湿啤酒渣组合对经产奶牛产奶性能的影响

王星凌，陶海英，朱荣生，游 伟，赵红波，黄保华*，杨赵军

(1. 山东省农业科学院畜牧兽医研究所，山东 济南 250100；2. 山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室，山东 济南 250100；3.山东美事达农牧科技有限公司，山东 济南 251400)

湿啤酒渣组合对经产奶牛产奶性能的影响

王星凌1,2，陶海英1,2，朱荣生1,2，游 伟1,2，赵红波1,2，黄保华1,2*，杨赵军3

(1. 山东省农业科学院畜牧兽医研究所，山东 济南 250100；2. 山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室，山东 济南 250100；3.山东美事达农牧科技有限公司，山东 济南 251400)

本研究采用湿啤酒渣、饲料枣和大豆皮3种组合替代部分玉米-豆粕型日粮测定奶牛产奶性能的影响效果。40头产奶日期相近(112.4±12.17 DIM)的经产荷斯坦奶牛随机分为4个试验组，玉米-豆粕型日粮的对照组粗蛋白质(CP)为13.94 %、产奶净能(NEl)7.24 MJ/kg和赖氨酸(Lys)0.58 %，试验1组到3组依次为饲料枣和大豆皮组合、湿啤酒渣和饲料枣组合及湿啤酒渣、饲料枣和大豆皮组合。结果表明，试验3组产奶量平均为27.75 kg/d，略高于与对照组(27.20 kg/d)和试验2组(27.25 kg/d)，高于试验1组产奶量(26.65 kg/d)，但差异不显著(P> 0.05)；试验3组血液生化指标中仅血尿素氮(4.42 mmol/L)明显低于试验1组(5.26 mmol/L)(P< 0.05)；试验3组和2组的产奶纯收入最高，试验1组和对照组的最低(P< 0.05)。日粮粗蛋白质水平保持在13.9 %条件下，添加湿啤酒渣和饲料枣的快速降解非纤维碳水合化物和降解蛋白质可以弥补日粮中赖氨酸浓度的不足，湿啤酒渣组合有助于提高产奶量，增加产奶纯收入。

湿啤酒渣；产奶量；血液生化指标；产奶纯收入；产奶奶牛

湿啤酒渣(Wet brewer’s grains)是啤酒工业的主要副产品，是以大麦为原料，经发酵提取籽实中可溶性碳水化合物后的残渣。每生产1 t啤酒大约产生1/4 t的干啤酒渣，我国啤酒渣年产量已达1000多万t，这意味着湿啤酒渣年潜在产量可达到1250万t，产量巨大，是反刍动物优秀和廉价的饲料来源，又是因不能及时利用导致严重环境污染的主要来源。鉴于糟渣的适口性、经济性和环境因素，通常以湿态饲喂家畜。湿啤酒渣蛋白含量较高，可以替代产奶牛的部分精补料，直接饲喂避免了加工引起的干燥成本和养分损失，提高了家畜的利用效率。奶牛养殖业的快速发展要求更多的饲料粮，为了缓解人畜争粮的矛盾和降低养殖成本，有必要开发利用湿啤酒渣这类非粮饲料。虽然传统的玉米加豆粕日粮饲喂奶牛带来稳定的乳成分指标和产奶量，同时也维持较高的饲料成本，当奶价较低时，奶牛产奶利润相当微薄。在不影响奶牛产奶性能的情况下，利用湿啤酒渣等非粮饲料可以替代部分传统饲料，降低产奶牛养殖的饲料成本，更大程度地提升奶牛养殖的经济效益。本研究选用日产奶量30 kg经产奶牛，用玉米-豆粕典型日粮作对照，分别采用湿啤酒渣为主、饲料枣和大豆皮辅之非粮饲料组合配制成不同奶牛日粮，测定奶牛泌乳性能、血液生化指标和经济效益。

1 材料与方法

1.1 动物和饲养

40头经产荷斯坦奶牛(112.4 (12.17 DIM)根据产奶量、DIM、胎次和体况随机分为4个试验组，每组10头奶牛。玉米-豆粕型的对照组日粮13.94 % 粗蛋白质(CP)和0.58 %赖氨酸(Lys)，依次为饲料枣和大豆皮组合、湿啤酒渣和饲料枣组合及湿啤酒渣、饲料枣和大豆皮组合的试验1组到3组为13.9 %CP和0.54～0.52 %Lys，对照组的日粮产奶净能7.24 MJ/kg，其它3个组的产奶净能7.03 MJ/kg(表1)。试验奶牛饲喂10 d试验日粮作为适应期，然后开始105 d正试期。 试验在山东美事达农牧科技有限公司规模化奶牛场进行。

由于添加了湿啤酒渣、饲料枣和大豆皮非粮组合，3个试验组日粮产奶净能略低于对照组。4个组日粮蛋白含量的一致性(13.9 %)和3个试验组日粮产奶净能的一致性避免了组间营养成分的变化对奶牛产奶性能的影响。4种日粮配方均依据美国NRC产奶牛营养需要[1]，采用 CPM-Dairy v3.07a软件程序进行配制[2]。所有试验奶牛日喂2次全混合日粮(TMR)，TMR由搅拌车混合、干物质含量达45 %。饲喂时间早晨06：00和下午18：00。日喂量调整到剩料干物质约7 %。剩料在每天早晨06：00之前收集和称重。

1.2 采样和分析

试验奶牛每天挤奶两次，每两周记录日产奶量，收集的奶样用乳成分及体细胞分析仪(丹麦Foss公司生产，型号CombiFoss FT+)红外技术分析乳样中的乳脂肪、乳蛋白质、乳糖、总固形物和体细胞；饲料在产奶试验的最后一天，早晨饲喂后4 h每头牛颈静脉采集15 mL血液，立即置于3000 × g下离心15 m，吸取血清保存于-20 ℃待分析。血浆中的血糖、尿素氮(BUN)、甘油三酯(TG)和β-羟丁酸(BHBA)用全自动生化分析仪(日立7170A)测定，血糖用葡萄糖氧化酶比色法测定[4]，尿素氮用脲酶比色法测定[5]，甘油三酯(TG)用激酶比色法测定，β-羟丁酸(BHBA)用脱氢酶比色法测定[6]，试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。

表1 4种试验日粮配方和主要养分

注：除了产奶净能，配方的营养组成均为实测值。

Note: The nutrient values of the four diets were analyzed by Lab except for NEl.

原料按AOAC分析常规成分[3]。

1.3 数据统计

收集的试验数据用Excel(2007)整理统计后，所有数据均采用平均值±标准差表示。采用SPSS15.0软件中的方差分析(One-way ANOVA)进行显著性检验和LSD法多重比较。

2 结果与分析

2.1 干物质摄入和奶产量

表2列出4个组的日粮干物质摄入、产奶量和乳成分。4个组的各项指标均无显著差异(P> 0.05)。4种日粮干物质摄入量相同，湿啤酒渣实际日喂量6 kg/头，这对奶牛采食量无影响。尽管4个组的各项指标很接近，试验1组产奶量呈下降趋势，对照组、试验2组和3组产奶量相近，试验3组产奶量略占优势(27.75 kg/d)；对照组和试验1组乳脂率(4.01 %和3.97 %)略高于试验2组和3组；试验1组乳糖(4.48 %)略低于其它3组；对照组和试验3组乳蛋白最高，达到2.87 %；不同试验组间的总固形物和体细胞均无明显变化(P> 0.05)。

2.2 不同日粮对血液生化指标的影响

表3列出了4个组的日粮对血液生化指标的影响，4个组的血糖(GLU)、甘油三酯(TG)和β-羟丁酸(BHBA)组间差异不显著(P> 0.05)。试验1组的血尿素氮(BUN)浓度(5.26 mmol/L)明显高于试验3组(4.42 mmol/L)(P< 0.05)，与对照组和试验2组差异不显著(P> 0.05)。本试验中在4组相同的蛋白质和3个试验组相同的产奶净能条件下，试验1组随着降低日粮的赖氨酸浓度，血液中的尿素氮浓度明显上升；而试验2组和3组可能由于使用了湿啤酒渣的缘故，随着降低日粮的赖氨酸浓度，血尿素氮(BUN)浓度未见变化。

2.3 经济效益

表4列出了4个组产奶经济效益分析。由于添加了湿啤酒渣、饲料枣或大豆皮的不同组合，日粮成本和日粮摄入成本由对照组到试验3组逐组降低。试验3组的产奶量最高和日粮摄入成本最低，导致产奶纯收入最高，然后依次为试验2组、对照组和试验1组。其中，试验3组产奶纯收入比对照组和试验1组分别高4.99和5.58元/d·头(P< 0.05)，试验2组比对照组和试验1组分别高1.86和2.45元/d·头(P> 0.05)。

表2 不同日粮对产奶量和乳成分的影响

表3 不同日粮对血液生化指标的影响

注：同行肩注不同小写英文字母(P<0.05)表示差异显著，相同字母(P>0.05)表示差异不显著。下同。

Note: Different lowercase letters superscript in the same row mean significant difference at 0.05 level,and same small letter superscript show no significance at 0.05 level. The same as below.

表4 不同日粮对产奶效益的影响

注：产奶纯收入= 牛奶收入 - 饲料支出。

Note: Milk net income = total milk income - daily intake cost.

3 讨 论

3.1 干物质摄入和奶产量

湿啤酒渣除含有淀粉外，还含有较高的蛋白质以及未知的促奶因子，具有很好的适口性；湿啤酒渣可单独饲喂或直接添加到TMR与其它精粗料混合。大豆皮除含有12 %CP外，所含的洗涤纤维完全可以被奶牛瘤胃微生物降解，不会产生剧烈的有机酸，而维持瘤胃稳定的内环境。饲料枣主要含有碳水合化物的糖分和奶牛适口性好，饲料枣不经任何处理直接整颗添加到精饲料或TMR。3个非粮饲料来源广泛，价格低廉，有潜力替代部分奶牛常用饲料，而且产奶牛对3个非粮饲料食欲旺盛，促进干物质采食量。

Conrad and Porter[7-8]比较了湿和干啤酒渣饲喂奶牛的产奶效果，结果产奶量相近，但湿啤酒渣因采食量低，饲料效率优于干啤酒渣；在相同采食量条件下，湿啤酒渣的氮沉积和利用率也优于干啤酒渣。Conrad and Rogers[9]提出湿啤酒渣比干的促进奶牛产奶量，虽然在日粮中提高湿啤酒渣的含量可以降低采食量，但不影响产奶量。在玉米青贮和苜蓿日粮替代15 %和30 %豆粕和大麦，湿啤酒渣不影响奶牛产奶量、乳成分、瘤胃挥发性脂肪酸和pH[10]；而Davis 等[11]观察到替代玉米青贮日粮中豆粕超过20 %，湿啤酒渣就降低奶牛产奶量和干物质摄入量。

王星凌等[12]测定了日粮Lys含量(0.58 %)对奶牛产奶量的影响，日粮Lys含量下降，奶牛产奶量也随之下降。本研究试验1组的日粮Lys浓度比对照组仅降低0.04 %，产奶量依然呈下降趋势；而试验2组和3组Lys浓度比对照组降低0.06 %，产奶量却与对照组相同甚至略高，尤其是试验3组。瘤胃微生物合成蛋白质对奶牛生产有重要作用。饲料枣虽含有碳水合化物的糖分，还不足以刺激瘤胃微生物强烈降解和合成；湿啤酒渣不仅含可发酵淀粉10 %，而且瘤胃降解蛋白达60 %[2]，啤酒渣和饲料枣组合与啤酒渣、饲料枣和大豆皮组合在日粮的添加量分别为9.55 %和11.97 %，这一数量足以刺激瘤胃微生物强烈降解和合成，菌体蛋白容易消化吸收，这样就提高了小肠可吸收蛋白质的数量和质量。

饲料碳水合化物在瘤胃有效促进蛋白质降解，这意味着瘤胃微生物蛋白质合成趋势增加[13-14]。Petitclerc等[15]提出了日粮中淀粉和糖分影响瘤胃微生物蛋白质合成的有效性和随后的乳蛋白合成的氨基酸有效性。Chamberlain等[16]认为日粮快速降解糖分更有助于瘤胃微生物蛋白质合成。Poore等[17]指出日粮快速降解淀粉同样有助于产奶量和乳蛋白合成。本研究所用湿啤酒渣和饲料枣的试验组合，尤其加上大豆皮可降解纤维提供能量，显然很有助于瘤胃微生物蛋白质合成，稳定瘤胃代谢内环境，这样就有可能弥补日粮中Lys浓度的不足，提高奶牛产奶量和乳蛋白率。

3.2 不同日粮对血液生化指标的影响

血尿素氮(BUN)是N代谢在动物机体的终产物，也是本试验唯一的非能量血液代谢物。低品质的日粮蛋白质可以导致高浓度的尿素氮，高浓度的尿素氮意味着奶牛对日粮CP的无效利用[18]。BUN浓度反映了日粮CP在动物体内利用状况，日粮CP利用效果差，BUN浓度也会随之明显升高(P< 0.05)。

血糖(GLU)、甘油三酯(TG)和β-羟丁酸(BHBA)均为血液能量代谢物，反映奶牛机体能量代谢状况。Socha 等[19]认为是日粮养分影响BHBA和血糖浓度的效应很短暂，在平衡状态下BHBA和血糖浓度不受日粮养分影响。Miller 等[20]认为血糖浓度不会限制乳合成。血清BHBA来自瘤胃上皮的丁酸氧化或来自肝脏用于乳腺组织能量的酮体生成。血清BHBA高浓度引起肝脏酮体生成增多，也可能与脂肪酸不完全氧化有关系。本试验血糖、TG和BHBA浓度不随日粮CP或Lys含量的提高而发生改变，但饲料枣和大豆皮组合的试验1组血糖和BHBA浓度在数字上略低于其它3个处理(P> 0.05)。

3.3 经济效益

产奶经济效益分析结果表明(表3)，对照组采用典型的玉米豆粕日粮导致成本最高，产奶量和乳成分正常；试验2和3组分别添加湿啤酒渣和饲料枣组合与啤酒渣、饲料枣和大豆皮组合降低了日粮成本，同时维持了产奶量，尤其是湿啤酒渣、饲料枣和大豆皮组合的试验3组不仅产奶量呈上升趋势，而且乳成分不受影响，产奶纯收入最高(P< 0.05)。试验3组和对照组相比，产奶量仅提高2.02 %(P> 0.05)，而产奶纯收入提高6.37 %(P< 0.05)；和试1组相比，产奶量仅提高4.13 %(P> 0.05)，产奶纯收入提高7.04 %(P< 0.05)。试验3组和2组的产奶纯收入最好，说明适当降低日粮赖氨酸浓度条件下，通过饲料枣和湿啤酒渣的快速降解非纤维碳水合化物和降解蛋白质有助于合成瘤胃微生物蛋白质，提高奶牛产奶量，增加产奶纯收入；试验1组日粮蛋白质和产奶净能与试验3组相同，但没添加湿啤酒渣，导致产奶量低，产奶纯收入最差。

4 结 论

试验以CP 13.9 %和总Lys 0.58 %的玉米-豆粕日粮为基础，分别添加湿啤酒渣、饲料枣或大豆皮3种组合。4种日粮CP水平保持不变，赖氨酸浓度因添加湿啤酒渣、饲料枣或大豆皮适当下降。饲料枣和大豆皮组合的日粮赖氨酸浓度下调幅度最小(0.04 %)，但产奶量呈下降趋势；湿啤酒渣和饲料枣组合及湿啤酒渣、饲料枣和大豆皮组合的日粮赖氨酸浓度下调幅度最大(0.06 %)，均维持甚至提高产奶量，产奶效益最好；湿啤酒渣和饲料枣组合及湿啤酒渣、饲料枣和大豆皮组合的血液指标与玉米-豆粕日粮无明显差异。因此，日粮CP水平保持在13.9 %，赖氨酸浓度适当下降，湿啤酒渣和饲料枣组合及湿啤酒渣、饲料枣和大豆皮组合的低成本日粮提高产奶经济效益，维持甚至提高奶牛产奶量和乳成分。

[1]NRC. Nurtient Requirements of Dairy Cattle[M]. 7threv ed. Natl. Acad. Press, Washington, D.C. 2001.

[2]CPM Dairy V 3.07a, Dairy Cattle Ration Analyzer[M]. Department of Animal Sciences, Cornell University, Ithaca, NY. 2002.

[3]AOAC. Official Methods of Analysis[M]. 16th ed. Association of Official Analytical Chemists, Gaithersburg, MD. 1997.

[4]Gochman N, J. M. Schmitz. Application of a new peroxide indicator reaction to the specific, automated determination of glucose with glucose oxidase[J]. Clin. Chem., 1972, 18(9):943-950.

[5]Marsh W H, B. Fingerhut, H. Miller. Automated and manual direct methods for the determination of blood urea[J]. Clin. Chem., 1965, 11(6):624-627.

[6]Cant J P, E. J. DePeters, R. L. Baldwin. Mammary uptake of energy metabolites in dairy cows fed fat and its relationship to milk protein depression[J]. J. Dairy Sci., 1993, 76(8):2254-2265.

[7]Conrad H R, R. M. Porter. Comparative nutritive value of brewers grains[M]. P-17 of 1975 Dairy day report. Ohio Agric. Res. Dev. Center, Wooster, 1975.

[8]Conrad H R, R. M. Porter. Relative digestibility of wet and dried brewers grains[M]. Final Rep. US Brewers Assoc., Ohio Agric. Res. Dev. Center, Wooster. 1976.

[9]Conrad H R, J. A. Rogers. Comparative nutritive value of brewers wet and dried grains for dairy cattle[C]. Page 26 in US Brewers Assoc. Inc., Feed Conf., 1977.

[10]Murdock F R, A. S. Hodgson, R. E. Riley Jr. Nutritive value of wet brewers grains for lactating dairy cows[J]. J. Dairy Sci., 1981, 64(9):1826-1832.

[11]Davis C L, D. A. Grenawalt, G. C. McCoy. Feeding value of pressed brewers grains for lactating dairy cows[J]. J. Dairy Sci., 1983, 66(1):73-79.

[12]王星凌，刘春林，赵红波， 等. 日粮粗蛋白质水平对中国荷斯坦奶牛产奶性能、氮利用及血液激素的影响[J].动物营养学报，2012, 24(4):669-680.

[13]Castillo A R, E. Kebreab, D. E. Beever, et al. The effect of energy supplementation on nitrogen utilization in lactating dairy cows fed grass silage diets[J]. J. Anim. Sci., 2001, 79(1):240-246.

[14]Nocek J E, J. B. Russell. Protein and energy as an integrated system: Relationship of ruminal protein and carbohydrate availability to microbial synthesis and milk production[J]J. Dairy Sci., 1988, 71(8):2070-2107.

[15]Petitclerc D, P Lacasse, C. L. Girard, et al. Genetic, nutritional, and endocrine support of milk synthesis in dairy cows[J]. J. Anim. Sci., 2000, 78(suppl.3):59-77.

[16]Chamberlain D G, S. Robertson, J. Choung. Sugars vs starch as supplements to grass silage: Effects of ruminal fermentation and the supply of microbial protein to the small intestine, estimated from urinary excretion of purine derivatives, in sheep[J]. J. Sci. Food Agric., 1993, 63(2):189-194.

[17]Poore M H, J. A. Moore, R. S. Swingle, et al. Response of lactating Holstein cows to diets varying in fiber source and ruminal starch degradability[J]. J. Dairy Sci., 1993, 76(8):2235-2243.

[18]Broderick G A, M. K. Clayton. A statistical evaluation of animal and nutritional factors influencing concentrations of milk urea nitrogen[J]. J. Dairy Sci., 1997, 80(11):2964-2971.

[19]Socha M T, D. E. Putnam, B. D. Garthwaite, et al. Improving intestinal amino acid supply of pre-and postpartum dairy cows with rumen-protected methionine and lysine[J]. J. Dairy Sci., 2005, 88(3):1113-1126.

[20]Miller P S, B. L. Reis, C. C. Calvert, et al. Patterns of nutrient uptake by the mammary glands of lactating dairy cows[J]. J Dairy Sci., 1991, 74(11):3791-3799.

(责任编辑 陈 虹)

EffectsofWetBrewer’sGrainsCombinationonPerformanceofLactatingMultiparousDairyCows

WANG Xing-ling1,2, TAO Hai-ying1,2, ZHU Rong-sheng1,2, YOU Wei1,2, ZHAO Hong-bo1,2, HUANG Bao-hua1,2 *,YANG Zhao-jun3

(1. Institute of Animal Science and Veterinary Medicine, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Shandong Jinan 250100, China; 2. Shandong Key Laboratory of Animal Disease Control and Breeding, Shandong Jinan 250100, China; 3. Shandong Meishida Agriculture and Husbandry Technology Co., Ltd, Shandong Jinan 251400, China)

In this study, the effects on performance of lactating dairy cows fed the diets supplemented with three combinations of wet brewer’s grains, feed dates and soy hull were determined. Forty multiparous Holstein cows (112.4±12.17 DIM) were randomly divided into four treatments with four diets. The corn-soybean meal typed diet of control consisted of 13.9 % crude protein (CP), 7.24MJ/kg Net Energy of Lactation (NEl) and 0.58 % lysine (Lys), and treatment 1, 2 or 3 was supplemented with combination of feed dates and soy hull, wet brewer’s grains and feed dates or wet brewer’s grains, feed dates and soy hull. The result showed that milk production of cows for treatment 3 (27.75 kg/d) was slightly higher than that of control or treatment 2 (27.20 kg/d or 27.25 kg/d), milk production of cows for treatment 1 had a decrease (26.65 kg/d) but no significance was found among the diets (P> 0.05). The lactating cows for treatment 1 resulted in the higher concentration of blood urea nitrogen (4.42 mmol/L) compared with that for treatment 3 (5.26 mmol/L) (P< 0.05). Milk net income of cows for treatment 3 was higher than treatment 1 and control (P< 0.05).The rapid degradable non-fiber-carbohydrate and rumen degradable protein in wet brewer’s grains and feed dates could be compensated for the inadequacy of dietary Lys content and resulted in the increase of milk production and net income when dietary CP content was 13.9 %.

Wet brewer’s grains; Milk production; Blood biochemical parameters; Milk net income; Lactating cows

1001-4829(2017)3-0697-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.3.038

S823

A

2016-03-20

山东省农科院科技创新重点项目(2014CZ02-1)；山东省现代农业产业技术体系创新团队建设项目(SDAIT-12-011-07)；现代农业( 肉牛牦牛) 产业技术体系建设专项资金(CARS-38)

王星凌(1961-)，男，山东莱州人，研究员，从事反刍动物营养研究，E-mail: wangxl615@sina.com，*为通讯作者：黄保华(1964-)，男，山东昌邑人，研究员，从事动物营养研究，E-mail: jn-hbh@163.com。