饲粮不同快速发酵碳水化合物和慢速发酵碳水化合物比例对泌乳驴血浆指标及产乳性能的影响

许 涛 张淑贤 贾瑜艳 郝建东 于治成 周小玲*

(1.塔里木大学动物科学与技术学院，阿拉尔 843300；2.新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室，阿拉尔 843300；3.库车裕万家畜禽养殖农民专业合作社，库车 842000；4.新疆阿勒泰地区青河县梦圆生物科技有限公司，青河 836200)

近年来，驴乳作为一种具有特殊功能和风味的乳品正逐渐引起人们重视。驴乳营养成分和人乳最为接近，被认为是母乳的最佳替代品[1]。具有低胆固醇、低脂肪、高比例不饱和脂肪酸、高乳清蛋白的特点[2]，有较高的营养价值和抗炎、抗氧化等药用价值[3]，驴乳产业也被认为是驴产业发展与振兴的转折点。然而，相比其他奶畜，驴产奶量较低且变化大，泌乳驴每头每天的产奶量最低为0.49 kg，最高为3.9 kg[4-5]。除遗传因素影响[6]外，营养因素对产奶量的影响较大。驴乳蛋白含量为1.5%～1.8%，乳糖含量为5.8%～7.4%，乳蛋白和乳糖含量较稳定，但是乳脂含量变化较大，前人研究发现，乳脂含量在0.3%～1.8%变化[7]。因此，通过营养调控方式提升产奶量和乳品质对驴乳产业发展具有重要的意义。

碳水化合物是马属动物饲粮的重要组成部分，也是影响其产奶量和乳成分的重要因素[8-9]。碳水化合物主要由淀粉、单糖、二糖、寡糖、果聚糖、β-葡聚糖、果胶、纤维素、半纤维素和木质素等组成。目前，反刍动物常采用非纤维性碳水化合物(NFC)/中性洗涤纤维(NDF)体系来评价饲粮碳水化合物组成对生产性能的影响[10-11]。在马属动物中采用可水解碳水化合物(CHO-H)、快速发酵碳水化合物(CHO-FR)和慢速发酵碳水化合物(CHO-FS)体系来评价马属动物饲粮碳水化合物组成差异[12]。CHO-H包括淀粉、单糖和二糖，CHO-FR是饲粮中在前肠不可水解但在后肠可快速发酵的碳水化合物，包括寡糖、果聚糖、β-葡聚糖、果胶，CHO-FS等同于NDF，由纤维素、半纤维素这些参与植物形态构建的碳水化合物组成[12]，在后肠中发酵速度较慢。与反刍动物碳水化合物首先在瘤胃中发酵不同，马属动物摄入的CHO-H主要在小肠内被酶分解为单糖、二糖等消化吸收，CHO-FR和CHO-FS主要在后肠经微生物发酵消化，但CHO-FR发酵速度较CHO-FS更快，推测CHO-FR与CHO-FS的比例不同可能会影响驴的后肠消化及代谢速度，从而影响生产性能。梁晓帅等[13]借鉴反刍动物中NDF/NFC来评价泌乳驴饲粮中碳水化合物组分改变对泌乳驴产奶量及乳成分的影响，发现在等能等蛋白质饲粮条件下，适当增加NDF比例，可提升产奶量和乳品质。目前关于CHO-FR/CHO-FS体系在驴上鲜见有相应的报道。本课题组前期研究发现，改变饲粮中粗饲料组成和类型，可提高母驴产奶量和乳品质[14]。因此，本试验在前期的研究基础上，通过改变CHO-FR/CHO-FS比例，研究其对哺乳期母驴血浆生化、抗氧化和激素指标及产乳性能的影响，为确定泌乳母驴饲粮中适宜的CHO-FR/CHO-FS比例提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验在库车裕万家驴养殖场进行。选取24头年龄(4～5岁)、体重[(184.50±6.29) kg]、泌乳天数[(10±5) d]和产奶量[12 h产奶量(1 298.77±140.40) g/d]相近的未妊娠健康泌乳母驴，随机分为3组，每组8头。分别饲喂不同CHO-FR/CHO-FS的饲粮：低CHO-FR组(CHO-FR/CHO-FS=0.55，LCR组，精粗比46.5∶53.5)、中CHO-FR组(CHO-FR/CHO-FS为0.98，MCR组，精粗比53∶47)和高CHO-FR组(CHO-FR/CHO-FS为1.76，HCR组，精粗比71∶29)，各组饲粮能量和蛋白质水平相近。预试期14 d，正试期56 d。由于驴尚没有饲养标准，本研究参考NRC(2007)200 kg泌乳马的饲养标准配制饲粮。试验饲粮组成及营养水平见表1。

表1 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础)Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis) %

续表1项目Items组别GroupsLCRMCRHCR合计Total100.0100.0100.0营养水平Nutrientlevels2)消化能DE/(MJ/kg)11.5311.5411.69粗蛋白质CP12.0411.9912.02钙Ca0.320.370.34总磷TP0.170.200.18中性洗涤纤维NDF46.6236.9124.79酸性洗涤纤维ADF32.1225.4219.35赖氨酸Lys0.540.530.59蛋氨酸+半胱氨酸Met+Cys0.290.300.32快速发酵碳水化合物CHO-FR24.6835.0743.65慢速发酵碳水化合物CHO-FS3)47.5336.9124.79快速发酵碳水化合物/慢速发酵碳水化合物CHO-FR/CHO-FS0.550.981.76

1.2 饲养管理

同组母驴圈养于同一栏舍，单头拴系饲喂，白天(08:00—20:00)驴驹与母驴分开饲养，夜间(20:00—第2天08:00)混群，使母驴保持持续泌乳能力。饲喂时间为08:00和18:00，先粗后精，2次等量饲喂，干物质饲喂量占母驴体重的3.75%，每日收集剩料并称重，自由饮水。

1.3 测试指标和方法

1.3.1 体重

试验第0(预试期最后1 d)、30和56天晨饲前空腹称量体重，计算不同时间段体增重(BWG)、平均日增重(ADG)、干物质采食量(DMI)。计算公式如下：

BWG=终末体重-初始体重；ADG=总增重/试验天数；DMI=干物质饲喂量-剩料量。

1.3.2 血浆指标

试验第56天对试验驴经颈静脉采血10 mL，使用肝素钠抗凝管分装，1 000×g离心15 min，分离血浆，-80 ℃保存，用于分析血浆指标。血浆总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)含量使用生化分析仪进行测定。采用试剂盒(南京建成生物工程研究所)测定血浆总抗氧化能力(T-AOC)和丙二醛(MDA)含量。采用酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(江苏酶免实业有限公司)测定血浆生长激素(GH)、胰岛素(INS)、催乳素(PRL)和雌二醇(E2)含量。

1.3.3 产乳性能

在预试期第0天(开始预饲前1 d)及正试期每周第1天，于08:00分离母驴和驴驹，12:00后采用HL-G1型脉动式挤奶机进行第1次挤奶，挤后继续隔离，至16:00后进行第2次挤奶，逐头称量产奶量。由于挤奶隔离时间长短稍有差异，根据产乳量及隔离时间重新计算为12 h校正产乳量，计算公式如下：

12 h校正产奶量[kg/(d·头)]=实际产奶量/隔离时间×12 h。

2次挤奶后，各取25 mL于离心管中，4 ℃保存，混匀后于采样当天进行乳成分(乳脂、乳蛋白、非脂固形物、乳糖)测定。乳成分测定使用经校正后的UL80BC-11乳成分分析仪，并根据乳成分含量来计算乳成分产量，计算公式如下：

乳成分产量=乳成分含量×每日12 h校正乳产量。

1.4 统计分析

所有数据经Excel 2016进行初步整理，采用SPSS 24.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，并用Duncan氏法进行组间多重比较。数据用平均值±标准误表示，以P<0.05为差异显著，0.05≤P<0.10为有显著趋势。

2 结果与分析

2.1 饲粮不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴生长性能的影响

由表2可知，饲粮中CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴终末体重、BWG、TWG、ADG和DMI均没有显著影响(P>0.05)。

表2 饲粮中不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴生长性能的影响Table 2 Effects of different CHO-FR/CHO-FS ratios in diets on growth performance of lactating donkeys kg

2.2 饲粮不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴血浆指标的影响

2.2.1 血浆生化指标

由表3可知，饲粮中不同CHO-FR/CHO-FS比例对血浆TP、ALB、GLB、TG和TC含量的影响差异均不显著(P>0.05)，HCR组血浆中GLU含量显著高于LCR组和MCR组(P<0.05)。

表3 饲粮中不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴血浆生化指标的影响Table 3 Effects of different CHO-FR/CHO-FS ratios in diets on plasma biochemical indexes of lactating donkeys

2.2.2 血浆抗氧化和激素指标

由表4可知，饲粮中不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴血浆抗氧化指标T-AOC、MDA含量均无显著影响(P>0.05)。所测血浆激素指标在3组间无显著差异(P>0.05)，但在数值上，HCR组和MCR组血浆GH含量高于LCR组，HCR组血浆E2含量低于LCR组和MCR组。

表4 饲粮中不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴血浆抗氧化和激素指标的影响Table 4 Effects of different CHO-FR/CHO-FS ratios in diets on plasma antioxidant and hormone indexes of lactating donkeys

2.3 饲粮不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴产乳性能的影响

2.3.1 饲粮不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴乳产量的影响

由表5可知，整个试验期饲粮不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴平均日产奶量和总产奶量没有显著影响(P>0.05)，但是第4～6周，随着饲粮CHO-FR/CHO-FS比例的增加，每周平均日产奶量有增加的趋势(0.05

表5 饲粮中不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴产奶量的影响Table 5 Effects of different CHO-FR/CHO-FS ratios in diets on milk yield of lactating donkeys

2.3.2 饲粮不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴乳成分含量的影响

由表6可知，各组间乳脂含量差异均不显著(P>0.05)。试验第1、2、6周，MCR组和LCR组非脂固形物、乳蛋白和乳糖含量显著高于HCR组(P<0.05)；试验第4、8周，MCR组非脂固形物、乳蛋白和乳糖含量显著高于LCR组和HCR组(P<0.05)；试验第5周，MCR组和LCR组非脂固形物和乳糖含量显著高于HCR组(P<0.05)，MCR组乳蛋白含量显著高于LCR组和HCR组(P<0.05)；试验第7周，LCR组非脂固形物、乳蛋白和乳糖含量显著高于MCR组和HCR组(P<0.05)；其余几周各组间差异均不显著(P>0.05)。

2.3.3 饲粮不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴乳成分产量的影响

由表7可知，试验第2周，LCR组乳脂产量显著高于MCR组(P<0.05)；试验第4周，HCR组非脂固形物和乳蛋白产量显著高于LCR组(P<0.05)；其余各周组间乳成分产量差异不显著(P>0.05)。

表6 饲粮中不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴乳成分含量的影响Table 6 Effects of different CHO-FR/CHO-FS ratios in diets on milk composition content of lactating donkeys %

表7 饲粮中不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴乳成分产量的影响Table 7 Effects of different CHO-FR/CHO-FS ratios in diets on milk component yield of lactating donkeys g

3 讨 论

3.1 饲粮中不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴生长性能的影响

本研究发现，整个试验期，各组母驴的TWG没有显著差异，且整个试验期DMI 3组间均无显著差异，这与本试验设计中各组间饲粮能量和蛋白质营养水平接近相符。然而，相比LCR组，在试验前30 d饲粮CHO-FR比例升高，MCR组和HCR组母驴BWG较少；在试验后30 d随着饲粮CHO-FR比例升高，3组泌乳驴BWG差异不显著。推测出现这一现象的原因在于不同CHO-FR/CHO-FS比例饲粮的营养成分和消化特点不同。在驴体内饲粮中可水解碳水化合物被胃和小肠中的酶分解为单糖、二糖等在小肠被吸收[15]。未被前段消化道利用的以CHO-FR和CHO-FS等为主的碳水化合物主要在盲肠微生物作用下转化为以乙酸、丙酸和丁酸为主的短链脂肪酸(SCFA)[16]。而饲粮中CHO-FR组分主要由寡糖、果聚糖、β-葡聚糖、果胶组成，发酵过程中可产生相对较多的丙酸等生糖前体物[17]，丙酸进入血液中部分可以被乳腺组织用于合成乳糖[18]，乳糖是决定产奶量的关键因素[11]，因此，MCR组和HCR组饲粮的碳水化合物组成在试验前30 d促进产奶量增加，并且用于泌乳的营养物质比例高，导致用于增加体重的比例较少。CHO-FS组分主要是纤维素和半纤维素参与植物形态构建的碳水化合物组成，发酵产物中乙酸所占比例较高[18]，乙酸在乳腺和其他器官中是生脂前体物[19]，有利于乳脂和体内脂肪的合成[20]，增加泌乳驴乳脂含量，且LCR组产奶量相对较低，饲粮中分配用于乳汁合成的营养物质比例少，较多的营养物质沉积于机体，导致BWG较多，这与试验中观察到LCR组在试验前30 d BWG较多、乳脂含量较高但产奶量较低的结果一致。类似现象在家兔[21]和马[22]中也有报道，饲粮中较高比例的果胶、植物胶等碳水化合物可增加盲肠发酵产物中丙酸的比例，与本试验的推论一致。

在本研究试验后30 d，3组间BWG差异不显著，但MCR组和HCR组BWG高于LCR组，推测由于试验进入到泌乳中后期，MCR组和HCR组产奶量和各乳成分产量下降，摄入的营养物质更多用于恢复体重；LCR组产奶量及乳脂、非脂固形物和乳蛋白产量等在试验第5～6周均出现第2个峰值，故而相对于MCR组和HCR组而言，LCR组的BWG较低。类似的现象在奶牛研究中较为常见，在饲粮营养水平相同的条件下，产奶量与体重间存在负相关[23-24]。所以，增加泌乳驴饲粮中CHO-FS含量有利于恢复体重，但是对整个试验期各组BWG差异不显著。因此，增加泌乳驴饲粮CHO-FR/CHO-FS比例能够通过影响后肠中挥发性脂肪酸(VFA)的组成和含量，从而改变饲粮中用于产乳和增重的营养成分比例，不同饲粮碳水化合物组成用于泌乳或增重的效能不同。

3.2 饲料中不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴血浆指标的影响

饲粮精粗比不同对肠道和机体消化代谢有不同的影响。本研究中，在饲粮能量水平相同的条件下，CHO-FR比例高，精料比例相应增多，可能会导致氧化应激。T-AOC是反映机体抗氧化能力的综合指标，可以反映机体对外界刺激的代偿能力和机体自由基代谢状态的强弱[25]。MDA是脂质过氧化的终产物之一，反映自由基对机体损伤程度，可以作为脂质过氧化程度的检测指标[26]。然而本试验发现，随着饲粮CHO-FR/CHO-FS比例增加，泌乳驴血浆T-AOC和MDA含量组间差异不显著。在反刍动物中，周力等[27]研究发现，高比例精料会使青海藏绵羊体内自由基平衡状态被打破，降低肌肉品质。侯志高等[28]也研究发现，当饲粮精料比例超过55%时，抗氧化性能逐渐下降，造成负面影响。然而，本研究中，3组的饲粮精料比例在46%～68%，但血浆抗氧化指标差异不显著，表明驴对高精料比例的饲粮有较强的适应性，这可能与驴前胃为酶消化为主，对精饲料中淀粉等可水解碳水化合物的消化较有效有关。此外，由于HCR组饲喂残次枣比例较高，红枣多糖能够清除体内1.1-二苯基-2-苦肼基(DPPH)自由基，具有提升抗氧化性的功能[29]。因此，本试验得出结论，饲喂3种不同CHO-FR/CHO-FS比例饲粮对泌乳驴血浆抗氧化指标无显著影响。

INS是由胰岛B细胞合成并分泌的一种蛋白质激素，它可以促进血液中GLU为其他细胞组织摄取利用，维持血糖水平相对稳定。Roche等[30]研究发现，随着饲粮NFC比例的升高，奶牛血液中GLU含量也随之升高。本研究中发现，高比例CHO-FR饲粮能够增加血浆GLU含量，但是血浆INS含量组间差异不显著，原因可能是高CHO-FR组能够较快被分解产生较高比例的丙酸等生糖前体物，增加血浆中GLU含量，但是这种GLU增加量不足以改变INS的分泌。类似地，梁晓帅[31]研究也发现，高比例的NDF(等同于CHO-FS)饲粮降低了血清GLU含量，但是INS含量没有显著差异，与本研究结果一致。本研究中，饲粮的碳水化合物比例不同会明显影响泌乳母驴血浆GLU含量，但尚不会改变血糖调节激素分泌。

内分泌激素GH、PRL、E2是调控哺乳动物产奶量的主要因素。GH和PRL能够提高乳腺上皮细胞的存活时间和功能[32-33]。E2是固醇类雌激素中的一种，E2在泌乳期动物体内可诱导和加速乳腺上皮细胞凋亡，从而抑制乳汁合成和降低产奶量[34-35]。在本研究中，饲粮CHO-FR/CHO-FS比例不同，对血浆GH、PRL和E2含量影响差异不显著，但是在MCR组和HCR组血浆GH含量在数值上高于LCR组，且HCR组血浆E2含量数值上低于LCR组和HCR组。Requena等[36]研究发现，GH可提升泌乳母羊哺乳期潜在产奶量和断奶后的实际产奶量。陈海燕等[37]研究发现，产奶量和乳中E2含量呈负相关关系，随着产奶量的升高，E2含量线性下降，与本试验在HCR组中检测到血浆E2含量最低的现象类似。本研究结果表明，在消化能水平为11.5 MJ/kg和蛋白质水平为12%左右时，调整饲粮碳水化合物组成不会显著影响乳分泌相关激素的水平，但是高CHO-FR比例的饲粮在一定程度上可能通过增加血浆GH含量和降低E2含量，从而促进产奶。

3.3 饲料中不同CHO-FR/CHO-FS比例对泌乳驴产乳性能的影响

与反刍动物乳房结构相比，马属动物的乳房中没有乳池，乳汁储存在乳腺的腺泡中，储存容量小，要求挤奶间隔时间短。驴的产奶量和营养水平、管理、挤奶方式、品种等有关[4]，其中饲粮的营养水平和组成是重要因素之一[5]。本研究在挤奶方式、品种、管理和营养水平一致，且在试验初始时各组之间产奶量没有差异的条件下，发现随着饲粮中CHO-FR/CHO-FS比例增加，产奶量有增加的趋势。这说明产奶量受饲粮中CHO-FR/CHO-FS比例的影响。前人研究也发现，减少饲粮中NDF(等同于CHO-FS)的比例，能够增加奶畜的产奶量[38-39]，与本研究结果一致。然而，梁晓帅等[13]研究中发现，饲粮中NDF比例在46%～48%时，饲粮NDF比例较高能够提升泌乳驴产奶量。本研究中，各组CHO-FS(等同于NDF)含量介于24%～48%，相比LCR组(CHO-FS为47.53%)，HCR组(CHO-FS含量为24.79%)的碳水化合物构成促进泌乳。本研究认为，CHO-FR是一种能够提高泌乳驴产奶量的优质碳水化合物成分，可通过提高饲粮中CHO-FR/CHO-FS比例来提高泌乳驴产奶量。

乳脂被认为是衡量奶品质的重要指标之一。在本研究中，LCR组乳脂含量高于HCR组和MCR组，且乳脂产量试验第2、3和5周高于LCR组和MCR组，推测高CHO-FS含量有助于泌乳驴乳脂含量的增加。如上文所述，在后肠中CHO-FS主要产生乙酸等生脂前体物，而CHO-FR主要产生乙酸等生糖前体物。饲喂CHO-FR/CHO-FS比例高的饲粮能通过增加机体生糖物质的含量，从而提高产奶量；饲喂低CHO-FR/CHO-FS比例饲粮能够增加后肠中乙酸的比例，从而增加乳脂率。Hoffman等[40]和Doreau等[41]研究也发现，饲喂NDF较高的饲粮，泌乳马乳脂含量要高于饲喂NDF低的饲粮。因此，高CHO-FS比例饲粮能够促进泌乳驴乳脂合成，从而增加乳脂含量和产量。

非脂固形物通常用来反映乳品质的高低，其含量越高，乳品质就越好。驴乳中蛋白质富含人体所需的必需氨基酸、免疫球蛋白等，还具有良好的抑菌活性[2]。驴乳中乳糖能够促进肠道对钙磷的吸收利用和肠道益生菌的生长繁殖，是半乳糖的主要来源，对婴幼儿极为重要[3]。本研究发现，除试验第7周外，MCR组非脂固形物、乳蛋白和乳糖含量高于LCR组和HCR组，饲粮CHO-FR/CHO-FS比例为0.98时能够增加驴乳中非脂固形物、乳蛋白和乳糖含量。乳成分产量随着产奶量的升高而增加，HCR组在第2～5周产奶量和乳成分产量都高于MCR组和LCR组。试验第6周后，随着产奶量下降，3个组乳成分产量差异不大。饲粮CHO-FR比例是通过增加产奶量使乳中非脂固形物、乳蛋白和乳糖产量提高。高产奶量的奶牛通常出现乳中蛋白和乳糖等成分下降，这一现象在奶牛中已普遍认同。前人研究发现，随着奶牛饲粮NDF比例降低，奶牛产奶量及乳蛋白、乳糖和非脂固形物产量呈线性增加[40,42],与本研究中产奶量及乳成分的结果一致。因此，通过调整泌乳驴饲粮CHO-FR/CHO-FS比例为0.98，能够增加乳中非脂固形物、乳蛋白和乳糖含量。在CHO-FR/CHO-FS比例为1.76时，可提高乳成分产量。

4 结 论

本研究中，在饲粮等能等蛋白质的情况下，给泌乳驴饲喂低、中、高CHO-FR/CHO-FS比例的饲粮，可得出如下结论：

① 高CHO-FR/CHO-FS比例饲粮可增加血浆GLU含量，且可能通过产生较多生糖组分增加泌乳驴产奶量，但在一定程度上降低血浆乳脂、非脂固体物、乳蛋白、乳糖含量。

② 低CHO-FR/CHO-FS比例饲粮可以增加乳脂含量及产量，但产奶量较低。

③ 中等CHO-FR/CHO-FS比例饲粮可提高乳产量，有助于增加乳蛋白和乳糖含量。