不同日粮模式对奶牛泌乳性能影响的研究进展

汉雪梅

(宜良县动物卫生监督所，云南 宜良 652112)

现阶段我国奶牛养殖方式主要包括规模化养殖场、奶牛养殖小区和农户散养模式三种类型，不同养殖方式所带来的养殖水平参差不齐，是造成我国奶牛平均产奶量、牛奶品质低下的重要原因。而从营养学角度来分析，规模化养殖场、奶牛养殖小区和农户散养之间的差异主要体现在不同的日粮模式。规模化养殖场一般使用苜蓿干草等优质粗饲料配合一定比例的精料，而奶牛养殖小区一般使用本地低质粗饲料并配以大量精料补充料饲喂奶牛，农户散养主要使用本地低质粗饲料并配以少量精料补充料饲喂奶牛。有研究表明，规模化养殖场能更好的发挥奶牛的生产性能，其平均产奶量是农户散养模式的两倍多[1]。为什么产生这种差异引起了一些学者的关注，并进行了针对性的研究。本文就不同日粮模式对奶牛泌乳性能的影响做一简要综述。

1 不同日粮模式对奶牛泌乳性能的影响

1.1 不同日粮模式对奶牛产奶量的影响

影响泌乳奶牛产奶量的因素有很多，概括起来主要包括以下几个方面：遗传因素、环境因素、管理因素、生理因素与营养因素。从营养角度来说，日粮提供奶牛泌乳所需的营养，其提供的营养物质可以分成两类：(1)小分子物质，如维生素、矿物质、一些酶及抗体等，小分子物质无需经过组织转换而直接到达牛乳中；(2)大分子营养物质，如酪蛋白、白蛋白以及部分乳脂、乳糖等，其主要作为原料在乳腺中经过一系列复杂的生化反应后合成乳成分。

张兴夫(2013年)[2]以羊草、玉米青贮、苜蓿干草、秸秆为粗饲料，配制三种不同日粮：混合粗饲料组(MF：羊草3.7%+玉米青贮26.7%+苜蓿干草23.4%)、高精料秸秆组(A：秸秆35%优化)、低精料秸秆组(B：秸秆53.8%)，分别饲喂3组(每组10头)荷斯坦泌乳奶牛。研究结果表明，MF组及A组日粮饲喂的奶牛产奶量显著高于B组日粮饲喂的奶牛，MF组及A组日粮饲喂的奶牛产奶量无显著性差异。当以玉米秸秆、羊草、苜蓿干草作为唯一粗饲料源，发现粗料来源对奶牛干物质釆食量无显著影响；奶牛产奶量饲喂苜蓿干草日粮有高于玉米秸秆日粮奶牛的趋势，饲喂羊草组居中[3]。康蓉(2014年)[4]在研究不同日粮模式对泌乳中期奶牛生产性能、血液生化指标及泌乳相关激素的影响中，使用苜蓿、羊草及全株玉米青贮作为混合粗饲料与玉米秸秆作为单因子进行研究，也得到了相同的研究结果。王炳(2016年)[5]以23%苜蓿+7%羊草(AH)、30%玉米秸秆(CS)、30%稻草(RS)为粗饲料，混合相同的精料和玉米青贮饲喂经产荷斯坦泌乳奶牛。实验研究结果表明，各实验组奶牛对不同实验日粮的干物质采食量无显著性差异，而AH组实验日粮饲喂的奶牛产奶量显著高于CS组和RS组日粮饲喂的奶牛产奶量。综合以上表明，日粮的优劣对奶牛的生产性能有着重要的调节作用，而日粮的优劣主要取决于粗饲料的品质。优质粗饲料(如苜蓿)饲喂奶牛与饲喂玉米秸秆或者稻草相比，可显著提高奶牛的产奶量。

1.2 不同日粮模式对奶牛乳品质的影响

日粮影响奶牛乳品质的因素有多种，如日粮的能量水平、蛋白含量以及能量和蛋白的交互作用等。

1.2.1 日粮能量对乳品质的影响

日粮中粗饲料所含碳水化合物是反刍动物所需能量物质的主要载体[6]。有研究表明，奶牛饲喂高能量水平的日粮可在一定程度上提高产奶量，但会使乳脂率降低[2]。也有研究发现[4]，不同品质的粗饲料对牛乳脂肪含量的影响不同，与苜蓿青贮相比，玉米青贮降低了其对奶牛的乳脂合成效率。而乳脂肪不但是牛奶中重要的营养成分和主要的能量来源，同时还决定了牛奶的许多理化性质、感官品质及加工特性，因此乳脂率是评价牛奶品质的一个关键指标。由此可见，除了精粗料搭配合理外，还要提高粗饲料品质才能在提高奶牛生产性能的同时提高奶牛乳品质。

1.2.2 日粮蛋白质对奶牛乳品质的影响

康蓉(2014年)[4]以羊草、玉米青贮、苜蓿、玉米秸秆为粗饲料，配制三种不同日粮：混合粗饲料组(MF：羊草3.7%+玉米青贮26.7%+苜蓿干草23.4%)、高精料秸秆组(CS1：秸秆35%优化)、低精料秸秆组(CS2：秸秆53.8%)，其中MF组和CS1组日粮的粗蛋白含量相等(18%)，高于CS2组(13.6%)，分别饲喂3组(每组10头)荷斯坦泌乳奶牛。研究结果显示，MF组的日产乳蛋白量、乳脂肪量、乳糖量、乳固形物量均显著高于CS1组，CS1组显著高于CS2组；MF组的乳蛋白率显著高于CS2组，且CS1组处于MF组和CS2组之间，并与这两组差异均不显著；MF组的乳脂率显著高于CS1组，且CS2组处于MF组和CS1组之间，并与这两组差异均不显著。王炳(2016年)[5]以23%苜蓿+7%羊草(AH)、30%玉米秸秆(CS)、30%稻草(RS)为单因子进行试验，试验研究结果也表明，AH组试验日粮饲喂的奶牛乳蛋白产量及乳糖的合成显著高于CS组、RS组。乳蛋白是乳成分重要的营养指标，它所含有的氨基酸种类、含量和构成比例与人体所需很接近[7]，是一种重要的营养源。以秸秆、稻草等低质粗饲料作为单一粗饲料源的日粮降低了奶牛的乳品质，在其日粮中增加精料浓度，一定程度上可提高奶牛乳品质，但和相同概略养分的优质粗饲料相比还有一定差距。

2 不同日粮模式影响奶牛泌乳性能的可能机制

不同日粮模式对奶牛的采食量、营养物质的摄入、消化代谢、产奶量、牛乳品质能产生显著的影响，不同日粮模式之间的差异主要体现在日粮精粗比、及粗饲料品质上，低质粗饲料相较于优质粗饲料则显著降低泌乳奶牛的产奶量及乳品质。根据奶牛蛋白质代谢特点分析不同日粮模式影响奶牛泌乳性能的可能机制。

2.1 不同日粮模式对奶牛消化道内乳蛋白前体物代谢的影响

反刍动物采食的日粮蛋白进入瘤胃后，在瘤胃微生物的作用下，部分日粮蛋白质降解为氨基酸(AA)、小肽和氨，用于瘤胃微生物蛋白质(MCP)的合成， MCP 和未被瘤胃微生物降解的蛋白质(RUP)以及内源性蛋白质随着食糜一起流入真胃和小肠，在小肠中消化酶的作用下，蛋白质被分解成小肽和 AA，通过小肠壁吸收后进入肠系膜静脉作为蛋白质合成的前体物被机体利用[8,9]。

安朋朋(2012年)[10]在研究不同日粮类型对泌乳奶牛乳蛋白前体物代谢的影响中，设计两个实验组：以玉米秸秆为唯一粗饲料来源 (CS)和以羊草、苜蓿干草、全株玉米青贮为混合粗饲料来源(MF)(配以相同比例的精料补充料)。研究结果表明，饲喂两种日粮的奶牛肠道氨基酸表观消化率未受到日粮类型的影响，但肠道吸收的必需氨基酸占总吸收氨基酸的比例 MF 组高于 CS 组，其次十二指肠氨基酸流量 MF 组显著高于 CS 组。翁秀秀(2013)[11]在饲喂不同日粮对奶牛瘤胃发酵的影响中，也发现饲喂玉米秸秆组的奶牛瘤胃液态氮浓度显著高于苜蓿日粮组，这说明饲喂玉米秸秆的奶牛存在氮源浪费，相比之下，饲喂苜蓿日粮可使奶牛更有效利用氮源。朱雯(2013)[3]研究发现，相比玉米秸秆日粮，苜蓿日粮可合成较多的瘤胃微生物蛋白，生产更多的乳蛋白前体物，并且氨基酸利用率较高。王炳(2016年)[5]用玉米秸秆和稻草替代苜蓿为粗饲料源，也发现玉米秸秆和稻草日粮奶牛瘤胃总挥发性脂肪酸和微生物蛋白产量、日粮RUP以及小肠AA流量少于苜蓿日粮，乳蛋白前体物的AA组也表现出一定差异。小肠是蛋白质和氨基酸消化吸收的主要场所，不同日粮模式下小肠的氨基酸组成存在差异可能与泌乳性能不同有关。

2.2 不同日粮模式对奶牛乳蛋白合成关键物质代谢的影响

奶牛乳蛋白只能在乳腺上皮细胞中合成，乳腺上皮细胞以血液中游离氨基酸(FAA)和小肽为前体物合成乳蛋白。FAA 通过乳腺上皮细胞基膜上的氨基酸转运系统进入到乳腺上皮细胞内部，并在粗面内质网的核糖体上合成乳蛋白和膜结合蛋白，之后新合成的蛋白从粗面内质网转移到高尔基体上进行翻译后加工(磷酸化)，高尔基体将酪蛋白分子、钙和磷整合加工成酪蛋白胶团后同膜结合蛋白一同由高尔基体芽生的转运小泡运送到细胞顶膜，最后通过与磷脂双分子层的融合分泌出细胞[2]。因此，影响乳腺合成乳蛋白的因素除游离氨基酸外，还有很多因素，比如血流量、能量。而对于泌乳奶牛，葡萄糖是乳腺合成乳糖的前体物质，乳糖是乳腺渗透压的调节关键之一，其合成量与合成效率是影响乳产量的主要因素[12]。大部分被摄取的葡萄糖在乳腺上皮细胞内合成乳糖，少部分葡萄糖在丙酮酸激酶的作用下转化为丙酮酸，进入到三羧酸循环后进行氧化为其他乳成分的合成提供能量[2]。因此有研究指出，乳糖的合成决定了乳产量和乳中其他成分的含量[13]。

有研究表明[5]，不同质量粗饲料来源日粮可以显著影响泌乳奶牛动脉血液必需氨基酸(EAA)的供给、血流量、乳腺AA摄取量。饲喂稻草日粮奶牛显著降低蛋氨酸(Met)的乳腺AA摄取量(g/d)/牛奶中AA排出量(g/d)(U:O)，并且秸秆日粮的Leu和lle的乳腺摄取量以及U:O都低于苜蓿日粮。与饲喂低精料日粮(4:6)相比，高精料日粮(6:4)的奶牛在饲喂前期产奶量增加，但随着饲喂时间的延长，产奶量、乳蛋白及乳脂肪显著降低，血液中的总FAA含量降低。不同日粮模式下泌乳奶牛阴外动脉血浆中大部分氨基酸浓度与比例没有显著差异，但是 Asp、Arg、Thr、His、Gly 和 Leu 的比例有显著差异[2]。这说明奶牛血液中氨基酸不足可能是限制乳蛋白合成的关键因素之一。

此外，不同的日粮模式对奶牛瘤胃发酵也有显著的影响。翁秀秀(2013)[11]研究报道，饲喂以苜蓿、羊草及玉米青贮混合粗饲料日粮的奶牛与饲喂玉米秸秆日粮相比，瘤胃液中丙酸浓度显著降低。瘤胃丙酸浓度降低，进而导致肝脏糖异生活动减弱，导致葡萄糖供应不足，最终导致乳糖合成量减少。葡萄糖代谢水平的降低主要归因于能量供应不足以及乳腺血流量的减弱。

3 结语

综上所述，不同日粮模式对奶牛的产奶量以及乳品质能造成一定的影响，饲喂劣质粗饲料或者高比例精料可显著影响奶牛瘤胃发酵，造成氮源浪费，降低饲料利用效率和消化道氨基酸的含量及吸收，影响奶牛消化道内乳蛋白前体物代谢，从而降低血液中游离氨基酸的总量、血流量，减弱肝脏糖异生活动，导致葡萄糖供应不足，抑制乳蛋白代谢的通路。在劣质粗饲料中添加限制性氨基酸或者淀粉对奶牛泌乳性能是否有影响的研究结果不一致，其具体机理还有待进一步研究。