大蒜素對泌乳奶牛生產(chǎn)性能、乳成分、瘤胃發(fā)酵參數(shù)和血清生化的影響

魏元浩 陳譽(yù)華 王敬林 王闊鵬 潘旻 趙國琦 黃倩倩

摘要： 為探究在泌乳奶牛日糧中添加大蒜素對奶牛生產(chǎn)性能、乳成分、瘤胃發(fā)酵參數(shù)和血清生化指標(biāo)的影響，本研究選擇生理狀態(tài)相近的中國荷斯坦泌乳奶牛32頭，隨機(jī)分為4組，每天分別補(bǔ)充大蒜素0 g、50 g、100 g和150 g，測定生產(chǎn)性能、乳成分、瘤胃發(fā)酵參數(shù)和血清生化指標(biāo)。結(jié)果表明，添加大蒜素提高了奶牛采食量（ P < 0.05），150 g/d 組在正飼期60 d時產(chǎn)奶量提高（ P < 0.05），100 g/d 組在正飼期30 d時乳脂率顯著增加（ P < 0.05）;添加大蒜素降低了體細(xì)胞數(shù)和堿性磷酸酶含量（ P < 0.05），提高了總揮發(fā)性脂肪酸含量（ P < 0.05）和免疫球蛋白A、 免疫球蛋白G含量（ P < 0.05）。100 g/d 組血清中總蛋白和球蛋白含量顯著升高（ P < 0.05）。綜上，大蒜素改善了奶牛生產(chǎn)性能、乳品質(zhì)，提高了免疫機(jī)能。

關(guān)鍵詞： 大蒜素; 泌乳奶牛; 生產(chǎn)性能; 乳成分; 瘤胃發(fā)酵參數(shù); 血清生化

中圖分類號： S823.9+1?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A?? 文章編號： 1000-4440（2022）03-0714-07

Effects of allicin on production performance， milk composition， rumen fermentation parameters and serum biochemistry of lactating dairy cows

WEI Yuan-hao 1 ， CHEN Yu-hua 1 ， WANG Jing-lin 1 ， WANG Kuo-peng 1 ， PAN Min 1 ， ZHAO Guo-qi 1，2，3 ，HUANG Qian-qian 1

（1. College of Animal Science and Technology， Yangzhou University， Yangzhou 225009， China; 2.Institutes of Agricultural Science and Technology Development， Yangzhou University， Yangzhou 225009， China; 3.Joint International Research Laboratory of Agriculture and Agri-Product Safety， the Ministry of Education of China， Yangzhou University， Yangzhou 225009， China）

Abstract： In order to explore the effects of allicin on the production performance， milk composition， rumen fermentation parameters and serum biochemical indices of lactating dairy cows， 32 Chinese Holstein lactating dairy cows with similar physiological status were randomly divided into four groups. Allicin 0 g， 50 g， 100 g and 150 g were supplemented every day to determine the production performance， milk composition， rumen fermentation parameters and serum biochemical indices. The results showed that the addition of allicin increased the feed intake of dairy cows （ P < 0.05）， the milk yield of 150 g/d group increased during the 60 days formal feeding period （ P < 0.05）， and the milk fat rate of 100 g/d group increased significantly during the 30 days formal feeding period （ P < 0.05）. Allicin decreased the number of somatic cells and the content of alkaline phosphatase （ P < 0.05）， increased the content of total volatile fatty acid （ P < 0.05） and the contents of immunoglobulin A and immunoglobulin G （ P < 0.05）. The contents of total protein and globulin in serum increased significantly in 100 g/d group （ P < 0.05）. In conclusion， allicin can improve the production performance， milk quality and immune function of dairy cows.

Key words： allicin; lactating cows; production performance; milk composition; rumen fermentation parameters; serum biochemistry

隨著畜牧業(yè)的快速發(fā)展，消費(fèi)者更注重畜牧產(chǎn)品質(zhì)量，2020年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)定禁止使用飼用抗生素，“無抗”養(yǎng)殖成為發(fā)展趨勢。大蒜素，是一種含硫化合物 [1] ，在動物生產(chǎn)中常作添加劑使用，可以改善飼料風(fēng)味、提高采食量和生產(chǎn)性能 [2] 。大蒜素也是一種廣譜抗菌藥，安全高效、無殘留、不易產(chǎn)生耐藥性，可以提高機(jī)體抗病能力、抑菌、減少疾病、促生長 [3] 。在如今規(guī)?；B(yǎng)殖中需要使用合適的添加劑來保證經(jīng)濟(jì)效益和畜產(chǎn)品質(zhì)量的雙增長，所以添加劑的研究成為畜牧業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，大蒜素在奶牛養(yǎng)殖中使用的研究較少。本試驗(yàn)通過在泌乳奶牛日糧中添加不同量的大蒜素探究其在奶牛養(yǎng)殖中的應(yīng)用效果，為大蒜素在奶牛養(yǎng)殖中的開發(fā)應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

大蒜素，河南白云牧港生物科技有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在上海憶南農(nóng)牧場進(jìn)行，選擇32頭栓系式飼養(yǎng)的中國荷斯坦泌乳奶牛（體質(zhì)量668 kg、已經(jīng)泌乳30 d、產(chǎn)犢3～ 4胎、日平均泌乳量35.81 kg），每天4∶ 30、9∶ 30和16∶ 30使用全混合日糧（表1）飼喂，自由采食和飲水，在每天早晨4∶ 30喂料時將大蒜素手動混勻在全混合日糧中飼喂奶牛，根據(jù)每天每頭奶牛飼喂大蒜素質(zhì)量的不同，將試驗(yàn)分為4組，分別為0 g/d 組、50 g/d 組、100 g/d 組和150 g/d 組，每組8頭奶牛，預(yù)飼7 d，正飼63 d。

1.3 樣品采集與指標(biāo)測定

1.3.1 飼料營養(yǎng)水平的測定 飼料樣品參考王錦榮 [4] 和鞏帥 [5] 的方法測定飼料樣品干物質(zhì)含量（ DM ）、粗蛋白質(zhì)含量（ CP ）、粗灰分含量（ Ash ）、中性洗滌纖維含量（ NDF ）、酸性洗滌纖維含量（ ADF ）、鈣含量（ Ca ）、磷含量（ P ）。

1.3.2 采食量 干物質(zhì)采食量（ DMI ）=（喂料量-余料量）× DM ，從正飼期第1 d開始連續(xù)3 d、第30 d開始連續(xù)3 d、第60 d開始連續(xù)3 d，每天3次記錄每頭奶牛的平均喂料量和余料量，飼料轉(zhuǎn)化率=產(chǎn)奶量×（0.4+15× 乳脂率）/ DMI? [5] 。

1.3.3 產(chǎn)奶量及乳成分 記錄每頭奶牛每天的產(chǎn)奶量。在正飼期第1 d、第30 d、第60 d每天2∶00 、9∶00 和16∶00 ?時3次采集牛奶樣品，每次連續(xù)2 d，將1 d內(nèi)采集的牛奶樣品分別取20 ml、15 ml、15 ml加入盛有重鉻酸鉀的試管中搖勻 [5] ，送至上海光明牧業(yè)有限公司檢測乳成分（乳脂率、乳蛋白率、非脂固形物含量、乳糖率、尿素氮、體細(xì)胞數(shù)）含量，4% 標(biāo)準(zhǔn)乳產(chǎn)量（ FCM ）=產(chǎn)奶量×（0.4+ 0.15× 乳脂率）。

1.3.4 瘤胃液樣品的采集與處理 正飼期第1 d、30 d、60 d，在晨飼2～ 3 h后采集100 ml瘤胃液，測定pH值后用4層紗布過慮，然后按照楊宏波等 [6] 的方法測定銨態(tài)氮（NH+4 -N）和揮發(fā)性脂肪酸（VFA）濃度。

1.3.5 血液樣品采集 正飼期第1 d、30 d、60 d，在晨飼2～ 3 h后進(jìn)行奶牛尾靜脈采血，制備血清，用全自動生化分析儀檢測葡萄糖（GLU）、總膽固醇（CHO）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）、總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLO） [7] 、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ ALT ）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（ AST ）、堿性磷酸酶（ ALP ）含量 [4] 。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采集的數(shù)據(jù)采用Excel 2019整理后用SPSS 25.0進(jìn)行顯著性分析 [5] 。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加大蒜素對奶牛生產(chǎn)性能的影響

由表2可知，試驗(yàn)組50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組在正飼期第1 d、第30 d、第60 d時采食量都顯著高于0 g/d 組（對照組）（ P < 0.05），其中150 g/d 組增加最多，且隨著飼喂大蒜素時間的延長，采食量逐漸增加，增幅逐漸減小; 50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組在正飼期第1 d、第30 d時產(chǎn)奶量和4%標(biāo)準(zhǔn)乳產(chǎn)量差異均不顯著（ P > 0.05），150 g/d 組在正飼期第60 d時產(chǎn)奶量和4 %標(biāo)準(zhǔn)乳產(chǎn)量均顯著增加（ P < 0.05）。

2.2 添加大蒜素對奶牛乳成分的影響

由表3可知，與0 g/d 組（對照組）相比，100 g/d 組在正飼期第30 d時乳脂率顯著升高（ P < 0.05）;150 g/d 組在正飼期第30 d、第60 d時乳蛋白含量顯著增加（ P < 0.05）;50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組在正飼期第60 d時尿素氮含量顯著增加（ P < 0.05）;在正飼期第30 d、第60 d時， 50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組均顯著降低了體細(xì)胞數(shù)（ P < 0.05）;大蒜素對乳糖含量、非脂固形物含量影響均不顯著（ P > 0.05）。

2.3 添加大蒜素對瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

由表4可知，與0 g/d 組（對照組）相比，100 g/d 組和150 g/d 組在正飼期第30 d時瘤胃液pH顯著降低（ P < 0.05）;100 g/d 組在正飼期第30 d時乙酸含量顯著提高（ P < 0.05）;50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組在正飼期第30 d時總揮發(fā)性脂肪酸含量均高于對照組（ P < 0.05）; 50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組在正飼期第0 d、30 d、60 d時銨態(tài)氮含量、丙酸含量、異丁酸含量、丁酸含量、異戊酸含量、戊酸含量以及乙酸/丙酸（ A/P ）差異不顯著（ P > 0.05）。

2.4 添加大蒜素對血清生化指標(biāo)的影響

由表5可知，與0 g/d 組（對照組）相比，100 g/d 組在正飼期第30 d、 第60 d時總蛋白含量和球蛋白含量均顯著升高（ P < 0.05）;100 g/d 組和150 g/d 組在正飼期第30 d時白蛋白含量顯著升高（ P < 0.05），150 g/d 組白蛋白含量在正飼期第60 d顯著升高（ P < 0.05）;50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組在正飼期第30 d、第60 d時堿性磷酸酶含量均顯著降低（ P < 0.05）; 50 g/d 、100 g/d 、150 g/d 在正飼期第30 d、第60 d時免疫球蛋白A含量均顯著高于對照組（ P < 0.05）;100 g/d 組、150 g/d 組在正飼期第30 d時免疫球蛋白G含量顯著升高（ P < 0.05），50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組在正飼期第60 d時免疫球蛋白G含量顯著升高;免疫球蛋白M各組間差異不顯著（ P > 0.05）;50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組在正飼期第0 d、第30 d、第60 d時葡萄糖含量、甘油三酯含量、總膽固醇含量、高密度脂蛋白含量、低密度脂蛋白含量、谷草轉(zhuǎn)氨酶含量、谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量差異均不顯著（ P > 0.05）。

3 討 論

3.1 添加大蒜素對奶牛生產(chǎn)性能的影響

奶牛干物質(zhì)采食量是奶牛生產(chǎn)中重要的指標(biāo)，其大小決定了產(chǎn)奶量、產(chǎn)奶效率和乳品質(zhì)，也影響奶牛生長發(fā)育 [8] 。關(guān)于大蒜素對奶牛干物質(zhì)采食量影響的研究較少，莫慧誠等 [9] 研究發(fā)現(xiàn)，用大蒜油和肉桂醛飼喂奶牛提高了奶牛的干物質(zhì)采食量。張勇等 [10] 在肉牛日糧中添加大蒜油，肉牛的干物質(zhì)采食量提高了4.1%。本試驗(yàn)中，與對照組相比，50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組在正飼期第1 d、第30 d、第60 d時 DMI 均顯著提高（ P < 0.05），趙倩蕓等 [11] 和侯玉潔 [2] 指出，大蒜素有特殊的香味，刺激胃腸蠕動和消化酶分泌，使飼料的適口性增加，從而提高采食量，本試驗(yàn)中采食量可能也是因此而提高。

牛奶被稱為“液態(tài)黃金”，奶牛產(chǎn)奶量的高低直接影響著奶牛養(yǎng)殖的經(jīng)濟(jì)效益，全世界都在探索如何提高產(chǎn)奶量。而產(chǎn)奶量不僅受到遺傳因素、個體差異的影響，更受到精準(zhǔn)飼養(yǎng)管理、乳腺組織發(fā)育和激素調(diào)節(jié)等因素的影響 [12] 。吳雪利等 [13] 研究發(fā)現(xiàn)，飼喂大蒜素可以顯著提高奶牛產(chǎn)奶量;劉敏等 [14] 用25 %大蒜素飼喂奶牛30 d時產(chǎn)奶量顯著高于對照組。本試驗(yàn)中飼喂大蒜素150 g/d 組在正飼期第60 d時可以使產(chǎn)奶量顯著升高（ P < 0.05），朱雯等 [15] 指出大蒜素促進(jìn)反芻動物采食和改善免疫功能是提高生產(chǎn)性能的關(guān)鍵因素，本試驗(yàn)中產(chǎn)奶量的升高可能也是此原因。

3.2 添加大蒜素對奶牛乳成分的影響

產(chǎn)奶量和乳品質(zhì)是衡量奶牛經(jīng)濟(jì)價值的硬性指標(biāo)，而乳品質(zhì)取決于乳中的乳脂含量、乳糖含量、乳蛋白含量、體細(xì)胞數(shù)等指標(biāo)，這些指標(biāo)的優(yōu)劣主要由營養(yǎng)管理決定 [16] 。本試驗(yàn)中，100 g/d 組在正飼期第30 d時乳脂率顯著升高（ P < 0.05），試驗(yàn)組在正飼期第0 d、第30 d、第60 d非脂固形物含量差異均不顯著（ P > 0.05），與金萍等 [17] 的研究結(jié)果一致。有研究發(fā)現(xiàn)，乳糖含量與體細(xì)胞數(shù)呈負(fù)相關(guān) [12] ，試驗(yàn)各組在各個時間點(diǎn)的乳糖含量差異不顯著，可能是試驗(yàn)各組的體細(xì)胞數(shù)變化小導(dǎo)致的。在試驗(yàn)中，飼喂大蒜素150 g/d 組在正飼期第30 d、第60 d時乳蛋白含量顯著增加（ P < 0.05），也許是飼喂大蒜素能提高機(jī)體蛋白質(zhì)的合成與利用的代謝效率導(dǎo)致的 [18] 。試驗(yàn)組在正飼期第60 d時尿素氮含量均顯著增加（ P < 0.05），有研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)乳蛋白含量> 3.0%時，乳蛋白含量和尿素氮含量呈負(fù)相關(guān)，乳蛋白含量< 3.0%時，呈正相關(guān) [19] ，本試驗(yàn)中試驗(yàn)組隨著飼喂天數(shù)的增加，乳蛋白含量和尿素氮含量都逐漸升高，原因可能是干物質(zhì)采食量的增加加大了飼料蛋白質(zhì)的攝入，使機(jī)體對氮的利用率增加，從而使尿素氮含量增加。乳中體細(xì)胞數(shù)常被作為重要標(biāo)準(zhǔn)來評價奶牛機(jī)體和乳品質(zhì)狀況，研究發(fā)現(xiàn)飼喂大蒜素可以降低奶牛體細(xì)胞數(shù) [16] 。朱雯等 [15] 指出，大蒜素具有抑菌、殺菌和抗炎作用，可以降低乳房炎的感染率，從而使乳中體細(xì)胞數(shù)降低。本試驗(yàn)中50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組在正飼期第30 d 、第60 d時體細(xì)胞含量均顯著降低（ P < 0.05）。

3.3 添加大蒜素對奶牛瘤胃發(fā)酵參數(shù)的影響

瘤胃液pH是反映瘤胃發(fā)酵情況和微生物生長情況的重要生理指標(biāo)之一，適宜的pH值保證了瘤胃微生物的正常生長、繁殖和瘤胃的發(fā)酵活動 [20] 。瘤胃液pH值與唾液分泌量及唾液中緩沖鹽的含量、食糜中揮發(fā)性脂肪酸、乳酸含量有關(guān)。柏東星 [21] 研究發(fā)現(xiàn)，用大蒜氧化物飼喂山羊顯著降低了pH（ P < 0.05）。本試驗(yàn)中，50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組在各個時間點(diǎn)瘤胃pH值均為6.47～ 6.86，在連續(xù)飼喂30 d后，100 g/d 組和150 g/d 組pH顯著降低（ P < 0.05），結(jié)果與柏東星一致。

銨態(tài)氮反映了日糧中蛋白質(zhì)的脫氨基過程和碳骨架通過氨化生成氨基酸進(jìn)而合成微生物蛋白質(zhì)過程的動態(tài)平衡關(guān)系 [22] ，Wanapat等 [23] 和Poungchompu等 [24] 研究發(fā)現(xiàn)，銨態(tài)氮的正常含量范圍為5～ 30 mg/dl ，過高會導(dǎo)致氮的損失，過低會影響瘤胃中菌體蛋白質(zhì)的合成。本試驗(yàn)中50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組銨態(tài)氮含量沒有差異，介于9.14～ 10.66 mg/dl ，在正常范圍內(nèi)，說明添加不同量的大蒜素不影響奶牛對蛋白質(zhì)的吸收。

揮發(fā)性脂肪酸作為瘤胃內(nèi)發(fā)酵的終產(chǎn)物，可以用來衡量瘤胃內(nèi)的發(fā)酵情況 [25] ，也是反芻動物生命活動的主要能源，可提供約75 %的能量 [26] 。Wisitiporn等 [27] 研究發(fā)現(xiàn)，在泌乳奶牛日糧中添加大蒜素對揮發(fā)性脂肪酸含量沒有影響。Busquet等 [28] 研究發(fā)現(xiàn)，在奶牛日糧中添加大蒜油可以使瘤胃中總揮發(fā)性脂肪酸含量和乙酸含量降低，丙酸含量和丁酸含量增加。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組在正飼期第30 d時總揮發(fā)性脂肪酸含量增加，瘤胃液pH有可能因此降低;100 g/d 組在正飼期第30 d時乙酸含量顯著增加（ P < 0.05）;其余揮發(fā)性脂肪酸組成部分隨著飼喂時間的增加試驗(yàn)組與對照組差異不顯著，與Busquet的研究結(jié)果不一致，原因可能是試驗(yàn)原料不同。

3.4 添加大蒜素對泌乳奶牛血清生化指標(biāo)的影響

血糖通常情況下指的是血液中的葡萄糖，它是能夠反映機(jī)體能量代謝的指標(biāo) [29] ?？偰懝檀际菣C(jī)體細(xì)胞膜的構(gòu)成之一，也是膽汁酸和維生素D合成的重要原料 [30] 。甘油三酯是由長鏈脂肪酸以及甘油形成的脂肪分子 [31] ，組織可以利用甘油三酯為機(jī)體提供能量。本試驗(yàn)中50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組葡萄糖含量、總膽固醇含量、高密度脂蛋白含量、低密度脂蛋白含量與對照組沒有差異，說明添加大蒜素對泌乳奶牛的能量代謝沒有負(fù)面影響。

血清中白蛋白和球蛋白總和為總蛋白，能夠參與機(jī)體蛋白質(zhì)代謝和相關(guān)的免疫反應(yīng) [16] ，能夠維持血漿膠體滲透壓 [32] 。機(jī)體感染病菌時會造成總蛋白含量和白蛋白含量升高，所以這2個指標(biāo)可以用來判定動物健康狀況。本試驗(yàn)中，100 g/d 組在正飼期第30 d、第60 d時總蛋白含量和球蛋白含量均顯著提高（ P < 0.05）， 150 g/d 組在正飼期第30 d、第60 d 時白蛋白含量顯著提高（ P < 0.05），劉敏等 [14] 用大蒜素飼喂哈薩克羊，發(fā)現(xiàn)羊血清中球蛋白含量增加，與本試驗(yàn)研究結(jié)果一致，說明添加大蒜素能夠在一定程度上提高奶牛的免疫機(jī)能。

谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶存在于肝臟中，可以用來判斷肝臟的健康狀況，當(dāng)肝臟受到損壞時，谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、堿性磷酸酶會被大量分泌從而使它們在血液中的含量升高 [33] 。本試驗(yàn)中50 g/d 組、100 g/d 組、150 g/d 組在正飼期第30 d、第60 d時均顯著降低了堿性磷酸酶的含量（ P < 0.05），說明添加大蒜素對奶牛肝臟有一定的保護(hù)作用，可以降低肝臟的損傷。免疫球蛋白A、免疫球蛋白G、免疫球蛋白M由B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生，具有抗菌、消炎、抗病毒等作用 [34] ，能夠反映機(jī)體免疫水平。本試驗(yàn)中100 g/d 組、150 g/d 組在正飼期第30 d、第60 d時均能顯著提高免疫球蛋白A、免疫球蛋白G含量（ P < 0.05），說明大蒜素可在一定水平上改善奶牛機(jī)體免疫功能。

本研究結(jié)果表明，添加100 g/d 、150 g/d 大蒜素在正飼期第30 d、第60 d時可以提高奶牛生產(chǎn)性能、改善乳品質(zhì)、調(diào)節(jié)瘤胃發(fā)酵環(huán)境和提高免疫機(jī)能。從提高生產(chǎn)效益和提高產(chǎn)品質(zhì)量的角度考慮，建議在奶牛日糧中添加大蒜素100～150 g/d ，連續(xù)飼喂60 d以上。

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（責(zé)任編輯：陳海霞）

收稿日期：2021-09-09

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31902191）;現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)（CARS-36）

作者簡介：魏元浩（1996-），男，河南鄭州人，碩士研究生，研究方向?yàn)榉雌c動物營養(yǎng)等。（E-mail）weiyuanhao1911@163.com

通訊作者：黃倩倩，（E-mail）huangq0315@126.com