Chinese Journal of Animal Nutrition >

2023 , Vol. 35 >Issue 8: 5226 - 5235

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2023.483

RESEARCH PAPER

Effects of High Moisture Ear Corn on Performance, Serum Biochemical Indices, Immune Function and Antioxidant Capacity of Dairy Cows

  • SHANG Songlin , 1 ,
  • LI Tong 1 ,
  • LI Jiajun 1 ,
  • HU Tingting 1 ,
  • CHEN Yidan 1 ,
  • LI Dan 2 ,
  • LIU Gaofei , 3, * ,
  • GUO Kaijun , 1, *
Expand
  • 1 College of Animal Science and Technology, Beijing University of Agriculture, Beijing 102206, China
  • 2 Boli County Agricultural Technology Extension Center, Qitaihe 154500, China
  • 3 Beijing Jingwa Agricultural Science and Technology Innovation Center, Beijing 100081, China
*LIU Gaofei, E-mail: ;
GUO Kaijun, professor, E-mail:

Received date: 2023-02-21

  Online published: 2023-08-10

Fold

Abstract

The purpose of this study was to investigate the effects of steam-flaked corn replaced by high moisture ear corn (HMEC) on performance, serum biochemical indices, immune function and antioxidant capacity of dairy cows. Sixty healthy multiparous Holstein dairy cows with similar parity (2 to 4 parities), lactation day [(83.9±16.9) d] and milk yield [(33.4±7.5) kg/d] were randomly divided into 2 groups with 30 cows in each group. The control group was fed a basal diet, and the experimental group was fed the basal diet with steam-flaked corn replaced by HMEC according to the principle of equal dry matter. The pretrial period was 14 d and the trial period was 40 d (experimental group was fed the diet contained HMEC for 30 d, and then fed basal diet for 10 d). The results showed as follows: 1) there were no significant differences in the performance and milk composition of dairy cows between control group and experimental group (P>0.05). 2) There were no significant differences on the glutamic-pyruvic transaminase activity and albumin, glucose and triglyceride contents in serum on days 1, 20 and 40 and days 1 to 40 between control group and experimental group (P>0.05). 3) The contents of immunoglobulin G (IgG) and immunoglobulin A (IgA) in serum on day 20 of the experimental group was significantly higher than those of control group (P<0.05), and there were no significant differences on the contents of IgG and IgA in serum on days 1 and 40 and days 1 to 40 between control group and experimental group (P>0.05). Feeding time had significant effects on the contents of IgG, IgA and immunoglobulin M (IgM) in serum (P<0.05). 4) The total antioxidant capacity (T-AOC) and superoxide dismutase (SOD) activity in serum on day 20 of the experimental group was significantly higher than those of the control group (P<0.05), and there were no significant differences on the T-AOC and SOD activity in serum on days 1 and 40 and days 1 to 40 between control group and experimental group (P>0.05). Feeding time had significant effects on the contents of T-AOC, SOD and glutathione peroxidase activities in serum (P<0.05). 5) Compared with the control group, the milk income of the experimental group increased by 4.25 CNY/(d·head), and the economic benefit increased by 5.65 CNY/(d·head). In conclusion, the substitution of steam-flaked corn meal with HMEC in the diet do not affect the performance and milk composition, but can improve the immune function and antioxidant capacity of dairy cows, so as to increase the economic benefit of dairy farms.

Key words： high moisture ear corn; performance; immune function; antioxidant capacity; economic benefit

Cite this article

SHANG Songlin , LI Tong , LI Jiajun , HU Tingting , CHEN Yidan , LI Dan , LIU Gaofei , GUO Kaijun . Effects of High Moisture Ear Corn on Performance, Serum Biochemical Indices, Immune Function and Antioxidant Capacity of Dairy Cows[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2023 , 35(8) : 5226 -5235 . DOI: 10.12418/CJAN2023.483

高湿玉米(high moisture corn,HMC)具有毒素含量低、营养丰富、消化率高和养殖成本低等优点[1-2]。HMC的毒素含量低,因为HMC在发酵中起主导作用的乳酸菌产生乳酸,使pH降到4.2以下,从而抵制了腐败菌的生长[3-4]。HMC在瘤胃[5]、小肠和全肠道[6]中的淀粉消化率均高于干玉米和蒸汽压片玉米。HMC能够增加微生物蛋白产量和氮利用效率,为奶牛提供更多的能量,从而提高生产性能[6]。韩吉雨等[7]研究发现,饲喂HMC虽然对奶牛的干物质采食量、产奶量和乳成分均无显著影响,但能够使牛奶成本显著降低0.12元/kg,从而提高牧场的经济效益。
鉴于HMC具有的明显优势,早在20世纪中期HMC便在欧美各国得到广泛推广,在欧洲及北美,80%以上的奶牛养殖场都在使用HMC饲喂奶牛[8]。在我国,HMC仅在几家大型奶企有少量使用,而且国内使用较多的HMC类型主要为籽粒HMC,带轴高湿玉米(high moisture ear corn,HMEC)因含有玉米轴,与HMC相比有较高的中性洗涤纤维含量和较低的淀粉含量,可以减少瘤胃酸中毒的发生。目前,有关HMEC的研究鲜见报道。因此,本试验旨在研究HMEC替代压片玉米对奶牛生产性能、血清生化指标、免疫功能和抗氧化能力的影响,为HMEC在奶牛养殖业中的推广利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间及地点

试验在2021年8月至2021年10月于河北省辛集市某牧场进行。

1.2 试验设计

选择60头健康经产荷斯坦奶牛,按照胎次(2~4胎)、泌乳天数[(83.9±16.9) d]和产奶量[(33.4±7.5) kg/d]相近原则,随机分为2组,每组30头。对照组饲喂基础饲粮,试验组将基础饲粮中的压片玉米按干物质基础等量替换为HMEC进行饲喂。预试期14 d,正试期40 d(试验组饲喂30 d含HMEC饲粮,之后饲喂基础饲粮)。
HMEC主要成分和含量(干物质基础)如下:干物质53.00%、粗蛋白质8.90%、粗脂肪1.46%、粗灰分1.57%、中性洗涤纤维12.30%、酸性洗涤纤维4.89%、淀粉63.75%。使用NDS Pro软件设计对照组和试验组的饲粮,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 test diets (DM basis) %

项目Items 对照组Control group 试验组Experimental group
原料Ingredients
玉米Corn 12.47 12.47
豆粕Soybean meal 11.29 11.29
小麦麸Wheat bran 0.98 0.98
菜籽粕Rapeseed meal 2.55 2.55
压片玉米Steam-flaked corn 10.63
带轴高湿玉米High moisture ear corn 10.40
苜蓿干草Alfalfa hay 5.25 5.25
梯牧草干草Timothy hay 2.77 2.77
酵母培养物Yeast culture 2.95 2.95
棉籽粕Cottonseed meal 8.70 8.70
甜菜颗粒Beet granules 0.45 0.68
青贮苜蓿Alfalfa silage 10.07 10.07
玉米青贮Corn silage 28.35 28.35
脂肪粉Fat powder 1.27 1.27
预混料Premix1) 2.27 2.27
合计Total 100.00 100.00
营养水平Nutrient levels2)
干物质DM 50.60 50.60
粗蛋白质CP 17.23 17.20
粗脂肪EE 5.90 5.91
酸性洗涤纤维ADF 17.80 18.03
中性洗涤纤维NDF 27.71 27.93
粗灰分Ash 7.80 8.00
淀粉Starch 24.41 23.46
产奶净能NEL/(MJ/kg) 7.11 7.12
钙Ca 0.69 0.69
磷P 0.38 0.39

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets: VA 200 000 IU,VD 40 000 IU,VE 2 000 IU,Cu 180 mg,Zn 1 000 mg,Mn 800 mg,I 15 mg,Se 10 mg。

2)产奶净能参照NRC(2001)计算获得,其余为实测值。NEL was a calculated value according to NRC (2001), while the others were measured values.

1.3 饲养管理

相同组奶牛饲养于同一圈中,分别于每日的07:00、12:00和17:30定时定量饲喂,试验期间奶牛自由饮水。试验奶牛的其他饲养管理与环境条件保持一致,每隔15 d对牛舍进行消毒1次。

1.4 样品采集与指标测定

1.4.1 牛奶样本采集与生产性能的测定

从预试期开始至正试期结束,均使用9J-YJBL-2x20并列式挤奶机(上海永济牧业设备有限公司)自动记录所有试验奶牛的日产奶量,并记录每日干物质采食量。
在正试期第1、20和40天,分别于06:00、11:00和17:00采集每组奶牛的奶样,按照4∶3∶3的比例混合为50 mL待测奶样,并转入奶牛生产性能测定(DHI)专用样品瓶中,于当天送至河北省奶牛生产性能测定中心检测日产奶量、乳脂率、乳蛋白率、脂蛋比、乳尿素氮含量及体细胞数等指标。4%乳脂校正乳(4%FCM)产量、能量校正乳(ECM)产量和饲料效率计算公式如下:
4%FCM产量(kg/d)=0.4×产奶量+15×产奶量×乳脂率;
ECM产量(kg/d)=产奶量×(383×乳脂率+242×乳蛋白率+783.2)/3 140;
饲料效率=4%FCM产量/干物质采食量。

1.4.2 血样采集与处理

在正试期的第1、20和40天,每组随机选取8头牛,尾静脉采血10 mL于无抗凝剂真空采血管中,在4 ℃、4 000×g的条件下离心15 min,取上层血清,保存于5 mL离心管中,-20 ℃保存,用于血清生化、免疫和抗氧化指标的检测。

1.4.3 血清生化指标的测定

采用日本东芝全自动生化分析仪测定血清白蛋白(ALB)、葡萄糖(GLU)、甘油三酯(TG)含量和谷丙转氨酶(ALT)活性。

1.4.4 血清免疫指标的测定

采用酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒(南京建成生物工程研究所)测定血清免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白M(IgM)、免疫球蛋白G(IgG)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量。

1.4.5 血清抗氧化指标的测定

采用ELISA试剂盒(南京建成生物工程研究所)测定血清总抗氧化能力(T-AOC)和超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性及丙二醛(MDA)含量。

1.5 数据分析

数据用Excel 2016进行初步处理,采用SPSS 22.0统计软件进行方差分析,组间采用Duncan氏法进行多重比较,P<0.05表示差异显著,试验结果表示为平均值和均值标准误(SEM)。

2 结果与分析

2.1 HMEC对奶牛生产性能及乳成分的影响

由表2可知,试验组和对照组之间奶牛产奶量、干物质采食量、4%FCM产量、ECM产量、饲料效率、乳脂率、乳蛋白率、脂蛋比、体细胞数、乳尿素氮含量均无显著差异(P>0.05)。
表2 HMEC对奶牛生产性能及乳成分的影响

Table 2 Effects of HMEC on performance and milk composition of dairy cows

项目
Items		 对照组
Control group		 试验组
Experimental group		 SEM P值
P-value
产奶量Milk yield/(kg/d) 36.02 36.55 0.491 0.304
干物质采食量DMI/(kg/d) 23.25 23.83 0.482 0.265
4%乳脂校正乳产量4%FCM yield/(kg/d) 35.85 36.86 1.310 0.461
能量校正乳产量ECM yield/(kg/d) 35.57 36.49 1.118 0.428
饲料效率Feed efficiency 1.54 1.55 0.069 0.939
乳脂率Milk fat percentage/% 3.96 4.06 0.185 0.632
乳蛋白率Milk protein percentage/% 3.30 3.30 0.135 0.981
脂蛋比Fat to milk ratio 1.20 1.20 0.341 0.985
体细胞数Somatic cell count/(×104个/mL) 11.76 10.41 1.344 0.215
乳尿素氮Milk urea nitrogen/(mg/dL) 12.22 12.19 0.272 0.952

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

2.2 HMEC对奶牛血清生化指标的影响

由表3可知,试验组和对照组之间第1、20和40天和第1~40天血清ALT活性和ALB、GLU、TG含量均无显著差异(P>0.05)。饲喂时间与试验处理之间无显著互作效应(P>0.05)。以上结果说明,用HMEC替代压片玉米对奶牛的营养水平、代谢水平等无不良影响。
表3 HMEC对奶牛血清生化指标的影响

Table 3 Effects of HMEC on serum biochemical indices of dairy cows

项目
Items		 时间
Time		 对照组
Control group		 试验组
Experimental
group		 SEM P值P-value
处理
Treatment		 时间
Time		 处理×时间
Treatment×time
谷丙转氨酶
ALT/(U/L)		 第1天Day 1 26.00 26.83 1.833 0.652
第20天Day 20 27.33 27.17 1.848 0.929
第40天Day 40 28.28 28.83 1.856 0.767
第1~40天Days 1 to 40 27.20 27.61 0.753 0.703 0.260 0.925
白蛋白
ALB/(g/L)		 第1天Day 1 36.46 36.68 0.824 0.794
第20天Day 20 36.68 35.59 0.848 0.254
第40天Day 40 36.94 36.59 0.579 0.543
第1~40天Days 1 to 40 36.69 36.32 0.310 0.394 0.546 0.535
葡萄糖
GLU/
(mmol/L)		 第1天Day 1 2.95 3.10 0.127 0.261
第20天Day 20 2.96 3.17 0.128 0.107
第40天Day 40 2.99 3.21 0.453 0.628
第1~40天Days 1 to 40 2.97 3.16 0.115 0.237 0.926 0.978
甘油三酯
TG/(mmol/L)		 第1天Day 1 0.31 0.30 0.010 0.264
第20天Day 20 0.29 0.31 0.011 0.168
第40天Day 40 0.29 0.29 0.011 0.756
第1~40天Days 1 to 40 0.30 0.30 0.004 0.715 0.407 0.204

2.3 HMEC对奶牛血清免疫指标的影响

由表4可知,试验组和对照组之间第1、20、40天和第1~40天血清TNF-α和IgM含量均无显著差异(P>0.05)。试验组第20天血清IgG和IgA含量显著高于对照组(P<0.05),试验组和对照组之间第1、40天和第1~40天血清IgG和IgA含量均无显著差异(P>0.05)。饲喂时间对血清IgG、IgA、IgM含量有显著影响(P<0.05),但饲喂时间与试验处理之间无显著互作效应(P>0.05)。以上结果说明,饲喂HMEC可以通过刺激机体免疫球蛋白的分泌来影响奶牛的免疫功能。
表4 HMEC对奶牛血清免疫指标的影响

Table 4 Effects of HMEC on serum immune indices of dairy cows

项目
Items		 时间
Time		 对照组
Control group		 试验组
Experimental
group		 SEM P值P-value
处理
Treatment		 时间
Time		 处理×时间
Treatment×
time
肿瘤坏死因子-α
TNF-α/(pg/mL)		 第1天Day 1 41.77 41.14 4.512 0.890
第20天Day 20 41.29 40.58 3.324 0.835
第40天Day 40 41.03 41.47 6.267 0.946
第1~40天Days 1 to 40 41.36 41.06 1.982 0.915 0.988 0.983
免疫球蛋白G
IgG/(g/L)		 第1天Day 1 9.78 9.77 0.305 0.990
第20天Day 20 10.60a 10.93b 0.138 0.037
第40天Day 40 10.50 10.74 0.345 0.489
第1~40天Days 1 to 40 10.29 10.48 0.113 0.248 <0.001 0.688
免疫球蛋白A
IgA/(g/L)		 第1天Day 1 0.69 0.70 0.026 0.674
第20天Day 20 0.76a 0.83b 0.023 0.005
第40天Day 40 0.75 0.78 0.043 0.447
第1~40天Days 1 to 40 0.73 0.77 0.013 0.035 <0.001 0.355
免疫球蛋白M
IgM/(g/L)		 第1天Day 1 2.46 2.21 0.142 0.107
第20天Day 20 2.59 2.65 0.144 0.651
第40天Day 40 2.55 2.67 0.126 0.333
第1~40天Days 1 to 40 2.53 2.51 0.056 0.838 0.007 0.133

2.4 HMEC对奶牛血清抗氧化指标的影响

由表5可知,试验组和对照组之间第1、20、40天和第1~40天血清GSH-Px活性和MDA含量均无显著差异(P>0.05)。试验组第20天血清T-AOC和SOD活性显著高于对照组(P<0.05),试验组和对照组之间第1、40天和第1~40天血清T-AOC和SOD活性均无显著差异(P>0.05)。饲喂时间对血清T-AOC和SOD、GSH-Px活性有显著影响(P<0.05),但饲喂时间与试验处理之间无显著互作效应(P>0.05)。以上结果说明,饲喂HMEC可以提高奶牛的抗氧化能力。
表5 HMEC对奶牛血清抗氧化指标的影响

Table 5 Effects of HMEC on serum antioxidant indices of dairy cows

项目
Items		 时间
Time		 对照组
Control group		 试验组
Experimental
group		 SEM P值P-value
处理
Treatment		 时间
Time		 处理×时间
Treatment×
time
总抗氧化能力
T-AOC/(U/mL)		 第1天Day 1 8.79 8.48 0.167 0.087
第20天Day 20 8.99a 9.39b 0.168 0.035
第40天Day 40 9.05 8.97 0.297 0.790
第1~40天Days 1 to 40 8.94 8.95 0.089 0.987 0.003 0.081
超氧化物歧化酶
SOD/(U/mL)		 第1天Day 1 107.35 106.37 2.267 0.671
第20天Day 20 113.12a 114.81b 0.742 0.040
第40天Day 40 112.11 111.33 2.907 0.793
第1~40天Days 1 to 40 110.86 110.83 0.886 0.985 <0.001 0.629
谷胱甘肽过
氧化物酶
GSH-Px/(U/mL)		 第1天Day 1 936.75 920.88 16.792 0.366
第20天Day 20 967.12 967.90 13.059 0.953
第40天Day 40 948.91 940.19 21.587 0.693
第1~40天Days 1 to 40 950.93 942.99 7.143 0.436 0.012 0.797
丙二醛
MDA/(nmol/mL)		 第1天Day 1 4.66 4.62 0.172 0.803
第20天Day 20 4.38 4.37 0.126 0.904
第40天Day 40 4.40 4.64 0.241 0.339
第1~40天Days 1 to 40 4.48 4.54 0.076 0.579 0.138 0.500

2.5 HMEC对奶牛场经济效益的影响

由表6可知,将奶牛饲料配方中的压片玉米替换为HMEC后,饲料成本随之降低,试验组的饲料成本比对照组降低了1.40元/(d·头)。与对照组相比,试验组的牛奶收入增加了4.25元/(d·头),经济效益增加了5.65元/(d·头)。
表6 HMEC对奶牛场经济效益的影响

Table 6 Effects of HMEC on economic benefit of dairy farm 元/(d·头)

项目Items 对照组Control group 试验组Experimental group
饲料成本Feed cost 75.21 73.81
牛奶收入Milk income 150.93 155.18
经济效益Economic benefit 75.72 81.37

牛奶收入=4%FCM产量×奶价,奶价按4.21元/kg计算。

Milk income=4%FCM yield×milk price, milk price was calculated as 4.21 CNY/kg.

3 讨论

3.1 HMEC对奶牛生产性能的影响

产奶量是用于衡量奶牛生产性能最重要的指标,而影响泌乳牛产奶量的因素较多,例如遗传、生理、环境等方面,其中最重要的因素是饲粮营养水平[9]。Eun等[10]研究表明,在优质的苜蓿饲粮中,用HMC完全替代压片玉米对奶牛的产奶量无显著影响。韩吉雨等[7]研究发现,使用2.6 kg的HMC替代2 kg的蒸汽压片玉米对奶牛的干物质采食量和产奶量均无显著影响。这与本研究结果相似。但在本研究中,试验组产奶量在数值上比对照组高0.53 kg/d,相当于1.01 kg/d的4%FCM产量,这可能是因为HMEC中的淀粉经过密封发酵后,可消化蛋白质比例增加,在奶牛瘤胃中的发酵速率比压片玉米高,能氮同步程度和发酵效率提高所致。
本研究中,各组的体细胞数在9.96×104~19.84×104个/mL,均低于20万个/mL,属于优质奶[11],且从数值上看,试验组的体细胞数低于对照组。评价奶品质的重要指标是乳脂率和乳蛋白率,同时乳脂和乳蛋白也是牛奶中最重要的营养成分[9]。孟锦涛等[1]研究表明,饲喂HMC对奶牛中乳脂率和乳蛋白率没有显著影响。Oba等[12]研究表明,当饲粮中淀粉含量为21%时,HMC对泌乳高峰期奶牛的乳成分无显著影响。这与本研究中2组的4%FCM产量、乳脂率和乳蛋白率均无显著差异的结果一致,这可能是与2组的干物质采食量无显著差异以及饲粮营养水平相似有关。到目前为止,国外认可的乳尿素氮标准含量是8~14 mg/dL,而国内认可的乳尿素氮标准含量是10~16 mg/dL[13]。在本试验结果中,各组乳尿素氮含量没有显著差异,且均在合理范围之内,为10.29~14.86 mg/dL。因此,使用HMEC替代压片玉米对经产奶牛的健康状况无不良影响。
近年来,国内的玉米的价格居高不下[14],这导致饲料成本也升高,所以使用HMEC替代压片玉米显得十分迫切。韩吉雨等[7]研究发现,用2.6 kg的HMC替代2 kg的压片玉米饲喂奶牛,能显著降低试验牛群的牛奶成本,实现降低饲养成本来提高生产效益的目标。本研究中同样发现,用HMEC替代压片玉米,饲料成本降低,经济效益提高。这是因为HMEC利用了玉米穗,亩产量增加。同时HMEC不经过烘干晾晒,从而使成本降低,并且价格比压片玉米低,从而提高了牧场的经济效益。

3.2 HMEC对奶牛血清生化指标的影响

动物机体的血清生化指标受饲粮的营养水平及动物机体的生理状态等因素影响,血清生化指标不仅能反映机体内营养物质的代谢情况,同时也能反映某些组织、器官机能的变化。血清ALT活性和ALB含量是反映肝功能的重要指标[15]。ALT活性的高低直接影响蛋白质合成和分解代谢,同时ALT在合成非必需氨基酸中也有重要的作用[16]。ALB维持血液渗透压,同时输送营养和为动物提供蛋白质[17]。GLU通过氧化释放或转化能量方式为动物机体供能,调节其生命活动[18]。Aleixo等[19]研究发现,用HMC和甜菜青贮分别饲喂奶牛,饲喂HMC组对奶牛血清ALB、GLU含量均无显著影响,对奶牛不会造成不良影响。本研究中,饲喂HMEC对奶牛血清ALT活性及ALB、GLU、TG含量均无显著影响,说明HMEC可以安全的替代压片玉米,饲喂HMEC对荷斯坦奶牛的能量代谢、脂类代谢和饲喂效果不会造成不良影响。

3.3 HMEC对奶牛血清免疫指标的影响

TNF-α主要由激活的单核巨噬细胞合成分泌,是机体抗感染反应出现最早和最主要的炎症因子之一[20]。TNF-α作为动物机体中一种强有力的促炎细胞因子,在机体自身免疫性疾病中发挥着免疫抑制作用[21]。Albornoz等[22]研究发现,在高淀粉含量的饲粮中添加HMC与饲喂干玉米组相比,奶牛血清TNF-α含量差异不显著。这与本研究中2组血清TNF-α含量差异不显著的结果一致。这说明HMEC不会引起奶牛机体的炎症反应,对奶牛的健康状况无不良影响。
IgM、IgG和IgA在动物机体特异性免疫中具有重要作用[23]。当动物机体内免疫球蛋白含量升高时,机体的免疫功能也随之增强[24]。王金飞等[25]研究发现,在饲粮中添加40%的全株玉米青贮,可以提高杜湖杂种母羔血清IgA和IgM含量。在本研究中,随着饲喂时间的延长,试验组血清IgG和IgA含量在第20天显著高于对照组;停止饲喂HMEC后10 d,试验组血清IgG和IgA含量降低,差异不再显著。这说明饲喂HMEC可以通过刺激奶牛免疫球蛋白的分泌来提高奶牛的免疫功能。这可能是因为HMEC在收获并制作时,对玉米中的β-胡萝卜素保存较好[26-27],而β-胡萝卜是维生素A的前体物质,能提高反刍动物的抗氧化能力和免疫功能。Jin等[28]研究发现,奶牛饲粮中添加维生素A能显著提高奶牛血清IgG和IgA含量,这与本试验结果一致。因此,本研究结果表明奶牛饲粮中用HMEC替代压片玉米可以提高奶牛的免疫功能。

3.4 HMEC对奶牛血清抗氧化指标的影响

在正常生理状态下,动物机体内的自由基含量是处于一个动态平衡的状态,当动物遭受应激等环境因素影响时,细胞内抗氧化剂含量减少,活性氧(ROS)含量增加,导致平衡被打破,从而发生氧化应激[29]。氧化应激可以通过影响一些抗氧化相关酶的活性来扰乱肝脏和血液的抗氧化防御机制,从而影响奶牛的健康,降低奶牛生产性能[30]。T-AOC可一定程度上反映机体清除活性氧/一氧化氮合酶(NOS)的总能力,可用于判断机体氧化应激程度[31],代表了抗氧化体系对活性氧的抗氧化效率[32]。生物体内主要的抗氧化酶有GSH-Px和SOD,其中SOD是催化超氧化物自由基转化为过氧化氢的第1道抗氧防线[33],能够催化ROS生成过氧化氢(H2O2)和氧气(O2)[34]。GSH-Px进一步将H2O2分解生成对生物机体无害的水和O2,从而使细胞免受氧化应激损伤[35]。Albornoz等[22]研究发现,淀粉含量为22%或28%的饲粮中饲喂HMC对奶牛的血清抗氧化指标无显著影响。本研究中,试验组的血清T-AOC及SOD、GSH-Px活性在第20天显著高于对照组,而在停止饲喂HMEC后10 d,这种差异不再显著,说明饲喂HMEC可以通过调节抗氧化酶活性以及清除自由基来提高奶牛的抗氧化能力。这与前人研究结果不同,可能与HMEC中富含乳酸菌[36]有关。Gao等[37]研究表明,乳酸菌具有抗氧化功能,当乳酸菌受到氧胁迫时,自身会分泌出谷胱甘肽等疏醇类物质[38]以及SOD等抗氧化酶来抵抗氧胁迫[25],从而使其显示出抗氧化能力。因此,用HMEC替代压片玉米可以提高奶牛的抗氧化能力。

4 结论

用HMEC替代饲粮中的压片玉米能提高奶牛的免疫功能和抗氧化能力,增加奶牛场经济效益,但对产奶量、干物质采食量、4%FCM产量、饲料效率和乳成分等没有显著影响。

References

Publishing order | Descend order by publishing year | Descend order by cited within
[1]
孟锦涛, 黄旺洲, 陈世伟, 等. 全果穗玉米湿贮对奶牛生产性能和饲料成本的影响[J]. 甘肃畜牧兽医, 2020, 50(9):48-49,52.

MENG J T, HUANG W Z, CHEN S W, et al. Effect of high moisture corn on production performance and feed cost of dairy cows[J]. Gansu Animal and Veterinary Science, 2020, 50(9):48-49,52. (in Chinese)

[2]
乔艳辉, 高秀芬, 王洪涛, 等. 玉米裹包湿贮技术及其应用前景[J]. 现代农村科技, 2019(6):105-107.

QIAO Y H, GAO X F, WANG H T, et al. High moisture corn technology and its application prospect[J]. Modern Rural Science and Technology, 2019(6):105-107. (in Chinese)

[3]
戴志翔, 李征, 廖晨星, 等. 高湿玉米青贮制作关键点分析[J]. 中国饲料, 2022(17):111-116.

DAI Z X, LI Z, LIAO C X, et al. Analysis on key points of high moisture corn silage making[J]. China Feed, 2022(17):111-116. (in Chinese)

[4]
ZHOU Y, DROUIN P, LAFRENIÈRE C. Effect of temperature (5-25 ℃) on epiphytic lactic acid bacteria populations and fermentation of whole-plant corn silage[J]. Journal of Applied Microbiology, 2016, 121(3):657-671.

DOI

[5]
KNOWLTON K F, GLENN B P, ERDMAN R A. Performance,ruminal fermentation,and site of starch digestion in early lactation cows fed corn grain harvested and processed differently[J]. Journal of Dairy Science, 1998, 81(7):1972-1984.

DOI

[6]
FIRKINS J L, EASTRIDGE M L, ST-PIERRE N R, et al. Effects of grain variability and processing on starch utilization by lactating dairy cattle[J]. Journal of Animal Science, 2001, 79(Suppl.E):E218-E238.

DOI

[7]
韩吉雨, 宋丽华, 张彩霞, 等. 饲喂高水分湿贮玉米对奶牛生产性能及饲养成本的影响[J]. 饲料工业, 2018, 39(17):19-22.

HAN J Y, SONG L H, ZHANG C X, et al. Effects of high-moisture corn on the production performance and feeding cost of dairy cows[J]. Feed Industry, 2018, 39(17):19-22. (in Chinese)

[8]
刘瑞征. 高水分饲用玉米发酵储藏[J]. 世界农业, 1992(4):45-45.

LIU R Z. Fermentation and storage of high moisture corn[J]. World Agriculture, 1992(4):45. (in Chinese)

[9]
王二旦, 刘吉生, 刘巧兰, 等. 生物调控释放型尿素对奶牛产奶量、乳成分、瘤胃发酵参数和血清生化指标的影响[J]. 动物营养学报, 2021, 33(11):6523-6533.

DOI

WANG E D, LIU J S, LIU Q L, et al. Effects of bio-regulated release urea on milk yield,milk composition,rumen fermentation parameters and serum biochemical indexes of dairy cows[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2021, 33(11):6523-6533. (in Chinese)

[10]
EUN J S, KELLEY A W, NEAL K, et al. Effects of altering alfalfa hay quality when feeding steam-flaked versus high-moisture corn grain on ruminal fermentation and lactational performance of dairy cows[J]. Journal of Dairy Science, 2014, 97(12):7833-7843.

DOI PMID

[11]
BONESTROO J, VAN DER VOORT M, FALL N, et al. Estimating the nonlinear association of online somatic cell count,lactate dehydrogenase,and electrical conductivity with milk yield[J]. Journal of Dairy Science, 2022, 105(4):3518-3529.

DOI

[12]
OBA M, ALLEN M S. Effects of corn grain conservation method on feeding behavior and productivity of lactating dairy cows at two dietary starch concentrations[J]. Journal of Dairy Science, 2003, 86(1):174-183.

PMID

[13]
张琨, 刘光磊, 张长斌, 等. 国内外乳尿素氮参考标准研究进展[J]. 中国奶牛, 2014(10):60-62.

ZHANG K, LIU G L, ZHANG C B, et al. Development of reference standards for milk urea nitrogen at home and abroad[J]. China Dairy Cattle, 2014(10):60-62. (in Chinese)

[14]
佚名. 全国豆粕、玉米、鱼粉、赖氨酸、蛋氨酸价格统计[J]. 养猪, 2022(5):6.

Anon. National price statistics for soymeal,corn,fishmeal,lysine,and methionine[J]. Swine Production, 2022(5):6. (in Chinese)

[15]
左之才, 邓俊良, 王哲, 等. 不同能量摄入水平对围产期健康奶牛血清总胆红素、蛋白及转氨酶的影响[J]. 中国兽医学报, 2007, 27(6):865-869.

ZUO Z C, DENG J L, WANG Z, et al. Effect of energy intake levels on serum total bilirubin,protein and aminopherase of periparturient dairy cows[J]. Chinese Journal of Veterinary Science, 2007, 27(6):865-869. (in Chinese)

[16]
林淼, 隋雁南, 安雨洁, 等. 日粮不同钴水平对奶牛泌乳性能、营养物质消化率和血液生化指标的影响[J]. 畜牧兽医学报, 2020, 51(8):1895-1902.

LIN M, SUI Y N, AN Y J, et al. Effect of dietary cobalt levels on lactation performance,nutrient digestibility and plasma biochemical parameters in lactating dairy cows[J]. Acta Veterinaria et Zootechnica Sinica, 2020, 51(8):1895-1902. (in Chinese)

[17]
ALDECOA C, LLAU J V, NUVIALS X, et al. Role of albumin in the preservation of endothelial glycocalyx integrity and the microcirculation:a review[J]. Annals of Intensive Care, 2020, 10(1):85.

DOI

[18]
陈浩, 王纯洁, 斯木吉德, 等. 慢性热应激对放牧肉牛血液生化指标、抗氧化能力及免疫功能的影响[J]. 中国农业大学学报, 2021, 26(2):61-69.

CHEN H, WANG C J, SI M J D, et al. Effects of chronic heat stress on blood biochemical index,immune function and antioxidant capacity of grazing beef cattle[J]. Journal of China Agricultural University, 2021, 26(2):61-69. (in Chinese)

[19]
ALEIXO J A, DAZA J, KEIM J P, et al. Effects of sugar beet silage,high-moisture corn,and corn silage feed supplementation on the performance of dairy cows with restricted daily access to pasture[J]. Animals, 2022, 12(19):2672.

DOI

[20]
IDRISS H T, NAISMITH J H. TNF alpha and the TNF receptor superfamily:structure-function relationship(s)[J]. Microscopy Research and Technique, 2000, 50(3):184-195.

DOI

[21]
SALOMON B L, LECLERC M, TOSELLO J, et al. Tumor necrosis factor α and regulatory T cells in oncoimmunology[J]. Frontiers in Immunology, 2018, 9:444.

DOI PMID

[22]
ALBORNOZ R I, SORDILLO L M, CONTRERAS G A, et al. Diet starch concentration and starch fermentability affect markers of inflammatory response and oxidant status in dairy cows during the early postpartum period[J]. Journal of Dairy Science, 2020, 103(1):352-367.

DOI PMID

[23]
畅旺东. 放牧条件下蒙古牛血液中抗氧化、免疫及代谢相关指标的研究[D].硕士学位论文. 呼和浩特: 内蒙古农业大学, 2017.

CHANG W D. Study on antioxidation,immunity and metabolism related indicators on blood of Mongolian cattle under the grazing condition[D].Master’s Thesis. Hohhot: Inner Mongolia Agricultural University, 2017. (in Chinese)

[24]
程远芳, 宋代军. 中草药的免疫增强机理[J]. 中国饲料, 2004(7):26-28.

CHENG Y F, SONG D J. Mechanism of immunity promotion of Chinese herb[J]. China Feed, 2004(7):26-28. (in Chinese)

[25]
王金飞, 杨国义, 樊子菡, 等. 饲粮中全株玉米青贮比例对杜湖杂交母羔生长性能、瘤胃发酵、养分消化率及血清学指标的影响[J]. 中国农业科学, 2021, 54(4):831-844.

DOI

WANG J F, YANG G Y, FAN Z H, et al. Effects of whole plant corn silage ratio in diet on growth performance,rumen fermentation,nutrient digestibility and serological parameters of Dorper×Hu crossbred female lambs[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2021, 54(4):831-844. (in Chinese)

[26]
LV R L, ELSABAGH M, OBITSU T, et al. Effect of varying fermentation conditions with ensiling period and inoculum on photosynthetic pigments and phytol content in Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) silage[J]. Animal Science Journal, 2020, 91(1):e13309.

DOI

[27]
PICKWORTH C L, LOERCH S C, KOPEC R E, et al. Concentration of pro-vitamin A carotenoids in common beef cattle feedstuffs[J]. Journal of Animal Science, 2012, 90(5):1553-1561.

DOI PMID

[28]
JIN L, YAN S M, SHI B L, et al. Effects of vitamin A on the milk performance,antioxidant functions and immune functions of dairy cows[J]. Animal Feed Science and Technology, 2014, 192:15-23.

DOI

[29]
邓卉, 刘进远, 汪林书, 等. 大豆异黄酮发挥抗氧化作用的途径及机理研究[J]. 四川畜牧兽医, 2012, 39(2):32-34.

DENG H, LIU J Y, WANG L S, et al. Research on the antioxidative activity and mechanism of soybean isoflavones[J]. Sichuan Animal & Veterinary Sciences, 2012, 39(2):32-34. (in Chinese)

[30]
CAO W, XIAO L, LIU G M, et al. Dietary arginine and N-carbamylglutamate supplementation enhances the antioxidant statuses of the liver and plasma against oxidative stress in rats[J]. Food & Function, 2016, 7(5):2303-2311.

[31]
ATAKISI O, ORAL H, ATAKISI E, et al. Subclinical mastitis causes alterations in nitric oxide,total oxidant and antioxidant capacity in cow milk[J]. Research in Veterinary Science, 2010, 89(1):10-13.

DOI

[32]
LI Y, LIU J X, XIONG J L, et al. Effect of hydroxyselenomethionine on lactation performance,blood profiles,and transfer efficiency in early-lactating dairy cows[J]. Journal of Dairy Science, 2019, 102(7):6167-6173.

DOI

[33]
IGHODARO O M, AKINLOYE O A. First line defence antioxidants-superoxide dismutase (SOD),catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPX):their fundamental role in the entire antioxidant defence grid[J]. Alexandria Journal of Medicine, 2018, 54(4):287-293.

DOI

[34]
FATTMAN C L, SCHAEFER L M, OURY T D. Extracellular superoxide dismutase in biology and medicine[J]. Free Radical Biology & Medicine, 2003, 35(3):236-256.

DOI

[35]
YANG L L, HUANG M S, HUANG C C, et al. The association between adult asthma and superoxide dismutase and catalase gene activity[J]. International Archives of Allergy and Immunology, 2011, 156(4):373-380.

DOI

[36]
WU Z, LUO Y N, BAO J Z, et al. Additives affect the distribution of metabolic profile,microbial communities and antibiotic resistance genes in high-moisture sweet corn kernel silage[J]. Bioresource Technology, 2020, 315:123821.

DOI

[37]
GAO D W, GAO Z R, ZHU G H. Antioxidant effects of Lactobacillus plantarum via activation of transcription factor Nrf2[J]. Food & Function, 2013, 4(6):982-989.

[38]
KULLISAAR T, SONGISEPP E, AUNAPUU M, et al. Complete glutathione system in probiotic Lactobacillus fermentum ME-3[J]. Prikladnaia Biokhimiia i Mikrobiologiia, 2010, 46(5):527-531.

Options
Outlines

/

〈 〉

京ICP备17050989号-2
Copyright © Chinese Journal of Animal Nutrition, All Rights Reserved.
Tel: 010－62817823　E-mail: cjan@vip.163.com
Powered by Beijing Magtech Co., Ltd.