王 璐,曲永利,辛小月,殷术鑫,张 帅,席俊程,刘玉琴
(黑龙江八一农垦大学动物科技学院,黑龙江大庆 163319)
随着人们生活品质的提高,对于牛奶的需求量持续增加。奶牛业的快速发展需要大量优质的粗饲料,目前青贮饲料已经成为奶牛必不可少的粗饲料。全株玉米青贮营养丰富且保存时间久,可实现粗饲料的一年四季均衡供应,从而可保障奶业的健康快速可持续发展[1-3]。近年来,研究发现青贮添加剂对青贮品质以及饲喂奶牛后对奶牛的产奶量、乳品质等生产性能均有改善作用。如李云成等[4]研究发现,添加乳酸菌等生物性制剂可改善稻草的青贮品质。青贮饲料通过乳酸菌发酵会产生大量有机酸,此酸性环境可抑制有害微生物的生长,防止二次发酵。代素珍等[5]研究发现,饲喂添加乳酸菌的青贮饲料可以提高奶牛产奶量。也有研究发现,含有乳酸菌的饲料可以有效提高泌乳期奶牛的产奶量,提升牛奶品质[6-9]。刘瑞玲等[10]研究证实,饲料中添加复合酶制剂可提高奶牛的乳脂率。如果把乳酸菌和纤维素酶均匀混合加入到青贮里,两者可产生互作效应,降低了氨态氮和有害微生物的含量,从而进一步提高青贮的发酵品质。然而,对于在全株玉米青贮中分别添加菌制剂与菌酶制剂对奶牛血液免疫指标影响的研究较少。本试验旨在研究不同添加剂处理的全株玉米青贮对奶牛血液免疫指标的影响,为全株玉米青贮的添加剂研究提供参考。
1.1 试验材料 菌制剂为活力≥1×109CFU/g 的乳酸菌,菌酶制剂为活力≥1×109CFU/g 的乳酸菌和600 U/g 的纤维素酶,均由齐齐哈尔汇轩生物科技有限公司提供。
选择黑龙江省齐齐哈尔市所产蜡熟期的全株玉米,在收割全株玉米时留茬高度不低于18 cm,使用克拉斯青贮收割机进行破碎,提高玉米破碎效果;破碎完成后快速运输填入青贮窖,分别按照不添加添加剂、添加青贮菌制剂和添加青贮菌酶制剂进行分成3 组。3 组青贮窖各发酵85 t 青贮,菌制剂组添加乳酸菌1.7 kg,菌酶制剂组添加乳酸菌1.7 kg 以及纤维素酶85 kg。将菌制剂与菌酶制剂分别溶于 5 000 L 和8 500 L 水中,均匀喷洒在各组青贮鲜样表面,随后压实,反复碾压,越实越好;压实后覆上青贮膜和压窖轮胎完成封窖。
1.2 试验设计 采用随机试验设计,在黑龙江省某集约化奶牛场选择胎次(2~3)、泌乳量(30±1.5)kg/d、泌乳天数(45±5)d、健康的荷斯坦经产奶牛39 头,随机分为3 组,无添加组饲喂无添加剂的青贮,试验组分别饲喂添加菌酶制剂、菌制剂的青贮。预试期10 d,正试期60 d。
1.3 饲粮与饲养管理 日粮配方参照NRC(2001)奶牛饲养标准配制,以全混合日粮(TMR)形式饲喂,试验饲粮组成及营养成分见表1,并保证充足清洁饮水;3 组奶牛除了饲喂的不同处理方式的全株玉米青贮外,其他饲养管理都相同。奶牛舍饲,自由采食,试验奶牛每日于04:30、16:30 进行饲喂,并于04:00、18:00 进行机械挤乳。
1.4 测定指标及方法
1.4.1 采食量的测定 结合试验设计与牧场实际情况,每3 d 称量记录1 次,每12 d 为1 周期,每1 周期中选取1 次数据进行统计分析(共5 d),确定试验动物的采食量。
1.4.2 乳样的采集与测定 在试验期内,每15 d 取奶样做DHI(Dairy Herd ImProve)检测,通过连接挤奶器的采样器进行牛奶样品采集,按照该牧场挤奶时间,早晚各取1 次,按4:6 的比例混合。收集的奶样送大庆DHI 实验室直接进行乳成分测定,泌乳量则通过挤乳器的自动计量设施计量。牛奶中蛋白质、脂肪、非脂肪固体物质用FT120 牛乳成分分析仪测定,体细胞用Fossomatic5000 细胞测定仪进行测定。
1.4.3 血样的采集与测定 在试验期内,每10 d 采集1 次血样,于晨饲前空腹尾静脉采血10 mL,并将其置于促凝真空管内。随后在室温下静置20 min 后,4 000 r/min 离心20 min,分离出的血清分别分装于1.5 mL 离心管中,做好标记并立即将其置于-20℃冰箱冷冻保存备检测。血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)、白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素2(IL-2)、白细胞介素6(IL-6)以及肿瘤坏死因子α(TNF-α)采用ELISA 法测定,所需试剂盒购自美国RB 公司。
表1 无添加组日粮组成及营养成分(干物质基础)
1.5 统计分析 试验数据应用SPSS 19.0 进行单因素方差分析,并采用Duncan´s 法多重比较,结果均以平均值± 标准差表示。以P<0.05 表示为差异显著,P<0.01表示为差异极显著。
2.1 不同添加剂处理的全株玉米青贮对奶牛生产性能的影响 由表2 可见,菌酶制剂组奶牛的TMR 采食量高于无添加组(P<0.05),菌制剂组与无添加组、菌酶制剂组的采食量均无显著差异。菌酶制剂组泌乳量高于无添加组(P<0.05),菌制剂组泌乳量略高于无添加组(P>0.05)。菌制剂组牛奶中总固形物高于无添加组(P<0.05),略高于菌酶制剂组(P>0.05)。菌酶制剂组的乳糖、乳尿素氮含量均略高于其他2 组(P>0.05)。
2.2 不同添加剂处理的全株玉米对奶牛血液免疫指标的影响 如表3 所示,菌酶制剂组IgA 与IgM 均略高于无添加组和菌制剂组(P>0.05)。2 个试验组IgG 均低于无添加组(P>0.05)。菌制剂组的IL-2 高于其他2 组(P<0.05),IL-1β与TNF-α均略低于其他2组(P>0.05)。
3.1 不同添加剂处理的全株玉米青贮对奶牛生产性能的影响 采食量是直接影响奶牛的体况和产奶性能的重要因素之一。摄入充足的营养物质是发挥奶牛优良的生产性能的基础。在青贮发酵过程中,添加一些添加剂可较好抑制青贮中的不良发酵,进一步抑制有害微生物的持续增长,从而减少营养物质的损失。全株玉米青贮时添加乳酸菌,可以提高全株玉米青贮的品质、适口性、消化率,还会抑制青贮腐败,阻止有害微生物的生长,延长青贮再次发酵的时间[11]。王栋才等[12]研究表明,添加青贮复合菌剂处理的全株青贮玉米可提高奶牛采食量,但未达显著水平。刘文奇等[13]研究发现,添加酶制剂的全株玉米青贮适口性较好,可显著奶牛的采食量。本研究结果表明,在青贮中添加菌制剂与菌酶制剂均可提高奶牛的采食量,且添加菌酶制剂的效果更佳。
青贮时添加乳酸菌和纤维素酶可降解细胞壁成分,有助于分解饲料中的粗纤维,降低青贮中的纤维含量,加速植物细胞壁的消化,同时加快饲料蛋白质的水解,促进菌体蛋白的合成及氨和挥发性脂肪酸的合成和吸收,提高饲料利用率,为奶牛提供更多的养分,最终提高产奶量。Addah 等[14]研究表明,添加乳酸菌制剂对动物的采食、增重、产奶等均有提高效果。傅彤等[15]研究表明,用复合酶制剂处理的青贮饲料饲喂奶牛,产奶量提高了3.18%。Chen 等[16]研究表明,同时添加酶制剂与乳酸菌可发挥协同作用,促进乳酸发酵,可提高青贮的营养性能及饲喂价值,同时添加酶制剂与乳酸菌的青贮可显著提高奶牛产奶量。本试验结果表明,添加菌制剂组与菌酶制剂组的产奶量均高于无添加组,其中添加菌酶制剂组显著高于无添加组,这与前人研究相一致。总固形物是将乳干燥到恒重时所得到的物质,包含乳蛋白、乳脂肪、乳糖等物质。本试验中饲喂添加菌制剂青贮的奶牛乳成分中总固形物显著高于无添加组,其中菌制剂组的乳脂略高于无添加组,其他成分略有差异。Arriola 等[17]研究表明添加菌剂青贮对泌乳奶牛乳脂率和乳蛋白率等无显著影响,可能是由于青贮中乳酸对瘤胃微生物菌群调节作用,提高了蛋白质的吸收利用率,从而促进产奶量提高,并未引起乳成分的改变。
表2 不同添加剂处理的全株青贮玉米对泌乳早期奶牛的生产性能的影响
表3 不同添加剂处理的全株玉米对泌乳前期奶牛血液免疫指标的影响
3.2 不同添加剂处理的全株玉米青贮对奶牛血液免疫指标的影响 体液免疫是构成机体防御能力的重要组成部分,动物机体内的体液免疫主要是由抗体介导,血清中抗体水平的高低能够在一定程度上反映机体的免疫状态。免疫球蛋白是具抗体活性的动物蛋白质,具有抗菌、抗病毒等多种功能[18-19]。肿瘤细胞因子具有双重生物学效应,对免疫细胞有活化、促增殖和促分化等作用,对某些非肿瘤细胞和大多数肿瘤细胞具有诱导凋亡的作用,在抗肿瘤、免疫防御和炎症反应中发挥重要作用,是维持机体免疫平衡的重要生物介质[20]。细胞介素的主要功能是促进淋巴细胞生长、增殖、分化,是一种免疫增强剂,对机体的免疫应答和抗病毒感染等有重要作用。本试验中,菌酶制剂组的总免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)含量最高,TNF-α含量最低,表明饲喂菌酶制剂处理过的全株玉米青贮可以增强机体免疫力降低机体炎症反应,这与Muck 等[21]的论述一致;菌制剂组奶牛血清总免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)含量低于无添加组,TNF-α含量高于无添加组,可能是由于该试验于9 月底进行青贮收割制作,黑龙江省此时气温约为10℃,乳酸菌在20℃以下活性受到抑制,导致青贮质量不如菌酶制剂组;另一方面,添加菌制剂时以菌液形式喷洒,导致青贮内水分升高,进而菌酶制剂组青贮发酵不如无添加组。本试验结果显示,不同添加剂处理的青贮饲粮对奶牛大部分血液免疫指标无显著影响,且奶牛均处于正常健康状态,表明青贮添加剂的使用对奶牛健康不会产生负面影响,这与Van Hoeij 等[22]的研究结果一致。
本研究结果表明,泌乳早期奶牛饲喂添加菌酶制剂的全株玉米青贮,可提高采食量、泌乳量,并可增强奶牛机体免疫功能。