日糧添加酵母培養(yǎng)物對(duì)熱應(yīng)激期間奶牛生產(chǎn)性能和血液生化指標(biāo)的影響

王 勇 申 晨 楊宏偉

（1.達(dá)農(nóng)威生物發(fā)酵工程技術(shù)（深圳）有限公司，廣東 深圳 518000；2.山西省畜牧獸醫(yī)學(xué)校，山西 太原 261061；3.河南省鞏義市畜牧中心，河南 鞏義 451200）

熱應(yīng)激是作用在動(dòng)物身上引起體溫升高并引起生理反應(yīng)的內(nèi)部和外部力量的總和[1]。在熱應(yīng)激時(shí)期，奶牛試圖通過調(diào)節(jié)熱能平衡保持恒定的體溫[2]。為了調(diào)節(jié)熱能平衡，動(dòng)物新陳代謝（維持、運(yùn)動(dòng)、生長(zhǎng)、哺乳、妊娠、采食）產(chǎn)生的熱量等于損失在環(huán)境中的熱量。當(dāng)動(dòng)物無法散發(fā)足夠的代謝產(chǎn)生或吸收熱量時(shí)，無法維持熱平衡[3]。熱應(yīng)激是限制奶牛產(chǎn)量重要因素[4]，其對(duì)奶牛的生產(chǎn)力、健康、繁殖等具有不利影響，其中產(chǎn)奶量明顯下降[5]，嚴(yán)重的單產(chǎn)下降35%[6-7]。但與產(chǎn)量較低或初產(chǎn)奶牛相比，經(jīng)產(chǎn)奶牛和產(chǎn)奶量較高的奶牛對(duì)熱應(yīng)激的影響更敏感。熱應(yīng)激條件引起的食欲不振，使?jié)M足高產(chǎn)奶牛能量需求成為挑戰(zhàn)[3]。由于熱應(yīng)激奶牛采食量減少，導(dǎo)致能量供應(yīng)減少，加劇了泌乳奶牛負(fù)能量平衡[8]。泌乳早期的負(fù)能量平衡，可引發(fā)奶牛代謝紊亂和健康問題，甚至造成生殖性能下降。因此，熱應(yīng)激期間提高奶牛采食量尤為重要。Zhu 等[7]、Lim 等[8]研究表明，酵母培養(yǎng)物能夠提高奶牛采食量和產(chǎn)奶量，緩解熱應(yīng)激，減輕熱應(yīng)激期間能量負(fù)平衡作用。本試驗(yàn)研究酵母培養(yǎng)物對(duì)圍產(chǎn)期奶牛干物質(zhì)采食量、產(chǎn)奶量、抗應(yīng)激的影響，為酵母培養(yǎng)物在奶牛生產(chǎn)中應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

酵母培養(yǎng)物主要成分包括蛋白質(zhì)、小肽、抗氧化劑、植物甾醇、有機(jī)酸、核苷酸、甘露寡糖等。試驗(yàn)在安徽省某集團(tuán)規(guī)模化大型牧場(chǎng)進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)間2022年7月17日至8月10日，預(yù)試期7 d，正式試驗(yàn)期14 d。

選擇即將進(jìn)入圍產(chǎn)后期［產(chǎn)前（21±3）d］的經(jīng)產(chǎn)牛198頭，隨機(jī)分為2組。對(duì)照組奶牛飼喂基礎(chǔ)日糧；試驗(yàn)組奶牛，根據(jù)推薦量在預(yù)混料中添加19 g/(頭·d)酵母培養(yǎng)物（圍產(chǎn)和新產(chǎn)牛均添加）。圍產(chǎn)牛和新產(chǎn)牛泌乳牛全混合日糧（TMR）組成及營(yíng)養(yǎng)水平，見表1、表2。

表1 圍產(chǎn)牛TMR組成及營(yíng)養(yǎng)水平（以干物質(zhì)計(jì)）

表2 新產(chǎn)牛TMR組成及營(yíng)養(yǎng)水平（以干物質(zhì)計(jì)）

1.2 飼養(yǎng)管理

飼養(yǎng)密度在80%左右，統(tǒng)一采用24 h 風(fēng)扇和噴淋進(jìn)行物理防暑降溫通過TMR 攪拌機(jī)將日糧攪拌均勻飼喂。圍產(chǎn)牛飼喂圍產(chǎn)日糧，每日投喂2 次；新產(chǎn)牛飼喂新產(chǎn)日糧，每日投喂3次。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1 溫濕度指數(shù)（THI）

每日分別于1：00、7：00、13：00、21：00 使用溫濕度表統(tǒng)計(jì)圈舍溫濕度，取3次平均值，計(jì)算THI指數(shù)。

1.3.2 生產(chǎn)性能

使用上海湃科騰公司的TMR飼喂系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)每圈舍日采食量（DMI）。從牧場(chǎng)奶廳用瑞典利拉伐公司的阿波羅擠奶系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)每日產(chǎn)奶量。泌乳第1、21 d分別人工評(píng)出每頭奶牛的體況得分（BCS，5 分制）。使用丹麥福斯公司的乳成分分析儀（FOSS MilkoScanTM）測(cè)定乳脂、乳蛋白、體細(xì)胞數(shù)（SCC）。

1.3.3 血液生化指標(biāo)

使用含有抗凝劑的真空采血管采血，分別在泌乳第1、7 d 尾根采血10 mL，每頭采血2 管，4 ℃、3 000×g離心20 min，-20 ℃保存。血樣送北京萊博泰瑞科技發(fā)展有限公司，使用美國(guó)貝克曼庫爾特AU480 全自動(dòng)生化分析系統(tǒng)檢測(cè)葡萄糖（GLU）、皮質(zhì)醇（COR）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）、谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶（GGT）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLB）、膽固醇（TC）和胰島素（INS）含量。

使用ELISA 試劑盒（南京建成生物工程研究所）測(cè)定β-羥丁酸（BHBA）、總抗氧化能力（T-AOC）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、丙二醛（MDA）、氮化物（NO）、總活性氧化代謝物（ROMt）、超氧化物歧化酶（SOD）、血清淀粉樣蛋白（SAA）、結(jié)合珠蛋白（HPT）、白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子（TNF-α）、銅藍(lán)蛋白（CER）、髓過氧化物酶（MPO）、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）和免疫球蛋白M（IgM）含量。

1.3.4 產(chǎn)后發(fā)病率

從牧場(chǎng)產(chǎn)后護(hù)理系統(tǒng)中導(dǎo)出產(chǎn)后護(hù)理數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)牛的乳房炎、酮病、消化病、真胃移位、產(chǎn)后癱和子宮炎的發(fā)病情況。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel、SPSS 軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析，采用Duncan's 法進(jìn)行多重比較。結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P＜0.01 表示差異極顯著，P＜0.05 表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 試驗(yàn)期間熱應(yīng)激THI指數(shù)變化（見圖1）

圖1 試驗(yàn)期間熱應(yīng)激THI指數(shù)變化

由圖1 可知，牛在THI 大于68 開始有熱應(yīng)激了，7～8 月牧場(chǎng)氣溫高，THI 指數(shù)在72～85 范圍，處于輕、中度熱應(yīng)激。

2.2 酵母培養(yǎng)物對(duì)熱應(yīng)激圍產(chǎn)期奶牛21 d平均日采食量的影響（見表3）

由表3 可知，試驗(yàn)組奶牛的平均日采食量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。

2.3 酵母培養(yǎng)物對(duì)熱應(yīng)激新產(chǎn)牛生產(chǎn)性能的影響（見表4）

表4 酵母培養(yǎng)物對(duì)熱應(yīng)激新產(chǎn)牛生產(chǎn)性能的影響

由表4可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組奶牛的采食量、產(chǎn)奶量、乳脂和BCS 變化顯著高于對(duì)照組（P＜0.05），SCC含量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），乳蛋白有提高趨勢(shì)（P＞0.05）。

2.4 酵母培養(yǎng)物對(duì)奶牛產(chǎn)后發(fā)病率的影響（見表5）

表5 酵母培養(yǎng)物對(duì)奶牛產(chǎn)后發(fā)病率的影響 單位：%

由表5 可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組奶牛乳房炎、消化病、真胃移位和子宮炎發(fā)病率顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），酮病發(fā)病率極顯著低于對(duì)照組（P＜0.01）。

2.5 酵母培養(yǎng)物對(duì)奶牛血液指標(biāo)的影響（見表6）

表6 酵母培養(yǎng)物對(duì)奶牛血液指標(biāo)的影響

由表6 可知，試驗(yàn)組奶牛血液BHBA 和皮質(zhì)醇含量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），白蛋白含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。

2.6 酵母培養(yǎng)物對(duì)奶牛氧化應(yīng)激的影響（見表7）

表7 酵母培養(yǎng)物對(duì)奶牛氧化應(yīng)激的影響

由表7可知，試驗(yàn)組奶牛血清T-AOC、GSH-Px 活性與對(duì)照組相比有增加趨勢(shì)；MDA、NO和ROMt含量顯著低于對(duì)照組（P＜0.05），SOD活性顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。

2.7 酵母培養(yǎng)物對(duì)奶牛炎癥和急性時(shí)相蛋白的影響（見表8）

由表8 可知，在奶牛炎癥和急性時(shí)，對(duì)照組奶牛的HPT、IL-1β 和IL-6、CER 含量和MPO 活性顯著高于試驗(yàn)組（P＜0.05），IgA、IgG 和IgM 含量顯著高于對(duì)照組（P＜0.05）。

3 討論

3.1 酵母培養(yǎng)物對(duì)熱應(yīng)激圍產(chǎn)期奶牛采食量的影響

熱應(yīng)激分為正常（THI＜72）、輕度應(yīng)激（72＜THI＜77）、中度應(yīng)激（77＜THI＜90）、重度應(yīng)激（THI＞90）。本試驗(yàn)中，奶牛在THI 大于68 開始出現(xiàn)熱應(yīng)激反應(yīng)，且凌晨和下午的THI 指數(shù)不同，這與太陽日照強(qiáng)度有直接關(guān)系。實(shí)際生產(chǎn)中許多牧場(chǎng)為了提高奶牛采食量，在凌晨增加給料比例，中午降低給料比例，減少飼料在料槽堆放時(shí)間，避免日糧高溫發(fā)熱，讓奶牛及時(shí)采食到新鮮日糧，提高采食量。Baumgard 等[9]研究表明，在25～26 ℃的氣溫下，減少奶牛產(chǎn)熱的第1步是減少干物質(zhì)采食量。低食或采食量減少發(fā)生在下丘腦的冷卻中心，向內(nèi)側(cè)飽腹感中心發(fā)出信號(hào)，以抑制食欲中心正常運(yùn)作[10]。Bouraoui 等[11]發(fā)現(xiàn)，與溫度適中范圍的奶牛相比，經(jīng)歷熱應(yīng)激的奶牛干物質(zhì)采食量降低9.6%。為降低熱應(yīng)激不利影響，奶牛日糧中添加酵母培養(yǎng)物，其經(jīng)過厭氧酵母發(fā)酵后，能夠產(chǎn)生小肽、有機(jī)酸、低聚糖、香味素、抗氧化劑等數(shù)百種代謝產(chǎn)物，提高奶牛采食量，穩(wěn)定瘤胃有益菌群，起抗應(yīng)激作用。Vailati-Riboni等[12]研究表明，添加酵母培養(yǎng)物能夠提高奶牛采食量。本研究圍產(chǎn)前期對(duì)照組奶牛采食量由配方設(shè)定的13.6 kg 下降至12.1 kg，比采食期望值下降幅度較大。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組奶牛的采食量維持在13.2 kg，與配方設(shè)定值幾乎相同。圍產(chǎn)后期進(jìn)入泌乳階段后，試驗(yàn)組奶牛在泌乳21 d 平均采食量高于對(duì)照組0.9 kg，與Vailati-Riboni 等[12]研究結(jié)果一致，說明添加酵母培養(yǎng)物能夠提高奶牛圍產(chǎn)前期和后期的采食量，起抗熱應(yīng)激作用。

3.2 酵母培養(yǎng)物對(duì)熱應(yīng)激奶牛奶量、奶指標(biāo)和體況的影響

熱應(yīng)激期間添加酵母培養(yǎng)物提高了奶牛泌乳期干物質(zhì)采食量和產(chǎn)奶量。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組泌乳期奶牛干物質(zhì)采食量較對(duì)照組提高0.9 kg，而對(duì)應(yīng)單產(chǎn)提高了1.7 kg，基本上符合額外1 kg干物質(zhì)的提升，符合提高單產(chǎn)2 kg 的理論標(biāo)準(zhǔn)。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組奶牛BCS 變化降幅度較小，表明采食量的提升能降低BCS 下降的風(fēng)險(xiǎn)，有助于提高牛只健康。Olagaray等[13]研究表明，添加酵母培養(yǎng)物能夠提高奶牛采食量，減輕能量負(fù)平衡，緩解牛體況下降的風(fēng)險(xiǎn)。SCC主要成分為巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞，其數(shù)值能夠反映出機(jī)體炎癥情況，乳區(qū)的感染、蹄病、應(yīng)激等均會(huì)使SCC 上升。Du 等[14]研究表明，添加酵母培養(yǎng)物能夠降低奶牛SCC。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，試驗(yàn)組奶牛SCC 下降25%，與上述研究結(jié)果相似，表明添加酵母培養(yǎng)物能夠提高牛的免疫力、抵抗炎癥。Sun等[15]研究發(fā)現(xiàn)，添加酵母培養(yǎng)物能夠增加奶牛乳脂肪0.15%。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組奶牛乳脂含量顯著高于對(duì)照組，增加了0.18%，與上述研究結(jié)果幾乎相同，可能是因?yàn)樘砑咏湍概囵B(yǎng)物提高了瘤胃微生物活性，改善了瘤胃pH值，提高了細(xì)菌纖維分解能力。

3.3 酵母培養(yǎng)物對(duì)熱應(yīng)激奶牛產(chǎn)后疾病的影響

奶牛酮病是奶牛機(jī)體能量負(fù)平衡導(dǎo)致酮體過多引起的代謝疾病，與過度動(dòng)用體脂滿足胎兒生長(zhǎng)和產(chǎn)奶需要有關(guān)。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組奶牛酮病較低，主要與奶牛采食量較多有關(guān)。本試驗(yàn)中，消化病主要是腹瀉方面，試驗(yàn)組消化病發(fā)生率低于對(duì)照組，這可能與酵母培養(yǎng)物能夠穩(wěn)定腸道菌群、穩(wěn)定瘤胃內(nèi)環(huán)境pH 值有關(guān)。Sivinski等[16]研究表明，添加酵母培養(yǎng)物能夠降低酮病，改善瘤胃環(huán)境，降低營(yíng)養(yǎng)腹瀉率。乳房炎和子宮炎發(fā)病比率降低，可能與酵母培養(yǎng)物能夠?yàn)榱鑫赣幸嫖⑸锾峁┥L(zhǎng)和繁殖所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、抑制有害菌生長(zhǎng)、刺激腸道免疫細(xì)胞、增強(qiáng)機(jī)體免疫力有關(guān)。Vailati-Riboni 等[12]研究表明，添加酵母培養(yǎng)物能夠降低乳房炎和子宮炎的發(fā)病率。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組真胃移位發(fā)病率下降，與采食量的增加、炎癥、酮病和消化病的減少息息相關(guān)。由于陰離子鹽日糧能夠預(yù)防產(chǎn)后癱，所以圍產(chǎn)牛產(chǎn)后癱很低。

3.4 酵母培養(yǎng)物對(duì)熱應(yīng)激奶牛血液指標(biāo)的影響

奶牛血清葡萄糖變化幅度小，較為穩(wěn)定，是保證機(jī)體正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵，這與肝臟糖異生有很大關(guān)系。胰島素主要作用是降低血糖，促進(jìn)肝糖原和肌糖原合成，與血糖濃度有關(guān)。牧場(chǎng)會(huì)定期檢測(cè)BHBA 含量判斷能量負(fù)平衡情況，作為酮病治療的依據(jù)。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組奶牛BHBA 含量降低，與采食量提高有關(guān)，降低了機(jī)體過度動(dòng)用體脂的風(fēng)險(xiǎn)。血液中COR 含量可以反映牛的應(yīng)激，熱應(yīng)激大，COR 會(huì)相應(yīng)升高，會(huì)抑制免疫力。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組奶牛血清COR含量低于對(duì)照組，說明酵母培養(yǎng)物能夠抗熱應(yīng)激，提高免疫力。AST和GGT是反映肝功能的重要指標(biāo)，肝損傷情況下會(huì)釋放AST和GGT進(jìn)入血液，其指標(biāo)數(shù)值高低，代表肝臟健康程度。盡管試驗(yàn)組與對(duì)照組的AST 和GGT 差異不明顯，但有降低趨勢(shì)。ALB是急性時(shí)相蛋白指標(biāo)之一，作為組織修補(bǔ)材料，在炎癥修復(fù)時(shí)被消耗。試驗(yàn)組血清ALB 含量相對(duì)較高，說明試驗(yàn)組的炎癥反應(yīng)較低。血清中GLB、TC反映肝臟合成和代謝指標(biāo)，本試驗(yàn)中試驗(yàn)組與對(duì)照組差異不明顯，說明添加酵母發(fā)酵產(chǎn)物沒有改善肝臟對(duì)ALB、TC的合成與代謝作用。

3.5 酵母培養(yǎng)物對(duì)熱應(yīng)激奶牛氧化應(yīng)激指標(biāo)的影響

熱應(yīng)激期間圍產(chǎn)期奶牛面臨氧化應(yīng)激這一難題[14,17]。血液中T-AOC 和GSH-Px 能夠保護(hù)細(xì)胞，降低氧化程度，而MDA和氧化氮指標(biāo)能夠反映氧化程度。盡管本試驗(yàn)中各組奶牛血清T-AOC、SAA沒有顯著差異，但呈增加趨勢(shì)，可能與酵母培養(yǎng)物添加量較少有關(guān)；而本試驗(yàn)中試驗(yàn)組奶牛血清MDA和氧化氮含量降低，說明添加酵母培養(yǎng)物緩解了組織氧化程度。ROMt是一類含不成對(duì)電子的原子或功能基團(tuán)，化學(xué)性質(zhì)活潑，可攻擊生物體內(nèi)的DNA、蛋白質(zhì)和脂類等生物大分子，造成DNA 損傷。而SOD 是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶，具有清除機(jī)體自由基的生理作用。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組奶牛SOD 活性顯著高于對(duì)照組，導(dǎo)致試驗(yàn)組ROMt 含量降低，說明熱應(yīng)激期間添加酵母培養(yǎng)物具有抗氧化應(yīng)激作用。

3.6 酵母培養(yǎng)物對(duì)熱應(yīng)激奶牛炎癥和急性時(shí)相蛋白的影響

在熱應(yīng)激期間，泌乳奶牛的先天免疫功能可能會(huì)受到抑制，可能增加乳腺炎和子宮炎等臨床疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[18]。先天免疫系統(tǒng)是動(dòng)物抵御和應(yīng)對(duì)環(huán)境壓力源的主要防御機(jī)制[19]。免疫指標(biāo)，如細(xì)胞因子產(chǎn)生、免疫細(xì)胞增殖、淋巴細(xì)胞向乳房的遷移和細(xì)胞活力，均因熱應(yīng)激降低[18]。奶牛在產(chǎn)犢和泌乳易產(chǎn)生炎癥反應(yīng)，急性時(shí)相蛋白會(huì)發(fā)生變化[20]。SAA、HPT、IL-1β、IL-6、TNF、CER和MPO均為反映炎癥的指標(biāo)。本試驗(yàn)中，試驗(yàn)組奶牛血清HPT、IL-1β、IL-6、CER 白含量和MPO 活性均高于對(duì)照組，說明對(duì)照組奶牛面臨的炎癥反應(yīng)大于試驗(yàn)組，與試驗(yàn)組奶牛免疫蛋白（IgA、IgG、IgM）含量高有關(guān)，說明添加酵母培養(yǎng)物能夠提高奶牛的免疫力。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，酵母培養(yǎng)物具有增加奶牛采食量、提高奶量、增強(qiáng)免疫力、抗應(yīng)激的作用。