稀土和过瘤胃蛋氨酸不同组合对奶牛产奶的影响

张仔堃   张玉利  李美玉   董瑞兰   孙国强

（1.青岛农业大学动物科技学院，山东 青岛 266109 ；2.济南市畜牧技术推广站，山东 济南 250306）

        摘  要 ：试验旨在研究稀土和过瘤胃蛋氨酸不同添加水平组合对奶牛产奶性能与氮排泄的影响。选取体重（650±30）kg、2~3胎、泌乳天数（90±20）d及产奶量（30.06±3.34）kg相近的荷斯坦奶牛60头，随机分成10组，每组6头。对照组（C）饲喂基础日粮，9个试验组（LL、LM、LH、ML、MM、MH、HL、HM、HH）添加不同组合的RE和RPMet。RE分别添加20.5（L）、23.0（M）、25.5（H）g/（头·d）；RPMet分别添加22.5（L）、25.0（M）、27.5（H）g/（头·d）。预试期15 d，正式试验期60 d。结果表明 ：LH、ML、MH、HL、HH组产奶量极显著高于C组（P<0.01），LL、MM、HM组显著高于C组（P<0.05），其中MH组产奶量提高幅度最大，较C组提高20.33% ；MH组乳脂率显著高于C组（P<0.05）；MH组乳体细胞数显著低于C组（P<0.05）；LM、LH、ML、MM、MH、HL、HM、HH组氮总排泄量极显著低于C组（P<0.01），LL组显著低于C组（P<0.05）。本试验条件下，MH组，即23.0 g/（头·d）RE+27.5 g/（头·d）RPMet为最佳添加组合。

        关键词 ：稀土 ；过瘤胃蛋氨酸 ；产奶性能 ；氮排泄

        中图分类号 ：S 823                          文献标识码 ：A                         文章编号 ：1002-2813（2020）08-0023-04

        Doi ：10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2020.08.006

        Effect of different combination of rare earth and rumen-protected methionine on lactation performance and nitrogen excretion of dairy cows

ZHANG Zi-kun         ZHANG Yu-li         LI Mei-yu         DONG Rui-lan         SUN Guo-qiang

Abstract: The experiment was to research the effect of different addition levels of rare earth and rumen-protected methionine on lactation performance and nitrogen excretion. Sixty cows with similar body weight (650±30) kg, parity 2~3, lactation period (90±20) d and milk yield (30.06±3.34) kg were divided into ten groups with six cows in each group. The test was divided into nine test groups (LL, LM, LH, ML, MM, MH, HL, HM, HH). The addition level of RE was 20.5 (L), 23.0 (M), 25.5 (H) g/(head·d); the addition level of RPMet was 22.5 (L), 25.0 (M), 27.5 (H) g/(head·d). The prefeeding period was 15 d, and the formal experiment period was 60 d. The results showed that the milk yield of LH, ML, MH, HL, HH groups were extremely higher than that of C group (P<0.01), LL, MM, HM groups were significantly higher than that of C group (P<0.05), and MH group increased the most, which was 20.33% higher than C group. The milk fat rate of MH group was significantly higher than that of C group (P<0.05), the number of milk cells of MH groups were significantly lower than that of C group (P<0.05). The total nitrogen excretion of LM, LH, ML, MM, MH, HL, HM, HH groups were significantly lower than that of C group (P<0.01),and that of LL group was significantly lower than that of C group (P<0.05). After comprehensive consideration of various indicators, the MH group 23.0 g/(head·d) RE+27.5 g/(head·d) RPMet was the best addition combinations.

Key words: rare earth; rumen-protected methionine; lactation performance; nitrogen excretion

        蛋白质饲料资源匮乏、利用率低是制约奶牛养殖业健康发展的重要因素。奶牛养殖过程中大量未被利用的氮元素随粪尿流失，不仅降低了饲料中蛋白质的有效利用，对环境也造成极大的污染，饲料中添加饲料添加剂是解决该问题的有效技术手段。稀土（RE）一般指元素周期表中的镧系元素（15种）和与镧系元素化学性质相似的钪、钇共17种元素的总称。饲粮中添喂RE不仅对改善牛瘤胃发酵、增强免疫力、提高生产性能有积极影响，而且在畜产品中基本无残留，是一种极具应用前景的饲料添加剂[1-2]。吴丹丹等[3]发现，RE添加23 g/（头·d）时对提高奶牛产奶性能，降低氮排泄的效果较显著。蛋氨酸（Met）对奶牛产奶性能的改善和氮素利用率的提高有积极的影响[4]。添加瘤胃保护的Met，能有效避免Met未发挥作用就在瘤胃内被降解，有助于Met的充分利用。张成喜等[5]研究发现，过瘤胃蛋氨酸（RPMet）添加量为25 g/（头·d）时显著提高奶牛产奶量并降低氮排泄。课题组前期试验得出在奶牛饲粮中单独添加23 g/（头·d）RE和25 g/（ 头·d）RPMet为 最 佳 添 加 量[3,5]。RE和RPMet组合添加对奶牛生产性能的影响尚不清楚，是否能取得更好的效果有待进一步探索。本试验在前期单独添加的基础上，研究RE和RPMet组合添加对奶牛产奶性能和氮排泄的影响，旨在探究最适添加水平组合，为RE和RPMet的联合使用提供参考。

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作者简介：张仔堃，硕士，研究方向为反刍动物营养。
通信作者：孙国强，教授，硕士生导师。
基金项目：山东省现代农业产业技术体系牛产业创新团队（项目编
号：SDAIT-09-08）；山东省绿色低碳畜牧业技术协同创新中心
收稿日期：2020-05-21

1  材料与方法

1.1 试验设计
        选用体重（650±30）kg、2~3胎、泌乳天数（90±20）d及产奶量（30.06±3.34）kg相近的荷斯坦奶牛60头（烟台荷牧园牧业有限责任公司提供），随机分为10组，每组6头。试验设计见表1。每头试验牛每天预留0.5 kg精料作为载体，与RE和RPMet混匀，均分为2份，每天3：30、13：00时分别随TMR一起饲喂。饲喂过程中将试验牛用颈夹固定，待其将RE、RPMet与精料的混合物全部采食后放开颈夹。保证每头奶牛每天接触到TMR的时间在20 h以上，自由采食，预试期15 d，正式试验期60 d。RE成分含量为有机稀（ReC6O7H8·3H2O）≥36%，其中铅（Pb）≤0.002%，砷（As）≤0.005%。RPMet组成为DL-蛋氨酸≥60%、二氧化硅等，过瘤胃率为85%。TMR组成及营养水平见表2。

注 ：1.预混料为每千克TMR提供 ：VA 8 000 IU、VD3 1 600 IU、Zn 100 mg、Mn 35 mg、VE 30 mg、Fe 20 mg、Cu 16 mg、I 1 mg、Co 0.5 mg、Se 0.5 mg ；
   2.产奶净能是将每个原料的产奶净能与其所占的百分比相乘再相加 ；其余营养水平均为实测值。

1.2 采食量测定
        预试期第1、5、9、13 d记录采食量，每次连续记录3 d TMR投料量及剩料量，据此计算每头试验牛预试期的平均采食量。正式试验期每10 d记录一次，记录方法同预试期。

1.3 饲料样和粪样采集与指标测定
样品采集时间为预试期第1~3 d、正式试验期第28~30 d及第58~60 d。采用五点取样法采集饲料样，并于65 ℃烘箱中烘干，粉碎后待用。分别于每日5 ：00、13 ：00、21 ：00时采用直肠采粪法采集粪样3次，将采集的粪样混匀称重，-20 ℃保存。样品中干物质（DM）、粗蛋白质（CP）、中性洗涤纤维（NDF）参照《中华人民共和国国家标准》（GB/T 6435—2006[6]、GB/T 6432—2018[7]、GB/T 20806—2006[8]）测定。酸性洗涤纤维（ADF）参照《饲料中酸性洗涤纤维的测定》（NY/T 1459—2007）[9]测定。

1.4 产奶量记录、乳样的采集与乳成分测定
        每5 d记录1次产奶量，连续记录3 d，每天（3 ：30、11 ：30、18 ：30）挤奶。正式试验期第15、30、45、60 d挤 奶 时 采 集 乳 样50 mL， 按4 ：3 ：3混 合， 加 入30 mg K2Cr2O7防腐处理后4 ℃保存。在青岛市畜牧兽医研究所测定乳样中乳脂率、乳蛋白率、乳糖率和乳体细胞数。

1.5 尿样采集与指标测定
        预试期第1~3 d、正式试验期的第28~30 d及58~60 d采用点收尿法[10]结合人工接尿和膀胱取尿采集尿样。加硫 酸（10%） 调 整 至 尿 样pH值<3，-20 ℃ 保 存。 使 用Infinite F50酶标仪（瑞士TECAN）和UV-1800 PC型紫外可见分光光度计（上海MAPADA）测定尿囊素、尿酸和尿肌酐含量（由南京建成生物工程研究所提供试剂盒），奶牛的排尿量参照Valadares等[11]的方法测定。

1.6 氮代谢指标的计算
        粪氮（g/d）=日排粪量×粪中CP含量×0.16                            （1）
        尿氮（g/d）=每日排尿量×尿中氮含量                                   （2）
        乳氮（g/d）=产奶量×乳蛋白率×0.16                                    （3）
        氮总排泄量（g/d）=粪氮+尿氮                                             （4）
        氮表观消化率（%）=［（食入氮－粪氮）/食入氮］×100       （5）
        氮泌乳转化效率（%）＝乳氮/饲粮食入氮×100                       （6）

1.7 数据统计与分析
        数据统计使用Excel 2010软件，使用SPSS 22软件单因素方差分析，使用Duncan's进行多重比较，结果以“平均值±标准误”表示。

2  结果与分析
        2.1 RE和RPMet不同组合对奶牛主要养分采食量的影响（见表3）

        由表3可知，RE和RPMet组合使用对奶牛采食量的影响不显著（P>0.05）。

2.2 RE和RPMet不同组合对奶牛产奶量的影响（见表4）

由 表4可 知，LH、ML、MH、HL、HH组 产 奶 量 极显著高于C组（P<0.01），LL、MM、HM组显著高于C组（P<0.05），其中MH组产奶量提高幅度最大，较C组提20.33%（P<0.01）。

2.3 RE和RPMet不同组合对奶牛乳成分的影响（见表5）
        由表5可知，MH组乳脂率显著高于C组（P<0.05）；LL、LM、LH、ML、MM、MH、HL组乳蛋白率极显著高于C组（P<0.01）；各试验组乳糖率与C组间差异不显著（P>0.05）；MH组乳体细胞数显著低于C组（P<0.05）。

2.4 RE和RPMet不同组合对奶牛氮排泄及氮表观消化率的影响（见表6）
        由 表6可 知，MM、MH、HL、HM组 粪 氮 排 泄 量极 显 著 低 于C组（P<0.01），ML、HH组 显 著 低 于C组（P<0.05）；LH、MM、MH、HL、HH组尿氮排泄量极显著 低 于C组（P<0.01），LL、LM、ML、HM组 显 著 低 于C 组（P<0.05）；LM、LH、ML、MM、MH、HL、HH组乳氮含量极显著高于C组（P<0.01），LL、HM组显著高于C组（P<0.05）；LM、LH、ML、MM、MH、HL、HM、HH组氮总排泄量极显著低于C组（P<0.01），LL组显著低于C组（P<0.05）；MM、MH、HL、HM组氮表观消化率极显著高于C组（P<0.01），ML、HH组显著高于C组（P<0.05）。

3  讨论

3.1 RE和RPMet不同组合对奶牛主要养分采食量的影响
        吴丹丹等[3]试验发现，添加RE能促进奶牛胃肠道排空，加快纤维分解，试验组DMI高于对照组。于静等[12]在绵羊饲粮中添喂RE，提高了绵羊的采食量。芦娜等[13]在奶牛饲粮中添加RPMet发现，DMI无显著变化。本试验中，RE和RPMet组合添加对奶牛采食量的提高未达到显著水平，其原因可能是由于饲粮组成、牛群、试验时间和其他一些未知因素的差异所致，但试验组奶牛的采食量未见降低，说明二者组合使用对奶牛机体不会造成负面影响。

3.2 RE和RPMet不同组合对奶牛产奶量的影响
        文露华[2]在锦江牛饲粮中添加柠檬酸稀土显著提高了血清中GH水平，提高了产奶量。李艳果等[14]发现，RE作为一种生理激活剂，可激活动物体内酶的活性，促进生长因子的活化，增加奶牛对营养物质的吸收，提高饲料转化率，加速奶牛产奶。Met是对奶牛泌乳活动有重要作用的氨基酸，能调控奶牛消化道功能，对奶牛泌乳性能起着积极影响[5]。饲粮中添加RPMet能促进丙酮酸羧化，促进微粒体甘油三酯转运蛋白和丙酮酸激酶的表达，从而加快脂蛋白的组装，糖异生活动加强，提高奶牛的葡萄糖供给，进而提高产奶量[15]。本试验中，产奶量提高幅度为20.33%，高于吴丹丹等[3]单独添加RE的提高幅度（14.73%），高于张成喜等[5]单独添加RPMet的提高幅度（13.32%），说明联合添加RE和RPMet对奶牛产奶量的影响效果更佳。

3.3 RE和RPMet不同组合对奶牛乳成分的影响
        王富根等[16]发现，添加RE提高了牛奶中乳蛋白和乳脂含量。文露华[2]研究表明，柠檬酸稀土能优化锦江牛瘤胃中微生物群落和结构，增加丙酸含量，促进糖原异生，从而提高乳糖含量。张成喜等[5]在奶牛饲粮中添喂RPMet，显著提高了牛奶中乳脂率和乳蛋白率。本试验结果与前人研究结果吻合，这可能是因为随着RE和RPMet的添加，奶牛瘤胃环境得到改善，到达十二指肠的氨基酸逐渐稳衡，乳品质调控相关激素作用增强，有利于乳成分的改善。RE能促进胰岛素（INS）分泌，增强乳腺细胞对营养物质摄取利用的能力，进一步促进乳蛋白、乳糖和乳脂的合成[3,16]。氨基酸是乳蛋白和乳脂合成的重要因素。RPMet是奶牛第一限制性氨基酸，有利于增加小肠可消化氨基酸数量，提高小肠可消化蛋白（IDCP）含量，进而促进乳蛋白合成。RE和RPMet都能够提高自然杀伤细胞和淋巴细胞活性，提高血清中IgG、IgM含量，有利于增强奶牛的抗病力，维持乳房健康[1]。这可能是本试验中乳体细胞数降低的原因。

3.4 RE和RPMet不同组合对奶牛氮排泄及氮表观消化率的影响
        奶牛体内氨基酸平衡情况是影响氮代谢的主要因素，氨基酸平衡不仅能提高奶牛机体氮素的利用效率，而且对解决蛋白质资源浪费也有积极影响。奶牛饲粮中添加RPMet，有助于奶牛体内氨基酸的平衡，有利于各种氨基酸的利用，从而降低尿氮的排出量[5]。RE有利于改善奶牛瘤胃内环境，提高微生物菌群活性，促使进入到小肠中的IDCP和氨基酸数量增加，并能加快瘤胃微生物利用NH3-N的速度，从而使微生物蛋白合成量增加，进而提高氮的表观消化率[3,13]。李海霞等[17]试验发现，饲粮中添加RPMet能提高DM、CP的表观消化率，并且能平衡到达十二指肠的氨基酸组成，有利于促进蛋白质的利用，从而提高氮的表观消化率。林仕欣[1]给肉牛补饲RE元素镧、铈、镨后，降低了试验动物的氮排出量。本试验结果与上述结果一致。

4  结论
奶牛饲粮中联合添加RE和RPMet，能提高奶牛的产奶量、乳脂率、乳蛋白率，降低乳体细胞数，减少氮排泄。在本试验条件下，MH组，即23.0 g/（头·d）RE+27.5 g/（头·d）RPMet为最佳添加组合。

参考文献

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