胆碱与高产奶牛的生产性能

胆碱与高产奶牛的生产性能

在国内外对单胃反刍动物的应用进行了大量的研究报告，引起了人们的广泛认可。对于成年奶牛，由于其体内能够以蛋氨酸、维生素B12等为原料进行生物合成，因此在生产实践中，奶牛的胆碱营养容易忽视。然而奶牛体内合成的胆碱仅可以满足维持和低泌乳量的需要，对于高产奶牛，尤其是在泌乳早期和高峰期，常表现为能量负平衡，此时对胆碱的需要量很大。若胆碱供应不足会造成奶牛不同程度的肝脂肪浸润，并伴有生产性能和繁殖性能的降低。然而，若直接向奶牛日粮中添加胆碱会被瘤胃微生物降解，因此需要对高产奶牛补充能够通过瘤胃的胆碱。1碱对肝脏组织中脂肪氧化的作用1.1胆碱是磷脂酰胆碱（卵磷脂）、某些缩醛磷脂和鞘磷脂的组成部分，在构成和保持细胞结构，维持细胞的物质通透性和信息传递中起重要作用；1.2胆碱可以促进肝脏脂肪以卵磷脂的形式（即长链脂肪酸的磷酸化）输送，或者提高脂肪酸在肝脏内的氧化利用，来预防脂肪在肝脏的不正常蓄积；1.3胆碱可提供不稳态甲基，用于同型胱氨酸转化为蛋氨酸；1.4胆碱是交感神经系统脉冲传递剂乙酰胆碱的前体。2氯化行业的研究奶牛能够利用蛋氨酸、叶酸、维生素B12等原料在体内生物合成胆碱。但是对于高产奶牛，在泌乳早期常表现为能量负平衡，机体需要从脂肪组织中动用大量游离脂肪酸，通过肝脏合成脂蛋白，再转运至乳腺组织供泌乳需要。这样，在泌乳初期使奶牛体内肝脏总脂和甘油三酯含量明显增加，若此时奶牛体内脂蛋白含量不足，会使奶牛发生不同程度的肝脂肪浸润，而造成奶牛产奶量、乳脂率下降和繁殖性能的降低。而胆碱是奶牛体内脂蛋白合成的重要底物之一，因此泌乳初期奶牛对胆碱有较高的需求，以动员体脂用于乳脂合成。这时仅仅依靠体内合成的胆碱量是不能满足高产奶牛的需要，需要外源添加。Lewis等给患产后瘫痪或酮血症奶牛口服氯化胆碱，能明显恢复和改善肝脏脂肪代谢机能。田文儒（1991）指出患脂肪肝的黑白花奶牛产后第一次排卵时间（19.3±3.4天）比正常牛（13.3±1.2天）极显著延长（p<0.01）。Sharma等（1989）指出，对高产奶牛（尤其是泌乳初期）胆碱是维持其高生产性能的一种限制性营养素。3祖母体内的胆碱来源3.1不同饲料中不同完善的完善性能指标计算饲料中的胆碱多以结合形式存在，主要形式是卵磷脂，占总胆碱的90%以上，以游离胆碱形式存在的只有10%左右。另外，饲料中胆碱含量，由于各国试验条件、试验手段以及原料来源不同，所报道的胆碱含量有所差异，这个值一般在10%左右（沈红等，1998）。从不同数据来源看，谷实类饲料中胆碱含量为400-1200mg/kg，其中高梁、玉米、黑麦、荞麦中胆碱含量较低，而小麦、大麦和黑麦胆碱含量较高；饼粕类饲料中胆碱含量较丰富，一般为1500-6000mg/kg，其中以菜籽饼含量最高，达6000mg/kg以上；动物性饲料胆碱含量极其丰富，其中以肝粉含量最高，约11300mg/kg，其次是鱼粉在2000-4000mg/kg之间。依这些值计算，以玉米一豆粕为主的典型日粮胆碱含量在1100mg/kg～1400mg/kg之间，这个值与NRC所规定的标准相近。饲料添加剂所用的胆碱形式有氯化胆碱和酒石酸胆碱，前者较为常用。氯化胆碱有70%的氯化胆碱水溶液形式和50%的粉剂形式。虽然饲料胆碱含量比较丰富，但由于瘤胃的作用，能达到奶牛后部消化道的量很少，具体见下面胆碱在瘤胃内代谢部分。3.2牛奶体内有效合成麻黄奶牛体内，主要是肝脏，能够利用色氨酸（或甘氨酸）、蛋氨酸（叶酸、维生素B12）等原料合成胆碱，具体合成途径见图1，从图可知，在奶牛体内能够以蛋氨酸、丝氨酸（或叶酸、VBl2、甘氨酸）为原料合成胆碱。另外，肝脏胆汁中的胆碱能够通过肝胆循环重新返回肝脏，从而减少动物体对食物来源胆碱的需要量，这方面在奶牛上作用较小，但在羊上起着非常重要的作用（Brenton等，1987）。4肿瘤性胃微生物对饲料中胆囊的影响4.1脂酰碱降解甲烷反刍动物日粮中的胆碱主要是存在于植物细胞膜中的磷脂酰胆碱，还有一小部分是游离胆碱。在被动物摄入后，磷脂酰胆碱被瘤胃细菌快速降解为游离胆碱和磷酸甘油二酯，游离胆碱迅速被进一步降解，先形成中间产物三甲胺，最终产生甲烷。但三甲胺降解为甲烷的反应易被过量底物饱和，致使三甲氨在瘤胃内蓄积（Neill等1978;Dawson等1981）。4.2原虫对前肠中的药物代谢在瘤胃内，磷脂酰胆碱被瘤胃细菌降解为游离胆碱和磷酸甘油二酯后，瘤胃原虫能够迅速摄取一部分游离的胆碱，用于本身代谢所需磷脂酰胆碱的合成或贮存起来。然而，原虫进入后部消化道的量很少，大部分在瘤胃中自溶并被消化，这样胆碱又被降解成甲烷。因此原虫对奶牛后部消化道胆碱的量几乎没有影响。4.3氯化开发调整饲料中的胆碱能够过瘤胃的很少。很多试验也证明了这—点。Sharma和Erdman(1989）研究了不同饲料及胆碱添加剂中胆碱的瘤胃降解情况，发现不同来源的胆碱瘤胃降解率都很高（见表1）。Atkins等（1988）给黑白花阉公牛瘤胃内灌注氯化胆碱30g/d，使胆碱摄入量增加了26g/d，但是流入十二指肠的胆碱量仅增加了3g/d，仅占胆碱摄入量的22.9%。Sharma等（1988）在泌乳后期奶牛日粮中分别添加胆碱10g/kg日粮干物质（DM）和20g/kg日粮DM，胆碱摄入量分别增加153.2g/d和302.4g/d，而十二指肠胆碱量仅增加0.17g/d和1.31g/d。可见由于瘤胃微生物的迅速降解作用，奶牛日粮饲料原料中的胆碱或向日粮中直接添加的氯化胆碱，只有很少量能通过奶牛瘤胃进入后部消化道，对满足奶牛胆碱的需要，几乎没有什么意义。5通过肿瘤胃法的发育和过度肿瘤胃胆的影响祖母奶牛的生产力目前国内外在试验研究上常用的过瘤方法主要有真胃灌注和包被胆碱两种方法。5.1不同药剂对乳脂率和产奶量的影响Sharma等（1989）报道，对初产奶牛产后150天进行真胃灌注胆碱50g/d，结果其奶产量、FCM产量和乳脂率分别比对照组提高了3.2kg/d（增长14.9%）、3.8kg/d（增长22.4%）和0.34个百分点；对产犊80天经产奶牛，真胃分别灌注胆碱0、30、60、90g/d，结果发现，以30g/d的效果最好，其FCM产量和乳脂率分别比对照组提高了2.6kg/d（增长11.9%）和0.59个百分点；在上一个实验的基础上，又对产后60天的经产奶牛，真胃灌注胆碱40g/d，其产奶量提高1.6kg/d，对奶成分没有影响。Sharma等（1988）报道，向泌乳中期的荷斯坦奶牛注入胆碱或蛋氨酸，结果表明，在皱胃注入30g胆碱与注入45.3g蛋氨酸（两者按mol/1浓度为等量）相比产奶量相似，但胆碱添加组的乳脂率、乳蛋白率和4%FCM分别比蛋氨酸添加组高0.45%、0.14%和1.2kg/d：在上边的实验处理中，一起注入胆碱合成抑制剂（2AMP,2胺-2甲-1丙脂），在注入2AMP和胆碱后，胆碱添加组的乳脂率、乳蛋白率、产奶量和4%FCM分别比蛋氨酸添加组高0.44%、0.3%、1.5%和3.2%。这些结果表明，补充蛋氨酸增加奶牛日乳产量和乳脂率，部分原因可能是蛋氨酸转化为胆碱而发挥作用的。5.2护碱产品的生产Erdman等（1991）、、Deuchler等（1998）使用的过瘤胃保护产品是由日本东京（ShowaDenko）提供的。该产品经过体外培养试验，证明其中至少有87%的胆碱得到保护而免于瘤胃降解。Kpeszewski等（1991）采用酪蛋白—甲醛处理方法对胆碱进行过瘤胃保护。而Bryant等（1999）和Hartwell等（2000）使用的过瘤胃保护胆碱产品是美国纽约（BalchemCorporation,SlateHill）生产的胆碱胶囊。该产品是采用已获得专利的微胶囊生产技术制造的，可以保护胆碱免受瘤胃微生物降解，而在小肠中释放胆碱，利于胆碱的吸收。该产品包含25%的氯化胆碱（wt/wt），经体外试验，其中85%的胆碱在瘤胃中稳定。Bonmi等（1996）给奶牛按三个水平（2g,6g和10g）饲喂瘤胃保护胆碱或10g非保护性胆碱（氯化胆碱），结果显示乳产量分别提高6.75%、8.8%、10%和5%；乳脂分别提高4%、4.3%、6%和3.1%；乳蛋白含量增加了4.7%、5.6%、7.5%和3.5%：并且血液参数也有正向效果：胆碱、蛋氨酸、葡萄搪、苏氨酸和异亮氨酸均有增加，而乙酸盐、非酶化脂肪酸、谷草转氨酶（GOT）、r-谷草转氨酶（r-GT）、苯丙氨酸和甘油则有减少（Lucano,2001）。Pinotti等（2000）把26头成年母牛按胎次和前一泌乳期的乳产量分成两组，处理组奶牛在预产期前14d至产后30d喂服补充20g瘤胃保护胆碱（供给含有45%氯化胆碱的均微囊包埋产品），母牛初乳（p<0.7）和常乳（p<0.5）产量增加10%，对乳的成分没有影响（Lucano,2001）。6肿瘤应该进一步研究6.1重包被方式的选择和研究虽然国外已经有了过瘤胃胆碱的专利产品，但他们的包被效果只在85%，与过瘤胃脂肪报道的99%以上，还有一定差距，并且在国内还没有成功的胆碱包被产品，因此在包被方式上还有待于进一步研究。6.2产奶量和产奶蛋白的情况国外大量的试验报道，过瘤胃胆碱能够提高奶产量、乳脂率和乳蛋白，虽然在乳脂率与乳蛋白方面