日粮补充脂肪酸钙对泌乳早期奶牛泌乳性能、血液生化指标及激素浓度的影响

张海波

（宜春学院生命科学与资源环境学院，江西宜春 336000）

奶牛在泌乳早期产奶量迅速增加，采食量滞后于泌乳量，为了维持较高产奶量，奶牛动用体脂肪来供给能量，从而降低泌乳早期奶牛体重，使机体处于能量负平衡[1]。奶牛早期能量负平衡既降低产奶量又引起代谢功能发生障碍，导致奶牛酮病、脂肪肝等疾病发生[2-3]，从而影响奶牛遗传潜力的发挥。提高日粮能量浓度是解决泌乳早期奶牛能量负平衡问题的有效手段之一。脂肪酸钙作为一种过瘤胃脂肪酸，可以调控血液激素的释放进而影响机体代谢，还能在一定程度上满足奶牛能量需要，提高奶牛生产性能[4-5]。

在生产实践中，已有的研究多集中在日粮添加脂肪酸对奶牛生产性能及血液生化指标的影响，较少有研究日粮添加脂肪酸钙对泌乳早期奶牛激素浓度的影响。因此，本试验旨在研究日粮添加不同水平脂肪酸钙对泌乳早期奶牛泌乳性能、血液生化指标及激素浓度的影响，为泌乳早期奶牛饲粮中合理添加脂肪酸钙提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与饲养管理 试验动物为30头体况良好、体重600 kg左右、2～4胎、泌乳早期（产犊15～37 d）和日均产奶量22 kg的中国荷斯坦奶牛。试验动物按照奶牛的常规饲养管理进行，每天07:30、14:00和20:00饲喂3次，饲喂后挤奶，其余时间奶牛自由饮水和活动。

1.2 试验设计及日粮 采用单因素试验设计，随机将30头泌乳早期荷斯坦奶牛均分为3组，每组10头，每头为1个重复。对照组饲喂基础日粮，试验组分别在基础日粮上添加200 g/d和400 g/d脂肪酸钙，添加能量占总能量的比例分别为3.04%和5.75%。脂肪酸钙添加剂量参考刘艳琴等[6]、张磊等[7]试验。脂肪酸钙中，脂肪酸含量大于82.5%，钙8.5%～9.5%，水分2.0%～5.0%；在脂肪酸中，饱和脂肪酸占54%，不饱和脂肪酸占46%，长链脂肪酸98%，短链脂肪酸占2%。在预试期1周后进行8周的正式试验。基础日粮参照奶牛饲养标准配制[8]，精粗比50:50，饲喂时先粗料后精料，基础日粮组成及营养成分见表1。

表1 基础日粮组成及营养成分（干物质基础）

1.3 样品采集 试验期间，每隔1周对全部试验奶牛采集1次奶样，每头奶牛在当天的早、中和晚按4:3:3的比例采集混合乳30 mL，用于乳成分测定。在试验开始和结束后对全部试验奶牛空腹颈静脉采血15 mL，静置30 min，离心机3 000 r/min离心10 min，收集血清，-20冰箱保存，用于血清指标测定。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 饲料常规营养成分和干物质采食量（DMI） 饲料的干物质含量、粗蛋白质、粗脂肪、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、钙和磷含量参照张丽英[9]的方法测定。每周测定1次投入饲料和剩余饲料的干物质含量。根据每次饲喂时每头牛投入饲料和剩余饲料的重量，以及每周测定的投入饲料和剩余饲料的干物质含量，计算出每头奶牛的DMI。

1.4.2 产奶量和乳成分 试验期间，每周对全部试验奶牛测定1次产奶量。标准乳计算公式：FCM=0.4×M+15×F×M，FCM为泌乳校正的重量（kg），M为非标准乳的重量（kg），F为非标准乳的乳脂量（kg）。乳蛋白、乳脂率、乳糖和乳非脂固形物率的含量采用FOSS红外乳成分测定仪测定。

1.4.3 血液生化指标和激素浓度 采用全自动生化仪测定血清葡萄糖含量。参照南京建成生物工程公司的试剂盒及方法测定血清游离脂肪酸（FFA）、β-羟丁酸、胰岛素、胰岛素样生长因子1（IGF-1）、胰高血糖素（GC）和瘦素浓度。采用水杨醛比色法测定血清乙酰乙酸。

1.5 统计分析 数据进行Excel 2003初步统计后，用SPSS 19.0统计软件进行单因素方差分析，用Duncan's法进行多重比较。结果以平均值±标准差表示。P＜0.05为差异显著。

2 结 果

2.1 日粮添加不同水平脂肪酸钙对奶牛养分日进食量的影响 根据表1基础日粮营养成分，结合泌乳奶牛采食量测算日养分进食量。如表2所示，200 g/d和400 g/d脂肪酸钙组泌乳净能、粗脂肪和钙的日进食量高于对照组。

表2 不同水平脂肪酸钙添加组泌乳奶牛日粮养分日进食量

2.2 日粮添加不同水平脂肪酸钙对奶牛生产性能的影响由表3可见，与对照组相比，200 g/d和400 g/d脂肪酸钙组显著提高泌乳量、FCR和产奶效率（P＜0.05），2个试验组组间差异不显著（P＞0.05）。与对照组相比，200 g/d和400 g/d脂肪酸钙组对DMI和料乳比的影响差异不显著（P＞0.05）。

2.2 日粮添加不同水平脂肪酸钙对奶牛乳成分的影响 由表4可见，在试验期第8周和第1至8周全期，200 g/d和400 g/d肪酸钙组的乳脂率显著高于对照组（P＜0.05），2个试验组间差异不显著（P＞0.05）。其他指标在预试期及试验期组间均差异不显著（P＞0.05）。

表3 日粮添加不同水平脂肪酸钙对奶牛生产性能的影响

表4 日粮添加不同水平脂肪酸钙对奶牛乳成分的影响 %

2.3 日粮添加不同水平脂肪酸钙对血液生化指标的影响由表5可见，在试验期第8周，与对照组相比，200 g/d和400 g/d脂肪酸钙组显著提高葡萄糖（P＜0.05），显著降低FFA、乙酰乙酸和β-羟丁酸（P＜0.05）。200 g/d和400 g/d脂肪酸钙组间葡萄糖、FFA、乙酰乙酸和β-羟丁酸差异不显著（P＞0.05）。

2.4 日粮添加不同水平脂肪酸钙对能量代谢相关激素浓度的影响 由表6可知，在试验器第8周，与对照组相比，200 g/d和400 g/d脂肪酸钙组显著提高胰岛素和IGF-1浓度（P＜0.05），显著降低GC和瘦素浓度（P＜0.05）。200 g/d和400 g/d肪酸钙组间胰岛素、IGF-1、GC和瘦素浓度差异不显著（P＞0.05）。

表5 日粮添加不同水平脂肪酸钙对血液生化指标的影响

表6 日粮添加不同水平脂肪酸钙对血清胰岛素、胰高血糖素、IGF-1和瘦素的影响

3 讨 论

3.1 日粮添加不同水平脂肪酸钙对奶牛生产性能和乳成分的影响 本试验结果表明，日粮添加200 g/d和400 g/d脂肪酸钙对DMI无明显影响，这与刘艳琴等[6]在奶牛日粮添加200 g脂肪酸钙对DMI差异不显著的结果一致。本研究也发现，日粮添加脂肪酸钙可提高泌乳早期奶牛的产奶量。在不影响DMI情况下，奶牛日粮添加200 g/d和400 g/d脂肪酸钙提高了日粮能量浓度，可在一定程度上满足奶牛泌乳所需能量，故增加产奶量。张磊等[7]研究发现，在奶牛日粮添加200 g/d和400 g/d脂肪酸钙都显著提高了产奶量，但2个试验组间的产奶量差异不显著。

本试验结果表明，试验组与对照组间FCM相差3 kg，相当于奶中额外多排出120 g（3 kg乘以乳脂率4%）脂肪，与对照组相比增加的120 g脂肪来源于外源补充和动用体内贮存脂肪。另外，本研究中试验组与对照组日粮提供的能量分别为36.2、38.4、38.6 NND，而达到试验产奶量需要的能量分别是35.8、39.3、39.7 NND，说明对照组能满足需要，而试验组存在轻微能量负平衡。本研究中，日粮添加200 g/d和400 g/d脂肪酸钙能够提高乳脂含量，这与大多数研究在奶牛日粮添加脂肪酸钙提高乳脂含量的结果一致[5,10]。可能原因是本研究用的脂肪酸钙主要成分为棕榈油，具有较高饱和度，经过瘤胃不发生反应，在十二指肠以长链脂肪酸形式进入血液和乳腺，从而被乳腺直接用于乳脂合成。虽然本研究的试验组存在轻微能量负平衡，奶牛动用体内贮存脂肪在乳腺合成短链脂肪酸，但是乳腺从外源摄取长链脂肪酸的增加量多于体内短链脂肪酸的合成量，使长链脂肪酸的比例大于短链脂肪酸，从而引起乳脂率升高[11]。本研究也发现，日粮添加脂肪酸钙对乳蛋白、乳糖和乳非脂固形物率影响不显著，这与大多数研究在奶牛日粮添加脂肪酸钙对乳蛋白、乳糖和乳非脂固形物率的影响结果一致[4-5]。

3.2 日粮添加不同水平脂肪酸钙对血液指标的影响 本研究中，日粮添加200 g/d和400 g/d脂肪酸钙能够提高血清葡萄糖含量，这与莫放等[12]的报道一致。可能原因是日粮添加棕榈酸钙为乳腺提供了较多的长链脂肪酸，而长链脂肪酸能大量生成脂酰辅酶A，从而反馈抑制乙酰辅酶A的活性，降低还原型辅酶II的利用率，抑制葡萄糖的氧化作用，从而节约葡萄糖，提高血液葡萄糖浓度[17]。本研究中，与对照组相比，日粮添加200 g/d和400 g/d脂肪酸钙显著降低血清FFA、乙酰乙酸和β-羟丁酸浓度，这与刘艳琴等[13]日粮添脂肪酸钙减少酮体生成量的报道一致。可能原因是日粮添加棕榈酸钙，为乳腺泌乳提供较多的长链脂肪酸促进脂酰辅酶A的生成，从而反馈抑制乙酰辅酶A的活性，使乙酰乙酸和β-羟丁酸等酮体生成量减少，进而减少酮病的发生率。以上结果说明，日粮添加脂肪酸钙能够调节泌乳早期奶牛体内能量代谢，促进血清葡萄糖高效利用，降低酮体生成。

3.3 日粮添加不同水平脂肪酸钙对能量代谢相关激素浓度的影响 胰岛素作为调控奶牛体内脂肪代谢重要的激素之一，其浓度上升表明可促进葡萄糖高效利用，降低脂肪分解作用，有助于体脂肪贮存[14]。胰岛素合成受到血清葡萄糖浓度调控，当血清葡萄糖浓度升高时促进胰岛素基因转录，促使胰岛β细胞分泌胰岛素原，胰岛素合成加速，提高胰岛素浓度[15-16]。本研究中，与对照组相比，试验期日粮补充200 g/d和400 g/d脂肪酸钙可提高胰岛素含量。可能原因是脂肪酸钙通过提高葡萄糖浓度来促进血清葡萄糖高效利用，促使胰岛素分泌加强，产生更多胰岛素，减少体脂肪分解。IGF-1是一种功能复杂的多肽因子，可直接与受体结合作用于乳腺，参与调控乳腺发育成熟和乳汁生成，与泌乳量呈正相关[17-18]。本试验日粮补充200 g/d和400 g/d脂肪酸钙可提高IGF-1浓度，说明日粮补充脂肪酸钙可通过提高IGF-1浓度，促进乳汁生成和乳腺泌乳，从而提高泌乳量。

GC是调控奶牛体内能量代谢重要的激素之一，其作用与胰岛素相反，降低GC浓度可提高葡萄糖利用效率，减少脂肪动员，促进体脂肪贮存[19]。瘦素具有调控奶牛体内能量代谢的作用，瘦素负反馈调节胰岛素的合成、分泌，一方面直接抑制脂肪合成，另一方面可以促进脂肪氧化、降低瘦素浓度促进体脂沉积[20]。本研究中，日粮添加200 g/d和400 g/d脂肪酸钙降低GC和瘦素浓度，表明添加脂肪酸钙通过提高血清葡萄糖糖浓度，继而降低GC和瘦素浓度，从而调节泌乳早期奶牛体内脂肪代谢。

4 结 论

综上所述，日粮添加200 g/d和400 g/d脂肪酸钙通过提高胰岛素和IGF-1浓度，降低GC和瘦素浓度，促进血清葡萄糖高效利用，降低酮体生成，调节泌乳早期奶牛体内脂肪代谢，提高泌乳性能，改善乳品质。本试验条件下，日粮中脂肪酸钙的最佳添加剂量为200 g/d。