苜蓿干草在奶牛瘤胃中的营养作用

苜蓿干草在奶牛瘤胃中的营养作用

在牛育种领域，讨论和实践了许多养分的概念、理论、成就和产品，同时也出现了一些新概念。本文以简略的形式对其中的一部分进行介绍和讨论。1关于ndf的营养作用苜蓿干草有许多有益的营养成分，它是奶牛的优质饲料。与谷物青贮之类的草料相比，它通常含有更高的粗蛋白（CP）水平。另外，苜蓿蛋白溶解在瘤胃液中的比例相对较低，经常是谷物青贮的一半，这表明苜蓿干草总CP中的非降解性蛋白（UIP）比例较高（30%）。这意味着在日粮中，高成本的、含高UIP的蛋白质补充料的添加量可以减少，从而降低配方成本。苜蓿干草的粗纤维（也就是中性洗涤纤维（NDF））含量也相对较低，约占干物质（DM）的40%。这个值相当于谷类或牧草干草和青贮NDF的60%。由于通常NDF在瘤胃中的降解速度慢，被消化之前必须被降解为较小的长度，所以NDF是限制奶牛饲料进食量的关键因素。在NDF通过了瘤胃、或者在瘤胃中被降解掉之前，NDF一直制约着动物采食量的进一步增加。因为苜蓿的NDF水平相对较低，并且苜蓿NDF在瘤胃中的降解速度相对较快，它清空瘤胃的速度就比其他大多数干草或青贮快，从而导致进食更多的饲料。苜蓿干草具有低水平的快速降解NDF，这个特点使它含有高能值，高达TDN的60%，或者产奶净能5.73MJ/kgDM，这基本上接近精饲料的能值。在生产实践中，由于饲喂苜蓿干草所提供的较高的能值可以减少日粮中的精料量或主要的谷物饲料的添加量。而作为能量补充料，谷物籽实的成本经常是较高的，并且由于淀粉含量高容易引起瘤胃乳酸中毒（也就是瘤胃酸水平过高）。奶牛瘤胃酸中毒的后果将是全面的采食量降低，并且导致像腐蹄病那样的健康问题的发生。苜蓿干草除了以上这些独特的营养作用外，在瘤胃中缓冲能力也很强，因为它可以刺激反刍和咀嚼，刺激唾液分泌，而唾液中的碳酸氢盐和磷酸氢盐又是瘤胃缓冲体系中的主要成分。我国东北、内蒙、华北等地的大部分奶牛养殖户的粗饲料以玉米秸为主，缺乏优质的苜蓿干草。在他们的奶牛饲料配方中，基本上都是依靠增加精饲料的蛋白质比例或选用部分羊草、玉米青贮来弥补优质粗饲料的缺乏，这种选择从营养学角度讲是可能的。然而这种做法是否能从实际上减低日粮的成本还要依赖于当地饲料资源的特点。在我国北方，玉米青贮和小黑麦青贮都可以生产，但他们能否在干物质基础上，以1:1的比例用它们替代苜蓿干草呢？答案是否定的，因为它们的营养都无法与苜蓿干草相当（表1）。但如果能够同时添加富含CP的补充料，这两种饲料的混合物还是可以做为一种苜蓿干草替代物的基础原料。例如，根据表1中列出的养分说明，利用玉米青贮，小黑麦青贮，玉米蛋白粉和菜籽粕混合后制成的饲料在营养上将会接近于苜蓿干草的构成。像这样一种混合饲料，或者用其他可利用原料以低成本为基础配制成的饲料，可能可以用来作为苜蓿干草的替代物。2乳状液中ran的水平MUN，或称为牛奶尿素氮（N），目前在国外被广泛地讨论。人们设想用奶罐中牛奶的MUN值作为衡量奶牛日粮中的蛋白质和/或能量平衡状况的检测指标。牛奶中通常会发现尿素氮，因为它是血液里的常规组分，作用是为乳腺送去养分，并且分泌到乳中的尿素氮量会随着血液中尿素氮水平升高而升高。血液中的尿素氮（BUN）大部分是由瘤胃氨态氮（RAN）通过瘤胃壁进入血液中形成。因此有以下形成顺序；高RANue807高BUNue807高MUN。以此为基础，我们设想：●低MUN水平说明日粮CP进食量太低，导致RAN水平低，而这又是BUN水平低的原因，进而造成MUN水平低。此时应该增加日粮的CP水平来维持奶牛的总蛋白摄入量。●高MUN水平说明日粮CP进食量太多，导致RAN水平高，而这又是BUN水平高的原因，进而造成MUN水平高。此时应该降低日粮的CP水平来维持奶牛的总蛋白摄入量，除非日粮的CP水平已经低了，在这种情况下，还可以增加饲粮中非结构性碳水化合物（NSC）的量，以刺激瘤胃微生物生长，而微生物的生长会更多的利用瘤胃中的RAN，因此阻止了RAN离开瘤胃进入血液，进而是牛奶。这一理论可靠吗？从生物学上讲，MUN值低的产生理由是合乎逻辑的。MUN（和BUN）水平明显的低是动物对蛋白质利用效率高的表现。它显示出的是奶牛躯体为了供给产奶而奋力地用新陈代谢来寻找着蛋白质，对于希望减少奶牛尿氮对环境影响的人们，这可能是个好消息，但对于期待着最高奶产量的奶牛场主们，这将不是什么好消息。不过，MUN水平低的确暗示着应增加饲粮中的CP水平。但它并没有给应作为DIP的额外日粮CP的相对比例提供任何理论依据，与UIP（瘤胃未降解蛋白）相反，这部分DIP（瘤胃降解蛋白）被瘤胃微生物摄取，而UIP提供的是过瘤胃而被小肠吸收的蛋白质。MUN水平高这一现象比较难解释。但有一点看来是清楚的，MUN的高水平实际上是BUN水平高的某种指示剂，BUN水平的提升确实表示奶牛对蛋白质的低效利用。这种低效率可能发生在瘤胃中，原因是日粮中含有高水平的瘤胃可溶解和可降解蛋白导致RAN的高水平；或者也可能发生在奶牛自身体组织中，原因是传送到小肠吸收位点的蛋白质水平高于奶牛利用能力和/或氨基酸（蛋白质的结构构成）的质量低，使蛋白质的一部分不能为体组织所利用。因此，如果MUN高的原因涉及对小肠蛋白过量供应时，作为对MUN水平过高的反应而调低日粮中可溶解或可降解蛋白的水平，这种做法适得其反。虽然血液BUN高是一种日粮蛋白质配制问题的指示剂，但它并未指示出应该如何修整这一问题。如果你希望将MUN作为管理牛群的工具，在对日粮做任何更改之前最好先测量牛群几周之内的MUN。从混合了所有奶牛产的奶的大罐中所取的样品很难用来做说明，因为一头奶牛所产奶中的高MUN值可以被另一头的低MUN值抵消掉。MUN值在奶牛个体中是高度不稳定的，当MUN值在所选牛群中代表平均水平时，它也只能用来做管理方面的结论。表2中列出了如何解释MUN水平的准则。但这些只作为一个参考。3籽粒处理对高产奶量的影响目前在我国，大多数奶牛养殖户对于饲喂全株玉米青贮或颗粒大的玉米后看到了厩肥中有整粒的谷物籽实十分困惑（也叫过料）。因此，有的养殖户就把玉米粉碎的相当细，几乎就是玉米面。奶牛的过料现象通常是由于饲喂了欠压榨的粗粒籽实，如玉米和高梁等。整籽粒喂给奶牛后，其中的一部分逃过了奶牛的咀嚼和瘤胃微生物的消化，通过了整个的肠道最后出现在粪中。我国的许多地区用机械法加工青贮之前的谷物，希望打碎所有的籽粒，防止最终可能在粪中有整粒的谷物出现。尽管目前在这一领域的正式研究很少，但对此有一种理解是青贮之前经过籽粒加工处理能提高青贮饲料发酵过程的质量，使得奶牛对谷物青贮的消化能力提高，结果是高的产奶量。这些益处都被归因于谷物青贮之前籽粒经过了处理。凭感觉认为籽粒处理有益处，但是否有生物学的根据？为这种处理而使每吨玉米青贮的费用要额外增加，这是否值得？籽粒的处理过程很明显将籽粒压碎了，这可以为窖里的微生物提供更多可利用的淀粉，因此更快的产生了乳酸来加速青贮的成熟。然而谷物青贮即使不经籽粒处理也有快速达到低pH值的特点，而且并没有证据表明更快达到低pH值就是有益的。除了非常老的玉米青贮，其富含淀粉的籽粒会以较快的速度通过消化道而出现在粪中的量较多外，没有其他的玉米青贮的籽粒更多的出现在粪中。然而，乳熟期的玉米青贮籽实颗粒常常容易逃过瘤胃微生物的消化，由于其籽粒没有经过加工，造成在瘤胃中分解的迟滞，而进入小肠。因此籽粒处理的主要影响似乎是提高了整个肠道对谷物青贮的消化率，但也将消化淀粉的位置从小肠转移到了瘤胃。如果此时日粮的瘤胃可降解非结构性碳水化合物（NSC）水平较低，考虑对瘤胃微生物的生长影响，这种转换也许是件好事。相反地，如果日粮的NSC水平高，这将加重瘤胃NSC的水平，产生更多的丙酸和乳酸，那么就是一件坏事。瘤胃丙酸的高水平可能导致乳脂率的下降，乳酸的高水平可能导致酸中毒，引发奶牛自身的健康问题，包括增加食欲不振的发生次数，降低总体DM采食量，还会导致蹄叶炎。另外一件需要注意的事是由于籽粒处理而产生的消化淀粉的位置从小肠转移到瘤胃，将减少小肠消化淀粉的数量，从而减少由小肠吸收的葡萄糖量，而葡萄糖是产生乳糖的供体，这将从很大程度上影响奶牛的产奶量。简而言之，有证据支持将成熟期收获的谷物在青贮前粉碎籽粒，然而在大多数情况下（也就是对成熟前收获的谷物进行青贮前的籽粒处理），这并没有提高青贮的发酵效率、干物质采食量或产奶量，并且，在日粮中已经含有足量NSC的情况下，这种处理可能导致动物短期的产奶量和长期的健康状况等生产性能的下降。4群通过干奶期饲蛋白、活性和产乳热的方式增加了产奶量奶牛养殖户越来越意识到，干奶期的管理对于怀孕并即将产犊的奶牛的健康和下一期的奶产量有重大的影响。近年来对干奶牛饲养管理的思考已经发生了重大变化。在过去五年里，美国的研究一直认为如果奶牛日粮中CP水平比NRC要求的高时，会对产后牛的奶产量产生负面影响。现行的NRC(1989）标准要求，干奶牛只需要日粮中CP达到12%，更不需要考虑UIP的最低比例。但是最近更多的研究显示了当饲喂干奶期后期奶牛CP高达15%、至少含35%UIP的日粮时，产后奶产量迅速增加，而且有更高的产奶高峰，和整个泌乳期更高的产奶性能。甚至有数据显示产后补饲一些过瘤胃保护氨基酸，可以有相似的效果。产后饲喂高水平CP可以有高产奶量的原因尚不清楚。但这也许可以与奶牛“管理”自身组织蛋白的能力联想起来，奶牛可以利用干奶末期日粮所提供的蛋白，在产犊后将更多的蛋白用于产奶。多年以来被大家所接受的一个观点是，奶牛患产乳热的原因是干奶期饲喂的钙水平过高。饲喂过多的钙会在干奶期减轻骨对钙的动员，因为饲粮中有过量的钙而使机体停止了酶对调动骨钙代谢的反应。因此当母牛产犊后，为供应产奶而对钙的需要剧增时，奶牛却没有足够的能力利用来源于饲料和骨中的钙，从而导致血钙水平骤减和产乳热的发生。正因为这个原因，干奶牛的饲养要求是避免使用苜蓿干草，因为其钙含量高。低钙的禾本科牧草被广泛地使用，目的是防止产乳热的发生。然而最近有更多的研究显示，产乳热是由于干奶期采食过多的钙这一理论是不正确的。事实上，原因似乎是日粮中所含主要的阳离子（钠和钾）和主要的阴离子（硫和氯）之间的平衡。DCAD这个词语被用来表述为日粮阴阳离子差，当在产犊后奶牛的日粮中添加如阴离子盐类或阴离子时，使之达到DCAD的负平衡，这时即使饲喂钙含量相当高的牧草也不会发生产乳热。还可以推测的是，经常与产犊相关的真胃移位症，也能通过日粮中理想的DCAD平衡来缓解。在DCAD理论中，既然产乳热和真胃移位症均由肌肉活力缺乏引起，那么二者是可以联系起来考虑的。因为骨骼肌衰竭导致奶牛无法站立，即产乳热；因为真胃肌肉失去正常活力而发生真胃产气以及随之发生的移位，即真胃移位症。5苯二氮酸钠hf及饲料营养评价体系反刍动物营养学家们从十九世纪中叶就已经研究发现了简单的化学方法，对牧草的营养价值提供一种准确的预测。最早的分析步骤，已经有一百年的历史，叫做粗纤维（CF）。尽管CF现在仍在国内普遍使用，但CF是有缺陷的，因为日粮中许多真纤维不能以CF来测定，这一点在30年前就已经被认识。在世界上的大部分地区，最广泛使用的估量牧草营养价值的分析程序是洗涤纤维体系，该体系与传统的CF体系相比，更加科学。洗涤纤维体系的常用纤维测量法是中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）。通过NDF可以知道饲草中总的纤维含量，它是预测粗饲料采食量的最好指标，ADF含量的多少与粗饲料消化率密切相关。中性洗涤纤维已经被推荐为估测牧草采食量的最有效的化学指标。这是很重要的，因为奶牛营养学家所面对的最大挑战之一，就是如何估测商业化奶牛场饲喂给奶牛的全混合日粮（TMR）的实际采食量。在TMR饲养模式下，NDF并未被证实是一种可靠的TMR采食量预测因子。部分原因是TMR中的大部分NDF可以由非牧草的饲料提供，比如整粒棉籽和谷糠麦麸，它们的纤维长度比牧草的NDF小得多。这样小的NDF不能引起像牧草NDF所能引起的那样强的对奶牛咀嚼的刺激作用。因为，奶牛的咀嚼，特别是反刍咀嚼，对刺激唾液分泌（唾液对瘤胃发酵产生的酸性环境具有缓冲能力）是非常重要的，同样，咀嚼对于降低摄入饲料颗粒的大小、增加饲料的消化表面积，并刺激饲料通过瘤胃来说也是非常重要的。因此，目前在国外，奶牛营养研究者正在研究评定奶牛粗饲料中有效NDF(eNDF）的体系。这种评价体系兼顾了饲料总NDF水平，NDF的长度，以及在某些情况下刺激反刍的能力。我们有理由预料奶牛的营养需要中将很快会包括eNDF的最高和最低水平。这些TMR日粮的eNDF水平可以更好地作为TMR潜在食入量和能量价值的预测因子。6对特定氨基酸的包被技术长期以来，人们已经认识到，奶牛对在小肠中消化的蛋白质有需要，以此提供产奶和维持的需要。大约三十年前，人们也已经认识到，奶牛也像猪和禽类一样，对形成体蛋白质的必须氨基酸有着特定的营养需要。奶牛补充料中的个别氨基酸会被微生物愉快地利用，因此过瘤胃氨基酸的实质性研究已经直接指向发展对特定氨基酸的包被技术，以使它们流过瘤胃到达小肠后再将氨基酸释放并消化吸收。这些努力是成功的，目前，在世界的许多地方已经有了有效过瘤胃保护氨基酸（RPAA）的商业产品。但是，尽管有些试验证明了添加的正效果（奶产量的反映），但也有的试验结果是令人失望的。其原因无疑是与预测奶牛对特定氨基酸营养需要的难度有关。目前大家普遍认为赖氨酸和蛋氨酸是影响奶牛奶产量的主要限制氨基酸。但这种看法正在发生改变，最新的研究表明除赖氨酸和蛋氨酸之外，其他氨基酸也可以刺激奶牛奶产量的提高，甚至仅饲喂很少量也是如此。我们可以大胆预测，在不久的将来除赖氨酸和蛋氨酸外的其他氨基酸为基础的RPAA产品也会投放市场。这类产品当然会以很低的水平饲喂，但可能会大幅地提升奶牛的生产性能。7植物的抗氧化性目前，国外的奶牛饲养者通过分析发现，牧草中硝酸盐水平正在不断上升。与此有关的是在美国加州的几个奶牛集中饲养区域里，含量随着奶牛的高饲养密度而不断升高。奶牛饮用的地下水中硝酸盐来源有以下几方面。由临近的岩石构成物渗透进入地下水、氮素（N）含量高的化肥的过度使用而导致被施用的植物中硝酸盐水平高，但在加州的大部分地区，环境中最重要的硝酸盐来源是动物排泄物中的N，这也是牧草和地下水硝酸盐上升