2. 广西大学动物科学技术学院, 南宁 530005
2. College of Animal Science, Guangxi University, Nanning 530005, China
乳脂中含有一种微量的不饱和脂肪酸——cis9,trans11-C18 ∶ 2[共轭亚油酸(CLA)],它具有抗癌、抗糖尿病、抗动脉粥样硬化、降低胆固醇、抑制脂肪积累、增强机体免疫能力和改善骨组织代谢等功能。目前,CLA一系列的促健康的生物学功能已经被鉴定出来[1, 2]。人类膳食中的CLA主要来源于反刍动物的乳制品和肉制品,随着低脂乳制品的市场化,人们摄入的CLA越来越少,正常摄入的CLA量过低以至于不能发挥其重要的生物学功能。因此,提高水牛奶中CLA的含量、调控乳脂脂肪酸组成具有重要的意义。Kelly等[3]发现,给奶牛分别补饲8%的花生油、葵花籽油、亚麻油后,乳脂中CLA的含量均有提高,其中葵花籽油的效果最为显著;薛秀恒等[4]在山羊饲粮中分别添加2%和4%的菜籽油后发现,对照组乳脂中CLA含量为0.35 mg/g,2%和4%试验组则可分别达到19.42和32.05 mg/g;Griinari等[5]和Dhiman等[6]均证实单一饲喂植物油可以有效地提高奶牛乳脂中CLA的含量。乳脂脂肪酸组成分析显示水牛奶比普通牛奶含有更高的软脂酸、反式油酸以及CLA[7, 8],饲喂含有半胱胺或花生油的饲粮可不同程度提高水牛乳脂CLA含量[9, 10],但有关在饲粮中添加葵花籽油、茶油及其混合油对泌乳水牛生产性能及乳脂脂肪酸组成影响的研究尚未见有报道。因此,本试验拟探讨在饲粮中添加葵花籽油和茶油,以及二者的组合应用对泌乳水牛产奶量及常规乳成分、乳脂长链脂肪酸组成的影响,以期为优化乳脂脂肪酸组成提供依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料葵花籽油(金龙鱼 ,不饱和脂肪酸含量在87%以上,富含亚油酸)、茶油(金龙鱼 ,不饱和脂肪酸含量在90%以上,富含油酸)。
1.2 饲养试验选取胎次为3~4胎、日均产奶量(9 kg/d以 上)较高、健康状况良好的泌乳中期水牛(平均年龄为6.0岁,平均体重为620 kg)32头,试验牛统一管理,自由饮水;每天饲喂2次、挤奶2次,有饲养员专门挤奶。按照产奶量相近、品种均匀分布的原则随机分成4组,每组8头(每组由尼里-拉菲2头、摩拉2头、尼里-拉菲×摩拉×广西本地水牛4头组成)。每日每头饲喂精料5 kg,植物油按精料补充料的4%添加(即200 g)。对照组:只饲喂基础饲粮;葵花籽油组:基础饲粮+4%的葵花籽油;茶油组:基础饲粮+4%的茶油;混合组:基础饲粮+2%的葵花籽油+2%的茶油。预试期15 d,正试期28 d。基础饲料由精料和粗料组成,其中,精料由53.0%玉米、21.0%麦麸、17.0%豆粕、2.0%磷酸氢钙、2.0%食盐、2.5%小苏打、1.5%贝壳粉和1.0%水牛添加剂组成。精料的营养水平参照《中国饲料成分及营养价值表(2012年第23版)》推算而来,粗蛋白质含量为14.84%,产奶净能为5.26 MJ/kg,钙含量为1.1%,磷含量为0.70%;粗料由象草、玉米青贮、木薯渣、啤酒渣组成,其常规营养成分如表1所示。试验牛进行单槽饲喂,每日每头水牛饲喂精料5 kg,粗料自由采食,试验期间的本试验采用的饲喂方式是粗料、精料分开饲喂。从正试期开始,每天记录产奶量,每周采集1次奶样进行乳成分分析。
![]() | 表1 试验用粗料常规营养成分(风干基础) Table 1 Chemical composition of several forages in experiment (air-dry basis) |
饲养试验期间每隔2周采1次饲粮样品,65 ℃下烘48 h后制成风干样,粉碎后制样待测常规营养成分。饲料中粗蛋白质含量采用凯氏定氮仪(FOSS 8400)测定;中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量采用酸碱洗涤法测定;总能值采用氧弹测热器(Parr 6200,Calorimeter)测定;粗灰分含量采用坩埚高温(550 ℃)灼烧法测定;磷含量采用钼黄比色法测定;钙含量采用高锰酸钾滴定法测定。上述指标测定的具体操作方法参照《饲料分析及饲料质量检测技术》[11],表2所示的营养成分为试验期间采集饲粮样品的平均值。
从正试期开始测定日产奶量。从正试期开始,每隔7 d采集上、下午乳样,将2次乳样按1 ∶ 1的比例混合均匀,取100 mL混合乳样利用乳品分析仪(MSC FT-120,FOSS)分析乳脂率、乳蛋白率、乳总固形物含量和乳糖率;同时,试验正试期第28天的乳样置于-20 ℃冰箱中冷冻保藏,用于后续脂肪酸组成的分析。
乳中脂肪酸的抽提及甲酯化参照文献[12]中的方法。脂肪酸标准品购自Sigma公司。水牛乳脂肪酸组成的测定采用Agilent 7890A气相色谱仪,Agilent G4513A自动进样器,HP-88脂肪酸甲酯测定专用毛细管柱(100 m×0.25 mm×0.20 μm;Agilent)。程序升温条件:初始温度为150 ℃,保持5 min后以2 ℃/min的速率升至175 ℃,保持15 min后以7 ℃/min的速率升至200 ℃,保持20 min后以5 ℃/min的速率升至220 ℃,保持25 min,总分析时间为85 min。载气为高纯氦气(He,纯度为99.999%),流量1.1 mL/min;氢气(H2)流量40 mL/min;空气流量450 mL/min。进样口和氢火焰离子化检测器(FID)的温度均为250 ℃,进样量1.0 μL,分流比20 ∶ 1。
将CLA标准品(Sigma公司)配制成0.312 5、0.625、1.25、2.5 mg/mL系列标准液,分别进样,计算不同质量浓度下的峰面积。以质量浓度y(mg/mL)对其峰面积x进行线性回归分析,得到线性回归方程和相关系数分别为y=0.001 3x+0.145 8,R2=0.986 9。
其他脂肪酸标准品(Sigma公司)同样按照以上方法配制成等梯度溶液,分别进样,得出线性回归方程和相关系数。
在正试期第28天,将每组的8头水牛于晨饲前通过颈静脉采血的方式将采集的血液注入采血管中,并置于冰盒中暂时冷藏后立即送至广西民族医院检测,检测指标包括:总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、葡萄糖、总蛋白、尿素氮含量及谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性。
1.4 数据统计数据用Excel 2003初步分析后,再用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析,采用Duncan氏法进行多重比较,分析结果以平均值±标准差的形式表示,以P<0.05作为差异显著的判断标准。
2 结果与分析 2.1 饲粮中添加葵花籽油和茶油对泌乳水牛产奶量及常规乳成分的影响从表2中可以看出,与对照组相比,各试验组(葵花籽油组、茶油组和混合组)的产奶量均显著下降(P<0.05)。葵花籽油组、茶油组、混合组的乳脂率比对照组分别提高了22.64%、25.79%和23.58%,且均差异显著(P<0.05),但葵花籽油组、茶油组、混合组的乳脂产量与对照组无显著差异(P>0.05)。添加占精料饲喂量4%水平的葵花籽油、茶油及其组合对乳蛋白率和乳糖率无显著影响(P>0.05)。与对照组相比,葵花籽油组、茶油组和混合组的乳总固形物含量分别提高了5.22%、7.95%和6.17%,其中茶油组和混合组与对照组差异显著(P<0.05),葵花籽油组与对照组差异不显著(P>0.05)。
2.2 饲粮中添加葵花籽油和茶油对泌乳水牛乳脂脂肪酸组成的影响从表3可以看出,各试验组的C18 ∶ 0含量均较对照组有所提高,且葵花籽油组与对照组差异显著(P<0.05);cis9-C18 ∶ 1含量对照组与各试验组之间差异均不显著(P>0.05),但茶油组显著高于混合组(P<0.05);混合组的trans11-C18 ∶ 1含量达到6.99 mg/g,与对照组差异显著(P<0.05);葵 花籽油组、混合组的C18 ∶ 2含量均较对照组显著提高(P<0.05);各试验组的CLA含量均较对照组有所提高,其中葵花籽油组较对照组提高了44.54%,差异显著(P<0.05);葵花籽油组、茶油组和混合组的多不饱和脂肪酸(PUFA)/饱和脂肪酸(SFA)均较对照组有所提高,且葵花籽油组和混合组与对照组差异显著(P<0.05),其中混合组的PUFA/SFA最高;添加占精料饲喂量4%水平的葵花籽油、茶油及其组合对乳脂中C16 ∶ 0、C16 ∶ 1含量以及不饱和脂肪酸(UFA)/SFA没有显著影响(P>0.05)。
![]() | 表2 饲粮中添加葵花籽油和茶油对泌乳水牛产奶量及常规乳成分的影响 Table 2 Effects of sunflower oil and tea oil supplementations on milk yield and conventional milk composition of lactating water buffaloes |
![]() | 表3 饲粮中添加葵花籽油和茶油对泌乳水牛乳脂脂肪酸组成的影响(乳脂基础) Table 3 Effects of sunflower oil and tea oil supplementations on fatty acid composition of milk fat of lactating water buffaloes (milk fat basis) |
由表4可以看出,各组间血液总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、葡萄糖、总蛋白、尿素氮含量及谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性均差异不显著(P>0.05)。
![]() | 表4 饲粮中添加葵花籽油和茶油对泌乳水牛血液生化指标的影响 Table 4 Effects of sunflower oil and tea oil supplementations on blood biochemical parameters of lactating water buffaloes |
研究证实,奶牛饲粮中补充脂肪可提高产奶量,补偿高产奶牛泌乳初期的能量负平衡[13]。金曙光等[14]在奶牛饲粮添加不同种类的棕榈酸产品,各试验组的产奶量均显著高于对照组;刘子睿等[15]在泌乳奶牛饲粮中分别添加1%的亚麻油、葵花籽油和花生油,与对照组相比,亚麻油组、葵花籽油组和花生油组的产奶量分别提高5.2%、16.7%、1.1%。但也有研究认为,在奶牛饲粮中添加脂肪反而会降低产奶量,如薛秀恒等[16]在奶牛饲粮中添加植物油脂后反而使得换算成奶牛4%乳脂的标准乳后的产奶量下降。此外,也有研究得出在饲粮中添加葵花籽油、豆油等植物油,使奶牛产奶量下降[17, 18]。本试验结果显示,在泌乳水牛饲粮中添加葵花籽油、茶油及其组合后产奶量显著下降。
乳脂是牛奶及乳制品中最重要的成分之一。一般来说,乳脂率与产奶量成反比,即产奶量高时乳脂率低,产奶量低时乳脂率高[19]。研究表明,在奶牛饲粮中补饲富含植物油的添加剂,通过调控瘤胃代谢会导致乳脂率的降低,被称为低脂综合征[20];Kathirvelan等[21]在泌乳水牛饲粮中添加2%的芥子油,结果产奶量升高,乳脂率降低。本试验结果也显示,在泌乳水牛饲粮中添加葵花籽油、茶油及其组合,各试验组的产奶量显著下降,乳脂率显著升高。外源性脂肪酸对乳蛋白率的影响报道不一,通常情况下,补饲植物油可引起乳蛋白率的降低,也有报道说不会改变其乳蛋白率[22]。本试验结果显示,饲粮中添加葵花籽油、茶油及其组合未改变泌乳水牛的乳蛋白率。奶牛饲粮中添加植物油对乳中乳糖率、乳总固形物含量影响的报道也不尽相同。王丽芳等[23]研究显示,在奶牛饲粮中分别添加胡麻和棉籽,胡麻组和棉籽组的乳糖率较对照组均略有下降,但胡麻组的乳总固形物含量高于对照组;Kathirvelan等[21]在水牛饲粮中添加2%的芥子油后发现对乳蛋白率、乳总固形物含量均没有显著影响;薛秀恒等[4]在奶牛饲粮中添加葵花籽油及葵花籽油与豆油的混合油,各试验组的乳糖率变化不大,与对照组差异不显著。
3.2 饲粮中添加葵花籽油和茶油对泌乳水牛乳脂脂肪酸组成的影响补饲脂肪对乳脂脂肪酸组成具有重要的影响。饲粮中添加植物油、油料籽实、鱼油等对乳脂脂肪酸组成和含量的影响报道不一。多数研究表明,反刍动物饲粮中补饲植物油或油料籽实可以提高乳脂中CLA的含量。Kathirvelan等[21]给泌乳水牛补饲2%的芥子油,乳脂中CLA含量提高了185%。本试验中,在泌乳水牛饲粮中添加葵花籽油、茶油及其组合显著提高了乳脂中CLA的含量,各试验组的CLA含量均较对照组有所提高,其中葵花籽油组的CLA含量提高最多,达到了7.01 mg/g,比对照组提高了44.54%。本试验结果与上述研究结果相一致,此结果揭示饲喂富含亚油酸和亚麻酸的饲粮可以提高水牛乳脂中CLA的含量。
trans11-C18 ∶ 1是亚麻酸氢化过程中的中间产物,它在乳腺细胞中△9-脱氢酶的作用下可以转化为CLA[21]。有研究者证实,牛奶中大部分的CLA是trans11-C18 ∶ 1通过乳腺细胞中△9-脱氢酶的作用转化来的[5]。本试验结果显示,试验组中trans11-C18 ∶ 1含量的变化趋势与CLA大体一致,但只有混合组与对照组差异显著。众所周知,trans11-C18 ∶ 1是乳腺组织合成CLA的关键底物,研究发现,在乳中trans11-C18 ∶ 1与CLA的含量呈强正相关[24]。Tyagi等[25]报道,在泌乳水牛饲粮中添加芥子油饼,trans11-C18 ∶ 1与CLA的含量呈正相关,但在本试验中,葵花籽油组的乳脂中CLA含量最高,而此组的trans11-C18 ∶ 1含量却不是最高的,混合组的trans11-C18 ∶ 1含量最高,而混合组的CLA却不是最高的,而是略低于葵花籽油组,这可能是因为水牛个体间CLA的合成能力存在差异,也可能是因为葵花籽油和茶油的混合添加效应抑制了trans11-C18 ∶ 1向CLA的转化。饲粮中亚油酸和油酸对乳腺中△9-脱氢酶直接效应的机制有待深入的探讨。本试验中,葵花籽油和茶油的混合添加效应在提高乳脂中trans11-C18 ∶ 1的含量上效果最佳。
多数研究报道,在奶牛、山羊、绵羊饲粮中添加油类可以降低牛奶中短链和中链脂肪酸的含量,而增加长链脂肪酸的含量[26, 27, 28]。Johnson等[29]在奶牛饲粮中添加油料种子,乳中C10 ∶ 0、C12 ∶ 0、C14 ∶ 0、C16 ∶ 0的含量降低,而C18 ∶ 0、C18 ∶ 1、C18 ∶ 2的含量增加。刘瑞芳[30]在奶牛饲粮中分别添加菜籽油、葵花油和胡麻油,3个试验组乳脂中C14 ∶ 0、C16 ∶ 0、C18 ∶ 0的含量均降低,trans11-C18 ∶ 1含量显著升高,同时3个试验组乳脂中CLA的含量均有所提高,且以葵花油的效果最好。本试验中,各试验组的C16 ∶ 0含量均下降,C18 ∶ 2含量均上升,葵花籽油组和茶油组的C18 ∶ 1含量上升,混合组则略有下降,该结果与上述研究结果相一致。本试验中,各试验组的C18 ∶ 0含量均较对照组有所提高,且葵花籽油组与对照组差异显著,这与卜登攀等[31]的研究结果一致,这可能是由于在饲粮中添加了植物油,一方面增加了基础C18 ∶ 0的水平,另一方面,不饱和脂肪酸的生物氢化作用也会产生C18 ∶ 0,从而使乳脂中C18 ∶ 0含量上升。此外,在泌乳水牛饲粮中添加富含亚油酸的葵花籽油和富含油酸的茶油可显著增加乳脂中PUFA/SFA和UFA/SFA,这与刘仕军等[32]的报道相一致,有趣的是,葵花籽油和茶油的协同添加使乳脂中PUFA/SFA提高幅度达到最大。本试验的总体结果是降低了乳脂中C16 ∶ 0的含量,而提高了乳脂中C18 ∶ 0和cis9-C18 ∶ 1、trans11-C18 ∶ 1、C18 ∶ 2、CLA等PUFA的含量。
4 结 论① 泌乳水牛饲粮中添加精料饲喂量4%的葵花籽油、4%的茶油或2%的葵花籽油+2%的茶油均会使产奶量降低,但提高了乳脂中CLA的含量,其中以葵花籽油的提高效果最好。
② 泌乳水牛饲粮中添加精料饲喂量4%的葵花籽油、4%的茶油或2%的葵花籽油+2%的茶油均提高了乳脂中PUFA/SFA和UFA/SFA,其中添加2%的葵花籽油+2%的茶油时PUFA/SFA和UFA/SFA均最高,可见,在优化乳脂脂肪酸组成上,以葵花籽油和茶油的混合添加效果较好。
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