張仔堃 張玉利 李美玉 董瑞蘭 孫國強
（1.青島農業大學動物科技學院，山東 青島 266109 ；2.濟南市畜牧技術推廣站，山東 濟南 250306）
摘? 要 ：試驗旨在研究稀土和過瘤胃蛋氨酸不同添加水平組合對奶牛產奶性能與氮排泄的影響。選取體重（650±30）kg、2~3胎、泌乳天數（90±20）d及產奶量（30.06±3.34）kg相近的荷斯坦奶牛60頭，隨機分成10組，每組6頭。對照組（C）飼喂基礎日糧，9個試驗組（LL、LM、LH、ML、MM、MH、HL、HM、HH）添加不同組合的RE和RPMet。RE分別添加20.5（L）、23.0（M）、25.5（H）g/（頭·d）；RPMet分別添加22.5（L）、25.0（M）、27.5（H）g/（頭·d）。預試期15 d，正式試驗期60 d。結果表明 ：LH、ML、MH、HL、HH組產奶量極顯著高于C組（P<0.01），LL、MM、HM組顯著高于C組（P<0.05），其中MH組產奶量提高幅度最大，較C組提高20.33% ；MH組乳脂率顯著高于C組（P<0.05）；MH組乳體細胞數顯著低于C組（P<0.05）；LM、LH、ML、MM、MH、HL、HM、HH組氮總排泄量極顯著低于C組（P<0.01），LL組顯著低于C組（P<0.05）。本試驗條件下，MH組，即23.0 g/（頭·d）RE+27.5 g/（頭·d）RPMet為最佳添加組合。
關鍵詞 ：稀土 ；過瘤胃蛋氨酸 ；產奶性能 ；氮排泄
中圖分類號 ：S 823 文獻標識碼 ：A 文章編號 ：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
蛋白質飼料資源匱乏、利用率低是制約奶牛養殖業健康發展的重要因素。奶牛養殖過程中大量未被利用的氮元素隨糞尿流失，不僅降低了飼料中蛋白質的有效利用，對環境也造成極大的污染，飼料中添加飼料添加劑是解決該問題的有效技術手段。稀土（RE）一般指元素周期表中的鑭系元素（15種）和與鑭系元素化學性質相似的鈧、釔共17種元素的總稱。飼糧中添喂RE不僅對改善牛瘤胃發酵、增強免疫力、提高生產性能有積極影響，而且在畜產品中基本無殘留，是一種極具應用前景的飼料添加劑[1-2]。吳丹丹等[3]發現，RE添加23 g/（頭·d）時對提高奶牛產奶性能，降低氮排泄的效果較顯著。蛋氨酸（Met）對奶牛產奶性能的改善和氮素利用率的提高有積極的影響[4]。添加瘤胃保護的Met，能有效避免Met未發揮作用就在瘤胃內被降解，有助于Met的充分利用。張成喜等[5]研究發現，過瘤胃蛋氨酸（RPMet）添加量為25 g/（頭·d）時顯著提高奶牛產奶量并降低氮排泄。課題組前期試驗得出在奶牛飼糧中單獨添加23 g/（頭·d）RE和25 g/（ 頭·d）RPMet為 最 佳 添 加 量[3,5]。RE和RPMet組合添加對奶牛生產性能的影響尚不清楚，是否能取得更好的效果有待進一步探索。本試驗在前期單獨添加的基礎上，研究RE和RPMet組合添加對奶牛產奶性能和氮排泄的影響，旨在探究最適添加水平組合，為RE和RPMet的聯合使用提供參考。
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作者簡介：張仔堃，碩士，研究方向為反芻動物營養。
通信作者：孫國強，教授，碩士生導師。
基金項目：山東省現代農業產業技術體系牛產業創新團隊（項目編
號：SDAIT-09-08）；山東省綠色低碳畜牧業技術協同創新中心
收稿日期：2020-05-21
1? 材料與方法
1.1 試驗設計
選用體重（650±30）kg、2~3胎、泌乳天數（90±20）d及產奶量（30.06±3.34）kg相近的荷斯坦奶牛60頭（煙臺荷牧園牧業有限責任公司提供），隨機分為10組，每組6頭。試驗設計見表1。每頭試驗牛每天預留0.5 kg精料作為載體，與RE和RPMet混勻，均分為2份，每天3：30、13：00時分別隨TMR一起飼喂。飼喂過程中將試驗牛用頸夾固定，待其將RE、RPMet與精料的混合物全部采食后放開頸夾。保證每頭奶牛每天接觸到TMR的時間在20 h以上，自由采食，預試期15 d，正式試驗期60 d。RE成分含量為有機稀（ReC6O7H8·3H2O）≥36%，其中鉛（Pb）≤0.002%，砷（As）≤0.005%。RPMet組成為DL-蛋氨酸≥60%、二氧化硅等，過瘤胃率為85%。TMR組成及營養水平見表2。
注 ：1.預混料為每千克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.產奶凈能是將每個原料的產奶凈能與其所占的百分比相乘再相加 ；其余營養水平均為實測值。
1.2 采食量測定
預試期第1、5、9、13 d記錄采食量，每次連續記錄3 d TMR投料量及剩料量，據此計算每頭試驗牛預試期的平均采食量。正式試驗期每10 d記錄一次，記錄方法同預試期。
1.3 飼料樣和糞樣采集與指標測定
樣品采集時間為預試期第1~3 d、正式試驗期第28~30 d及第58~60 d。采用五點取樣法采集飼料樣，并于65 ℃烘箱中烘干，粉碎后待用。分別于每日5 ：00、13 ：00、21 ：00時采用直腸采糞法采集糞樣3次，將采集的糞樣混勻稱重，-20 ℃保存。樣品中干物質（DM）、粗蛋白質（CP）、中性洗滌纖維（NDF）參照《中華人民共和國國家標準》（GB/T 6435—2006[6]、GB/T 6432—2018[7]、GB/T 20806—2006[8]）測定。酸性洗滌纖維（ADF）參照《飼料中酸性洗滌纖維的測定》（NY/T 1459—2007）[9]測定。
1.4 產奶量記錄、乳樣的采集與乳成分測定
每5 d記錄1次產奶量，連續記錄3 d，每天（3 ：30、11 ：30、18 ：30）擠奶。正式試驗期第15、30、45、60 d擠 奶 時 采 集 乳 樣50 mL， 按4 ：3 ：3混 合， 加 入30 mg K2Cr2O7防腐處理后4 ℃保存。在青島市畜牧獸醫研究所測定乳樣中乳脂率、乳蛋白率、乳糖率和乳體細胞數。
1.5 尿樣采集與指標測定
預試期第1~3 d、正式試驗期的第28~30 d及58~60 d采用點收尿法[10]結合人工接尿和膀胱取尿采集尿樣。加硫 酸（10%） 調 整 至 尿 樣pH值<3，-20 ℃ 保 存。 使 用Infinite F50酶標儀（瑞士TECAN）和UV-1800 PC型紫外可見分光光度計（上海MAPADA）測定尿囊素、尿酸和尿肌酐含量（由南京建成生物工程研究所提供試劑盒），奶牛的排尿量參照Valadares等[11]的方法測定。
1.6 氮代謝指標的計算
糞氮（g/d）=日排糞量×糞中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）=產奶量×乳蛋白率×0.16 （3）
氮總排泄量（g/d）=糞氮+尿氮 （4）
氮表觀消化率（%）=［（食入氮－糞氮）/食入氮］×100 （5）
氮泌乳轉化效率（%）＝乳氮/飼糧食入氮×100 （6）
1.7 數據統計與分析
數據統計使用Excel 2010軟件，使用SPSS 22軟件單因素方差分析，使用Duncan's進行多重比較，結果以“平均值±標準誤”表示。
2? 結果與分析
2.1 RE和RPMet不同組合對奶牛主要養分采食量的影響（見表3）
由表3可知，RE和RPMet組合使用對奶牛采食量的影響不顯著（P>0.05）。
2.2 RE和RPMet不同組合對奶牛產奶量的影響（見表4）
由 表4可 知，LH、ML、MH、HL、HH組 產 奶 量 極顯著高于C組（P<0.01），LL、MM、HM組顯著高于C組（P<0.05），其中MH組產奶量提高幅度最大，較C組提20.33%（P<0.01）。
2.3 RE和RPMet不同組合對奶牛乳成分的影響（見表5）
由表5可知，MH組乳脂率顯著高于C組（P<0.05）；LL、LM、LH、ML、MM、MH、HL組乳蛋白率極顯著高于C組（P<0.01）；各試驗組乳糖率與C組間差異不顯著（P>0.05）；MH組乳體細胞數顯著低于C組（P<0.05）。
2.4 RE和RPMet不同組合對奶牛氮排泄及氮表觀消化率的影響（見表6）
由 表6可 知，MM、MH、HL、HM組 糞 氮 排 泄 量極 顯 著 低 于C組（P<0.01），ML、HH組 顯 著 低 于C組（P<0.05）；LH、MM、MH、HL、HH組尿氮排泄量極顯著 低 于C組（P<0.01），LL、LM、ML、HM組 顯 著 低 于C 組（P<0.05）；LM、LH、ML、MM、MH、HL、HH組乳氮含量極顯著高于C組（P<0.01），LL、HM組顯著高于C組（P<0.05）；LM、LH、ML、MM、MH、HL、HM、HH組氮總排泄量極顯著低于C組（P<0.01），LL組顯著低于C組（P<0.05）；MM、MH、HL、HM組氮表觀消化率極顯著高于C組（P<0.01），ML、HH組顯著高于C組（P<0.05）。
3? 討論
3.1 RE和RPMet不同組合對奶牛主要養分采食量的影響
吳丹丹等[3]試驗發現，添加RE能促進奶牛胃腸道排空，加快纖維分解，試驗組DMI高于對照組。于靜等[12]在綿羊飼糧中添喂RE，提高了綿羊的采食量。蘆娜等[13]在奶牛飼糧中添加RPMet發現，DMI無顯著變化。本試驗中，RE和RPMet組合添加對奶牛采食量的提高未達到顯著水平，其原因可能是由于飼糧組成、牛群、試驗時間和其他一些未知因素的差異所致，但試驗組奶牛的采食量未見降低，說明二者組合使用對奶牛機體不會造成負面影響。
3.2 RE和RPMet不同組合對奶牛產奶量的影響
文露華[2]在錦江牛飼糧中添加檸檬酸稀土顯著提高了血清中GH水平，提高了產奶量。李艷果等[14]發現，RE作為一種生理激活劑，可激活動物體內酶的活性，促進生長因子的活化，增加奶牛對營養物質的吸收，提高飼料轉化率，加速奶牛產奶。Met是對奶牛泌乳活動有重要作用的氨基酸，能調控奶牛消化道功能，對奶牛泌乳性能起著積極影響[5]。飼糧中添加RPMet能促進丙酮酸羧化，促進微粒體甘油三酯轉運蛋白和丙酮酸激酶的表達，從而加快脂蛋白的組裝，糖異生活動加強，提高奶牛的葡萄糖供給，進而提高產奶量[15]。本試驗中，產奶量提高幅度為20.33%，高于吳丹丹等[3]單獨添加RE的提高幅度（14.73%），高于張成喜等[5]單獨添加RPMet的提高幅度（13.32%），說明聯合添加RE和RPMet對奶牛產奶量的影響效果更佳。
3.3 RE和RPMet不同組合對奶牛乳成分的影響
王富根等[16]發現，添加RE提高了牛奶中乳蛋白和乳脂含量。文露華[2]研究表明，檸檬酸稀土能優化錦江牛瘤胃中微生物群落和結構，增加丙酸含量，促進糖原異生，從而提高乳糖含量。張成喜等[5]在奶牛飼糧中添喂RPMet，顯著提高了牛奶中乳脂率和乳蛋白率。本試驗結果與前人研究結果吻合，這可能是因為隨著RE和RPMet的添加，奶牛瘤胃環境得到改善，到達十二指腸的氨基酸逐漸穩衡，乳品質調控相關激素作用增強，有利于乳成分的改善。RE能促進胰島素（INS）分泌，增強乳腺細胞對營養物質攝取利用的能力，進一步促進乳蛋白、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，有利于增加小腸可消化氨基酸數量，提高小腸可消化蛋白（IDCP）含量，進而促進乳蛋白合成。RE和RPMet都能夠提高自然殺傷細胞和淋巴細胞活性，提高血清中IgG、IgM含量，有利于增強奶牛的抗病力，維持乳房健康[1]。這可能是本試驗中乳體細胞數降低的原因。
3.4 RE和RPMet不同組合對奶牛氮排泄及氮表觀消化率的影響
奶牛體內氨基酸平衡情況是影響氮代謝的主要因素，氨基酸平衡不僅能提高奶牛機體氮素的利用效率，而且對解決蛋白質資源浪費也有積極影響。奶牛飼糧中添加RPMet，有助于奶牛體內氨基酸的平衡，有利于各種氨基酸的利用，從而降低尿氮的排出量[5]。RE有利于改善奶牛瘤胃內環境，提高微生物菌群活性，促使進入到小腸中的IDCP和氨基酸數量增加，并能加快瘤胃微生物利用NH3-N的速度，從而使微生物蛋白合成量增加，進而提高氮的表觀消化率[3,13]。李海霞等[17]試驗發現，飼糧中添加RPMet能提高DM、CP的表觀消化率，并且能平衡到達十二指腸的氨基酸組成，有利于促進蛋白質的利用，從而提高氮的表觀消化率。林仕欣[1]給肉牛補飼RE元素鑭、鈰、鐠后，降低了試驗動物的氮排出量。本試驗結果與上述結果一致。
4? 結論
奶牛飼糧中聯合添加RE和RPMet，能提高奶牛的產奶量、乳脂率、乳蛋白率，降低乳體細胞數，減少氮排泄。在本試驗條件下，MH組，即23.0 g/（頭·d）RE+27.5 g/（頭·d）RPMet為最佳添加組合。
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