酵母培养物对热应激奶牛泌乳性能和营养物质表观消化率的影响

刘旭日，郝增华，张海静

(邯郸职业技术学院，河北邯郸 056001)

随着奶牛遗传育种技术的不断进步，奶牛产奶性能得到快速提高，使得高产奶牛对环境的要求越来越高，对不利环境的敏感性增强，尤其是对热应激的敏感性增加（曲明姿等，2015；王建平等，2010）。奶牛热应激可以引起奶牛干物质采食量和营养物质消化率降低，进而降低产奶量，给各国奶业造成严重的经济损失（郭时金等，2013；杨亚丽等，2010）。对于我国大部分地区而言，在炎热的夏季，奶牛舍白天平均温湿指数大于72，意味着奶牛在这一期间遭受不同程度的热应激影响（韦人等，2017；何春芳，2006）。奶牛生产中，缓解热应激的总体原则是采取营养调控措施为主，辅以物理降温手段。大量研究表明，奶牛日粮中添加酵母培养物可以提高奶牛干物质采食量，提高营养物质表观消化率和增加产奶量（Poppy等，2012；Desnoyers等，2009）。同时奶牛日粮中添加酵母培养物对缓解夏季处于泌乳中后期奶牛干物质采食量降低和产奶量降低具有显著改善作用（Zhu等，2016；Moallem 等，2009）。研究表明，高产奶牛和泌乳早期奶牛对热应激的敏感性高于低产和泌乳中后期奶牛（曲明姿，2015；何钦，2012），关于酵母培养物对泌乳早期热应激奶牛影响的研究较少（Bruno，2009）。因此，本试验旨在研究炎热夏季条件下日粮酵母培养物添加水平对处于泌乳早期荷斯坦奶牛生产性能和日粮营养物质消化率的影响，为缓解高产奶牛热应激提供新的营养调控措施。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点 本试验于2018年7月1日至9月8日于某奶牛场进行。

1.2 试验动物与试验设计 本试验共选择60头健康的中国荷斯坦奶牛进行试验。根据胎 次 3.2±0.5、泌 乳 天 数（35±5）d、产 奶 量（20.5±1.5）kg和体况评分（2.6±0.5）分进行分组，采用完全随机区组试验设计，随机分为3组，每组20头牛。对照组奶牛饲喂基础日粮，试验1组奶牛和试验2组奶牛分别在饲喂基础日粮的基础上补充饲喂100 g/d·头和200 g/d·头酵母培养物。预试期2周，正试期8周。

1.3 试验饲粮 试验用酵母培养物购自于某公司。参考NRC（2001）推荐的营养需要量配制基础日粮，将精料和粗料混合制成TMR饲喂奶牛。基础日粮的原料组成和营养水平见表1。

表1 基础日粮原料组成及营养水平（干物质基础）                                    %

1.4 饲养管理 2周预试期期间，各组奶牛饲喂基础日粮，然后各组奶牛分别饲喂8周相应的试验日粮。每天饲喂奶牛3次，分别在8：00、14：00和20：00进行投料，让其自由采食和饮水。每天挤奶时间为 7：00、13：00和19：00。

1.5 样品采集及指标测定

1.5.1 温湿度记录 在试验牛舍的前、中、后位置选取3个点安装干湿球温度计，安装高度距离地面2.0 m，每次记录的时间间隔为0.5 h。每天6：00～22：00将干湿球温度计悬挂在牛舍，然后取下导出数据计算温湿指数。计算公式如下：

THI=0.72×（Td+Tw）+40.6；

式中：Td、Tw分别代表干球温度和湿球温度。

1.5.2 日粮营养成分测定 每周采集一次投料前的日粮样品和剩料样品。每次采集日粮样品时，采集早、中、晚3次TMR样品及剩料样品，保存在-20℃冰箱。试验结束后，将采集的所有日粮样品于65℃烘干，粉碎后按照四分法取样，保存待用。测定干物质、粗脂肪、粗蛋白质、粗灰分、粗纤维、钙、磷含量（AOAC，1990）和中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量（Van Soest，1991）。每天记录每头奶牛的采食量，结合日粮干物质含量，计算每日干物质采食量。

1.5.3 泌乳性能测定 产奶量每天记录，奶样每周采集。采集奶样时，于每周最后2 d，连续采集奶样并混合测定乳成分。每天采集奶样时，按照早、中、晚4：3：3的比例采集当天奶样，然后按照1：1的比例将连续2d采集的奶样混合作为每周的奶样，于4℃冰箱保存用于乳成分测定。收集的奶样送往当地奶牛中心进行乳成分测定乳脂率、乳蛋白率和乳糖率。

1.5.4 营养物质表观消化率测定 于正式期最后3 d，采用全收粪法进行消化试验。分别于第1天的 03：00、08：00、13：00和 18：00，第 2天的04：00、9：00、14：00和 19：00，第 3天的 05：00、10：00、15：00和 20：00，采用直肠取粪法连续采集粪样。消化试验结束后，将每头奶牛对应的粪便均匀混合，取300 g左右加入80 ml 10%的酒石酸进行固氮。酸不溶灰分的测定按照Van Keulen和Young（1977）的方法进行测定。营养物质表观消化率按照Zhong等（2008）的方法进行计算。

1.6 数据统计及分析 使用SPSS 25.0 统计软件的单因素方差分析过程进行统计分析，以Duncan"s法进行组间多重比较。试验结果以“Mean±SE”表示，P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极显著。

2 试验结果

2.1 牛舍温湿指数 试验期间，试验牛舍的温湿指数变化规律如图1所示。图1表明，试验期间牛舍的平均温湿指数大于72，意味着奶牛已经遭受不同程度的热应激影响。

图1  试验牛舍每周平均温湿指数变化规律

2.2 酵母培养物对热应激条件下泌乳早期奶牛泌乳性能的影响 试验结果见表2所示。由表2可以看出，酵母培养物对热应激泌乳早期奶牛的干物质采食量具有显著影响（P＜0.05）。试验2组奶牛的干物质采食量显著高于试验1组和对照组，分别高7.50%和9.54%（P＜0.05）。试验1组奶牛和对照组奶牛具有相似的干物质采食量（P＞0.05）。酵母培养物对热应激泌乳早期奶牛的产奶量具有显著影响，且呈剂量依赖效应（P＜0.05）。试验2组奶牛的产奶量最高，分别比试验1组奶牛和对照组奶牛高4.93%和7.97%（P＜0.05）。试验1组奶牛的产奶量比对照组奶牛高2.90%（P＜0.05）。酵母培养物对牛乳中乳脂率和乳蛋白率无显著影响（P＞0.05）。酵母培养物显著提高了热应激泌乳早期奶牛牛乳乳糖率（P＜0.05）。试验2组奶牛的乳糖率分别比试验1组奶牛和对照组奶牛高1.93%和5.08%（P＜0.05），试验1组奶牛的乳糖率分别比对照组奶牛高3.09%（P＜0.05）。

表2 酵母培养物对热应激泌乳早期奶牛干物质采食量、产奶量和乳成分的影响

2.3 酵母培养物对热应激泌乳早期奶牛营养物质表观消化率的影响 试验结果见表3所示。由表3可以看出，酵母培养物对泌乳早期热应激奶牛干物质表观消化率具有显著影响（P＜0.05）。试验2组奶牛的干物质消化率显著比试验1组奶牛和对照组奶牛高2.92%和5.95%（P＜0.05），试验1组奶牛的干物质消化率比对照组奶牛高2.95%（P＜0.05）。酵母培养物显著影响泌乳早期热应激奶牛的粗蛋白质表观消化率（P＜0.05）。试验2组奶牛的粗蛋白质消化率显著比试验1组奶牛和对照组奶牛高1.60%和3.24%（P＜0.05），试验1组奶牛的粗蛋白质消化率比对照组奶牛高1.61%（P＜0.05）。酵母培养物对泌乳早期热应激奶牛的中性洗涤纤维表观消化率具有显著影响（P＜0.05）。试验2组奶牛的中性洗涤纤维消化率显著比试验1组奶牛和对照组奶牛高3.01%和5.59%（P＜0.05），试验1组奶牛的粗蛋白质消化率比对照组奶牛高2.50%（P＜0.05）。酵母培养物对泌乳早期热应激奶牛酸性洗涤纤维表观消化率无显著影响（P＞0.05）。

表3 酵母培养物对泌乳早期热应激奶牛营养          物质表观消化率的影响          %

3 讨论

3.1 酵母培养物对热应激条件下泌乳早期奶牛泌乳性能的影响 热应激对奶牛的重要影响就是降低奶牛的干物质采食量，进而降低产奶量（Tao和Dahl，2013）。酵母培养物对热应激条件下奶牛干物质采食量的影响具有不同的试验结果。部分研究结果表明，给处于热应激条件下泌乳中后期奶牛补充饲喂酵母培养物对其干物质采食量无显著影响（Zhu等，2016；Dehghan-Banadaky等，2013；Shwartz等，2009；Schingoethe等，2004）。Bruno等（2005）研究发现，给处于泌乳早期和热应激条件下的奶牛补充30 g/d的酵母培养物对其干物质采食量无显著影响。Dias等（2018）研究指出，给处于热应激的泌乳后期奶牛添加15 g/d的酵母培养物可以降低奶牛干物质采食量和可消化有机干物质含量。邵丽玮等（2018）报道，在炎热夏季中产奶牛基础日粮中添加酿酒酵母培养物50 g/d/头，有提高奶牛采食量的趋势，但差异不显著。Moallem等（2009）研究发现，活酵母增加夏季泌乳中后期奶牛2.5%的干物质采食量。本试验结果表明，给处于泌乳早期的热应激奶牛补充200 g/d的酵母培养物显著提高干物质采食量，而补充100 g/d的酵母培养物对干物质采食量无显著影响。因此可以推测，一方面酵母培养物对热应激奶牛干物质采食量的影响与饲喂剂量有关，另一方面与奶牛产奶量有关。Bruno等（2005）研究泌乳早期热应激奶牛日粮中补充30 g/d的酵母培养物对产奶量的影响发现，酵母培养物显著增加了2.85%的产奶量。本试验结果表明，饲喂200 g/d酵母培养物奶牛的产奶量分别比饲喂100 g/d的奶牛产奶量和不饲喂酵母培养物的奶牛产奶量高4.93%和7.97%，饲喂100 g/d酵母培养物的奶牛产奶量比不饲喂酵母培养物的奶牛产奶量高2.90%。由此可见，酵母培养物对热应激条件下泌乳早期奶牛产奶量的影响与饲喂剂量有关。本试验中，酵母培养物提高了热应激条件下泌乳早期奶牛的乳糖率，与Bruno等（2005）和邵丽玮等（2018）的研究结果一致。

3.2 酵母培养物对泌乳早期热应激奶牛营养物质表观消化率的影响 Moallem等（2009）研究发现，活酵母对夏季泌乳中后期奶牛的营养物质消化率无显著影响。Dehghan-Banadaky等（2013）研究发现，活酵母显著提高炎热夏季泌乳中期奶牛对中性洗涤纤维的消化率。本试验结果表明，酵母培养物显著提高了热应激泌乳早期奶牛的中性洗涤纤维消化率，而对酸性洗涤纤维消化率无显著影响。此外，本试验结果发现，酵母培养物显著提高了热应激泌乳早期奶牛的干物质、粗蛋白质的消化率，这与Hristov等（2010）的研究结果一致。研究表明，酵母培养物可以调节瘤胃微生物平衡，增加纤维分解菌的数量和乳酸利用菌的数量（Desnoyers等，2009）。本试验中高剂量的酵母培养物添加量可能通过调节瘤胃微生物数量，改变瘤胃发酵模式，进而增加对营养物质的消化率。

4 结论

在本试验条件下补充饲喂200 g/d·头的酵母培养物，可以增加热应激条件下泌乳早期奶牛的干物质采食量和产奶量，提高营养物质的消化率。