芦 娜, 陈丽丽, 徐自奥, 周森森, 孙守江,韩 波, 陈继育, 张 漫, 李亚东, 马 毅*
(1.天津市农业科学院畜牧兽医研究所,天津西青 300381;2.合肥迈可罗生物工程有限公司,安徽合肥 230001;3.天津富优农业科技有限公司,天津滨海 300282;4.天津市农业科学院农产品质量安全与营养研究所,天津西青 300381;5.天津市农业发展服务中心,天津河西 300061)
地顶孢霉培养物(ATC)是由古尼虫草分离的地顶孢霉菌经人工发酵而得到的微生物制品,含有虫草素、虫草酸、虫草多肽、多糖、甾醇和氨基酸等功能性成分,地顶孢霉在代谢过程中释放出的多种活性物质可提高动物机体免疫力和饲料利用率(张淑芳等,2021;武杰等,2019;冯柳柳等,2019)。地顶孢霉培养物作为一种新型饲料添加剂,已广泛应用于猪、禽生产(张淑芳等,2021;宋艳真等,2021;冯柳柳等,2019;张建伟等,2019)。在奶牛上的研究发现,地顶孢霉培养物能够有效提高牛乳中风味物质的种类和含量以及营养物质的含量(刘辉放等,2017);改善瘤胃发酵环境,维持瘤胃代谢稳定(张永根等,2016);增殖奶牛后肠益生菌的数量,提高表观消化率(李洋等,2017)。本试验在泌乳牛日粮中添加地顶孢霉培养物,研究其对泌乳牛生产性能、乳品质和经济效益的影响,为地顶孢霉培养物在泌乳牛中的应用提供数据支撑。
1.1 试验材料 地顶孢霉培养物是一种生物发酵制品,主要功能性成分为虫草酸、虫草素、虫草多糖、腺苷(≥170 mg/kg)、甾醇、γ-氨基丁酸(≥5%)、抗菌小肽等,由合肥迈可罗生物工程有限公司提供。
1.2 试验动物和试验设计 本试验自2021年10月至2022年1月在天津富优农业科技有限公司进行。选择300头健康状况良好的泌乳牛,随机分为对照组和试验组,每组150头牛。对照组饲喂基础日粮,试验组饲喂基础日粮+30 g/(头·d)地顶孢霉培养物。预试期5 d,正试期90 d。
1.3 指标测定 正试期内,每天记录每组奶牛TMR日粮投料量与剩料量,计算日平均干物质采食量(DMI)。正试期每30 d进行一次生产性能测定,早、中、晚3次收集奶样约50 mL,按4:3:3的比例混合,并加入重铬酸钾作为防腐剂,4℃保存,待测乳脂率、乳蛋白率、体细胞数、尿素氮,并根据生产性能测定报告分析校正奶、群内级别指数、高峰奶、高峰日、奶损失、经济损失。
1.4 数据统计与分析 试验数据采用Excel 2019进行初步整理,然后采用SPSS 23.0软件进行独立样本t检验,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著。
2.1 地顶孢霉培养物对泌乳牛干物质采食量的影响 由表1可知,1~30、31~60 d时,试验组干物质采食量均高于对照组,分别高6.53%(P<0.01)、4.13%(P<0.01);61~90 d时,试验组干物质采食量比对照组低6.07%(P<0.01);1~90 d时,试验组干物质采食量比对照组高1.11%(P>0.05)。
表1 地顶孢霉培养物对泌乳牛干物质采食量的影响kg
2.2 地顶孢霉培养物对泌乳牛泌乳性能的影响由表2可知,30、60 d时,两组校正奶量差异不显著(P>0.05);90 d时,试验组校正奶量比对照组高4.47%(P>0.05)。30、60 d时,两组WHI差异不显著(P>0.05);90 d时,试验组WHI比对照组高4.46%(P>0.05)。由表3可知,试验组高峰奶量比对照组高0.23%(P>0.05),高峰日比对照组提前0.38 d。
表2 地顶孢霉培养物对泌乳牛校正奶、群内级别指数的影响
表3 地顶孢霉培养物对泌乳牛高峰奶、高峰日的影响
2.3 地顶孢霉培养物对泌乳牛乳品质的影响由表4可知,30、60 d时,对照组与试验组乳脂率差异不显著(P>0.05);90 d时,试验组乳脂率比对照组高3.87%(P>0.05)。30、60、90 d时,试验组乳蛋白率均高于对照组,分别高2.75%(P<0.01)、1.82%(P<0.05)、0.29%(P<0.01)。30 d时,试验组体细胞数比对照组低25.78%(P>0.05);60 d时,试验组体细胞数比对照组高12.12%(P>0.05);90 d时,试验组体细胞数比对照组低4.54%(P>0.05)。30 d时,试验组尿素氮比对照组高7.13%(P<0.05);60 d时,试验组尿素氮比对照组高9.28%(P<0.01);90 d时,试验组尿素氮比对照组低0.98%(P>0.05)。
表4 地顶孢霉培养物对泌乳牛乳品质的影响
2.4 地顶孢霉培养物对牧场经济效益的影响由表5可知,30、60、90 d时,试验组奶损失均低于对照组,分别低32.39%(P>0.05)、1.72%(P>0.05)、12.66%(P>0.05)。30、60、90 d时,试验组经济失均低于对照组,分别低31.79%(P>0.05)、3.73%(P>0.05)、12.39%(P>0.05)。
表5 地顶孢霉培养物对牧场经济效益的影响
3.1 地顶孢霉培养物对泌乳牛干物质采食量的影响 奶牛干物质采食量直接影响奶牛的健康与生产中所获得的营养成分,也是评估奶牛生产力水平的重要指标,受奶牛自身因素、饲料品质、日粮配方、环境及健康水平等多种因素影响(王丽娟,2015)。本试验中,日粮添加30 g/(头·d)地顶孢霉培养物可极显著提高泌乳牛1~30、31~60 d时的干物质采食量,且有提升整个试验期干物质采食量的趋势。这可能是由于地顶孢霉培养物能够提高奶牛部分瘤胃微生物的数量,提高粗饲料的瘤胃降解率,从而促进日粮干物质的消化利用(李洋等,2016),也可能与地顶孢霉培养物增殖奶牛后肠益生菌的数量,提高营养物质表观消化率(李洋等,2017)有关,雒诚龙等(2021)也得到了类似的结果。61~90 d时,试验组干物质采食量极显著低于对照组,这可能与环境及奶牛自身因素有关。
3.2 地顶孢霉培养物对泌乳牛泌乳性能的影响研究发现,日粮添加地顶孢霉培养物能够极显著提高奶牛产奶量(雒诚龙等,2021)。此外,地顶孢霉培养物还能够通过降低产奶量下降幅度从而间接提高产奶量(卢金勇等,2021;赵海明等,2018)。校正奶量是指根据实际泌乳天数和乳脂率校正为泌乳天数150 d、乳脂率3.5%时的产奶量,用于比较不同泌乳阶段的奶牛生产水平,也可用来比较牛群间的生产性能。由于本试验牛群结构差异较大,故采用校正奶量对产奶量进行比较。本试验中,90 d时,试验组校正奶量比对照组高4.47%(P>0.05),提示地顶孢霉培养物能够在一定程度上提高校正奶量,这可能与干物质采食量的提高有关,因为干物质采食量的提高能够间接反映奶牛对营养与能量摄入的提升,从而为高产奶量奠定基础(丁大伟等,2019)。
牛群群内级别指数(WHI)是指个体牛只或某一胎次牛在整个牛群中的生产性能等级评分,是牛只生产性能的相对比较,能够反映牛只生产潜能的高低(李红瞻等,2015)。WHI正常范围为90~110,且数值越高个体产奶性能越好(王翌翀,2021)。在本试验中,30、60、90 d时,两组牛WHI均处于正常范围内,且90 d时,试验组WHI比对照组高4.46%(P>0.05),提示地顶孢霉培养物能够在一定程度上提高泌乳牛WHI,从而提高牛只的生产潜能。
高峰奶是指个体牛只在某一胎次中最高的日产奶量,同时出现高峰奶量的一天被称为高峰日,通常高峰日出现在产后40~60 d(张志登等,2019)。在本试验中,试验组高峰奶量比对照组高0.23%,高峰日比对照组提前0.38 d,且高峰日均在正常范围内,提示地顶孢霉培养物能够在一定程度上提高泌乳牛的高峰奶量,通过缩短高峰日的到来从而使奶牛尽快到达泌乳高峰期,提高泌乳性能。
3.3 地顶孢霉培养物对泌乳牛乳品质的影响 乳脂率是评价奶牛生产性能的重要指标,受到奶牛品种、日粮结构、饲养管理以及奶牛健康状况、胎次、泌乳阶段等因素影响(沈子亮等,2021)。本试验中,90 d时,试验组乳脂率比对照组高3.87%(P>0.05),与雒诚龙等(2021)研究结果相似,这可能是由于地顶孢霉培养物能够提高瘤胃总挥发性脂肪酸的浓度,通过上调合成乳脂的前体物质乙酸与丙酸的含量,从而提高乳脂率(张永根等,2016)。
本试验发现,30、60、90 d时,试验组乳蛋白率均高于对照组,这可能与地顶孢霉培养物可改善奶牛瘤胃发酵水平,调节部分瘤胃微生物菌群数量、改善日粮中蛋白质降解程度有关,此外,还可能因为地顶孢霉培养物提高瘤胃微生物可利用蛋白浓度和瘤胃内NH3-N浓度,从而提高乳蛋白率(张永根等,2016)。
体细胞数是指每毫升牛奶中的体细胞个数,包括嗜中性粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞及乳腺组织脱落的上皮细胞,能够直接反映乳腺的健康情况,是揭发隐性乳房炎的有力依据(孙健等,2021;谷淑华等,2021)。研究发现,添加地顶孢霉培养物能够显著降低奶牛体细胞数(卢金勇等,2021;王轶群,2019)。在本试验中,90 d时,与对照组相比,试验组牛奶体细胞数有降低的趋势,这可能是由于地顶孢霉培养物的功能性成分可减轻由于炎症反应引起的乳腺组织损伤(王一臻,2017)。虫草素作为地顶孢霉培养物的功能性成分之一,已被证明在不同的细胞中都表现出抗炎活性(袁甜等,2020),能够通过激活Nrf-2信号通路,促进下游抗氧化因子及抗炎因子的表达,从而降低炎症反应(戚梦等,2019)。
尿素氮能够反映瘤胃氮代谢效率和蛋白质代谢的有效性,检测尿素氮水平可为平衡日粮营养提供参考(梁涛等,2018)。牛奶尿素氮(MUN)可用于评估奶牛蛋白质饲料利用率,MUN正常范围在10~18 mg/dL,数值过高表示饲料能氮不平衡,蛋白质未被有效利用;数值过低则证明蛋白质补充不足,影响奶牛的生产性能(卫喜明等,2019;程光民等,2018)。在本试验中,30、60、90 d时,MUN均在正常范围内,且30、60 d时,试验组MUN显著高于对照组,提示地顶孢霉培养物能够在正常范围内提高奶牛对日粮蛋白质的利用率,与雒诚龙等(2021)的报道相似。
3.4 地顶孢霉培养物对牧场经济效益的影响奶损失指由于乳房受细菌感染而造成的牛奶损失,可以通过体细胞数和产奶量的高低进行计算。经济损失指由于乳房炎所造成的总的损失,其中包括奶损失和乳房炎造成的其他损失。据统计奶损失约占总经济损失的64%。在本试验中,30、60、90 d时,试验组奶损失、经济损失均低于对照组,说明地顶孢霉培养物能够在一定程度上降低奶损失,从而降低经济损失,提高经济效益,这可能与地顶孢霉培养物能够降低体细胞数、提高校正奶量有关。
在日粮中添加30 g/(头·d)地顶孢霉培养物能够在一定程度上提高奶牛干物质采食量,提高泌乳性能和乳品质,降低奶损失和经济损失,从而间接提高经济效益。