日粮中添加不同水平氧化镁对奶牛泌乳性能、血清镁含量及尿液pH 值的影响

李晓燕，王 新，李 红，杨云洪，李东全，车太龙

（1.营口菱镁化工集团有限公司，辽宁 营口 115100；2.辽宁省镁素营养专业技术创新中心，辽宁 营口 115100；3.沈阳波音饲料有限公司，辽宁 沈阳 110000）

近年来我国奶牛业得到了快速发展， 但在奶牛养殖中由于粗饲料缺乏或品质不好， 通常会添加高比例的精饲料和玉米青贮饲料来满足泌乳母牛对能量的需要［1］。 泌乳期奶牛长期饲喂精料比例过高的饲料， 可能导致瘤胃内大量挥发性脂肪酸的蓄积，同时，玉米青贮料本身的酸度较高，导致瘤胃pH 值过低，可能引起营养代谢性疾病瘤胃酸中毒的发生［2］。 使用高精饲料时，瘤胃内丁酸产量增加，而且丁酸在瘤胃的吸收速度快、转化为酮体的效率高（达90%以上），往往导致奶牛酮血症的发生［3］。 为解决这一问题，通常在奶牛日粮中添加一定量的缓冲物质，如碳酸氢钠、氧化镁、碳酸镁、碳酸氢钾、膨润土等，以保持瘤胃内pH 值的相对稳定， 预防酸中毒等疾病的发生［4-5］。 氧化镁（MgO）属于矿物质类营养元素，镁是畜禽体内参与造骨和肌肉收缩过程不可缺少的因子， 是畜禽体内多种酶的激活剂， 对畜禽体内的物质代谢和神经功能起着极其重要的作用［6］。 氧化镁是泌乳牛重要的镁来源［7］，又是反刍动物生产中应用最广泛的无机镁源，属于碱化剂，可提高瘤胃pH 值、促进乳腺对血代谢物的摄取并提高乳脂率［8］。 若畜禽机体缺镁，会导致物质代谢和神经功能紊乱、供给失调，影响畜禽生长发育，甚至导致死亡［9-10］。生产中通常选择45%以上的混合型氧化镁作为镁的补充剂和缓冲剂， 但此类氧化镁存在二次引入危害性杂质的风险。 该试验采用菱镁矿直接煅烧法生产的70%氧化镁，该氧化镁中镁、钙、铁等营养元素有效可控、质量安全，具有工艺简单、生产成本低等特点。 通过在日粮中添加不同比例氧化镁研究奶牛干物质采食量、产奶性能、血清镁含量及尿液pH 值的变化，探讨氧化镁的有效性、安全性，同时确定在泌乳牛日粮中的合理添加量，为后续生产实践提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验所用氧化镁由营口菱镁化工集团有限公司提供，氧化镁含量70%，镁含量42%。

1.2 试验动物与设计

试验在辽宁某大型荷斯坦奶牛场进行， 试验时间为2021 年10 月15 日—2022 年1 月5 日。选择胎次2～3 胎、泌乳量相近（32～35 kg/d）、体况良好、泌乳天数相近（30～50 d）的经产母牛50 头，随机分为5 组，每组10 头，Ⅰ组（对照组）饲喂基础日粮，Ⅱ组、Ⅲ组、Ⅳ组和Ⅴ组分别在基础日粮中添加0.125%、0.250%、0.375%和0.500%的氧化镁。 试验预饲期7 d，正饲期70 d。

1.3 动物饲养管理及饲粮

将所选用奶牛集中到同一圈舍、统一饲养管理，奶牛单槽饲喂、自由采食、自由饮水，每天于5:00、13:00、19:00 挤奶， 其他按照牛场的相关管理进行。 饲粮组成及营养水平见表1。

表1 饲粮组成及营养水平（干物质基础）

1.4 试验指标与方法

1.4.1 干物质采食量和产奶量

每天记录每头奶牛的饲喂量和剩余饲料量，每周采集并测定1 次饲料和剩料的干物质含量，计算干物质采食量。 干物质采食量（DMI）=饲料干物质含量（%）-剩料干物质含量（%）。 每天记录每头奶牛的产奶量。

1.4.2 乳脂率和乳蛋白含量测定

从试验第35 天和第70 天早、中、晚所采集的牛奶中取样，混合，采用乳品分析仪测定混合样的乳脂率和乳蛋白含量。

1.4.3 血清镁含量和尿液pH 值测定

在试验第35 天和第70 天清晨奶牛饲喂前，静脉采血约10 mL，自然凝固、及时分离血清。 样品按何宝祥等［11］的方法处理样品，用原子吸收分光光度计法测定血清镁含量。 上午对每头牛采用人工接尿，立即用pH 计测定尿液的pH 值，测定3次，取平均值。

1.5 数据统计与分析

试验数据用Excel 2010 软件进行整理， 采用SPSS 19.0 统计学软件中LSD 法，进行单因素方差分析，结果以“平均值±标准差”表示，P＜0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同氧化镁添加量对干物质采食量和产奶量的影响

由表2 结果可知， 不同氧化镁添加量对干物质采食量和产奶量有显著（P<0.05）影响。 在试验第35 天和第70 天，Ⅲ组的干物质采食量显著（P<0.05）高于Ⅰ组和Ⅴ组，与Ⅱ组和Ⅳ组差异不显著（P>0.05）， 干物质采食量最高的Ⅲ组比最低的Ⅴ组，分别提高了4.47%和4.75%。试验第35 天的产奶量，Ⅲ组和Ⅳ组显著（P<0.05）高于其他组，产奶量最高的Ⅲ组比最低的Ⅰ组高6.93%； 试验第70天的产奶量，Ⅲ组显著（P<0.05）高于其他组，和最低的Ⅰ组比提高了11.24%，Ⅳ组显著（P<0.05）高于Ⅰ组、Ⅱ组和Ⅴ组，但产奶量低于Ⅲ组。

表2 不同氧化镁添加量组干物质采食量和产奶量 单位：kg/d

2.2 不同氧化镁添加量对乳蛋白含量和乳脂率的影响

由表3 结果可知， 添加氧化镁能提高乳蛋白含量。在试验第35 天和第70 天，各试验组乳蛋白含量显著（P<0.05）高于与对照组（Ⅰ组），试验组之间差异不显著（P>0.05）。在试验第35 天和第70天， 乳蛋白含量最高组比对照组分别提高了1.30%和1.59%。 在乳脂率方面，试验第35 天时，Ⅲ组、Ⅳ组与Ⅰ组差异显著（P<0.05），与其他组差异不显著（P>0.05）；试验第70 天时，Ⅲ组、Ⅳ组与其他组差异显著（P<0.05）；在试验第35 天和第70天，乳脂率最高组均为Ⅲ组，最低组均为Ⅰ组；Ⅲ组与Ⅰ组相比，分别提高了2.92%和3.85%。

表3 不同氧化镁添加量组乳蛋白含量和乳脂率 单位：%

2.3 不同氧化镁添加量对血清镁含量和尿液pH值的影响

由表4 结果可知，各组血清镁含量无显著（P>0.05）差异。 试验第35 天时，Ⅲ组、Ⅳ组、Ⅴ组尿液pH 值差异不显著（P>0.05），但显著（P<0.05）高于Ⅰ组、Ⅱ组，尿液pH 值最高的Ⅳ组比最低的Ⅰ组高16.86%。试验第70 天时，Ⅴ组尿液pH 值最高，与其他组差异显著（P<0.05）；Ⅲ组、Ⅳ组次之，与其他组差异显著（P<0.05）；尿液pH 值最低的为Ⅰ组，与其他组差异显著（P<0.05），Ⅰ组比最高组（Ⅴ组）低20.63%。

表4 不同氧化镁添加量组血清镁含量和尿液pH 值

3 讨论

3.1 不同氧化镁添加量对干物质采食量和产奶量的影响

采食量和产奶量是衡量奶牛生产性能的重要指标，泌乳牛在饲粮配方基本一致的前提下，具有高采食量可以在一定程度上反映瘤胃功能的健康， 同时采食量与产奶量往往呈正相关。 Erdman等［12］报道，无论是否添加缓冲液，奶牛的全消化道蛋白质消化率差异不显著。该试验结果表明，干物质采食量随着氧化镁用量的增加， 呈现先升高后下降的趋势， 当全混合日粮中氧化镁含量为0.250%（Ⅲ组） 时， 干物质采食量最高， 但是和0.375%组（Ⅳ组）的差异不显著，当氧化镁添加量达0.500%时明显降低干物质采食量。 氧化镁对采食量的影响，主要来自3 个方面：首先，氧化镁是很好的瘤胃缓冲剂， 添加氧化镁有利于调节瘤胃pH 值，对于缓解大量饲喂精饲料引起的瘤胃酸度下降有很好的缓冲效果， 对于维持瘤胃合理的酸度有调节作用，从而促进采食量的提高。 其次，氧化镁属于矿物质元素， 具有大多数矿物质元素适口性不好的特点， 大量添加时容易造成采食量下降。产奶量和采食量的变化规律和原因基本一致，产奶量的提高幅度高于干物质采食量的提高幅度，说明氧化镁通过调整瘤胃内环境，可以在一定程度上提高干物质的利用率，这与敖日格乐等［13］、赵书民［14］、唐洪峰等［15］的研究结果基本一致。

3.2 不同氧化镁添加量对乳蛋白含量和乳脂率的影响

乳脂率、乳蛋白含量是反映牛奶品质的重要指标，也是影响牛奶价格的主要因素之一。该试验结果表明，和未添加氧化镁的Ⅰ组相比，试验组乳蛋白含量、乳脂率均有不同程度的提高。在全混合日粮中氧化镁添加量达0.125%以上时，各试验组乳蛋白含量差异不显著， 这和干物质采食量的变化有所区别。 氧化镁提高乳蛋白含量的原因可能是通过提高瘤胃功能而实现的，具体原因有待进一步研究。由该试验结果可知，饲粮中添加氧化镁后乳脂率的提高幅度较大，说明氧化镁有助于维持瘤胃内适宜的pH 值，使瘤胃pH 值保持稳定，促进乳腺对乳脂前体的吸收，为奶牛泌乳和乳脂的合成创造了良好的内环境，与王宏岩［16］、张为鹏等［17］的研究结果基本一致。 尽管补充镁对奶牛生产性能的影响相关研究缺乏关于营养消化率的信息， 但有研究发现，乳脂和能量校正乳（ECM）产量随着补充镁的增加而增加［4］，这可能是由于提高了中性洗涤纤维（NDF）在瘤胃中的消化率，并且氧化镁添加量与乳脂率呈剂量依赖关系，全混合日粮中氧化镁含量在0.250%～0.375%时，乳脂率水平较高。

3.3 不同氧化镁添加量对血清镁含量和尿液pH值的影响

在反刍动物饲料中， 氧化镁不仅参与调解瘤胃酸中毒，而且镁离子（Mg2+）还参与体内的各种酶促反应，调节机体代谢，血清镁含量是反映机体镁营养状况的有效指标之一［18］。Haenni 等［19］认为，血清镁可以显著降低血脂，从而促进体内各营养物质的吸收与利用。瘤胃内pH 值的变化是检测瘤胃酸中毒的重要指标， 但是养殖场采用该指标不利于实际操作，白云龙等［20］研究表明，当尿液pH 值发生变化时，表明机体发生酸碱平衡紊乱，在生产实践中进行尿液pH 值的检查可以及时发现并纠正上述问题。 Goff［21］研究报道，氧化镁日粮比钙镁碳酸盐日粮产生更高浓度的可溶性镁，可能有利于瘤胃从氧化镁中吸收镁。 该试验结果表明，随氧化镁添加量的提高，血清镁含量没有变化，说明氧化镁的添加不会影响血清中镁离子的浓度，血清镁浓度的稳定和镁离子在肠道中的吸收率有关，说明氧化镁对采食量、产奶量、乳脂率等的改变主要通过调节瘤胃功能发挥作用，而不是改变体内的新陈代谢发挥功效。 尿液pH 值的变化随着氧化镁添加量的增加而增加，当全混合日粮中氧化镁的添加量超过0.250%时，各组尿液pH 值差异不显著，pH 值均在6.5 以上，对于饲喂高精料加青贮饲料的泌乳牛而言， 尿液pH 值处于正常范围。 在试验第70 天时，0.500%组（Ⅴ组）尿液pH 值与0.250%～0.375%组差异显著， 这可能与添加0.500%氧化镁时奶牛干物质采食量下降，瘤胃酸度升高有关。

4 结论

在泌乳牛饲粮中添加菱镁矿直接煅烧后的70%含量氧化镁能够增加产奶量、 不同程度地提高乳蛋白含量和乳脂率以及干物质采食量， 并通过改善瘤胃内环境提高奶牛的泌乳性能。 基于该试验结果，70%含量的氧化镁在全混合饲粮中的合理添加量为0.250%。