日粮添加ddgs对奶牛血液生化指标的影响

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J0RI~ULTURgE华北农学报·2010，25(增刊)：179—183BOREALI-SIHIC●日粮添加DDGS对奶牛血液生化指标的影响颜志辉，王加启，王萌，卜登攀，魏宏阳，周凌云，周振峰，孙鹏(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，动物营养学国家重点实验室，北京100193)摘要：从血液氨基酸及生化指标的层面分析日粮添加DDGS对奶牛机体代谢的影响，从而为DDGS在奶牛上的应用提供科学指导。试验选取48头泌乳中期荷斯坦奶牛(DIM(99+58．6)d)，按照产奶量、胎次、泌乳日龄相近原则随机分为4组，分别为对照组玉米豆粕日粮(Ctr1)、13．3％的DDGS(DDGS1)、25．1％的DDGS(DDGS2)和34．1％的DDGS(DDGS3)，每组12头。在试验第1，4，7周采集尾动脉血样，测定氨基酸组成和生化指标，如血糖、血尿氮、非酯化脂肪酸、胰岛素、谷氨酸脱氢酶等。随着日粮中DDGS比例的增加，血浆亮氨酸含量显著升高，赖氨酸有下降的趋势，必需氨基酸和总氨基酸呈先升高后降低趋势；血尿氮的含量显著降低(P<0．01)，非酯化脂肪酸、谷氨酸脱氢酶呈先增加后降低的趋势，血清中甘油三酯的含量有降低的趋势，然而未达到显著水平；DDGS的添加引起谷丙转氨酶的显著降低，DDGS1、DDGS2和DDGS3均低于Ctrl组(P<0．05)，其他血液指标在血清中的含量均无差异(P>0．05)。结果表明，日粮中添加DDGS未对奶牛的代谢产生不良影响，然而考虑到DDGS氨基酸组成相对单一，适宜的添加量约25％。关键词：DDGS；奶牛；氨基酸；血液生化指标中图分类号：$823．O1文献标识码：A文章编号：1000—7091(2010)增刊一0179—05EfectofFeedingDriedDistillersGrainswithSolublesontheBloodMetabolitesofChineseHolsteinCowsYANZhi—hui，WANGJia—qi，WANGMeng，BUDeng—pan，WEIHong-yang，ZHOULing-yun，ZHOUZhen-feng，SUNPeng(StateKeyLaboratoryofAnimalNutrition，InstituteofAnimalScience，ChineseAcademyofAgriculturalSciences，Beijing100193，China)Abstract：Toprovidescientificsoundassistantfortheuseofdrieddistillersgrainswithsolubles(DDGS)indairycow，weconductedtheexperimenttostudytheeffectoffeedingDDGSonthemechanismofChineseHolsteinCowsthroughtheanalysisofbloodaminoacidsandbloodmetabolites．Forty—eightmultiparousChineseHolsteinCOWS(DIM(994-58．6)d)wererandomlyassignedtooneof4treatments：corn—soybeanmeal(control，Ctr1)，13．3％DDGS(DDGS1)，25．1％DDGS(DDGS2)，and34．1％DDGS(DDGS3)．BlodsampleswerecoUectedatwk1。4and7fromindividualCOWSfromthecoccygealartery．Thesampleswereanalyzedforaminoacidsandblodmetabo一1ites．ResultsshowedthatLeuinblodplasmaincreasedastheconcentrationofDDGSincreased．Lystendedtode—creasefollowingtheincreasedlevelofDDGS．Essentialaminoacidsandtota1aminoacidsinbloodplasmahadatendencyofincreasinguntiltheDDGSreached25％ofdiets．Bloodserumureadecreasedwithinereasingconcen—trationsofdietaryDDGS．BlodNEFAandGLDHtendedtoincreaselinearlyuntilthepercentageofDDGSreached34．1％DM，inalltreatmentDDGS2washighest．TGinsenlmhadatendencytodecrease，thoughdidnotdirsig—nificantly．TheserumALTdecreasedforDDGS1，DDGS2andDDGS3，comparedwithCtr1．Theotherblodmetabo．1itesweresimilarforalltreatments．ResultsofthisstudyshowedthattheuseofDDGSdidnothaveanynegativeim—pactonthemetabolismofCOW．Inconcernwiththesingleaminoacidcomposition．itisappropriateforthedairyra．tionbeingformulatedtocontainabout25％DDGS(DMbasis．Keywords：DDGS；DairyCOW；Aminoacids；Blodmetabolites收稿日期：2010—05—23基金项目：国家科技支撑计划(2006BAIX)4A10)；公益性行业(农业)科研专项经费(Nyhm07—036—01)作者简介：颜志辉(1983一)，男，河北宁晋人，硕士，主要从事反刍动物营养及新饲料资源开发研究。iSiS,作者：王加启(1967一)，男，安徽人，研究员，博士生导师，主要从事反刍动物营养和牛奶质量改良研究。 ●CT●——●日刚CULTURnE180华北农学报25卷DOREALI-$Ilic．——含可溶物的干燥酒糟(Drieddistillersgrainswith日粮中分别添加0，13．3％，25．1％，34．1％的DDGSsolubles，DDGS)是谷物发酵生产酒精的一种主要的(DM)分别替代不同比例的玉米和豆粕，作为4个副产品，与其他饲料相比，DDGS的蛋白质、能量和试验处理，试验日粮除DDGS、玉米和豆粕含量不同磷等含量较高，由于其纤维含量比较高，是取代大豆外，日粮其他组成和营养成分含量相同。试验用粕和玉米粉的绝佳饲料原料，主要用来饲喂反刍动DDGS由中粮生物能源(肇东)有限公司提供。试验物¨。随着燃料乙醇业的发展，DDGS产量越来分为对照组、DDGS1、DDGS2和DDGS3，各试验组日越大，逐渐成为一种重要的z辩原料，与大豆粕相粮组成与营养水平见表1(DDGS：干物质(9114-8)比，它可以让泌乳牛生产更多或至少是相当’。kg，粗蛋白(3254-17)g／kg，酸性洗涤纤维(1394-的乳量。而且，不论是湿的或干的含可溶物酒糟，均2O)kg，中性洗涤纤维(4404-44)g／kg，粗脂肪可作为反刍动物有效的蛋白质和能量来源卜；在(554-5)kg；预混料：VA200000IU／kg，VD3泌乳牛混合精料中使用10％的DDGS可以提高产150000IU／kg，VE1000IU／kg，Mn875mg／kg，Zn奶量，且并不影响乳中的有效养分含量¨。本试验2000mg／kg，Fe300mg／kg，Cu400mg／kg，I30中奶牛的生产性能结果也表明，奶牛日粮添加mg／kg，Se17．5mg／kg，Co20mg／kg，Ca140mg／kgDDGS不会对奶牛的干物质采食量产生显著影响。和P60mr,／kg；泌乳净能根据奶牛饲养标准中各种添加DDGS后乳蛋白率稍微降低，但是每日乳蛋白饲料原料的能量值计算获得(中国农业行业标准／T一量并没有显著变化¨¨。Owen等曾在研究中提及34，2004)。DDGS对奶牛动脉血尿氮的影响；Kleinschmit等¨表1各试验组日粮配方组成及营养成分含量Tab．1Ingredientandnutrientcomposition发现DDGS日粮可以引起动脉中精氨酸、异亮氨酸、oftheexperimentaldiets赖氨酸和苏氨酸含量的降低以及组氨酸和亮氨酸含组成含量／％Content量的增加，不同来源的DDGS饲喂奶牛时，其动脉血塑!!￡!旦旦!卫旦旦中的限制性氨基酸是不完全相同。Archibeque玉米青贮／％Comsilage15．315．315．315．2羊草／％Chinesewildrye24．824．824．724．7等¨研究发现利用DDGS替代玉米后，阉羊血中一玉米／％Corngrainground20．917．716．115．0些营养物质含量发生显著变化，引起动脉血中尿素小麦麸／％Wheatbran4．24．24．24．2氮含量增加1．6mmol／L以上。综上，以前研究中关豆粕／％Soybeanmeal20．211．34．60．0全棉籽／％Cottonseed11．09．76．43．1于DDGS对动物机体代谢的影响仅限于个别生化指DDCS／％0．013．325．134．1标，且内容较少。预混料／％Premix2．52．52．52．5本试验的目的是从血液氨基酸组成及各项生化盐／％Sodiumchloride0．60．60．60．6苏打／％Sodiumbicarbonate0．60．60．60．6指标的层面研究日粮添加不同比例DDGS对奶牛机合计／％100．0100．0100．0100．0体代谢的影响。各种营养成分含量Chemicalcompositionofcompletediet泌乳净能／(MJ／kg)NEI．5．795．775．8O5．811材料和方法粗蛋白／％Crudeprotein17．1017．1217．0416．96粗脂肪／％Etherextract3．233．313．3I2．911．1试验动物及试验设计中性洗涤纤维／％NDF39．2239．1838．9538．92酸性洗涤纤维／％ADF22．0622．0421．9221．90试验选用48头体况良好、发育正常、身体健康，钙／％Calcium0．620．610．600．59平均DIM为(99±58)d的中国荷斯坦奶牛作为试丝￡塑P翌Q：!Q：箜Q：Q：箜验动物。试验采用单因素随机区组设计，按照产奶各个试验日粮的总氨基酸含量相近，而单个氨量、胎次、泌乳日龄相近原则随机分为4组，分别为基酸的含量存在一定的差异，详见表2。试验日粮对照组玉米豆粕日粮(Ctr1)、13．3％的DDGS必需氨基酸中精氨酸、赖氨酸和苏氨酸随着日粮中(DDGS1),25．1％的DDGS(DDGS2)和34．1％的DDGSDDGS比例的增加呈现现行降低的趋势，而亮氨酸、(DDGS3)，每组12头。4个试验处理组在试验期间分蛋氨酸、苯丙氨酸及缬氨酸随着DDGS的比例的增别饲喂4种不同的试验日粮之一，试验期1O周，前加呈增加的趋势，总必需氨基酸呈下降的趋势；非必2周为预试期，其余8周为正试期，进行样品采集。需氨基酸中甘氨酸、丝氨酸随着DDGS比例的增加1．2试验日粮与试验处理而降低，丙氨酸、谷氨酸脯氨酸、酪氨酸及总非必需试验日粮参照中国《奶牛饲养标准》(NY／氨基酸随着DDGS比例增加而升高；组氨酸、异亮氨T3422004)奶牛营养需要配制。试验日粮由玉米青酸、天冬氨酸及半胱氨酸在各个试验处理组中的含贮、羊草和混合精料组成，精粗比例为55：45。试验量相似(本试验中总氨基酸未包含色氨酸。 ———————————．—————．—————．—．——————————————————————————————————————————————————一●CT●增刊塑查兰兰：!苎垄旦旦苎塑±圭兰塑堑竺兰!BtIoBR¨IGLU1．LTsU洲R髂表2各个处理组试验日粮氨基酸组成PRO生化分析仪(BeckmanCoulter，Inc．KraemerTab．2Aminoacidscompositionoftrialdiets％Boulevard，USA)；胰岛素和胰高血糖素采用放射免疫法测定，利用碘[1251]胰岛素放射免疫分析试剂盒和胰高血糖素放射免疫试剂盒(北京普尔伟业生物科技有限公司)，检测仪器为Sn-69513型免疫计数器(上海核所日环光电仪器有限公司)。为了减少样品测定所引起的误差，试验中所有样品采集完成后，同时测定。饲料采用HITACHIL．8900氨基酸分析仪测定，样品前处理方法参照GB／T18246-2000饲料中氨基酸的测定。血液氨基酸采用AccQ—Taq方法检测，取血浆500L，加入500IxL8％磺基水杨酸，4℃冰箱过夜，14000rpm／min离心，吸上清200L，氮气吹干，加人100IxL氢氧化钠硼砂缓冲液(pHI1．0)中和，利用WatersAccQ—Fluo删ReagentKit衍生试剂(CatalogNo．WAT052880)，检测仪器为Waters2695高效液相色谱仪，检测器为2487UV。1．3饲养管理1．5数据处理与统计分析试验牛群采用全混合日粮(TMR)饲喂方式，每试验数据经Excel初步整理后，使用SAS8．2单天饲喂两次(分别为O6：o0—09：3O、l8：00—因素最小二乘分析(GLM)过程进行统计分析，21：30)、自由饮水，准确记录每头牛每天的采食量；LSMEANS语句进行不同处理最小二乘均数间的差在饲喂的同时进行挤奶，采用利拉伐管道式挤奶系异显著性检验(即多重比较)。试验结果以平均值统每天6：30—8：30和18：30—20：30挤奶两次，每2±标准误表示。d记录一次产奶量；使用壁挂式TMWS温湿计记录2结果与分析试验期间每天6：00、12：O0和18：00牛舍内的温湿度情况，以确定异常天气的影响。由温湿度统计结2．1血液氨基酸组成果可以看出整个试验期间，气温相对稳定，未发生剧血液氨基酸分析表明，3个试验组的血浆亮氨烈变化。酸含量极显著地高于对照组，且随着日粮中DDCS1．4样品采集与分析测定比例的增加而升高(P<0．0001)；试验组苯丙氨酸在试验期间，每周采集TMR饲料样品和四个不含量显著地高于对照组，其中DDGS2组达到了极显同处理组的精料添加料，测定饲料常规和氨基酸组著水平(P=0．001)；DDGS3组的甘氨酸含量显著低成。正式试验的前、中和后期采集血液样品3次，采于其他3组；Ctrl、DDGS1和DDGS3组的酪氨酸含用尾动脉采血，分别使用锂肝磷脂抗凝和z促凝真量显著低于DDGS2，其中Ctrl和DDGS3达到了极显空采血管(Greinerbio。oneGmbH，Kremsmflnster。著水平，详见表3。Austria)采取血样，500g，20rain离心分离制得血浆2．2血液生化指标和血清样品，一7O℃冻存待检。随着日粮中DDGS比例的增加，血尿氮的含量血液生化指标，如血糖(GLUGluco—quantGlu．显著降低(P=0．0006)；非酯化脂肪酸、谷氨酸脱cose／HK，RocheDiagnosticsGmbH)、血尿氮(Kinetic氢酶呈先增加后降低的趋势，在DDGS2达到最大UVassayforurea／ureanitrogen．RocheDiagnostics值；日粮中DDGS添加量的增加引起血清中甘油三GmbH)、甘油三酯(TriglyceridesGPO—PAP，Roche酯的含量有降低的趋势，然而未达到显著水平；DiagnosticsGmbH)、非酯化脂肪酸(NEFA319FA。DDGS的添加引起谷丙转氨酶的显著降低，DDGS1、RandoxLaboratoriesLtd．)及谷氨酸脱氢酶(GLDHDDGS2和DDGS3均低于Ctrl组(P=0．003)；其他GL441，RandoxLaboratoriesLtd．)利用HITACHI血液指标，如血糖、p一羟基丁酸、谷草转氨酶、一谷氨7170全自动生化分析仪测定；谷丙转氨酶、谷草转酰胺转移酶、胰岛素及胰高血糖素在血清中的含量氨酶和一谷氨酰胺转移酶采用SYNCHRONCX5均无差异，详见表4。 ^CT●——nBaORREICnLUIL—TSUInRInCAE一182华北农学报25卷表3各个试验处理组血液氨基酸组成Tab．3AminoacidscontentsofbloodplasmafromthecaudalarteryinCOWSfedtrialdietsnmol／mL注：在同一测定项目中，相同小写字母问差异不显著(P>0．05)，不同小写字母间差异显著(P<0．05)；sE表示标准误。Note：Inthes~．qetesteditem，thevaluesfollowedbysarrlesmallletterso3"enotdiferent(P>0．05)，madthosefollowedbythediferentsmalllettersarediferentamonggroups(P<0．05)．SErepresentsthestandardelTor．表4各个处理组血液生化指标统计Tab．4BloodmetabolitesinSerumfromthecaudalarteryinCOWSfedtrialdiets注：SE表示标准误。Note：SEMrepresentsthemeanofstandardeiTor亮氨酸的含量；随着DDGS来源不同，赖氨酸或蛋氨3讨论酸成为奶牛FI粮的第一限制性氨基酸。对于本研在试验中，各处理组日粮氨基酸分析表明：随着究，随着DDGS添加比例的增高，赖氨酸将成为第一DDGS的添加，日粮总氨基酸含量差异不大，然而各限制性氨基酸，而蛋氨酸含量似乎未受到影响。种氨基酸的含量存在一定的差异，这主要是由于这Nichols等研究发现在日粮添加20％DDGS时，赖两种原料本身在氨基酸组成上存在的差异，以豆粕氨酸是乳蛋白合成的第一限制性氨基酸，通过添加或DDGS作为日粮主要蛋白来源必然会引起日粮氨过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸可以提高乳中蛋白的百分含基酸组成的差异。量和乳蛋白的产量。与此相反，Liu等。研究发现向日粮中DDGS的添加，未引起血浆精氨酸、异亮DDGS日粮添加额外的赖氨酸不会显著提高生产性氨酸和苏氨酸的降低，这有别于前人的研究报道；另能。对于本试验采用的DDGS原料，有待于进一步研外DDGS的添加增加了血浆中组氨酸和亮氨酸的含究确认额外添加赖氨酸是否会提高奶牛生产性能。量，与前人研究结果相似。Kleinschmit等研究发日粮中蛋白饲料来源的单一和饲料粗蛋白含量现日粮添加20％DDGS降低了动脉血浆中精氨酸、较高均易导致试验动物血尿氮含量的增加。试验异亮氨酸、赖氨酸和苏氨酸的含量，增加了组氨酸和中，随着DDGS添加量的增加血尿氮的含量逐渐降 ●eTl增刊颜志辉等：日粮添加DDGS对奶牛血液生化指标的影响183lIORlCULTURAt：DOREALI—SlflICAandcompositionfromCOWSfedwetcorndistillersgrains低，与DaCruz等和Sasikala．Appukuttan等研究获得[J]．JDairySci，1999，82：574—580．了相似的结果[】’】。有研究表明，13粮粗蛋白增加[4]NicholsJR，SchingoetheDJ，MaigaHA，eta1．Evalua—引起血浆尿素氮呈线性增加¨。tionofcorndistillersgrainsandruminalyprotectedlysine能量负平衡的程度和动物对能量负平衡的适应andmethionineforlactatingdairyCOWS[J]．JDairySci，1998，8l：482—491．均会影响产犊和泌乳早期动物机体的代谢过程Ⅲ，『5]OwenFG。LarsonLL．Corn出stillersdriedgrainsversus反映在血液指标上，会引起血中非酯化脂肪酸含量soyhIeanmealinlactationdiets[J]．JDairySci，1991，74：972—979．的变化。本研究发现，随着日粮中DDGS添加量的[6]LiuC，SchingoetheDJ，StegemanGA．Corndistillers增加，血中非酯化脂肪酸的含量呈现出先增加后降grainsversusablendofproteinsupplementswithorwith—低的趋势，然而未达到显著水平。与前人研究略有outruminallyprotectedaminoacidsforlactatingCOWS[J]．JDairySci，2000，83：2075—2084．差异，Engel等¨副研究发现奶牛日粮添加DDGS未[7]I_arsonEM，StockRA，KlopensteinTJ，eta1．Feeding对其血浆非酯化脂肪酸的含量产生影响，只是血浆vMueofwetdistillersbyproductsforfinishingruminants中非酯化脂肪酸在泌乳早期逐渐升高，达到峰值后[J]．JAnimSci，1993，71：2228—2236．[8]LodgeSL，StockRA，KlopfenstgeinTJ，eta1．Evaluation又慢慢下降。导致这种差异的一个因素可能是，试ofcornandsorghumdistillersbyproducts[J]．JAnlm验中的DDGS粗脂肪含量有较大的差异。Sci，1997a，75：37—43．血中肝脏特异性谷氨酸脱氢酶随着DDGS添加[9]LodgeSL，StockRA，KlopensteinTJ，eta1．Evaluationofwetdistillerseomp~iteforfinishingruminants[J]．J量增加而增加，在DDGS2达到最高值。相对于AnimSci，1997b，75：44—5O．DDGS2，DDGS3组谷氨酸脱氢酶的含量又有很大降[1O]姚军虎，曹斌云，吴继东，等．DDGS饲喂泌乳牛效果低。各个试验组奶牛血中谷草转氨酶在血中的含量的研究[J]．中国饲料，1996，6：22～24．[11]王萌，王加启，颜志辉，等．日粮添加DDGS对奶牛没有差异。Knaus等¨研究表明，血中谷草转氨酶生产性能的影响[J]．东北农业大学学报，2009，40和谷氨酸脱氢酶可能随着产奶量的升高而升高，Al—(10)：64—68．brecht等也发现谷氨酸脱氢酶与泌乳性能之间[12]KleinschmitDH，SchingoetheDJ，KalscheurKF，eta1．Evaluationofvarioussoul~esofcorndrieddistillers存在很高的正相关，而谷氨酸脱氢酶的升高也不一grainsplussolublesforlactatingdairycattle[J]．JDairy定表明肝脏代谢的异常。日粮中添加DDGS引起奶Sci，2006，89：4784—4794．[13]ArehrequeSL，FreeflyHC，FerrellCL．Feedingdistill—牛血中谷丙转氨酶含量的降低。胰高血糖素和1，一ersgrinssupplementstoimproveaminoacidnutritureof谷氨酰胺转移酶的含量未受到日粮中添加DDGS的lambsconsumingmoderate·quali~forages[J]．JAnita影响。本研究DDGS1组试验牛血中胰岛素的含量Sci，2oo8，86：691—701．[14]DacruzCR，BroukMJ，SchingoetheDJ．Lactationalre．比其他3个处理组略高，有待进一步研究确认。sponseofCOWSfedcondensedcorndistillerssolubles[J]．JDairySci，2005，88：4000—4006．4结论[15]Sasikala-appukuttanAK，SchingoetheDJ，HippenAR，eta1．Thefeedingvalueofcorndistilerssolublesforlac—本研究的结果表明，与对照组相比，向以玉米青taringdairyCOWS[J]．JDairySci，2008，91：279—287．贮和羊草为基础的日粮中添加添加25％DDGS尚未[16]GringsEE，RofierRE，DeielhofDP．ResponsesofdairyCOWStoadditionsofdistillersdriedgrainswithsol·明显地影响奶牛动脉血液中必需氨基酸的组成。如ublesinalfalfa—baseddiets[J]．JDairySei，1992，75：果日粮中DDGS含量超过25％则应注意赖氨酸、精1946—1953．氨酸、异亮氨酸、苏氨酸等的补充，否则可能会影响[17]JorritsmaR，WensingT，KruipTA，eta1．Metabo／icchangesinearlylactationandimpairedreproductive奶牛泌乳性能的发挥。DDGS的添加比例未对奶牛performanceindairyCOWS[J]．VetRes，2003，34(1)：血液生化指标产生显著影响，由此推测，日粮添加l1—26．25％DDGS没有对奶牛的机体代谢产生不良影响，[18]EngelCL，PattersonHH，PerryGA．Efectofdriedcorndistillersgrainsplussolublescomparedwithsoy—该结论与生产性能得出的结论是一致的。beanhulls，inlategestationheiferdiets，onanimalandreproductiveperformance[J]．JAnimSci，2008，86：参考文献：1697—1708．[1]申军士，王加启，王晶，等．DDGS的营养特性及其在[193KnausW，LugerK，ZollitschW，eta1．Efectsofgrass奶牛日粮中的应用[J]．中国饲料，2008，9：37—40．clover-pelletsandwholeplantmaize．pelletsonthefeed[2]PowersWJ，VanHornHH，HarrisB，et．EfectsofintakeandperformanceofdairyCOWS[J]．AnimFeedvariableSOUI'CCSofdistillersdriedgrainsplussolublesonSciTechnol，1999，81：265—277．milkyieldandcomposition[J]．JDairySci，1995，78：[20]AlbrechtE，UnglaubW．ZurAnwendungderGLDH．388—396．BesfimmunginRinderproblembestnden[J]．Tierztl[3]SchingoetheDJ，BroukNJ，BirkeloCP．Milkpro~tuetionUmschau，1992，47：427—430．