, LIN Cong, LI Yang, WANG Yizhen, GAO Hong, ZHANG Guangning, JIANG Xin, XU Hongjian, ZHANG Yonggen
粗饲料作为奶牛主要的饲料来源，在奶牛营养体系中起着至关重要的作用，随着我国奶牛养殖业的发展及牧草种植面积的减少，使得优质粗饲料短缺现象日益紧张，因而，近年来人们转向对新型粗饲料资源的开发与利用。辣木(M. oleifera Lam.)，主要种植于热带和亚热带地区，其根、树皮、叶子、花、果实和种子均具有丰富的营养及药用价值[1-3]，是一种适应性强、生长速度快，产量高、可食用的功能性植物。辣木叶(MOL)含有丰富的蛋白质、矿物质元素、维生素及必需氨基酸，同时还含有胡萝卜素、维生素、黄酮类等抗氧化成分，是天然的抗菌剂和抗氧化剂[4]。相反，辣木梗(MOP)虽然营养价值较低，但其物理纤维含量较高且价格便宜，若将二者按相应比例混合作为粗饲料应用到奶牛生产中，缓解优质粗饲料短缺问题，这将具有重要意义。有研究发现，辣木叶在嫩叶和成熟2个阶段均具有较强的抗氧化活性，可防止因氧化反应对主要生物分子造成的损伤[5]。辣木叶在降血脂、抗动脉粥样硬化、提高免疫力和抗肿瘤等方面也具有一定作用[6-8]。Kholif等[9]对泌乳努比亚山羊进行的饲喂试验表明，辣木叶替代一定量的芝麻可提高山羊的饲料消化率、产奶量以及改善瘤胃发酵功能。众所周知，有“牧草之王”之称的苜蓿是优质粗饲料的代表，而辣木叶的营养水平与其相当，且蛋白质含量高于苜蓿，若辣木能够在中国进行广泛推广及种植，基于其较高的生物量，无论是在营养上还是成本上均有优于苜蓿的潜力。因此本试验以辣木梗叶替代基础饲粮中50%的苜蓿，探究辣木梗叶对奶牛生产性能及血浆生化、抗氧化和免疫指标的影响，为辣木梗叶作为粗饲料在奶牛生产中科学、合理的应用提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料与试验设计试验所使用的辣木叶及辣木梗由北京美琳卡生物科技有限公司提供，辣木品种为PKM1，是从辣木中优选的栽培品种，原产于印度的加尔各答市，具有生长速度快，分枝多，子实产量高等优良经济性状。辣木叶与辣木梗的混合比例为3:2，二者营养成分含量见表 1。
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表 1 辣木叶和辣木梗营养成分含量(干物质基础) Table 1 Nutrient composition contents of Moringa oleifera leaves and peduncles (DM basis) |
本试验在哈尔滨市综合牧场进行，采用交叉试验设计，以消除奶牛个体及其在不同产奶阶段的差异。试验选取出产后100~150 d，经产，胎次、产奶量相同或相近，遗传组成基本相似的健康的中国荷斯坦奶牛8头，每4头为1组。试验(A)组饲喂辣木梗叶替换基础饲粮中50%苜蓿的饲粮，对照(B)组饲喂基础饲粮。试验分2期进行，每期18 d，其中前15天为预试期，最后3天为试验期，进行采样。本试验于2015年12月27日开始至2016年1月31日结束。
1.2 饲养管理与饲粮组成本试验所有奶牛的饲养管理条件相同，每天饲喂3次，分别为05：00、11:00、17：00，每个阶段饲喂时间为2~3 h，自由饮水，饲粮饲喂形式为全混合日粮(TMR)。奶牛饲粮参照NRC(2001)奶牛营养需要由CPM配方软件配制，饲粮由精料、玉米青贮、苜蓿干草组成，精料由玉米、甜菜粕、豆粕、脂肪粉、预混料等组成，饲粮组成及营养水平见表 2。
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表 2 饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 2 Composition and nutrient levels of diets (DM basis) |
每期的3 d试验期进行饲料供给量和剩料量的记录，分别测定其干物质含量并统计干物质采食量(DMI)。
每期的3 d试验期对每头试验奶牛进行产奶量的记录及奶样的采集，奶样采集时间为06：00和18：00，每次约50 mL，将2次奶样按上午和下午实际产奶量的比例混合，用于乳成分及乳体细胞数的测定，试验期的平均产奶量代表该阶段的产奶量。
每期的试验期最后1天，于晨饲前，对每头奶牛进行尾根静脉采血，血液样本采用肝素钠抗凝管收集，3 500 r/min离心10 min，取上清血浆于5个EP管中，-20 ℃冷冻保存。用于血浆生化、抗氧化和免疫指标的测定。
乳成分：乳脂(Fat)、乳蛋白(Pro)、乳糖(Lac)、总固形物(TS)，以上指标采用Foss MilkoScan FT+型乳成分分析仪进行测定。
乳体细胞数(SCC)的测定采用利拉伐体细胞测定仪。
血浆生化指标：总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、胆固醇(CHOL)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、尿素氮(UN)、葡萄糖(GLU)含量，谷丙转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(ALP)活性，以上指标均采用意大利Fully全自动生化分析仪测定，试剂盒均购自北京中生北控生物科技股份有限公司。游离脂肪酸(NEFA)和β-羟丁酸(BHBA)含量采用日本岛津UV-2401紫外分光光度计测定，试剂盒均购自南京建成生物工程研究所，具体方法参见试剂盒说明书。
血浆抗氧化指标：过氧化氢酶(CAT)活性、总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性、总抗氧化能力(T-AOC)、抑制羟自由基能力和丙二醛(MDA)含量。试剂盒均购自南京建成生物工程有限公司，具体方法参见试剂盒说明书。
血浆免疫指标：免疫球蛋白A(IgA)、免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)含量，以上指标均采用免疫透射比浊法，通过全自动生化分析仪进行测定，试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。
1.4 数据处理与分析所有试验数据先用Excel软件进行初步处理，以SAS 9.4软件MIXED模块进行统计学检验，采用Duncan氏法进行组间多重比较。P<0.01代表差异极显著，P<0.05代表差异显著，0.05≤P<0.10代表有趋势。
2 结果与分析 2.1 辣木梗叶替代50%苜蓿对奶牛生产性能的影响由表 3可见，A组的DMI和能量校正乳产量显著高于B组(P<0.05)，且其产奶量较B组平均高2.09 kg/d，有增高的趋势(0.05≤P<0.10)；A组奶牛乳蛋白产量、乳蛋白率和乳总固形物含量均显著高于B组(P<0.05)，而乳脂率、乳脂产量、乳糖率、乳糖产量没有显著变化(P>0.05)；A组较B组的乳体细胞数有显著降低的趋势(0.05≤P<0.10)。
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表 3 辣木梗叶替代50%苜蓿对奶牛生产性能的影响 Table 3 Effects of Moringa oleifera leaves and peduncles replaced 50% alfalfa on production performance in cows |
由表 4可见，与B组相比，A组奶牛血浆中CHOL和TG含量显著降低(P<0.05)，血浆中ALP活性与NEFA含量有下降的趋势(0.05≤P<0.10)，其他指标A组与B组之间无显著差异(P>0.05)。
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表 4 辣木梗叶替代50%苜蓿对奶牛血浆生化指标的影响 Table 4 Effects of Moringa oleifera leaves and peduncles replaced 50% alfalfa on plasma biochemical indexes in cows |
由表 5可见，与B组相比，添加辣木梗叶的A组可显著提高奶牛血浆中T-AOC以及抑制羟自由基能力(P<0.05)，A组血浆中MDA含量显著降低(P<0.05)。
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表 5 辣木梗叶替代50%苜蓿对奶牛血浆抗氧化指标的影响 Table 5 Effects of Moringa oleifera leaves and peduncles replaced 50% alfalfa on lasma antioxidant indexes in cows |
由表 6可见，与B组相比，A组显著提高了奶牛血浆中IgG含量(P<0.05)，但IgA和IgM含量无显著变化(P>0.05)。
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表 6 辣木梗叶替代50%苜蓿对奶牛血浆免疫指标的影响 Table 6 Effects of Moringa oleifera leaves and peduncles replaced 50% alfalfa on plasma immune indexes in cows |
奶牛DMI可有效反映奶牛的生产性能和健康状况[10]。前人研究证明，辣木叶可显著提高奶牛的DMI[11]及产奶量[12]。本试验中A组奶牛的DMI及能量校正乳产量显著升高，且产奶量较B组有升高的趋势。这可能是因为添加辣木梗叶饲粮的适口性较好且过瘤胃蛋白的含量较高[13]。有文献证明，辣木叶中具有较高的过瘤胃蛋白质，过瘤胃蛋白质的增加对奶牛DMI的提高具有一定促进作用[14-15]。DMI是影响奶牛产奶量的一个重要指标，在饲粮组成结构和营养水平基本相同的情况下，DMI越多，产奶量越大[16]，与本试验结果一致。A组奶牛的乳蛋白率、乳蛋白产量和乳总固形物含量显著提高，而乳糖率和乳脂率未发生显著变化。Basitan等[17]的研究证实，奶牛饲粮中添加一定比例辣木可显著提高奶牛的产奶量。Sánchez等[18]也报道，产奶量的提高与乳脂和乳蛋白产量的增加有一定的关系。有研究发现，改善瘤胃发酵功能可促进乳中乳蛋白、乳脂、乳糖产量的提高。Khalel等[19]的试验表明，辣木叶改善了奶牛瘤胃发酵功能，从而显著提高了奶牛的产奶量和乳成分，包括乳总固形物含量、乳脂率和乳蛋白率，但对乳糖率无显著影响，与本试验结果相似。乳体细胞数的多少可衡量奶牛的乳房健康程度，当奶牛产奶量显著降低时，其乳体细胞数会相应升高，二者呈显著的负相关[20-21]。本试验中A组乳体细胞数有低于B组的趋势，且A组乳体细胞数小于20×104个/mL，在正常范围内，而B组的乳体细胞数接近50×104个/mL，有患隐性乳房炎的危险[22]。A组体细胞显著降低的主要原因可能是辣木叶具有抑菌抗炎的作用，相关研究证明辣木叶的甲醇提取物可显著抑制金黄色葡萄球菌及大肠杆菌的生长，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率可分别达90.34%和37.21%[4]，其中金黄色葡萄球菌又是致奶牛患乳房炎的主要病原菌。综上所述，添加辣木梗叶的饲粮在一定程度上可提高奶牛的生产性能，显著降低乳体细胞数，有效预防隐性乳房炎的发生，从而改善奶牛乳腺健康，提高牛奶品质。
3.2 辣木梗叶替代50%苜蓿对奶牛血浆生化指标的影响血浆生化指标可有效反映奶牛的营养状况，同时也有助于早期诊断及预防奶牛营养代谢疾病，本试验中A组与B组奶牛的血浆生化指标均在正常参考值范围内[23]。A组与B组奶牛血浆中TP、ALB、GLB、HDL、LDL、UN、GLU含量和ALT活性无显著差异。CHOL与TG是检测血脂含量高低的重要指标，同时也可有效反映机体的脂代谢情况，反刍动物若血脂代谢异常可能导致酮病等营养代谢疾病。本试验中A组的CHOL与TG的含量显著降低，这可能是因为辣木叶具有降低血压和CHOL的功能成分[24]。Ghasi等[25]的研究发现，辣木叶水提取物可缓解因高脂饲粮致Wistar小鼠血浆中CHOL含量的升高。另外，Jain等[26]也证实辣木叶甲醇提取物对饲喂高脂饲粮的小鼠血浆中的TC和TG有降低作用，与本试验结果相似。BHBA可作为预测酮症的有效指标，本试验中2组血浆BHBA含量无显著差异，未引起酮体升高。另外，血液中NEFA是评价奶牛机体能量负平衡重要指标[27]，当奶牛处于能量负平衡时，体脂动员加剧，血液中NEFA含量提高。本试验结果发现，A组奶牛血浆中NEFA的含量有下降的趋势，说明添加辣木梗叶的饲粮可充分满足奶牛对能量的需要，减少脂肪动员。有研究表明，饲粮能量利用率的提高与饲粮中能量和氮的同步释放有一定关系[28]。进一步说明添加辣木梗叶的饲粮的能量和氮能较好的同步释放，提高饲粮能量利用率，减少NEFA的产生。ALT和ALP是反映肝脏功能的重要氨基酸转氨酶，一般情况下其活性处于相对稳定状态，但当肝脏受到损伤时，二者的活性出现过高或过低，本试验中，A组奶牛血浆中的ALT、ALP活性较B组均无显著性差异。这与Allam等[29]以辣木叶提取物饲喂肉鸡的试验结果相似。
3.3 辣木梗叶替代50%苜蓿对奶牛血浆抗氧化和免疫指标的影响细胞的活力及功能的发挥部分依赖于其平衡的氧化还原状态，当机体内活性氧自由基(ROS)和自由基过量时，便会破坏这种平衡，导致细胞内的一些大分子物质(DNA、蛋白质、脂质)过度氧化，久而久之，造成细胞功能退化甚至细胞凋亡[30]。细胞可通过激活CAT、SOD等酶发挥自身的内源性保护作用以对抗氧化应激。T-AOC是反映机体酶及非酶促系统抗氧化能力的综合指标，而MDA则是脂质过氧化物代谢的终产物，其高低反映了机体因氧自由基所导致的脂质过氧化、细胞受损程度以及氧自由基代谢状况[31]。本试验结果显示，A组较B组奶牛血浆中T-AOC以及抑制羟自由基能力显著升高，而MDA含量显著降低。这可能是因为辣木叶中含有抗氧化剂，可减少因脂质过氧化作用所造成的损伤，抑制ROS和自由基的形成[29, 32]。另外，有研究发现辣木叶提取物中的酚类、花青素、硫代氨基甲酸酯和苷类等活性成分具有清除自由基、激活抗氧化酶、抑制氧化酶的作用[33]。因此，饲喂添加辣木梗叶的饲粮可提高奶牛机体的抗氧化能力。免疫球蛋白是机体内一种重要的免疫活性物质，主要参与体液免疫的进行，能够与细菌和病毒等外援物质结合，帮助机体清除这些抗原物质[34]。有报道称，辣木中含有凝聚素，对人体免疫力具有增强作用[35]。本试验结果发现，辣木梗叶可显著提高奶牛血浆中的IgG含量，且IgG具有抗细菌、病毒、外毒素等多种活性，说明辣木梗叶对提高奶牛机体免疫力具有一定作用。
4 结 论辣木梗叶在一定程度上可促进奶牛生产性能的提高，预防乳房炎的发生，改善奶牛血浆生化指标，提高奶牛机体抗氧化能力和免疫功能，可作为优质粗饲料应用于奶牛的生产实践。
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