張 燕,王倩倩,孫曉格,楊占濤,王中漢,郝陽毅,郭 成,李勝利*
(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,動(dòng)物營養(yǎng)學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京市生鮮乳質(zhì)量安全工程技術(shù)研究中心,北京 100193;2.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏銀川 750021)
奶牛產(chǎn)犢后開始泌乳,機(jī)體需要的鈣含量突然增加,血漿中鈣的含量會(huì)變得很低,以至于不能維持神經(jīng)和肌肉的正常功能,這就會(huì)產(chǎn)生臨床性低血鈣癥(血漿鈣離子濃度低于1.4 mmol/L),即產(chǎn)乳熱。產(chǎn)乳熱是一種發(fā)生在泌乳初期的復(fù)雜的代謝疾病,患產(chǎn)乳熱的奶牛表現(xiàn)出食欲下降、抽搐、排尿排糞受到抑制,如果不能得到很好的治療,最終會(huì)昏迷甚至死亡。另外,低血鈣還會(huì)引發(fā)胎衣不下、真胃移位、乳房炎甚至影響產(chǎn)后的繁殖性能。近年來的研究結(jié)果表明,在日糧中添加陰離子鹽,形成不同的陰陽離子差(Dietary Cation-Anion Difference,DCAD)是降低奶牛產(chǎn)后低血鈣癥發(fā)病率最有效的方法。日糧中主要的陰離子包括 Cl、SO4、PO4,陽離子包括 Na、K、Ca、Mg。DCAD 和產(chǎn)乳熱發(fā)病率線性相關(guān),降低奶牛日糧中可吸收陽離子鹽的含量或是增加日糧中可吸收陰離子鹽的含量均可以減少低血鈣癥和產(chǎn)乳熱的發(fā)病率。已有的研究表明,給奶牛產(chǎn)前提供負(fù)DCAD 日糧可以有效降低高產(chǎn)奶牛產(chǎn)后患低血鈣癥和產(chǎn)乳熱的可能性,而用于調(diào)節(jié)DCAD 的陰離子鹽常具有苦澀味,適口性差,添加到日糧中影響奶牛的干物質(zhì)采食量,目前國內(nèi)關(guān)于日糧中DCAD 的適宜水平的研究較少,本試驗(yàn)旨在研究奶牛產(chǎn)前日使用負(fù)DCAD 日糧對(duì)奶牛產(chǎn)后生產(chǎn)性能和健康狀況的影響,為陰離子鹽在中國牧場(chǎng)中的使用提供科學(xué)依據(jù),為科學(xué)配制圍產(chǎn)期奶牛日糧提供參考依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 選擇2.5 胎次、體重接近、無患產(chǎn)乳熱病史的圍產(chǎn)前期(產(chǎn)前21 d)奶牛46 頭,隨機(jī)分成2組,每組23 頭(表1),對(duì)照組飼喂無添加陰離子鹽日糧,DCAD 水平為124.40 mEq/kg;處理組在奶牛預(yù)產(chǎn)期前21 d 開始飼喂添加陰離子鹽的日糧,DCAD 水平為-107.43 mEq/kg。試驗(yàn)在天津某牛場(chǎng)進(jìn)行,各組奶牛產(chǎn)后日糧和牧場(chǎng)保持一致,試驗(yàn)期從產(chǎn)前21 d 開始到產(chǎn)后21 d 結(jié)束[處理組有的奶牛實(shí)際產(chǎn)犢天數(shù)與預(yù)產(chǎn)期有偏差,(19.3±4.0)d],散欄飼喂,自由飲水,圍產(chǎn)前期每天飼喂2 次全混合日糧(TMR),產(chǎn)犢后即轉(zhuǎn)入大群飼喂管理。
表1 試驗(yàn)動(dòng)物基本信息
選用玉米-豆粕型日糧,根據(jù)《奶牛營養(yǎng)需要和飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(第三版)(NY/T34-2004)按1.3 倍維持水平配制,日糧精粗比為36:64。每天飼喂2 次,自由飲水?;A(chǔ)日糧配方見表2,處理組負(fù)DCAD 日糧按基礎(chǔ)日糧和NaCl、CaCl、MgSO、NHCl 比例為98.32:0.20:0.60:0.68:0.20 混合,DCAD 數(shù)值為-107.43,即DCAD=(Na%/0.023+K%/0.039-Cl%/0.0355-S%/0.016)。
表2 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)成分(干物質(zhì)基礎(chǔ))
1.2 樣品采集與指標(biāo)測(cè)定
1.2.1 飼料樣品采集及指標(biāo)測(cè)定 試驗(yàn)期間每隔1 周采集飼料樣品,收集各處理組飼料500 g,稱重后,在65℃下烘48 h,測(cè)粗水分,保存待用。依據(jù)《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》測(cè)定飼料中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗纖維、粗脂肪、鈣、磷、鎂、鈉、鉀、氯、硫的含量。檢測(cè)方法。
1.2.2 奶樣采集及指標(biāo)測(cè)定 奶牛產(chǎn)后每天擠奶3 次,記錄每天每頭牛產(chǎn)奶量,并計(jì)算出每周每組產(chǎn)奶量的平均值。每周連續(xù)2 d 進(jìn)行奶樣采集,并把早中晚3 次采集的奶樣按照4:3:3 混勻取50 mL 于離心管中,加入防腐劑,4℃保存并及時(shí)送檢。樣品及時(shí)送于天津市奶牛中心乳品質(zhì)量檢驗(yàn)站檢測(cè)。測(cè)定奶中脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖等含量,奶樣采集持續(xù)3 周。
1.2.3 血液樣品采集及指標(biāo)測(cè)定 奶牛在擠初乳后于尾根靜脈處采血10 mL,在4℃、3000 r/min 的條件下離心15 min 后取上清液分裝到2 mL 離心管中,-20℃冷凍保存待測(cè)。測(cè)定血液中鈣、磷、鎂、鈉、鉀。
1.2.4 產(chǎn)后疾病統(tǒng)計(jì) 奶牛產(chǎn)犢后,每天觀察疾病發(fā)生情況,并做好記錄。
1.3 統(tǒng)計(jì)分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)先通過Excel 初步整理后,采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì),血漿中礦物質(zhì)濃度、產(chǎn)奶性能采用單因素方差分析,奶牛健康狀況采用卡方檢驗(yàn),<0.05 時(shí)差異顯著,<0.01 時(shí)差異極顯著。
2.1 陰離子鹽對(duì)奶牛血漿中礦物質(zhì)濃度的影響 由表3可見,處理組奶牛血漿中總鈣濃度、氯離子濃度高于對(duì)照組(<0.05、<0.01),處理組奶牛血漿中磷、鈉、鉀的濃度均略高于對(duì)照組(>0.05),對(duì)照組奶牛血漿中鎂離子的濃度略高于處理組(>0.05)。
表3 陰離子鹽對(duì)奶牛擠初乳后血漿中各礦物質(zhì)濃度的影響 mmol/L
2.2 陰離子鹽對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能的影響 由表4 可見,處理組奶牛的產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳糖率均略高于對(duì)照組(>0.05)。
表4 陰離子鹽對(duì)奶牛產(chǎn)奶量和乳成分的影響
2.3 陰離子鹽對(duì)奶牛健康狀況的影響 由表5 可見,對(duì)照組中有12 頭牛在產(chǎn)后出現(xiàn)低血鈣,而處理組只有3 頭奶牛出現(xiàn)低血鈣,奶牛產(chǎn)后健康狀況明顯好轉(zhuǎn)。對(duì)照組和處理組奶牛產(chǎn)后出現(xiàn)低血鎂、胎衣不下、子宮炎和乳房炎病例的頭數(shù)基本接近(>0.05)。
表5 陰離子鹽對(duì)奶牛在該泌乳周期中發(fā)病情況的影響 頭
3.1 飼喂陰離子鹽日糧對(duì)奶牛血漿礦物質(zhì)濃度的影響郭冬生等通過飼喂給奶牛不同水平的陰陽離子日糧(DCAD 值分別為-46.91、-128.45、-213.44 mmol/kg)發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組(DCAD 值為50.80 mmol/kg)相比,DCAD 值為-128.45 mmol/kg 組奶牛血漿中鈣濃度提高12.9%。溫俊等研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組(DCAD 值為+262.31 mmol/kg)相比,給圍產(chǎn)前期的奶牛飼喂陰離子鹽日糧(DCAD 值分別為+130.26、+78.51、+6.67 mmol/kg)均可以顯著提高奶牛產(chǎn)后21 d 內(nèi)血漿中鈣含量,緩解奶牛產(chǎn)后低血鈣癥的發(fā)生。Babir 等給圍產(chǎn)期的牛日糧中添加陰離子鹽(DCAD 值為0、-15、-30、-45 mmol/kg),其中對(duì)照組DCAD 值為121.3 mmol/kg,發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)組產(chǎn)后奶牛血液中鈣含量顯著高于對(duì)照組。本研究結(jié)果也表明,在奶牛產(chǎn)前日糧中添加陰離子鹽,產(chǎn)后奶牛血漿中鈣離子濃度顯著高于對(duì)照組,說明給圍產(chǎn)前期的奶牛日糧中添加陰離子鹽可以緩解奶牛低血鈣癥狀的出現(xiàn),但并沒有引起血漿中磷和鎂濃度的改變。Phillippo 等報(bào)道,產(chǎn)后奶牛血漿中磷和鎂的濃度與低血鈣癥相關(guān)。低血鈣癥會(huì)增加奶牛體內(nèi)甲狀旁腺素的分泌,而甲狀旁腺素可以加強(qiáng)腎小管對(duì)鈣和鎂的重吸收,同時(shí)抑制磷的重吸收。因此,奶牛產(chǎn)后出現(xiàn)低血鈣時(shí)也會(huì)伴隨產(chǎn)生低血磷的情況。但是,當(dāng)?shù)脱}并不十分嚴(yán)重時(shí),奶牛并不會(huì)表現(xiàn)出低血磷的癥狀。Rajaeerad 等研究發(fā)現(xiàn),在奶牛產(chǎn)犢前飼喂不同DCAD 水平日糧(DCAD 值分別為+86、+95、-115 mmol/kg)對(duì)犢牛血漿中磷和鎂濃度無顯著影響。本試驗(yàn)結(jié)果也表明,對(duì)照組奶牛和處理組奶牛血漿中磷和鎂濃度差異不顯著,說明圍產(chǎn)前期奶牛血清中磷、鎂水平不受日糧中DCAD水平的影響。
3.2 飼喂陰離子鹽日糧對(duì)奶牛產(chǎn)奶性能的影響 奶牛的泌乳量是衡量添加陰離子鹽對(duì)奶牛生產(chǎn)性能影響的指標(biāo)之一。陰離子鹽日糧適口性差,味道略苦,會(huì)造成奶牛的采食欲望降低。本試驗(yàn)中添加陰離子鹽組產(chǎn)奶量略高于對(duì)照組,但差異不顯著,說明產(chǎn)前給奶牛飼喂陰離子鹽對(duì)奶牛產(chǎn)后泌乳量沒有影響,奶牛能夠適應(yīng)日糧味道,對(duì)生產(chǎn)無明顯影響,即無副作用。Rajaeerad 等研究也顯示,3 個(gè)處理間的產(chǎn)奶量差異不顯著。李斌等研究發(fā)現(xiàn),圍產(chǎn)前期奶牛食入陰離子鹽飼糧可提高奶牛的乳脂率,但對(duì)乳蛋白、乳糖等乳成分沒有明顯影響。本試驗(yàn)中,處理組乳蛋白率、乳脂率、乳糖含量與對(duì)照組沒有顯著差異。張震宇等給圍產(chǎn)期奶牛飼喂DCAD 水平分別為+103.27、-109.61、-157.83 mEq/kg DM 的日糧,DCAD 組奶牛乳成分與對(duì)照組差異不顯著。本試驗(yàn)結(jié)果也表明,對(duì)照組和處理組乳成分差異不顯著,原因可能是乳成分的影響主要受產(chǎn)后日糧影響,而陰離子鹽是在產(chǎn)前添加,產(chǎn)后的對(duì)照組和處理組日糧組成一樣。因此,給產(chǎn)前奶牛飼糧添加陰離子鹽對(duì)產(chǎn)后牛的泌乳量、乳成分都沒有負(fù)面影響??梢姡o奶牛產(chǎn)前飼喂陰離子鹽日糧具有推廣意義。
3.3 飼喂陰離子鹽日糧對(duì)奶牛健康狀況的影響 大量研究表明,飼喂負(fù)DCAD 日糧可顯著改善奶牛健康狀況、降低血鈣和胎衣不下的發(fā)生率。本試驗(yàn)中所有試驗(yàn)動(dòng)物在本試驗(yàn)期間并未出現(xiàn)明顯的產(chǎn)乳熱癥狀,原因可能是所有試驗(yàn)動(dòng)物在之前的胎次中從未患產(chǎn)乳熱,或是之前產(chǎn)奶周期中產(chǎn)量較低。常譽(yù)等研究發(fā)現(xiàn),日糧中添加陰離子鹽可以緩解荷斯坦奶牛(平均產(chǎn)奶量大于35 kg/d)產(chǎn)后低血鈣癥狀的出現(xiàn)。劉雷等選用上一個(gè)泌乳期305 d 平均產(chǎn)奶量6 165 kg 的圍產(chǎn)期荷斯坦奶牛,研究陰離子鹽對(duì)奶牛生產(chǎn)性能及產(chǎn)后疾病的影響,發(fā)現(xiàn)陰離子鹽組奶牛產(chǎn)犢當(dāng)天血鈣濃度顯著高于對(duì)照組,可有效預(yù)防奶牛產(chǎn)后低血鈣癥的發(fā)生。本試驗(yàn)中處理組和對(duì)照組的低血鈣癥出現(xiàn)病例差異不顯著,可能是樣本量較少。
一般來說,低血鈣癥的發(fā)生伴隨低血鎂癥的發(fā)生。奶牛血漿中鎂離子的正常濃度在0.8~1.3 mmol/L。本試驗(yàn)中,對(duì)照組和處理組中各有2 頭奶牛血漿中鎂離子濃度低于0.75 mmol/L。當(dāng)鎂離子濃度低于0.8 mmol/L時(shí),可能是由于日糧中鎂離子含量不足或是鎂離子在消化道的有效利用率較低造成的。
血漿中鈣的濃度低于2.0 mmol/L 時(shí),奶牛處于亞臨床低血鈣狀態(tài)。亞臨床低血鈣癥實(shí)際發(fā)生率很高,但因其常不伴有臨床特征,并未受到牧場(chǎng)重視。血漿中鈣的濃度低于1.4 mmol/L 時(shí)會(huì)發(fā)生臨床低血鈣癥,并伴有系列臨床癥狀。本試驗(yàn)中,對(duì)照組有12 頭奶牛在擠完初乳后血漿中鈣離子濃度為1.97 mmol/L,處于亞臨床低血鈣狀態(tài)。Oetzel 等研究認(rèn)為,在奶牛產(chǎn)前日糧中添加陰離子鹽可以減少奶牛產(chǎn)后患低血鈣癥相關(guān)的其他疾病;Wu 等試驗(yàn)結(jié)果表明,在妊娠后期飼喂陰離子鹽可以降低胎衣不下的發(fā)病率。但也有試驗(yàn)結(jié)果表明陰離子鹽對(duì)其他疾病的發(fā)病率沒有影響。Martinez 等和Lean 等研究發(fā)現(xiàn),與對(duì)照組相比,飼喂負(fù)DCAD 日糧時(shí)奶牛乳房炎和真胃移位的發(fā)病率差異不顯著。Serrenho 等研究發(fā)現(xiàn),日糧中DCAD水平下降對(duì)奶牛產(chǎn)后子宮炎和胎衣不下的發(fā)病率沒有影響。本試驗(yàn)結(jié)果也表明,奶牛產(chǎn)前日糧中添加陰離子鹽和未添加陰離子鹽日糧組相比,奶牛產(chǎn)后患低血鎂、胎衣不下、子宮炎和乳房炎的發(fā)病頭數(shù)差異不顯著。這可能是由于奶牛血漿中鈣的代謝處于良好狀態(tài)有關(guān),說明給奶牛產(chǎn)前飼喂負(fù)DCAD 日糧對(duì)奶牛產(chǎn)后的健康有一定積極作用。
本試驗(yàn)結(jié)果表明,在奶牛產(chǎn)前21 d 的日糧中添加陰離子鹽有緩解低血鈣癥發(fā)病率的趨勢(shì),且負(fù)DCAD 日糧對(duì)奶牛產(chǎn)后的生產(chǎn)性能沒有影響,具有實(shí)際運(yùn)用價(jià)值。