植物精油对泌乳期奶牛生产性能养分消化、瘤胃发酵及氮平衡的影响

何 琴，杨 艳

（1.重庆市巴南区农产品质量安全中心，重庆 401320；2.重庆市巴南区动物疫病预防控制中心，重庆 401320）

由于抗生素的耐药性及在畜产品中有药物残留的风险，引起了人们的重视，包括我国在内大多数国家已禁止在饲料中使用抗生素。植物提取物有几种次级代谢物，当提取和浓缩时对细菌、真菌和病毒具有抗菌活性，同时这些次级化合物由于具有强烈的抗菌活性，可影响动物某些生理参数，被认为是抗生素替代品（康超，2017）。一些具有生物活性的植物化学物质（如皂苷）可能被用作抗生素的潜在天然替代品，有利于调节瘤胃发酵和动物生长性能。众所周知，皂苷在细胞膜上与胆固醇形成复合物，对原生动物具有抗性，皂苷的抗原虫活性改变了瘤胃发酵，提高了动物生产性能（冯志华等，2010）。植物提取物（如精油）对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均有抗菌活性，近年来也有研究报道了植物精油对瘤胃微生物的影响及其对反刍动物代谢的影响，其中精油可以调控瘤胃发酵参数，降低瘤胃氨产量，减少氮的排泄（（金恩望，2013）。Silva等（2020）报道，一些植物精油乳肉桂醛、丁香酚和香芹酚似乎是一种天然的抗生素替代产品，因为其作用机制与莫能菌素相似。此外，包括柠檬烯在内的精油化合物可以提高奶牛产奶效率（尹召华等，2011）。但目前关于复合植物精油在奶牛上的研究有限。因此，本研究旨在评估全混合日粮中添加植物精油对泌乳期奶牛养分摄入量、表观消化率、瘤胃发酵及能量和氮平衡的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计 试验将泌乳性能一致的16头荷斯坦奶牛随机分为2组，每组8个重复，每个重复1头牛。对照组饲喂基础全混合日粮，处理组饲喂基础全混合日粮+150 mg/kg植物精油，试验为期7周。

表1 基础全混合日粮原料及营养水平

1.2 数据记录 试验期间记录奶牛采食量，根据饲料中的养分含量计算养分摄入量。每天挤奶1次，记录泌乳量，通过近红外分析乳成分。试验第32天收集奶牛粪便，参考Casali等（2008）的方法分析养分表观消化率。

1.3 样品采集与测定 试验结束当天，用瘤胃导管采集每天奶牛瘤胃液50 mL，用四层纱布过滤，上清液参考汪水平等（2007）的方法分析瘤胃发酵指标。氮和能量平衡指标的测定参考雒国彬（2017）的方法进行。

1.4 数据处理 试验结果用单因素方差进行分析（SPSS软件），采用T检验进行多重比较，P＜0.05表示组间差异显著。

2 结果与分析

2.1 植物精油对泌乳期奶牛养分摄入量和消化率的影响 由表2可知，对照组与植物精油组奶牛的养分摄入量（中性洗涤纤维、粗脂肪和酸性洗涤纤维）和中性洗涤纤维摄入量与体重比例无显著差异（P＞0.05），而植物精油组奶牛干物质、有机物、粗蛋白质摄入量及干物质摄入量占体重的比例显著低于对照组（P＜0.05）。对照组与植物精油组奶牛干物质、有机物、粗蛋白质和酸性洗涤纤维表观消化率无显著差异（P＞0.05），但植物精油组奶牛粗脂肪和中性洗涤纤维表观消化率显著高于对照组（P＜0.05）。

表2 日粮添加植物精油对泌乳期奶牛养分摄入及消化率的影响

2.2 植物精油对泌乳期奶牛瘤胃发酵性能的影响 由表3可知，对照组与植物精油组对奶牛瘤胃挥发性脂肪酸、乙酸和丙酸浓度及乙酸与丙酸比值无显著差异（P＞0.05）。与对照组相比，植物精油组奶牛瘤胃pH和甲烷产量分别显著降低2.22%和21.63%（P＜0.05），而瘤胃氨氮和丁酸浓度分别显著提高9.67%和9.16%（P＜0.05）。

表3 日粮添加植物精油对泌乳期奶牛瘤胃发酵性能的影响

2.3 植物精油对泌乳期奶牛氮平衡和能量平衡的影响 由表4可知，对照组与植物精油组奶牛氮摄入量、尿氮排泄量、乳氮和微生物氮量无显著差异（P＞0.05），同时两组奶牛净能和消化能摄入量及维持能量也无显著差异（P＞0.05）。植物精油组奶牛粪氮排泄量较对照组显著降低11.36%（P＜0.05），但泌乳净能显著提高13.22%（P＜0.05）。

表4 日粮添加植物精油对泌乳期奶牛氮平衡和能量平衡的影响

3 讨论

本研究未发现对照组与植物精油组奶牛泌乳量和乳成分存在显著差异（数据未列出），但植物精油组大部分养分的摄入量显著低于对照组，作者推测，这可能与植物精油提高了奶牛能量摄入量及利用率，进而导致采食量降低，其他养分摄入量减少，这与 Tedeschi等（2003）的研究结果一致。Patra等（2019）研究表明，在日粮中添加80～160 mg/d的植物精油会影响绵羊昼夜采食行为。植物精油对养分摄入量的反应差异表明精油效果取决于精油化合物的剂量和类型。植物精油组奶牛粗脂肪和中性洗涤纤维表观消化率显著高于对照组，值得一提的是，本研究奶牛处于泌乳期中后期，能量正平衡状态，这与Tager和Krause（2011）报道的肉桂醛和丁香酚精油提高养分表观消化率的结果一致。

与对照组相比，植物精油组奶牛瘤胃pH降低，这可能与精油可能抑制瘤胃有害菌，提高乳酸菌等有益菌数量有关（Allen，2007）。

在瘤胃液中，植物精油组氨氮浓度显著提高，表明植物精油对降低瘤胃环境中氨的产量无明显作用，因此，氨氮浓度的增加与干物质摄入量的降低有关，但对蛋白质消表观化率没有影响，这与Wallace等（2002）的研究结果相反。Hess等（2004）提出，植物化合物并不总能降低瘤胃氨氮浓度，因为其抗原虫作用可增加细菌种群。

在本研究中，植物精油对奶牛氮利用和微生物氮合成无显著影响。在粗蛋白质消化率方面，由于两组无显著差异，证明上述结果合理。同样，Vendramini等（2016）研究也报道，植物精油组对动物微生物氮合成效率无显著改善作用。但饲喂植物精油的奶牛较对照组奶牛表现出更高的泌乳净能利用效率。

4 结论

日粮添加植物精油能降低泌乳期奶牛大部分的养分摄入量，但改善了粗脂肪和中性洗涤纤维表观消化率，提高瘤胃丁酸浓度，降低粪氮排泄量，进而可以降低甲烷排放。