杜仲叶提取物对泌乳奶牛的安全性研究

姚 琨毛 江杜 云王德志李胜利∗∗曹志军∗∗（．中国农业大学动物科学技术学院，动物营养学国家重点实验室，北京009；2．新疆农业大学动物科学学院，乌鲁木齐80052；．张家界恒兴生物科技有限公司，张家界427000）



杜仲叶提取物对泌乳奶牛的安全性研究

姚 琨1毛 江2∗杜 云1王德志3李胜利1∗∗曹志军1∗∗
（1．中国农业大学动物科学技术学院，动物营养学国家重点实验室，北京100193；2．新疆农业大学动物科学学院，乌鲁木齐830052；3．张家界恒兴生物科技有限公司，张家界427000）

摘 要：本试验旨在通过在饲粮中添加不同剂量的杜仲叶提取物，确定其在泌乳奶牛中的安全使用剂量。将60头泌乳高峰期荷斯坦奶牛按体重、胎次、泌乳天数和产奶量相同或相近的原则随机分为4组，每组15个重复，每个重复1头牛。对照组饲喂基础饲粮，试验组分别在基础饲粮上添加20、100和200 g／（d·头）杜仲叶提取物。预试期10 d，试验期60 d。结果表明：添加适量杜仲叶提取物［20 g／（d·头）］有提高奶牛干物质采食量的作用，同时对产奶量和乳脂率有明显提升作用，并可降低牛奶体细胞数；添加100 g／（d·头）杜仲叶提取物使奶牛干物质采食量比对照组降低了0．78%（P＞0．05），且产奶量比对照组降低了1．38%（P＞0．05）；添加200 g／（d·头）杜仲叶提取物使奶牛干物质采食量比对照组显著降低了3．42%（P＜0．05），且使牛奶体细胞数显著高于其他3组（P＜0．05）。添加适量杜仲叶提取物［20 g／（d·头）］对奶牛营养物质的消化率有促进作用，但是添加高剂量杜仲叶提取物［200 g／（d·头）］对营养物质的消化具有抑制作用。添加高剂量杜仲叶提取物［100和200 g／（d·头）］未对奶牛血液指标产生不良影响。综上所述，同时结合生产实际，推荐以100 g／（d·头）杜仲叶提取物作为泌乳奶牛最高安全使用剂量。

关键词：泌乳奶牛；杜仲；安全

∗同等贡献作者

∗∗通信作者：李胜利，教授，博士生导师，E⁃mail：lishenglicau＠163．com；曹志军，副教授，博士生导师，E⁃mail：ruminant315＠126．com

杜仲作为中药在我国已有2 000多年的药用历史。现代医学研究表明杜仲中含有多种活性有效成分，包括黄酮类、多糖类、环烯醚萜类、木脂素类、苯丙素类、杜仲胶以及氨基酸及微量元素等。在禽类、水产、小鼠以及肉牛等动物上的研究表明，杜仲具有促进动物生长，提高机体免疫力及抗氧化能力，改善动物对糖、脂肪及蛋白质的代谢，改善动物产品品质和风味的作用［1］。Lee等［2］研究发现，杜仲叶添加剂影响生长猪和肥育猪的生长性能、血液参数以及肉品质；同时血清总蛋白、三磷酸鸟苷、总胆固醇和甘油三酯含量下降。Liu等［3］研究发现，杜仲叶提取物能降低镉诱导的肝损伤小鼠肾脏的氧化应激，杜仲中的京尼平以及京尼平甙能有效抑制一氧化氮（NO）的生成。但是任何药物都具有两面性，杜仲也不例外，高剂量的杜仲添加于动物饲料中会使动物产生不良反应，因此开展杜仲的安全性研究试验将对实际生产具有非常重要的指导意义。目前国内外关于杜仲在奶牛上的应用研究相对较少，而且仅限于对其功能的研究［1，4－5］，没有对其安全性进行研究。为了保障饲料和养殖环节质量安全，本试验依据《饲料和饲料添加剂畜禽靶动物耐受性评价试验指南（试行）》，以泌乳奶牛为靶动物，开展杜仲的安全性研究试验，确定其在泌乳奶牛上的安全使用剂量。

1　材料与方法

1．1 试验材料

试验所用杜仲叶提取物来自张家界恒兴生物科技有限公司。试验前，随机取样，送往张家界市产（商）品质量监督检验所进行样品成分析，杜仲叶提取物主要成分含量如表1。

表1　杜仲叶提取物主要成分含量Table 1　Main component contents of Eucommia ulmoides leaf extract

1．2 试验动物及饲粮

试验于北京中地种畜有限公司养殖场进行。将60头日产奶量（36．7±3．6）kg荷斯坦泌乳奶牛按体重、胎次、泌乳天数和产奶量相同或相近的原则进行配对，随机分为4组，每组15个重复，每个重复1头牛。4组奶牛饲粮除了杜仲叶提取物添加量不同外，其他营养水平保持一致。基础饲粮参照我国《奶牛饲养标准》（NY／T 34—2004）［6］配制，其组成及营养水平见表2。对照组饲喂基础饲粮，试验组分别在基础饲粮上添加20、100和200 g／（d·头）杜仲叶提取物，混合均匀后添加到供试牛饲粮中，确保奶牛完全采食。预试期10 d，正试期60 d。

表2　基础饲粮组成及营养水平（干物质基础）Table 2　Compositions and nutrient levels of the basal diet（DM basis）　%

续表2

杜仲叶提取物剂量设定的根据如下：湖南张家界恒兴生物科技有限公司推荐奶牛饲粮中添加剂量为20 g／（d·头），按照《饲料和饲料添加剂畜禽靶动物耐受性评价试验指南（试行）》，本试验设定该推荐剂量的5倍即100 g／（d·头）作为有效剂量组，该推荐剂量的10倍即200 g／（d·头）作为多倍剂量组。

1．3 试验动物管理

试验牛集中在同一牛舍，散栏饲养，全混合日粮（TMR）饲喂，自由饮水。采用荷兰进口奶牛自动采食槽（roughage intake control，RIC）进行饲喂，采食量由采食槽自动测定得出。每天随时观察牛的食欲、反刍、精神、粪尿以及是否有乳房炎发生等行为情况，做好每一项记录。

1．4 测定指标及方法

1．4．1 干物质采食量的测定

用RIC测定各组每头牛每天的干物质采食量。

1．4．2 生产性能测定

试验于第1天、第15天、第30天、第45天、第60天记录产奶量，同时收集所有试验牛的奶样，送北京奶牛中心分析乳脂率、乳蛋白率、乳糖含量、体细胞数。

1．4．3 饲料营养物质表观消化率的测定

于正试期最后7 d进行消化试验，每组随机选5头牛，连续3 d采用全收粪法收集饲料样品和粪样，用以计算干物质、粗蛋白质（CP）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）消化率。根据美国分析化学家协会（AOAC）（1990）所描述的方法测定饲料中常规指标。

1．4．4 血样生理指标和生化指标测定

试验第1天、第15天、第30天、第45天、第60天，每组随机抽检9头奶牛，于晨饲后2 h利用真空采血管进行尾静脉采血，4℃离心（911×g，20 min），分离血清，置－20℃冰箱保存，用于血液生化指标的测定；全血样品加抗凝剂后冰浴条件下送中国农业大学动物医院进行血液生理指标的检测。

血液生理指标主要包括白细胞（WBC）数、红细胞（RBC）数、血红蛋白（HGB）浓度、红细胞比积（HCT）、血小板（PLT）数等指标。血液生理指标由Abbott CELL⁃DYN 3700血液分析仪（美国雅培公司）进行测定。

生化指标主要指谷氨酸氨基转移酶（ALT）、天门冬氨酸氨基转移酶（AST）、总蛋白（TPRO）、白蛋白（ALB）、尿素氮（UN）、总胆红素（TBILI）、非酯化脂肪酸（NEFA）、β－羟基丁酸（BHBA）等指标。血液生化指标由贝克曼LX20全自动生化分析仪（美国贝克曼库尔特公司）进行测定。

1．5 统计分析

数据采用Excel 2007进行整理。采用SPSS 19．0进行单因素方差分析（one⁃way ANOVA），方差齐性时采用Duncan氏法多重比较；试验数据统计结果表示为平均值±标准误，P＜0．05表示差异显著。

2　结果与分析

2．1 杜仲叶提取物对泌乳奶牛生产性能的影响

由表3可见，试验全期（1～60 d），与对照组相比，20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组和100 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的干物质采食量与对照组相比差异不显著（P＞0．05），但是100 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的干物质采食量比对照组降低0．78%；200 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的干物质采食量显著低于其他3组（P＜0．05），且比对照组降低3．42%，说明添加高剂量杜仲叶提取物［（100和200 g／（d·头）］由于适口性较差，降低了奶牛的干物质采食量。20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的产奶量显著高于其他3组（P＜0．05）；100 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的产奶量比对照组降低1．38%（P＞0．05）。添加杜仲叶提取物对各组乳糖含量没有显著影响（P＞0．05）。20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的乳蛋白含量较其他3组有提高，但是未达到显著水平（P＞0．05）。20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的乳脂含量显著高于200 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组（P＜0．05），高于对照组和100 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组（P＞0．05）。对照组、20g／（d·头）杜仲叶提取物试验组和100 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的体细胞数均显著低于200 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组（P＜0．05）［试验起始时各组体细胞数一致，无显著差异（P＞0．05）］，体细胞数随杜仲叶提取物添加剂量的变化具有较好的二次曲线拟合度，拟合曲线为：Y＝133．578－99．059X＋24．795X2（Y＝体细胞数，X＝杜仲叶提取物添加剂量，P＜0．05，R2＝0．468），结果说明杜仲叶提取物添加量并非越高越好，而且高剂量添加［（200 g／（d·头）］反而使体细胞数升高。

表3　杜仲叶提取物对泌乳奶牛生产性能的影响Table 3　Effects of Eucommia ulmoides leaf extract on performance of lactating dairy cows

2．2 杜仲叶提取物对泌乳奶牛营养物质消化率的影响

由表4可见，200 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的干物质消化率显著低于其他3组（P＜0．05），且比对照组、20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组和100 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组分别降低4．21%、4．45%和4．31%，而对照组、20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组和100 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组3组之间的差异不显著（P＞0．05）。200 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的粗蛋白质消化率显著低于20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组和100 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组（P＜0．05），且比对照组降低8．59%（P＞0．05）。200 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的中性洗涤纤维消化率显著低于其他3组（P＜0．05），且比对照组、20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组和100 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组分别降低10．83%、12．59%和11．81%。200 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的酸性洗涤纤维消化率显著低于20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组和100 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组（P＜0．05），而且比对照组降低15．98%（P＞0．05）。20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组和100 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的干物质、粗蛋白质、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维消化率均高于对照组，但是差异不显著（P＞0．05）。以上结果说明，添加20和100 g／（d·头）杜仲叶提取物对奶牛营养物质的消化率有促进作用，但是添加200 g／（d·头）杜仲叶提取物对营养物质的消化具有抑制作用。

表4　杜仲叶提取物对泌乳奶牛营养物质消化率的影响Table 4　Effects of Eucommia ulmoides leaf extract on nutrient digestibility of lactating dairy cows　%

2．3 杜仲叶提取物对泌乳奶牛血液指标的影响

由表5可见，各组的白细胞数较对照组都高，但未达到显著水平（P＞0．05）。20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的红细胞数显著低于其他3组（P＜0．05）。100 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组和200 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的血红蛋白浓度显著高于对照组（P＜0．05）。200 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的红细胞比积显著高于对照组（P＜0．05）。各组血小板数、谷氨酸氨基转移酶活性及总胆红素、总蛋白、白蛋白、β－羟丁酸含量差异不显著（P＞0．05）。20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的天门冬氨酸氨基转移酶活性高于其他3组，且显著高于100 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组和200 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组（P＜0．05）。20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的尿素氮显著高于对照组和100 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组（P＜0．05）。20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的游离脂肪酸显著高于200 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组（P＜0．05）。

由表5中结果可见，随着杜仲叶提取物剂量的增加，各组血液生理指标和生化指标均在正常值范围内，说明添加杜仲叶提取物并未引发泌乳奶牛血液生理和生化指标发生严重的代谢异常，出现病理表现。

3　讨 论

3．1 杜仲叶提取物对泌乳奶牛生产性能的影响

杜仲对动物生产性能的影响已有报道，多数研究结果显示其对动物具有促生长作用，同时可改善动物产品品质；但是国内外未见对杜仲的安全性研究。王建辉等［10］在研究杜仲提取物在猪生产中作用发现，杜仲素能显著提高20～60 kg猪群的平均日增重，降低20～90 kg猪群的料重比；王福明等［11］对建昌鸭的屠宰试验表明，饲粮中添加9 g／kg杜仲粉能显著提高肉用仔鸭的生长速度，改善肉质品质；邹吉祥等［4］研究表明，添加杜仲益生素可使试验组奶牛平均日产奶量比对照组增加2．07 kg，比对照组高13．0%，同时乳蛋白率有所提高；孙玉丽等［5］通过给试验组奶牛每日灌服20 g杜仲素后发现，杜仲素的添加对奶牛采食量无明显影响，对产奶量基本没有影响，对乳脂率有提高作用。在本研究中，20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的奶牛采食量和产奶量都高于其他3组，说明添加该剂量的杜仲叶提取物促进了奶牛的采食，提高了产奶量，与邹吉祥等［4］的结果一致；同时20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组的牛奶乳脂率有升高趋势，与孙玉丽等［5］的结果一致，可能是因为杜仲叶提取物中含有的多种营养物质，促进饲粮养分的吸收，提高了机体内乳脂的合成。但添加100和200 g／（d·头）杜仲叶提取物时奶牛干物质采食量低于对照组，同时添加100 g／（d·头）杜仲叶提取物时奶牛产奶量比对照组降低1．38%，主要原因在于添加高剂量的杜仲叶提取物［100和200 g／（d·头）杜仲叶提取物］导致奶牛适口性较差，降低饲粮采食量，进而影响产奶量。

表5　杜仲叶提取物对泌乳奶牛血液指标的影响Table 5　Effects of Eucommia ulmoides leaf extract on blood indices of lactating dairy cows

体细胞主要是白细胞和少量乳腺组织脱落的上皮细胞。在正常的生理状态下，乳腺分泌液中含有一定数量的体细胞。当乳腺受到外来影响，主要是有害细菌进入乳房内，就会产生白细胞对抗有害菌，保护乳腺的健康，所以体细胞数可直接反映乳腺的健康状况。从本试验结果看，20 g／（d·头）杜仲叶提取物试验组体细胞数明显低于其他3组，可能是由于奶牛饲粮中适量的添加杜仲叶提取物［20 g／（d·头）］能提高机体的免疫力和乳腺组织的修复能力，但是添加高剂量杜仲叶提取物［200 g／（d·头）］抑制了奶牛对饲粮的采食，奶牛整体健康状况变差，导致体细胞数降低。

3．2 杜仲叶提取物对泌乳奶牛营养物质消化率的影响

杜仲叶提取物对泌乳奶牛营养物质消化率的影响未见报道。本试验研究发现，在泌乳奶牛饲粮中添加20和100 g／（d·头）杜仲叶提取物对奶牛营养物质的消化率有促进作用，但是添加200 g／（d·头）杜仲叶提取物对营养物质的消化具有抑制作用。产生以上结果的主要原因是杜仲叶提取物中含有绿原酸、多糖、维生素及矿物质等多种活性物质，因此适量添加杜仲叶提取物［20 g／（d·头）］促进了奶牛饲料中粗蛋白质、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维等营养物质降解，进而提高了这些营养物质的消化率；但是高剂量添加杜仲叶提取物［200 g／（d·头）］时由于奶牛适口性降低，反而不利于营养物质的采食，进而降低营养物质消化率。

3．3 杜仲叶提取物对泌乳奶牛血液指标的影响

白细胞是细胞系统疾病的重要指示细胞，本试验对照组的白细胞值稍低于其他3组，但各组均在合理范围之内，说明群体并未感染严重炎症。谷氨酸氨基转移酶、天门冬氨酸氨基转移酶主要分布在肝脏的肝细胞内，肝细胞坏死时谷氨酸氨基转移酶、天门冬氨酸氨基转移酶就会升高，其升高的程度与肝细胞受损的程度相一致［11］；本试验结果显示添加杜仲叶提取物后各试验组谷氨酸氨基转移酶、天门冬氨酸氨基转移酶均未出现显著升高，且都在标准值范围。胆红素是血液循环中衰老红细胞在肝脏、脾脏及骨髓的单核一吞噬细胞系统中分解和破坏的产物。若机体内生成胆红素过多超过了肝细胞处理胆红素的能力，或者肝细胞处理胆红素的能力下降，以及胆红素排泄障碍等均可使血中胆红素含量增高［12］；本试验中添加杜仲叶提取物后各组胆红素含量都在正常范围内且差异不显著。由于大部分血浆蛋白均由肝脏合成，当肝细胞受损时血浆蛋白合成减少，一旦肝脏合成功能下降，总蛋白、白蛋白等指标在血液中浓度随之降低，其降低程度与肝脏合成功能损害程度呈正相关，特别是白蛋白明显减少；本试验中总蛋白和白蛋白的含量并未出现明显变化。另有研究表明，总蛋白低于正常值就表明奶牛营养及吸收有障碍，而高于正常值则表明有感染的发生［13］；从测得的数值来看，各组都在正常值范围内，未发生异常。尿素氮含量反映了肾脏功能与体内蛋白质分解代谢的状况；其含量升高，表明肾功能受到损伤以及内源蛋白质分解加快［14］；本试验中各组都在正常值范围内。血液中β－羟丁酸和游离脂肪酸含量是反映奶牛能量代谢及平衡情况的关键指标。β－羟丁酸的是导致酮症的主要物质，正常值小于1．0 mmol／L，当其在1．0～2．5 mmol／L时为亚临床型酮病；当奶牛体内的葡萄糖消耗量过大，机体就会动员体脂，将脂肪脂解生成甘油和脂肪酸，大量游离脂肪酸进入血液，成为游离脂肪酸［15］。所以亚临床酮病和能量负平衡条件下，血液中的游离脂肪酸水平会提高；本试验中β－羟丁酸值均小于1．0 mmol／L，游离脂肪酸均处于正常值范围，说明添加杜仲叶提取物对奶牛能量代谢没有影响。

4　结 论

综上所述，同时结合生产实际，推荐以100 g／（d·头）杜仲叶提取物作为奶牛最高安全使用剂量。

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Safety Research on Eucommia ulmoides Leaf Extract for Lactating Dairy Cows

YAO Kun

1

MAO Jiang

2∗

DU Yun

1

WANG Dezhi

3

LI Shengli

1∗∗

CAO Zhijun

1∗∗

（责任编辑 武海龙）

（1．State Key Laboratory of Animal Nutrition，College of Animal Science and Technology，China Agricultural University，Beijing 100193，China；2．College of Animal Science，Xinjiang Agricultural University，Urumchi 830052，China；3．Zhangjiajie Hengxing Biological Technology Co．，Ltd．，Zhangjiajie 427000，China）

∗Contributed equally

∗∗Corresponding authors：LI Shengli，professor，E⁃mail：lishenglicau＠163．com；CAO Zhijun，associate professor，E⁃mail：ruminant315＠126．com

Abstract：This experiment was conducted to study the safety supplemental dosage of Eucommia ulmoides leaf extract for lactating dairy cows．Sixty Chinese Holstein cows were randomly allocated to 4 groups with 15 repli⁃cates per group and 1 cow per replicate based on the same weight，parity，duration of lactation and milk yield．The control group was fed with the basal diet，and the experimental groups were fed with the basal diet supple⁃mented with 20，100 and 200 g／（d·cow）Eucommia ulmoides leaf extract，respectively．The adaptation peri⁃od to the diet was 10 days while the formal experimental period was 60 days．The results showed as follows：adding appropriate Eucommia ulmoides leaf extract［20 g／（d·cow）could increase dry matter intake，milk yield and milk fat percentage of lactating dairy cows，and decrease somatic cell count（SCC）；the dry matter intake in 100 g／（d·cow）Eucommia ulmoides leaf extract group could be reduced by 0．78%compared with that in control group（P＞0．05），and the milk yield decreased by 1．38%compared with that in control group （P＞0．05）；the dry matter intake in 200 g／（d·cow）Eucommia ulmoides leaf extract group could be signifi⁃cantly reduced by 3．42%compared with that in control group（P＜0．05），and the SCC in 200 g／（d·cow）Eucommia ulmoides leaf extract group was significantly increased compared with that in the other three groups （P＜0．05）．Adding appropriate Eucommia ulmoides leaf extract［20 g／（d·cow）］could promote nutrient di⁃gestibility of lactating dairy cows，but adding high⁃dose Eucommia ulmoides leaf extract［200 g／（d·cow）］could cause the inhibition of nutrition digestion of lactating dairy cows．Adding high⁃dose Eucommia ulmoides leaf extract［100 and 200 g／（d·cow）］hadn’t a negative effect on blood indices of lactating dairy cows．It is concluded that 100 g／（d·cow）Eucommia ulmoides leaf extract is advised as the highest dose of security based on production practice．［Chinese Journal of Animal Nutrition，2015，27（8）：2551⁃2558］

Key words：lactating dairy cows；Eucommia ulmoides；safety

作者简介：姚 琨（1980—），女，内蒙古凉城人，硕士，从事反刍动物营养与饲料研究。E⁃mail：cauyaokun＠126．com

基金项目：2013年饲料质量安全监管项目（2130109）

收稿日期：2015－03－05

doi：10．3969／j．issn．1006⁃267x．2015．08．029

文章编号：1006⁃267X（2015）08⁃2551⁃08

文献标识码：A

中图分类号：S823