)、膽固醇(cholesterol，CHO)、堿性磷酸酶(alkaline phosphatase，ALP)、谷丙轉(zhuǎn)氨酶(glutamic pyruvic transaminase，ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(glutamic oxalacetic transaminase，AST)、非酯化脂肪酸(non-esterified fatty acid，NEFA)和β-羥丁酸(β-hydroxybutyric acid，BHBA)。激素指標(biāo)：胰島素(insulin，INS)、皮質(zhì)醇(cortisol，COR)和生長(zhǎng)激素(growth hormone，GH)。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

用Excel對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析，并用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示試驗(yàn)結(jié)果，以P<0.05作為差異顯著性的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同粗飼料的營(yíng)養(yǎng)成分含量

對(duì)青貯的感官評(píng)定結(jié)果為禾王草青貯酸味濃，色澤黃綠，濕潤(rùn)松散；全株玉米青貯氣味甘酸，色澤青綠，質(zhì)地柔軟；2種青貯pH值均在4.0以下。從表3可知，3種干草干物質(zhì)(dry matter，DM)含量差別不大，禾王草干草粗蛋白(crude protein，CP)含量低于苜蓿干草，高于羊草，而NDF含量高于苜蓿干草，低于羊草；對(duì)2種青貯而言，禾王草青貯CP和中性洗滌纖維(neutral detergent fiber，NDF)含量均高于全株玉米青貯。

表1 日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平Table 1 Composition and nutrient level of diets/% DM

注：預(yù)混料為每千克日糧提供VA 6 000 IU，VD 1 000 IU，VE 40 IU，F(xiàn)e 30 mg，Cu 20 mg，Mn 25 mg，Zn 80 mg，Se 0.6 mg，I 1 mg，Co 0.2 mg;產(chǎn)奶凈能為計(jì)算值，其余營(yíng)養(yǎng)水平為實(shí)測(cè)值

Note:The premix provided the following per kg of diets:VA 6 000 IU,VD 1 000 IU,VE 40 IU,Fe 30 mg,Cu 20 mg,Mn 25 mg,Zn 80 mg,Se 0.6 mg,I 1 mg,Co 0.2 mg;NELis a calculated value,while other nutrient levels are measured values

表2 青貯飼料的感官評(píng)定Table 2 The sensible evaluation of silage

表3 5種粗飼料的營(yíng)養(yǎng)成分Table 3 Common nutrient composition of 5 roughages/% DM

2.2 添加禾王草日糧對(duì)血液生化指標(biāo)的影響

2.2.1添加禾王草日糧對(duì)血液中ALB、TP、BUN、GLU和CREA含量的影響 由表4可知，在奶牛日糧中添加禾王草對(duì)ALB、TP、BUN、GLU和CREA含量的影響并不明顯，差異不顯著：ALB、TP和GLU含量最高的是試驗(yàn)Ⅱ組；試驗(yàn)Ⅰ組的BUN和CREA含量最高，但是差異均不顯著。

表4 不同粗飼料組合對(duì)血液中ALB、TP、BUN、GLU和CREA含量的影響Table 4 Effects of different combination of roughage on ALB，TP，BUN，GLU and CREA of blood

2.2.2添加禾王草日糧對(duì)血液中TG、NEFA、CHO和BHBA含量的影響 從表5可以看出，BHBA含量對(duì)照組略高于另外2組，但差異不顯著；TG和CHO含量3組間差異不明顯；試驗(yàn)Ⅰ組NEFA含量最高，對(duì)照組含量最低，無(wú)明顯差異。

2.2.3添加禾王草日糧對(duì)血液中ALT、AST和ALP含量的影響 由表6可知，各組間3種指標(biāo)含量差異不顯著：對(duì)照組ALT含量最低，試驗(yàn)Ⅱ組含量最高；AST含量最高的是對(duì)照組；試驗(yàn)Ⅱ組ALP含量高于對(duì)照組，對(duì)照組高于試驗(yàn)Ⅰ組。

表6 不同粗飼料組合對(duì)血液中ALT、AST和ALP含量的影響Table 6 Effects of different combination of roughage on ALT,AST and ALP of blood/U·L-1

2.3 添加禾王草日糧對(duì)血液相關(guān)激素水平的影響

從表7可知，在整個(gè)試驗(yàn)期，各組間GH、INS和COR含量差異均不顯著：試驗(yàn)Ⅱ組GH含量略高于另外2組；試驗(yàn)Ⅰ組和試驗(yàn)Ⅱ組COR含量高于對(duì)照組，差異不顯著。說(shuō)明日糧添加禾王草對(duì)奶牛血液激素水平?jīng)]有明顯影響，對(duì)奶牛機(jī)體健康未造成損害。

表7 不同粗飼料組合對(duì)血液中GH、INS和COR含量的影響Table 7 Effects of different combination of roughage on GH，INS and COR of blood

3 討論

3.1 不同粗飼料的營(yíng)養(yǎng)成分含量

本試驗(yàn)中3種干草的DM含量差異不大，并且OM含量接近，而CP、NDF和ADF的含量差異較大。干草的品種、種植方式、刈割時(shí)期和生長(zhǎng)環(huán)境等都會(huì)影響干草飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，劉琳等[5]和Zhu等[6]試驗(yàn)結(jié)果均得到相關(guān)結(jié)論。試驗(yàn)中苜蓿干草CP含量高達(dá)19%，高于禾王草干草和羊草，這也符合苜蓿“牧草之王”的稱謂，禾王草干草的NDF和ADF含量高于苜蓿干草，低于羊草?？梢姾掏醪莞刹轄I(yíng)養(yǎng)價(jià)值低于苜蓿干草，無(wú)法代替全部苜蓿干草，但考慮到禾王草產(chǎn)量遠(yuǎn)高于苜蓿和羊草，因此本試驗(yàn)通過調(diào)整禾王草干草、苜蓿干草以及羊草的比例，希望達(dá)到降低牧場(chǎng)飼料成本的目的。

2種青貯的感官評(píng)定結(jié)果顯示，青貯酸味濃，pH值在4.0以下，品質(zhì)優(yōu)良，適合飼喂奶牛。相比于全株玉米青貯，禾王草青貯的CP含量提高了25.57%，同時(shí)NDF和ADF含量也高。姬奇武等[7]試驗(yàn)表明，白羊草(Bothriochloaischaemum)隨著生長(zhǎng)期的延長(zhǎng)，CP含量下降，而NDF和ADF含量增加，本試驗(yàn)所使用的禾王草也出現(xiàn)這種變化[1]。Sniffen等[8]認(rèn)為ADICP在腸道中不會(huì)被消化，也不會(huì)在瘤胃中降解。但李玲等[9]指出，ADICP中有些蛋白質(zhì)會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)，使飼料產(chǎn)生特殊香味，能刺激動(dòng)物采食。本試驗(yàn)中，禾王草青貯的ADICP含量略高于全株玉米青貯，這可能會(huì)對(duì)奶牛采食有促進(jìn)作用。禾王草青貯與禾王草干草相比，CP含量略低，但是NDF含量遠(yuǎn)低于禾王草干草，這說(shuō)明青貯過程可以改善飼料的纖維性質(zhì)，有利于提高禾王草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

3.2 添加禾王草日糧對(duì)血液生化指標(biāo)的影響

血液中的TP、ALB、BUN和GLU等成分是反映奶牛蛋白質(zhì)與能量代謝的重要參數(shù)[10]。當(dāng)ALB含量不足時(shí)表示蛋白質(zhì)攝取不足，GLU含量不足時(shí)說(shuō)明能量不足。ALB由肝臟合成，血液中TP和ALB的變化可以反映機(jī)體肝臟的功能，協(xié)助診斷肝臟疾病[11]。BUN是蛋白質(zhì)代謝的產(chǎn)物，主要由腎臟排泄，當(dāng)腎臟過濾功能減退時(shí)，血液中的BUN含量會(huì)升高，飼料蛋白質(zhì)攝取不足與血液BUN濃度呈正相關(guān)，因此血液中的BUN含量可以反映營(yíng)養(yǎng)狀況。CREA含量可作為判斷腎臟功能的依據(jù)，健康奶牛的CREA在56～75 μmol·L-1，腎單位功能受損時(shí)，血液中的CREA含量會(huì)升高，在本試驗(yàn)中，整個(gè)試驗(yàn)期各組間CREA含量無(wú)明顯變化，說(shuō)明日糧中添加禾王草對(duì)奶牛腎臟功能無(wú)不良影響。燕文平等[12]試驗(yàn)指出，提高日糧中蛋白質(zhì)的含量可以顯著提高血液中TP、ALB、BUN和GLU的含量。在本試驗(yàn)中，因?yàn)?組試驗(yàn)日糧等能等氮，所以3組奶牛血液中的TP、ALB、BUN和GLU含量差異不顯著。

TG是長(zhǎng)鏈脂肪酸和甘油形成的脂肪分子，翟真真等[13]試驗(yàn)表明，血液中的TG含量會(huì)隨著精料水平提高而逐漸升高。血液中的NEFA是TG的一種分解產(chǎn)物，NEFA與ALB可以再次酯化為TG，其含量與脂類代謝和糖代謝等有關(guān)，NEFA含量的高低可用來(lái)判斷機(jī)體的能量平衡狀態(tài)[14]。CHO是生物膜的重要組成部分，血液中CHO的含量會(huì)影響動(dòng)物機(jī)體脂質(zhì)代謝[15]。BHBA與脂肪肝和奶牛酮病有關(guān)，當(dāng)動(dòng)物機(jī)體草酰乙酸含量不足時(shí)，BHBA被氧化生成乙酰輔酶A，引發(fā)酮病，本試驗(yàn)中3組BHBA含量差異不顯著。在本試驗(yàn)中，3組間CHO、TG和NEFA含量差異不顯著，王笑笑等[2]用花生秧與玉米青貯搭配飼喂奶牛，發(fā)現(xiàn)對(duì)血液中TG和CHO沒有明顯影響。Lochmiller等[16]研究指出，粗飼料的質(zhì)量對(duì)動(dòng)物血液中的CHO無(wú)顯著影響，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

AST和ALT是轉(zhuǎn)氨酶中比較重要的酶，對(duì)動(dòng)物肝臟功能有影響，是檢查肝臟功能的指標(biāo)之一，還與蛋白質(zhì)代謝有關(guān)[17]。蛋白質(zhì)代謝增強(qiáng)或肝細(xì)胞受損時(shí)，細(xì)胞膜的通透性增加，胞漿中的酶進(jìn)入血液，ALT和AST活性就會(huì)升高。ALP含量的高低表明軟骨細(xì)胞分化的能力，可用來(lái)反映動(dòng)物骨骼的營(yíng)養(yǎng)狀況。孫亞波等[18]試驗(yàn)指出，日糧精飼料比例增加，奶牛血液中ALT活性增強(qiáng)，對(duì)肝臟損害更大。在本試驗(yàn)中，3組日糧等能等氮，ALT、AST和ALP含量差異不顯著，表明禾王草對(duì)奶牛肝功能和蛋白質(zhì)代謝沒有影響。

3.3 添加禾王草日糧對(duì)血液相關(guān)激素水平的影響

GH由腺垂體細(xì)胞分泌，是一種肽類激素，可以調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)成分的分配，在奶牛機(jī)體內(nèi)，GH還可調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝，促進(jìn)葡萄糖吸收，促進(jìn)脂肪和碳水化合物分解，控制蛋白質(zhì)合成，提高飼料轉(zhuǎn)化率[19]。Peel等[20]試驗(yàn)表明，注射外源性GH能顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量。日糧中氨基酸的組成可能提高血液中GH的濃度，文靜等[21]研究指出，日糧營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)影響GH含量，其中秸稈日糧中的亮氨酸和精氨酸可能會(huì)促進(jìn)GH分泌。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)Ⅱ組GH含量最高，但差異不顯著，可能與禾王草干草中氨基酸的組成有關(guān)，這需要進(jìn)一步研究。

INS是可以降低血糖的激素，并且促進(jìn)糖原、脂肪和蛋白質(zhì)合成，參與糖代謝調(diào)節(jié)。機(jī)體能量狀況對(duì)胰島素濃度影響較大，飼喂含蛋白質(zhì)或糖分較多的飼料時(shí)，奶牛血液中的INS分泌增加。文靜等[21]研究指出，粗飼料品質(zhì)對(duì)血液INS無(wú)明顯影響，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。COR是一種糖皮質(zhì)激素，應(yīng)激狀態(tài)下機(jī)體需要COR維持正常生理機(jī)能，日糧組成和外界環(huán)境等都會(huì)影響血液中COR含量。Lepage等[22]研究指出，血液中的COR含量受日糧中色氨酸的影響。孫國(guó)慶等[23]試驗(yàn)表明，奶牛日糧中添加籽粒莧對(duì)血液中COR含量沒有顯著影響。本試驗(yàn)中，3組COR含量差異不顯著，說(shuō)明日糧中添加禾王草沒有對(duì)奶牛產(chǎn)生不良反應(yīng)。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，在日糧中添加部分禾王草干草或青貯對(duì)泌乳奶牛血液生化指標(biāo)和激素水平無(wú)不良影響，未對(duì)奶牛機(jī)體造成傷害，可安全應(yīng)用于奶牛養(yǎng)殖生產(chǎn)。