蒸汽压片玉米对高海拔地区泌乳中后期奶牛产奶量及乳成分的影响

朱彦宾，索朗曲吉，赵 丽，周 雨，尼 玛，平措占堆，巴桑旺堆

（西藏自治区农牧科学院畜牧兽医研究所，拉萨 850009）

非纤维性碳水化合物（NFC）含量较高的日粮配方是实现高产奶牛产奶量最大化的常用方法。通常高产奶牛日粮中含有超过40%的NFC，尤其是淀粉作为主要来源。谷物的物理加工方法（如研磨、蒸汽压片和轧制）会影响总淀粉消化率和奶牛的性能［1］。蒸汽压片是一种常见的饲料加工方法，包括蒸汽加热、机械碾压、干燥冷却3 道程序，适用于玉米、大豆、花生等多种粮食作物［2］。玉米是精加工日粮中常用的主要谷物来源，蒸汽压片是营养学家建议的主要谷物加工方法，二者结合可以提高淀粉的可用性、营养利用率和玉米的整体喂养价值［3］。玉米经蒸汽压片处理后，其物理形态及内部化学成分发生明显改变，形成高效的蒸汽压片玉米，提高了奶牛对饲料的转化率，从而增加乳产量、乳蛋白率并同时使奶牛的泌乳性能得到提高，乳产品质量得到改善［4，5］。冷静等［6］的研究表明，饲喂蒸汽压片玉米对泌乳期奶牛的采食量没有显著影响，但是其乳汁中的乳蛋白含量比饲喂干粉玉米的奶牛乳汁中的乳蛋白含量高出4%，同时其乳脂率也较其他处理组低。戴辉等［7］用粉碎玉米和蒸汽压片玉米饲喂奶牛，发现饲喂蒸汽压片玉米可以提高围产期奶牛的产乳量和牛奶中的乳糖含量。陈涛等［8］给奶牛饲喂不同比例的蒸汽压片玉米和干磨玉米后，发现牛奶的蛋白质和非脂肪干物质含量随着蒸汽压片玉米添加比例的增加而增加。鲜见国内外关于蒸汽压片玉米在高海拔地区泌乳奶牛生产中的应用报道。本研究通过向高海拔地区的泌乳中后期奶牛日粮中添加不同比例的蒸汽压片玉米，探讨蒸汽压片玉米对奶牛产奶性能的影响，旨在为蒸汽压片玉米提高泌乳中后期奶牛产奶性能及生产实践提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验在拉萨市净土产业投资开发集团有限公司城关区开展。

1.2 试验设计

选取高海拔地区的产犊2～4 胎，产犊日期及产奶量相近，体重大小相近，健康无病的泌乳中后期奶牛12 头，随机分为3 组，分别设为基础日粮中混合普通玉米100%组（CK）、基础日粮中混合普通玉米50%+蒸汽压片玉米50%组（T1）、基础日粮中混合蒸汽压片玉米100%组（T2），每组4 头。试验时间为35 d，其中预试期7 d，试验期28 d。各组除试验饲料外的其他饲料均相同。试验所用蒸汽压片玉米由北京三元种业科技股份有限公司饲料分公司生产。

1.3 样品采集与测定

1.3.1 产奶量的测定和乳样采集 从预试期第1 天开始，对不同处理的奶牛进行产奶量监测，试验期间每周采集各奶牛的乳汁样本，并对乳汁样本成分进行分析。

1.3.2 乳成分测定 测定指标：乳脂肪、乳蛋白、乳糖、总固形物、非脂固形物、游离脂肪酸、柠檬酸、酸度和冰点，所用仪器为JC10-NN3MT-100 型乳成分分析仪（北京北信科仪分析仪器有限公司）。

1.4 数据统计与分析

通过SPSS 26.0 软件对采集的试验数据进行单因素方差分析，采用Duncan’s 法进行多重比较。结果以“平均值±标准误”表示，P＜0.05 表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 蒸汽压片玉米对泌乳中后期奶牛产奶量的影响

添加不同比例蒸汽压片玉米对泌乳中后期奶牛产奶量的影响见表1。预试期（试验前）测得CK、T1和T2 的产奶量分别是7.21、7.31、7.25 kg/（头·d），各组间差异不显著（P＞0.05）。试验期测得CK、T1 和T2 的产奶量分别是5.09、5.80、5.38 kg/（头·d），其中，T1 的产奶量显著高于T2 和CK（P＜0.05）。试验期T1 的产奶量较CK 提高了13.95%。

表1 添加不同比例蒸汽压片玉米对泌乳中后期奶牛产奶量的影响［单位：kg/（头·d）］

2.2 蒸汽压片玉米对乳成分指标的影响

试验期添加不同比例蒸汽压片玉米后，泌乳中后期奶牛乳成分的检测结果见表2。CK、T1 和T2 乳脂率分别为3.21%、3.17%和3.15%，T1 和T2 均低于CK，但差异不显著（P＞0.05）。CK、T1和T2乳蛋白率分别为2.86%、2.87%和2.93%，且T2显著高于T1（P＜0.05）。T1、T2乳糖含量和酸度均显著高于CK（P＜0.05）。各处理间奶牛乳的柠檬酸、游离脂肪酸、非脂固形物、总固形物含量及冰点差异均不显著（P＞0.05）。

表2 添加不同比例蒸汽压片玉米对高原奶牛乳成分的影响

3 小结与讨论

3.1 蒸汽压片玉米对泌乳中后期奶牛产奶量的影响

本研究结果表明，基础日粮中以蒸汽压片玉米代替普通玉米饲喂泌乳中后期奶牛，可以提高奶牛的产奶量，这与何涛等［9］发现的荷斯坦奶牛用蒸汽压片玉米代替粉碎玉米饲喂处理后，其产奶量显著增加的研究结果基本一致。其原理可能是在高温蒸汽作用下，玉米淀粉颗粒吸水膨胀破坏其晶体结构，随后通过机械挤压导致淀粉颗粒与醇溶蛋白质分子之间的氢键被破坏，使得淀粉颗粒被充分暴露，从而导致玉米的蛋白质结构发生变化［10］。玉米经蒸汽压片处理后，淀粉糊化程度、淀粉消化率和蛋白质消化率明显提高，此时的玉米更易消化，当蒸汽压片玉米被牛采食进瘤胃后，淀粉在瘤胃和小肠中的降解和消化速率提高，使得淀粉的利用率大幅度提高。同时饲喂蒸汽压片玉米的奶牛瘤胃液中的氨浓度能够维持在较低水平，有利于微生物利用氨合成蛋白质，实现能氮供给同步化，提高了奶牛对非蛋白氮的利用率，有效提高了奶牛对营养物质的消化和利用，促进了产奶量的提升［5］。本研究发现当蒸汽压片玉米的添加比例为50%时，奶牛的产奶量达最大值，可将产奶量提高13.95%。

3.2 蒸汽压片玉米对奶牛乳成分的影响

3.2.1 蒸汽压片玉米对乳脂率的影响乳脂率是评估动物奶品质的关键指标，乳汁的乳脂率受疾病、遗传、环境、饲养管理等多种因素的影响［11］。短链脂肪酸是反刍动物胃肠道微生物发酵的主要产物，对反刍动物瘤胃内环境有重要的调节作用。进入瘤胃的玉米淀粉被其内部微生物分解，其主要产物是乙酸、丙酸和丁酸等短链脂肪酸，这些小分子脂肪酸为奶牛提供了70%～80%的能量［12］。其中乳脂合成的前体物质——乙酸直接影响着奶牛乳中的乳脂率和乳脂产量，并且以信号分子的形式对乳腺脂肪酸代谢进行调控，进而影响乳脂的代谢［13］。Crocker等［14］的研究表明，使用蒸汽压片玉米饲喂奶牛，牛乳中的乳脂率有下降趋势；Utama 等［15］的研究发现，采用蒸汽压片玉米替代荷斯坦奶牛日粮中的玉米可使产奶量提高9.8%，且乳脂含量显著降低。本研究在饲料中添加蒸汽压片玉米后降低了奶牛乳汁中的乳脂率，可能是由于淀粉的消化率增加使瘤胃发酵以丙酸型为主，导致乙酸和丙酸比值降低，限制了纤维分解菌的发酵。乙酸作为乳脂合成的前体物质，其比例的下降会影响乳脂的合成。瘤胃中高丙酸含量会增加糖异生作用，刺激胰岛素的分泌，抑制脂肪酸从脂肪组织释放到乳腺，从而降低了乳脂率。

3.2.2 蒸汽压片玉米对乳蛋白的影响 王瑜等［16］在奶牛泌乳的3 个时期分别用不同配比的蒸汽压片玉米饲喂奶牛，发现试验奶牛的乳蛋白和乳糖均高于饲喂普通玉米的奶牛，并延长了奶牛的高峰产奶期。本研究试验组奶牛乳中的乳蛋白率均高于基础日粮中饲喂普通玉米100%组，且随蒸汽压片玉米添加量的增加而逐步提高，其中，基础日粮中混合蒸汽压片玉米100%组与基础日粮中饲喂普通玉米100%组相比，差异显著（P＜0.05）。其原因可能是加工生产蒸汽压片玉米改变了玉米的化学结构，使其更有利于奶牛肠道、肝脏等组织的吸收利用。

3.2.3 蒸汽压片玉米对乳糖含量的影响 当玉米经蒸汽压片处理后，经瘤胃微生物发酵产生短链脂肪酸，虽然玉米淀粉经瘤胃降解后的主要产物以乙酸为主，但丙酸的比例也会显著提高［17］。丙酸是反刍动物体内进行糖原异生的主要前体物，由于丙酸含量的增加，给动物糖异生过程中提供了更多的前体，促进了肝脏中葡萄糖的合成，并可以通过增加血糖的方法来促进乳腺对葡萄糖的吸收，最终提高乳糖的合成量［18］。试验组的高原奶牛乳糖含量均显著提高（P＜0.05），原因可能是蒸汽压片玉米提高了淀粉的消化率，使瘤胃发酵以丙酸为主，丙酸又是生成葡萄糖的主要前体物，葡萄糖合成量的增多，导致乳腺组织对葡萄糖吸收增加，因此乳糖含量增高［19］。

3.2.4 蒸汽压片玉米对酸度的影响 试验组酸度均显著高于基础日粮中饲喂普通玉米100%组（P＜0.05）。原因可能是添加蒸汽压片玉米后糖的生成利用率增加，经过三羧酸循环生成乳酸、柠檬酸等，促进了酸度的升高［20］。

综上所述，经蒸汽压片技术高效加工的玉米饲喂泌乳中后期奶牛后，其乳蛋白、酸度和乳糖均有显著的改变，并可有效提高泌乳中后期奶牛的产奶量。其中添加50%的蒸汽压片玉米能获得最高的产奶量，并能有效改善乳成分。