维生素A是奶牛所必需的脂溶性维生素，是维持动物正常生理代谢所必需的，然而，反刍动物瘤胃中的微生物仅能够合成机体所需的B族维生素和维生素K，而不能合成维生素A，因此，饲粮中补充外源维生素A是奶牛维生素A的主要来源。维生素A不仅对于宿主动物奶牛是必需的，而且对于其瘤胃内的微生物也很重要。Hino等^{[ 1]}研究表明，维生素A的前体物质β-胡萝卜素可以增加瘤胃微生物细胞的数量，增加其对脂肪酸的利用，并且可以通过刺激纤维素分解菌的生长来影响纤维素的消化。然而，一些研究报道指出，维生素A在奶牛瘤胃内有较高的降解率，尤其在高精料饲粮条件下降解率更高^{[ 2,3,4]}。一些研究也表明，过瘤胃保护维生素A可保护其通过瘤胃，以避免其在瘤胃内降解，进而提高维生素A的利用效果^{[ 5]}。因此对维生素A进行过瘤胃保护，对于减缓维生素A在瘤胃内的降解，有效提高其利用效果具有重要的理论与实践价值。本实验室前期研究表明，包被维生素A与未包被的相比，可保护维生素A通过瘤胃，以避免其在瘤胃内降解^{[ 6,7]}；可增加奶牛日产奶量与乳中维生素A含量，增强免疫机能与抗氧化功能^{[ 6,8]}。尽管过瘤胃保护维生素A可以增加维生素A的瘤胃通过率，但对奶牛瘤胃代谢是否有负面影响？对奶牛营养物质消化率起着什么样的作用？报道较少。本实验室的前期研究结果证实，饲粮中分别添加110、165 IU/kg BW的包被维生素A与添加相应剂量的未包被维生素A相比，对瘤胃发酵功能无显著的负面影响^{[ 6]}。NRC(2001)提出泌乳奶牛及干奶期奶牛维生素A的需要量为110 IU/kg BW。一些资料也报道，为获得最佳免疫功能与抗氧化功能所需要的维生素A要高于为保证最佳生产性能所需要的维生素A^{[ 9]}。本实验室的前期研究结果也得出，在NRC(2001)推荐的需要量基础上进一步增加饲粮包被维生素A的添加水平至220 IU/kg，对奶牛产奶性能无显著的影响，但可以增加血清维生素A含量，提高奶牛的抗氧化功能与免疫功能^{[ 10]}；而维生素A作为瘤胃微生物生长代谢所必需的维生素，增加了包被维生素A的添加水平对奶牛瘤胃代谢是否有负面影响？对奶牛营养物质消化率起着什么样的作用？尚未见报道。鉴于此，本试验在前期研究基础之上，通过研究高水平的包被维生素A对奶牛瘤胃发酵特性和营养物质表观消化率的影响，对包被维生素A的应用效果进行综合评价，为其在奶牛生产中的科学应用提供理论指导。

包被维生素A由本实验室将帝斯曼维生素(上海)有限公司生产的维生素A原粉进行包被处理而得。包被维生素A微胶囊采用喷雾干燥法制备，过瘤胃保护率为81.44%。

试验选用28头体重(550±50) kg、日产奶量(20.75±0.50) kg、健康的泌乳中期[泌乳天数为(150±10) d]荷斯坦奶牛。基础饲粮配制参照我国《奶牛饲养标准》(NY/T 34—2004)，精粗比为42 ∶ 58，其组成与营养水平见表1。

本试验采用完全随机区组试验设计，按照体重、产奶量及胎次相近的原则，将28头奶牛分为2组，每组14头。各组在基础饲粮中按照110和220 IU/kg BW的标准来添加包被维生素A。奶牛于每日05:30和16:00饲喂2次，采用全混合日粮饲喂，自由采食，自由饮水，于每日05:00和17:00挤奶。预试期15 d，正试期60 d。

饲养试验结束时，分别于早晨饲喂饲粮后6(11:30)、12 h(17:30)将专用胃管投入每头奶牛瘤胃中，抽取瘤胃液400 mL左右，将收集到的瘤胃液直接测定pH，然后用4层纱布过滤，将过滤后的溶液以4 000 r/min离心15 min后，取上清液0.5 mL置于预先装有4.5 mL 0.2 mol/L的盐酸溶液的采样小瓶中，摇匀，用于测定瘤胃液中氨氮(NH₃-N)含量；再另取上清液4.0 mL装入预先装有1.0 mL 25%的偏磷酸-甲酸(体积比3 ∶ 1)混合溶液的采样小瓶中，用以测定瘤胃液中挥发性脂肪酸(VFA)浓度；另取瘤胃液10 mL于4 ℃条件下12 000 r/min离心20 min，弃去上清液保留沉淀，用0.9%的生理盐水洗涤2次，每次洗涤结束后继续4 ℃条件下12 000 r/min离心20 min得到微生物组分，然后用蒸馏水定容至10 mL，反复振荡摇匀得到菌体溶液后用于测定菌体蛋白(BCP)含量。剩余溶液-20 ℃保存用来测定维生素A含量。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) % 项目 Items 含量 Content 原料 Ingredients 玉米青贮 Corn silage 39.40 羊草干草 Dried Chinese wildrye 18.92 玉米 Corn 15.82 棉籽粕 Cottonseed meal 5.20 干酒糟及其可溶物 DDGS 10.88 菜籽粕 Rapeseed meal 2.50 玉米胚芽粕 Corn germ meal 2.13 玉米蛋白粉 Corn gluten meal 2.30 小苏打 NaHCO3 0.79 石粉 Limestone 0.32 磷酸氢钙 CaHPO4 0.53 食盐 NaCl 0.68 预混料 Premix1) 0.53 合计 Total 100.00 营养水平 Nutrient levels2) 产奶净能 NEL/(MJ/kg) 6.34 粗蛋白质 CP 13.59 钙 Ca 0.85 磷 P 0.55 中性洗涤纤维 NDF 42.32 酸性洗涤纤维 ADF 23.62 1)预混料为每千克饲粮提供The premix provides the following per kg of the diet：VD 1 250 IU，VE 15 IU，Fe (as ferrous sulfate) 30 mg，Mn (as manganese sulfate) 40 mg，Cu (as copper sulfate) 10 mg，I (as Iodine chloride) 0.35 mg，Se (as sodium selenite) 0.3 mg，Co (as cobalt dichloride) 0.2 mg。VA按照试验设计添加入预混料 VA is added to premix according to the experimental design。 2)产奶净能为计算值，其余为实测值。NEL is a calculated value,while the others are measured values.

表1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) %

瘤胃液pH用pHS-3B型酸度计测定；维生素A含量用日立F-7000型荧光分光光度计测定； NH₃-N含量的测定参照冯宗慈等^{[ 11]}的比色方法进行。BCP含量测定参照Cone等^{[ 12]}的方法对样品进行处理，参照Bradford^{[ 13]}和宋晓伟等^{[ 14]}的考马斯亮蓝法进行测定；VFA浓度采用内标法测定，方法参照文献^{[ 15]}。

分别于正试期开始和结束时采集奶牛饲料样与粪样。粪样采用直肠取粪法于每天的09：00和15：00进行采集，连续采集5 d。试验采用内源指示剂法测定表观消化率。酸(4N-盐酸)不溶灰分的测定参照《家畜饲养实验指导》^{[ 16]}和Vogtmann等^{[ 17]}的方法；中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、钙(Ca)、磷(P)、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)含量的测定参照《饲料分析及饲料质量检测技术》^{[ 18]}中的方法进行，并通过以下公式来计算各营养物质的表观消化率。

饲料中某营养物质的表观消化率(%)=100-(饲粮中酸不溶灰分含量/粪中酸不溶灰分含量×粪中某营养物质含量/饲粮中某营养物质含量)×100。

试验数据采用Excel 2003进行初步整理统计，利用SAS 9.0软件中的t检验进行差异性检验。其中，P<0.05代表差异显著。

由表2可见，从采食后的各时间点来看，2组瘤胃液pH，NH₃-N和BCP含量，乙酸、丁酸、总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度以及乙酸/丙酸差异均不显著(P>0.05)；但在采食后6 h，220 IU/kg BW组瘤胃液丙酸浓度显著高于110 IU/kg BW组(P<0.05)。在采食后6 h，220 IU/kg BW组瘤胃液维生素A含量在数值上高于110 IU/kg BW组，但差异不显著(P>0.05)；采食后12 h，上述的前者显著高于后者(P<0.05)。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 包被维生素A对奶牛瘤胃发酵特性和瘤胃液维生素A含量的影响 Table 2 Effects of coated vitamin A on ruminal fermentation characteristics and vitamin A content in rumen fluid of dairy cows 指标 Indices 时间 Time/h 包被维生素A水平 Coated vitamin A level/(IU/kg BW) 110 220 SEM P值 P-value pH 6 6.84 6.54 0.19 0.15 12 7.26 6.83 0.23 0.60 氨氮 6 6.44 6.40 0.49 0.83 NH3-N/(mg/dL) 12 7.41 6.87 0.68 0.51 菌体蛋白 6 39.08 34.61 4.71 0.26 BCP/(mg/dL) 12 36.68 42.23 5.54 0.42 乙酸 6 55.86 54.97 2.34 0.72 Acetic acid/(mmol/mL) 12 55.22 53.37 1.67 0.25 丙酸 6 17.75b 24.00a 0.96 <0.01 Propionate acid/(mmol/mL) 12 20.06 19.70 1.81 0.83 丁酸 6 10.68 10.87 2.14 0.93 Butyric acid/(mmol/mL) 12 10.61 10.32 1.63 0.88 乙酸/丙酸 6 2.74 2.47 0.29 0.51 Acetic acid/propionate acid 12 2.45 2.41 0.32 0.90 总挥发性脂肪酸 6 83.77 85.04 8.13 0.87 TVFA/(mmol/mL) 12 83.82 84.17 6.61 0.87 维生素A 6 2.44 3.33 0.54 0.31 Vitamin A/(μg/mL) 12 3.26b 5.72a 0.14 <0.01 同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，相同或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 the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

表2 包被维生素A对奶牛瘤胃发酵特性和瘤胃液维生素A含量的影响 Table 2 Effects of coated vitamin A on ruminal fermentation characteristics and vitamin A content in rumen fluid of dairy cows

由表3可见，包被维生素A添加水平对奶牛饲粮中NDF、ADF、Ca和P表观消化率的影响均 不显著(P>0.05)。在60 h，220 IU/kg BW组 的EE表观消化率显著高于110 IU/kg BW组(P<0.05)，CP表观消化率有高于110 IU/kg BW组的趋势(P=0.11)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 包被维生素A对奶牛营养物质表观消化率的影响 Table 3 Effects of coated vitamin A on nutrient apparent digestibility of dairy cows % 指标 Indices 时间 Time/h 包被维生素A水平 Coated vitamin A level/(IU/kg BW) 110 220 SEM P值 P-value 中性洗涤纤维 0 62.98 63.23 1.49 0.83 NDF 60 53.02 55.02 2.23 0.37 酸性洗涤纤维 0 55.28 56.39 1.69 0.54 ADF 60 43.57 44.48 2.32 0.71 钙 0 59.85 60.32 1.85 0.78 Ca 60 46.77 48.82 2.04 0.38 磷 0 51.79 51.17 2.45 0.79 P 60 42.18 41.24 3.97 0.81 粗蛋白质 0 71.62 71.15 0.79 0.46 CP 60 64.51 67.33 1.82 0.11 粗脂肪 0 74.68 77.07 2.44 0.35 EE 60 57.67b 68.67a 2.58 <0.01

表3 包被维生素A对奶牛营养物质表观消化率的影响 Table 3 Effects of coated vitamin A on nutrient apparent digestibility of dairy cows %

瘤胃在反刍动物消化和吸收营养物质过程中起着重要的作用，瘤胃的发酵是保证反刍动物正常生命活动的重要因素。瘤胃发酵特性参数如pH,NH₃-N,BCP及VFA等是反映奶牛瘤胃内环境稳定性以及健康状况的指标，适宜的瘤胃内环境是维持奶牛正常生命活动的重要保证，同时也是衡量饲粮营养是否平衡的重要标志。本试验结果表明，与110 IU/kg BW的组相比，饲粮中添加220 IU/kg BW的包被维生素A对奶牛瘤胃液pH，NH₃-N和BCP含量，乙酸、丁酸、TVFA浓度以及乙酸/丙酸无显著影响，但在采食后6 h显著提高了奶牛瘤胃液丙酸浓度。关于维生素A添加水平对于奶牛瘤胃代谢的报道极其有限。匡伟等^{[ 19]}利用体外培养法研究了3个不同水平未包被的维生素A(8.3×10^-2、2.5×10^-1、4.17×10^-1 mg/mL)对奶牛瘤胃发酵的影响，结果表明随着维生素A添加水平的增加，培养液pH呈上升趋势，NH₃-N含量和VFA浓度的平均值呈下降趋势，但组间差异不显著。马向明^{[ 20]}通过瘤胃投饲不同水平的未包被维生素A，研究对肉牛瘤胃内环境的影响，结果表明不同水平的维生素A(1 100、2 200和3 300 IU/kg DM)对瘤胃液pH和NH₃-N含量无显著的影响。此外，许多研究已经证明，维生素A的缺乏会对奶牛产生严重的负面影响，本试验考虑到维生素A在奶牛生产实践应用中的重要性，没有增设不添加维生素A的对照组，以避免其对奶牛造成很大的经济损失。但维生素A作为瘤胃微生物和宿主动物本身必需维生素，增加其添加剂量是否会对瘤胃发酵是否产生影响尚不清楚。因此，本试验只设了2个组，只是在目前推荐的维生素A需要量基础上进一步提高了其添加剂水平，结果说明，以包被维生素A为原料，在NRC(2001)推荐的维生素A需要量基础上进一步加大添加水平，对奶牛的瘤胃发酵功能无显著影响，但可增加瘤胃液中丙酸的浓度，提示增加包被维生素A添加水平有利于提高能量的利用率。

本实验室的前期研究结果得出，高水平的包被维生素A可显著增加奶牛血清维生素A含量，提高奶牛的抗氧化功能与免疫功能^{[ 6,10]}，这可能与瘤胃内维生素A含量发生改变有关。本试验结果得出，饲粮中添加220 IU/kg BW的包被维生素A，可显著增加奶牛瘤胃液中的维生素A含量。这一结果说明饲粮添加高水平的包被维生素A可引起瘤胃液中维生素A含量的升高，这可能会导致进入小肠的维生素A总量升高，因而会改善机体维生素A的营养状况，进而增加了血清维生素A含量。本试验结果也得出，奶牛采食后12 h的瘤胃液维生素A含量较采食后6 h高，这是由于每天饲喂2次(05:30和16：00)，采集瘤胃液是在早晨饲喂后6、12 h(11:30和17:30)，相当于第1次采集瘤胃液是在采食后6 h，第2次是在采食后1.5 h，因此第2次的瘤胃液维生素A含量较高。

营养物质只有在动物体内被充分地消化、吸收才能保证机体正常生长和生产；因此，营养物质的消化吸收是制约奶牛健康和产奶性能的一个重要指标。有关维生素A对于动物营养物质消化率影响的国内外报道均较少，且研究主要集中在单胃动物。研究表明，过量的维生素A可降低动物体内Ca和P的消化吸收，引起骨折发生率增加、骨的矿化度降低^{[ 21]}。郭晓宇等^{[ 22]}的研究结果显示，随饲粮维生素A水平的增加，肉鸡对饲粮CP与Ca的消化率呈一次线性降低趋势；其中，饲粮维生素A水平为3 000～6 000 IU/kg时消化率较高，维生素A水平为30 000～60 000 IU/kg时较低。高林青等^{[ 23]}研究了维生素A(1 500和5 000 IU/kg)对肉仔鸡不同生长阶段(出生至4周龄和5～7周龄)营养物质表观存留率的影响，结果表明高水平维生素A可提高CP、EE表观存留率。张春善等^{[ 24]}的研究证实，维生素A的添加对肉鸡CP与无氮浸出物消化率无显著的影响，但可显著增加出生至4周龄肉鸡EE的表观存留率。宋范成^{[ 25]}研究结果显示，奶牛饲粮中添加较高水平(165 IU/kg BW)的维生素A对饲粮N、P、Ca的表观消化率无显著的影响。李飞等^{[ 26]}通过给肉牛饲粮中添加1 180 、18 680和36 180 IU/kg维生素A的体内试验表明，高水平维生素A组(36 180 IU/kg DM)促进了秸秆NDF的消化吸收。本试验结果发现，与110 IU/kg BW组相比，220 IU/kg BW组奶牛饲粮中NDF、ADF、Ca和P的表观消化率均没有发生显著改变，但220 IU/kg BW组显著提高了EE的表观消化率，并且有提高奶牛饲粮中CP表观消化率的趋势。

本实验室的前期研究结果得出，高水平的包被维生素A尽管对奶牛产奶性能无显著的影响，但产奶量、乳脂率和乳蛋白率均有一定的增加趋势^{[ 5,7]}。本试验得出220 IU/kg BW组奶牛对饲粮的EE和CP消化率均有不同程度的提高，对瘤胃液丙酸浓度有显著的促进效果，这些结果在一定程度上解释了高水平包被维生素A对奶牛血清维生素A含量和产奶性能有不同程度影响的原因。但由于本试验受条件所限，饲粮包被维生素A仅设置了110和220 IU/kg BW 2个水平，同时也没有设置未包被维生素A作为对照，目前有关该领域的研究报道也极少，许多问题还有待于进一步探讨。同时，维生素A通过包被保护后增加了其瘤胃通过率，导致进入小肠的维生素A增加，这对后部消化道代谢有何影响，也值得进一步研究。

在NRC(2001)推荐量(110 IU/kg BW)基础上，进一步增加包被维生素A水平到220 IU/kg BW，对奶牛瘤胃发酵功能无显著的影响，但可促进奶牛对粗脂肪的消化，增加瘤胃液中维生素A含量和丙酸的浓度。