張仔堃 1，徐小強 2，李美玉 1，董瑞蘭 1，孫國強 1*

（1. 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，山東青島 266109；2. 平度市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東青島 266700）

        摘 要：試驗旨在研究半胱胺（CS）和稀土（RE）組合添加對奶牛瘤胃微生物蛋白產(chǎn)量、養(yǎng)分消化率和血液生化指標的影響。選取 80 頭 2~3 胎、體重（650±30）kg、產(chǎn)奶量（24.27±0.81）kg、泌乳（90±20）d 的荷斯坦奶牛，隨機分為 10 組。對照組（C）飼喂基礎(chǔ)日糧，試驗組（LL、ML、HL、LM、MM、HM、LH、MH、HH）添加不同水平組合的 CS 和 RE。CS 分別添加 13（L）、15（M）、17（H）g/（d·頭）；RE 分別添加 20.5（L）、23（M）、25.5（H）g/（d·頭）。預(yù)試期 15 d，正試期 60 d。結(jié)果表明：瘤胃微生物蛋白產(chǎn)量均極顯著或顯著高于對照組，HM 組較 C 組提高幅度最大，提高了 34.49%（P<0.01）；各試驗組干物質(zhì)消化率均極顯著高于對照組；各試驗組（除 LL 組）中性洗滌纖維消化率極顯著高于對照組；HM 組血清白蛋白含量極顯著高于對照組，ML、HL、LM、LH 組顯著高于對照組；各試驗組血清尿素氮含量較對照組均極顯著降低。本試驗條件下，以 HM 組，即 17 g/（d·頭）CS 和 23 g/（d·頭）RE 組合最佳。

        關(guān)鍵詞：半胱胺；稀土；瘤胃微生物蛋白；養(yǎng)分消化率；血液生化指標

        中圖分類號：S823.5         文獻標識碼：A DOI         編號：10.19556/j.0258-7033.20200229-01

        蛋白質(zhì)飼料資源匱乏、利用率低是制約奶牛養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展的重要因素。奶牛養(yǎng)殖過程中大量未被利用的氮元素隨糞尿流失，不僅降低了飼料中蛋白質(zhì)的有效利用，對環(huán)境也造成極大的污染，飼料中添加飼料添加劑是解決該問題的有效技術(shù)手段。半胱胺（CS）可以耗竭動物體內(nèi)生長抑素（SS）活性，提高生長激素（GH）和胰島素（INS）含量，促進機體新陳代謝和生長發(fā)育，提高動物生產(chǎn)性能 [1-3]。王玲 [4] 試驗發(fā)現(xiàn)，在奶牛日糧中補飼 20 g/（d·頭）CS（含量 30%）對提高瘤胃微生物蛋白（MCP）產(chǎn)量、養(yǎng)分消化率，改善血液生化指標的效果最為顯著。稀土（RE）是元素周期表中鈧、釔和鑭系內(nèi)化學(xué)元素的總稱，是一種對奶牛消化道微環(huán)境和瘤胃微生物區(qū)系有顯著改善作用的飼料添加劑 [5]。吳丹丹等 [6] 研究表明，RE 添加量為 23 g/（d·頭）時能顯著提高奶牛瘤胃 MCP 產(chǎn)量。課題組前期研究表明在奶牛飼糧中單獨添加 20 g/（d·頭）CS（含量 30%）[4] 和23 g/（d·頭）RE[6] 為最佳添加量，CS 和 RE 組合添加對奶牛生產(chǎn)性能的影響尚不清楚，能否更好地服務(wù)于奶牛生產(chǎn)有待進一步探索。本試驗基于前期研究，聯(lián)合添加 CS 和 RE，從而篩選出最佳組合，為 CS 和 RE 的聯(lián)合使用提供依據(jù)。

——————————————————————————————————————
收稿日期：2020-02-29；修回日期：2020-03-31
資助項目：山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系牛產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新團隊（SDA
IT-09-08）；山東省綠色低碳畜牧業(yè)技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心
作者簡介：張仔堃（1996-），女，遼寧營口人，碩士研究生，
研究方向為反芻動物營養(yǎng)，E-mail：1244220115@qq.com
* 通訊作者：孫國強（1961-），男，教授，碩士研究生導(dǎo)師，
E-mail：qdnydxsgq@126.com

1 材料與方法
1.1 試驗材料
        CS 購自青島潤博特生物科技有限公司，組成為半胱胺鹽酸鹽、棕桐油、淀粉等，含量為 40%，過瘤胃率為 50%。RE 購自徐州英美爾生物科技有限公司，成分含量為有機稀土（ReC6O7H8·3H2O）≥ 36%，其中鉛（Pb）≤ 0.002%、砷（As）≤ 0.005%。
1.2 試驗設(shè)計及日糧
        選用 80 頭體重（650±30）kg、2~3 胎、產(chǎn)奶量（24.27±0.81）kg、泌乳天數(shù)（90±20）d 及乳成分相近的荷斯坦奶牛（煙臺荷牧園牧業(yè)有限責(zé)任公司提供），隨機分為 10 組，每組 8 頭。試驗設(shè)計見表 1。每頭試驗牛每天預(yù)留 0.5 kg 精料作為載體，與CS 和 RE 混勻，均分為 2 份，每天 03:30、13:00 時分別隨全混合日糧（TMR）一起飼喂，飼喂過程中將試驗牛用頸夾固定，待其將 CS、RE 與精料的混合物全部采食后放開頸夾，試驗過程中保證每頭奶牛每天接觸到TMR 的時間在 20 h 以上，自由采食，預(yù)試期 15 d，正試期 60 d。日糧組成及營養(yǎng)成分見表 2。

        注：①預(yù)混料為每千克 TMR 提供：維生素 A 8 000 IU，維生素 D3 1 600 IU，維生素 E 30 mg，鐵 20 mg，銅 16 mg，鋅 100 mg，錳 35 mg，碘 1 mg，硒 0.5 mg，鈷 0.5 mg。②生物脫霉素中含：甘露寡糖≥ 14%，β- 葡聚糖 15%~40%，粗蛋白質(zhì)≤ 35%，水分≤ 6%。③產(chǎn)奶凈能：將每個原料的產(chǎn)奶凈能 [7] 與其所占的百分比相乘后相加。其余營養(yǎng)成分為實測值。

1.3 尿樣采集及測定
        預(yù)試期第 1~3 天、 正試期第28~30 天 及 58~60 天采用點收尿法 [8] 結(jié)合人工接尿和膀胱取尿采集尿樣。 加硫酸（10%） 調(diào)整至尿樣pH<3，-20 ℃ 保 存。 使 用 Infinite F50 酶標儀（ 瑞 士TECAN）和 UV － 1800 PC 型紫外可見分光光度計（上海 MAPADA）測定尿囊素、尿酸和尿肌酐含量（由南京建成生物工程研究所提供試劑盒），奶牛的排尿量參照 Valadares 等 [9] 測定。參考 Chen 等 [10] 闡述的原理并結(jié)合王虎成等[11]的計算公式，通過尿中嘌呤衍生物（PD）估測 MCP 產(chǎn)量。PD 排出量為尿酸和尿囊素含量之和。
1.4 飼料樣和糞樣采集及測定
        預(yù)試期第 1~3 天、正試期第 28~30 天及第 58~60 天采集樣品。采用五點取樣法采集飼料樣，并于 65℃烘箱中烘干，粉碎后待用。分別于每日 05:00、13:00、21:00 時采用直腸采糞法采集糞樣 3 次，將采集的糞樣混勻稱重，每 100 g 加 25 mL硫酸（10%）固氮，-20℃保存。參照《中華人民共和國國家標準》[12-14] 測定樣品中干物質(zhì)（DM）、粗蛋白質(zhì)（CP）、中性洗滌纖維（NDF）含量。參照《飼料中酸性洗滌纖維的測定》[15] 測定酸性洗滌纖維（ADF）含量。采用 4N 鹽酸酸不溶灰分法計算養(yǎng)分表觀消化率，酸不溶灰分參照 Keulen 等 [16] 方法測定。
1.5 血樣采集及測定
        預(yù)試期第 1 天及正試期第 30、60天晨飼前采取 20 mL 試驗牛頸靜脈血液，3 500 r/min 離心 15 min，取上清液，-20℃保存。血清中葡萄糖（GLU）、總蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLOB）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）、尿素氮（BUN）、肌酐（CRE）等指標的含量送至青島金域醫(yī)學(xué)檢驗有限公司測定。
1.6 統(tǒng)計分析
        數(shù)據(jù)統(tǒng)計使用 Excel 2010 軟件，單因素方差分析使用 SPSS 22 軟件，組間差異性使用 Duncan′s法比較，結(jié)果表示為平均值 ± 標準誤。

2 結(jié)果與分析
2.1 CS 和 RE 不同組合對奶牛瘤胃 MCP 的影響
        由表 3 可知，LM、MM、HM、LH 組尿酸排出量極顯著高于對照組；HL、LM、MM、HM、LH、MH 組尿囊素排出量極顯著高于對照組；HL、LM、MM、HM、LH、MH、HH 組 PD 排出量極顯著高于對照組，LL、ML 組的 PD 排出量則顯著高于對照組。 HL、LM、MM、HM、LH、MH 組 MCP 產(chǎn)量極顯著高于對照組，LL、ML、HH 組顯著高于對照組，其中 HM 組提高幅度最大，較對照組提高了 34.49%。2.2 CS 和 RE 不同組合對奶牛養(yǎng)分消化率的影響 由表4 可知，各試驗組 DM 消化率較對照組均極顯著提高；HL 組 CP 消化率較對照組顯著提高，其余試驗組較對照組均極顯著提高； MM、HM 組 NDF 消化率較對照組極顯著提高，LL 組較對照組顯著提高；各試驗組（除LL 組）ADF 消化率較對照組極顯著提高。

2.3 CS 和 RE 不同組合對奶牛血液生化指標的影響
        由表 5 可知， MM、HM、LH、HH 組血清 TP 含量極顯著高于對照組，LM 組顯著高于對照組； HM 組血清ALB 含量極顯著高于對照組，ML、HL、LM、LH 組顯著高于對照組； MM、HM、HH 組血清 GLOB 含量較對照組顯著提高；各試驗組血清 BUN 含量較對照組均極顯著降低。

3 討 論
3.1 CS 和 RE 不同組合對奶牛瘤胃 MCP 的影響
        MCP對反芻動物營養(yǎng)物質(zhì)消化代謝有著重要作用。尿嘌呤衍生物法是估測瘤胃 MCP 產(chǎn)量的有效方法 [11]。本試驗采用該方法計算試驗?zāi)膛５牧鑫?MCP 產(chǎn)量。適量添加 CS 能降低動物體內(nèi) SS 含量，解除 SS 對 GH 等多種激素的抑制作用，提高微生物活性和生長繁殖速度，改善瘤胃內(nèi)的發(fā)酵環(huán)境，加快微生物利用 NH3-N 合成MCP[17]。RE 不僅可以通過促進能量代謝為瘤胃微生物利用 NH3-N 合成 MCP 提供能量 [5]，還能提高瘤胃內(nèi)微生物的豐富度和菌群活性，有利于增強氮代謝，維持能氮平衡，有利于 MCP 的合成 [18]。此外，RE 還可以通過促進蛋白質(zhì)分解酶的分泌，從而促進飼料中蛋白質(zhì)降解為肽類、氨基酸和氨，瘤胃微生物能夠利用這些降解產(chǎn)物合成 MCP[19]。大量研究表明，CS 和 RE 均能提高動物體內(nèi) INS 和甲狀腺激素 T3、T4 水平，有利于促進機體蛋白質(zhì)的合成 [3,6]。王玲 [4] 試驗發(fā)現(xiàn)，添加 CS 能增加奶牛瘤胃 MCP 產(chǎn)量。林仕欣 [20] 研究發(fā)現(xiàn)，隨著RE 元素氯化鈰添加水平的增加，尿囊素和 PD 排出量顯著提高。本試驗中，各試驗組 MCP 產(chǎn)量極顯著或顯著高于對照組，說明聯(lián)合添加 CS 和 RE 有利于提高奶牛瘤胃 MCP 產(chǎn)量。
3.2 CS 和 RE 不同組合對奶牛養(yǎng)分消化率的影響
        CS一方面能抑制動物體內(nèi) SS 活性，提高動物體內(nèi) GH 含量；另一方面對改善瘤胃內(nèi)微生物的發(fā)酵環(huán)境、增強微生物活性、增加消化酶分泌有促進作用，從而有利于提高養(yǎng)分消化率 [21]。RE 能促進瘤胃內(nèi)蛋白分解菌、纖維素分解菌的分泌，有利于提高飼料中養(yǎng)分消化率 [6]。Liu 等 [22] 研究發(fā)現(xiàn)，RE 元素鑭能促進牛瘤胃發(fā)酵，提高 NDF 和 CP 消化率，并能增加揮發(fā)性脂肪酸（VFA）
含量。VFA 可以提高瘤胃內(nèi)微生物的活性，有利于提高飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的消化率 [4]。呂中旺等 [1] 發(fā)現(xiàn)在奶牛飼糧中添加 CS 可顯著提高 ADF 的消化率。本試驗中，各試驗組 DM、CP 消化率極顯著或顯著提高，部分試驗組 NDF、ADF 消化率極顯著或顯著提高，說明聯(lián)合添加 CS 和 RE 能提高奶牛養(yǎng)分消化率。經(jīng)過對瘤胃 MCP 產(chǎn)量與 CP 消化率進行相關(guān)分析，得到相關(guān)系數(shù) r=0.683（相關(guān)性在 0.01 上顯著，下同），說明二者之間具有較強的正相關(guān)性。
3.3 CS 和 RE 不同組合對奶牛血液生化指標的影響
        CS和 RE 均能促進奶牛體內(nèi) GH 合成，對提高奶牛生產(chǎn)性能和免疫力有積極影響，有利于提高血清中 GLOB、TP 含量 [3,17]。CS 和 RE 都利于促進蛋白質(zhì)的合成代謝，促進奶牛對飼料中營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收，對提高血清中 ALB、TP 水平有重要作用 [1,5,22]。血清中 BUN 含量經(jīng)常作為推斷蛋白質(zhì)沉積狀況的一個重要指標。楊宏波等 [23] 試驗發(fā)現(xiàn)，添加 CS 的試驗組奶牛血清中 BUN 含量較對照組降低。劉江波等 [24] 研究表明，添加 RE 能顯著降低血清中 BUN 含量。本試驗中，各試驗組 BUN含量極顯著降低，可能是由于 RE 和 CS 聯(lián)合添加提高了飼料中蛋白質(zhì)的利用率，降低了氮排泄。經(jīng)過對瘤胃
MCP 產(chǎn)量與血清 BUN 進行相關(guān)分析，得到相關(guān)系數(shù)r=-0.588，說明二者之間呈顯著負相關(guān)。本試驗中試驗?zāi)膛Ｑ褐?GLU 含量有上升趨勢，可能是由于 CS 能抑制 SS 活性，促進 GH 釋放，從而調(diào)節(jié)奶牛機體物質(zhì)代謝，促進 GLU 吸收 [4]，RE 通過提高丙酸濃度，促進糖異生，有利于提高 GLU 濃度 [20]。本試驗中，ALT 和AST 濃度無顯著變化，表明奶牛飼糧中添加 CS 和 RE不會對奶牛肝臟和心臟造成損傷。

4 結(jié) 論
本試驗條件下，奶牛飼糧中聯(lián)合添加 CS 和 RE 能提高瘤胃 MCP 產(chǎn)量和飼料中養(yǎng)分消化率，并能提高血清中 TP 含量，降低血清 BUN 含量。綜合分析，以 HM 組，即 CS 17 g/（d·頭）、RE 23 g/（d·頭）為最佳組合。

參考文獻

[1] 呂中旺 , 于青 , 劉輝 , 等 . 半胱胺鹽酸鹽對泌乳中期熱應(yīng)激奶牛生產(chǎn)性能的影響 [J]. 動物營養(yǎng)學(xué)報 , 2017, 29(8): 2777-2784.
[2] Szabo S, Reichlin S. Somtostatin in rat tissue is depleted by cysteamine administration[J]. Endocrinology, 1981, 109(2): 2255-2257.
[3] 趙曦晨 , 譚成全 , 印遇龍 , 等 . 半胱胺在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進展 [J]. 飼料工業(yè) , 2019(16): 11-17.
[4] 王玲 . 半胱胺和酵母培養(yǎng)物對奶牛瘤胃微生物蛋白產(chǎn)量、產(chǎn)奶性能和氮排泄的影響 [D]. 青島 : 青島農(nóng)業(yè)大學(xué) , 2016.
[5] 柏峻 , 文露華 , 瞿明仁 , 等 . 檸檬酸稀土對錦江黃牛瘤胃體外發(fā)酵特性的影響 [J]. 中國飼料 , 2018(15): 65-68.
[6] 吳丹丹 , 程志偉 , 李金林 , 等 . 稀土對奶牛尿中嘌呤衍生物排出量、奶牛產(chǎn)奶性能和氮排泄的影響 [J]. 中國畜牧雜志 , 2016, 52(15): 42-47.
[7] 任相全 , 毛一鵬 . 山東配合飼料資源應(yīng)用商務(wù)章典 [M]. 濟南 : 山東人民出版社 , 2011．
[8] 朱雯 . 粗料來源對奶牛乳蛋白前體物生成與生產(chǎn)性能的影響與機制研究 [D]. 杭州 : 浙江大學(xué) , 2013.
[9] Valadares R F D, Broderick G A, Valadares Filho S C, et al. Effect of replacing alfalfa silage with high moisture corn on ruminal protein synthesis estimated from excretion of total purine derivatives[J]. J Dairy Sci, 1999, 82(12): 2686-2696.[10] Chen X B, Mejla A T, Kyle D J, et al. Evaluation of the use of the purine derivative:creatinine ratio in spot urine and plasma samples as an index of microbial protein supply in ruminants:studies in sheep[J]. J Agr Sci Cambridge, 1995, 125: 137-143.
[11] 王虎成 , 龍瑞軍 , 馬亞玲 , 等 . 尿嘌呤衍生物估測瘤胃微生物蛋白產(chǎn)量的原理及研究進展 [J]. 飼料工業(yè) , 2008(1): 47-51.
[12] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 , 中國國家標準化管理委員會 . GB/T 6435 － 2006 飼料中水分和其他揮發(fā)性物質(zhì)含量的測定 [S]. 北京 : 中國標準出版社 , 2007.
[13] 中華人民共和國國家市場監(jiān)督管理總局 , 中國國家標準化管理委員會 . GB/T 6432 － 2018 飼料中粗蛋白測定方法 [S]. 北京 : 中國標準出版社 , 2018.
[14] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局 , 中國國家標準化管理委員會 . GB/T 20806 － 2006 飼料中中性洗滌纖維(NDF) 的測定 [S]. 北京 : 中國標準出版社 , 2007.
[15] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部 . NY /T 1459—2007 飼料中酸性洗滌纖維的測定 [S]. 北京 : 農(nóng)業(yè)出版社 , 2008.
[16] Keulen J V. Young B A. Evaluation of acid-insoluble ash as a natural marker in ruminant digestibility studies[J]. J Anim Sci, 1977, 44(2): 282-287.
[17] 曾李 . 半胱胺生理功能概述 [J]. 廣東飼料 , 2018, 27(8): 35-38.
[18] 梁歡 , 趙向輝 , 許蘭嬌 , 等 . 煙酸、果寡糖及檸檬酸稀土組合對肉牛瘤胃體外發(fā)酵特性及菌群結(jié)構(gòu)的影響 [J]. 動物營養(yǎng)學(xué)報 , 2018, 30(5): 1996-2005.
[19] 張建華 , 李文浩 . 探究飼料中添加有機稀土對秦川牛瘤胃體外發(fā)酵特性的影響 [J]. 飼料研究 , 2017(21): 32-35.
[20] 林仕欣 . 稀土元素鑭、鈰、鐠對肉牛瘤胃發(fā)酵、營養(yǎng)物質(zhì)消化及血漿生化指標的影響 [D]. 北京 : 中國農(nóng)業(yè)大學(xué) , 2015.
[21] Wang J P, Yoo J S, Kim H J, et al. Nutrient digestibility,blood profiles and fecal microbiota are influenced by chitooligosaccharide supplelmentation of growing pigs[J]. Livest Sci, 2009, 125(2): 298-303.
[22] Liu Q, Wang C, Huang Y, et al. Effect of lanthanum on rumen fermentation,urinary excretion of purine derivatives and digestibity in steers[J]. Anim Feed Sci Tech, 2008, 142(1): 121-132.
[23] 楊宏波 , 劉紅 , 余同水 , 等 . 不同添加水平半胱胺對奶牛泌乳性能和血清生化指標的影響 [J]. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報 , 2015, 20(5): 201-208.
[24] 劉江波 . 稀土元素對南江黃羊瘤胃發(fā)酵、生長性能及血液指標的影響 [D]. 成都 : 四川農(nóng)業(yè)大學(xué) , 2012.

Effects of Combination of Cysteamine and Rare Earth on Rumen Microbial Protein Production, Nutrient Digestibility and Blood Biochemical Parameters of Dairy Cows

ZHANG Zikun1, XU Xiaoqiang2, LI Meiyu1, DONG Ruilan1, SUN Guoqiang1*

(1.College of Animal Science and Technology, Qingdao Agricultural University, Shandong Qingdao 266109, China;2.Agriculture and Rural Bureau of Pingdu, Shandong Qingdao 266700, China)

Abstract: The purpose of the experiment was to research the effect of different addition levels of cysteamine (CS) and rare earth (RE) on rumen microbial protein yield, nutrient digestibility and blood biochemical parameter. Eighty cows with 2~3 parity, similar body weight (650±30) kg, milk yield (24.27±0.81) kg, lactation period (90±20) d were divided into 10 groups. The test was divided into 9 test groups of LL, LM, LH, ML, MM, MH, HL, HM, HH, the addition level of CS is 13 (L), 15 (M), 17 (H) g/(d·head); the addition level of RE is 20.5 (L), 23 (M), 25.5 (H) g/(d·head). The pre-feeding period was 15 days, the formal experiment period was 60 days. Results showed that microbial protein production of each experimental groups was significantly higher than that of group C, HM group was the most increased (34.49%) than C group(P<0.01); DM in each test group was significantly higher than that in group C; ADF digestibility of each experimental group (except LL group) was significantly higher than that of group C ;the content of serum albumin in HM group was significantly higher than that in C group, and that in ML, HL, LM, LH group was higher than that in C group; the content of serum urea nitrogen in each group was significantly lower than that in group C. Under this test condition, the best combination was HM group 17 g/(d·head)CS and 23 g/(d·head)RE.

Keywords: Cysteamine; Rare earth; Rumen microbial protein; Nutrient digestibility; Blood biochemical parameter