陈子宁，李 妍，高艳霞，2，薛 倩，李秋凤，2，李建国，2*
(1.河北农业大学动物科技学院，保定 071001；2.河北省牛羊胚胎工程技术研究中心，保定 071001；3.河北农业大学动物医学院，保定 071001)
围产前期日粮能量水平对荷斯坦奶牛产后生产性能和血液指标的影响
陈子宁1，李 妍3，高艳霞1，2，薛 倩1，李秋凤1，2，李建国1，2*
(1.河北农业大学动物科技学院，保定 071001；2.河北省牛羊胚胎工程技术研究中心，保定 071001；3.河北农业大学动物医学院，保定 071001)
旨在研究围产前期日粮能量水平对产后奶牛采食量(DMI)、产奶性能、体重及血液生化指标的影响。本试验采用随机分组设计，选取健康，2～4胎次，预产期和体重接近的围产前期中国荷斯坦奶牛21头，随机分为3组，每组7头。3个处理组分别于产前28 d开始饲喂能量水平不同、粗蛋白质水平接近的日粮，即日粮A(NEL：6.12 MJ·kg-1，CP 13.03%)、日粮B(NEL：5.80 MJ·kg-1，CP 13.01%)和日粮C(NEL：5.47 MJ·kg-1，CP 13.03%)，奶牛分娩后饲喂相同日粮。试验期49 d(其中产前28 d，产后21 d)。结果表明：(1)在产后1～7 d，3个试验组的平均DMI组间差异不显着(P>0.05)，8～14 d时，C组较A组平均DMI增加9.93%(P<0.01)，15～21 d增加8.87%(P<0.01)；(2)在奶牛产后7 d时，3个试验组间产奶量差异极显着(P<0.01)，B组高于A组，C组高于B组，14 d时C组较A组泌乳量增加4.71%(P<0.01)，21 d时泌乳量增加8.02%(P<0.05)；(3)产后1～14 d体重差异不显着(P>0.05)，15～21 d体重差异极显着(P<0.01)，B组高于A组，C组高于B组；(4)各组间血液甘油三酯(TG)差异不显着(P>0.05)；产前A组的葡萄糖(Glu)最高，产后C组最高；产后7和14 d时，B、C组非酯化脂肪酸(NEFA)含量分别比A组降低3.80%(P<0.01)、6.30%(P<0.01)和3.94%(P<0.01)、6.01%(P<0.01)。研究结果表明，产前奶牛饲喂适宜低能量水平日粮有助于提高分娩后奶牛的DMI、产奶量和血糖的浓度，显着降低产后体重损失和血液NEFA的含量，进而缓解围产期奶牛的能量负平衡。
围产期；能量；干物质采食量；产奶量；体重；荷斯坦牛；血液指标
奶牛分娩后4～6周达到产奶高峰，但最大干物质采食量则在产后8～10周。产后奶牛对营养物质的需求量急剧升高，分娩后4 d奶牛糖类的需要量是妊娠250 d时的3倍[1]，能量的摄入远远不能满足泌乳及机体恢复的需要而导致能量负平衡。此时，奶牛通过分解体脂供能，体重下降，酮病和脂肪肝等代谢疾病发生率增加，不仅影响奶牛的生产性能，还威胁奶牛的健康，限制奶牛泌乳遗传潜力的发挥，进而影响奶牛的产奶量和繁殖性能[2]。
卢德勋[3]将产前14～21 d到产后14～21 d定义为奶牛的围产期，尽管学者们对定义存在差异，但人们普遍承认奶牛的围产期是指产前21 d～产后21 d。国内外对缓解奶牛能量负平衡的措施已经有较多报道[4]，T.R.Overton和M.R.Waldron[5]研究，可通过营养管理来避免围产期的代谢功能障碍。主要包括调整围产期日粮的碳水化合物组成、添加葡萄糖前体物质或添加剂、干奶期限制饲喂等[6-7]。E.Rabelo等[8]对能量水平在围产期对奶牛血液指标代谢影响做过研究。根据NRC(2001)推荐标准，从干奶到分娩前21 d的奶牛日粮应含有5.23 MJ·kg-1DM的产奶净能(NEL)，分娩前后3周为6.44～6.78 MJ·kg-1DM。而我国在2004年修订版中就提出配制妊娠母牛饲料时要根据体重、胎次和妊娠天数制定不同的需要量。如体重650 kg的经产牛在产前1个月时需要产奶净能5.73 MJ·kg-1DM[9]。由此可见，国内外饲养标准间存在较大差异，目前，国内外学者在干奶期奶牛能量满足需求方面还有较大争议。
本试验研究围产前期日粮能量水平对奶牛体重及产后泌乳性能、采食量和血液指标的影响，提出围产前期奶牛适宜的能量水平。
1 材料与方法
1.1 试验动物与饲养管理
本试验于2013年10月8日-2014年1月5日在河北保定宏达牧业有限公司奶牛场进行。选取预产期、胎次(2～4胎)、体重相同或相近，年产奶量(6 980±43)kg，遗传组成相似，健康无疾病的围产前期中国荷斯坦奶牛21头。随机分为3组，每组7头，分别饲喂粗蛋白水平13%(DM基础)，但能量水平不同的日粮，各组泌乳净能分别为6.12、5.80、5.47 MJ·kg-1。围产前期试验牛按不同日粮配方调制TMR日粮，进行定量饲喂，3组每天干物质采食量为12 kg，自由饮水。产后转入泌乳牛舍，各个试验组饲喂同一产后日粮，每日挤奶2次，TMR饲喂。试验各组牛只进行单栏饲养，饲养管理条件一致。
1.2 日粮配方及营养水平
根据奶牛营养需要(NRC，2001)，配制3种不同能量水平的围产前期奶牛日粮，其他营养成分基本一致。产后奶牛饲喂相同的全价混合日粮。精料用当地牛场原料配制，预混料购自帝斯曼公司。奶牛日粮组成及营养水平见表1。饲养期为49 d(产前28 d、产后21 d)。
表1 日粮组成及营养水平(干物质基础)
Table 1 Ingredient composition and nutrition level of TMR fed to dairy cow(DM) %
*.每千克预混料含：维生素A 80万IU；维生素D318万IU；维生素E 7 000 mg；生物素45 mg；β-胡萝卜素300 mg；铜600 mg；铁1 000 mg；锌2 200 mg；锰1 800 mg；钴20 mg；硒30 mg；碘39 mg；镁4.5 g；钙7.2 g；磷2.9 g
*.Premix content per kilogram：VA 800 000 IU；VD3180 000 IU；VE 7 000 mg；Botin 45 mg；β-carotene 300 mg；Cu 600 mg；Fe 1 000 mg；Zn 2 200 mg；Mn 1 800 mg；Co 20 mg；Se 30 mg；I 39 mg；Mg 4.5 g；Ca 7.2 g；P 2.9 g
1.3 血样采集与检测
试验开始后，于产前21、14、7 d、产后当天、产后7、14、21 d早饲前颈静脉采血15 mL，肝素抗凝(每毫升血液中加肝素20 U)后于3 000 r·min-1离心15 min分离血浆，并分装于0.5 mL离心管中，储存于-20 ℃冰箱中备用。血糖(Glu)采用葡萄糖氧化酶法、甘油三脂(TG)采用酶比色法用半自动生化仪(Microlab-300)测定，非酯化脂肪酸(NEFA)、β-羟丁酸(BHBA)采用酶联免疫法使用酶标仪(Power wave XS2)进行测定，试剂盒由中生北控生物科技股份有限公司提供。
1.4 数据记录及分析
每日准确测定试验牛饲料的饲喂量和剩料量，用于计算奶牛的日采食量。每天记录奶牛的日产奶量。在试验开始、分娩、产后21 d挤奶后进行称重。试验数据使用Excel软件处理后，用SPSS 17.0软件进行单因素方差分析，用Duncan法进行各组间的多重比较。
2 结 果
2.1 不同能量水平对荷斯坦奶牛产后DMI的影响
由表2可知，产后中能量水平组(B)、低能量水平组(C)1～7 d的DMI比高能量水平组(A)分别提高了3.51%(P>0.05)和2.20%(P>0.05)；在产后8～14 d，B、C两组的DMI分别比A组提高2.24%(P>0.05)和9.93%(P<0.01)；在15～21 d，B、C两组分别比A组提高了1.42%(P<0.05)和8.87%(P<0.01)。低能量水平组(C)有利于产后干物质采食量的恢复。
表2 分娩前日粮能量水平对产后平均DMI的影响
Table 2 Effects of energy level of prenatal diet of cow on average DMI during 0-21 d postpartum kg
同列上标不同小写英文字母表示差异显着(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显着(P<0.01)，相同字母表示差异不显着(P>0.05)。下表同
Different small letters in the same list means significant difference between the treatments(P<0.05)，different capital letters means very significant difference(P<0.01)，the same small letter in the same list show not significant difference between treatments(P>0.05).The same as below
2.2 不同能量水平对荷斯坦奶牛及犊牛体重变化的影响
由表3可知，与产前21 d体重相比，A组的奶牛分娩后体重增加最多为26.79 kg，C组增加最少为9.21 kg，两组间差异显着(P<0.05)；相反，分娩后21 d时，C组减重最小(11.07 k)，A组减重最多(27.21kg)，两组间差异极显着(P<0.01)。C组有利于产后体重的恢复。犊牛初生重，A组最高(43.67 kg)，C组最低(42.64 kg)，但组间差异不显着(P>0.05)。
表3 分娩前日粮能量水平对产后奶牛和犊牛体重的影响
Table 3 Effects of energy level of prenatal diet on postpartum cows and calves body weight kg
与分娩前21 d比较：“+”表示增重；“-”表示失重
Compared to the day 21 prior to parturition，“-”indicates weight loss，“+” indicates weight increase
2.3 不同能量水平对荷斯坦奶牛产奶量的影响
从表4得出，产后1、7、14和21 d的每日产奶量基本为C组>B组>A组。在产后1和7 d时，与A组相比，B、C两组的产奶量分别提高12.81%(P<0.01)、39.76%(P<0.01)和7.59%(P<0.01)、16.36%(P<0.01)；14 d时，C组比A组增加4.71%(P<0.01)；到21 d时，B、C两组的产奶量分别比A组提高6.85%(P<0.05)和8.02%(P<0.05)，B、C两组的组间差异不显着。B、C两组的21 d总产奶量极显着高于A组(P<0.01)，B、C组间差异显着(P<0.05)。C组更利于产后产奶潜力的发挥。
表4 分娩前日粮能量水平对产后产奶量的影响
Table 4 Effects of energy level of prenatal diet on milk yield during early lactation kg
2.4 不同能量水平对荷斯坦奶牛血液指标的影响
从表5可以看出产前14 d时，B、C两组Glu差异显着(P<0.05)，B、C与A组差异不显着(P>0.05)。分娩后21 d时，B、C两组间Glu差异显着(P<0.05)，B、C两组与A组相比差异极显着(P<0.01)，其他时间差异均不显着。产前Glu的含量A组最高，分娩后Glu含量逐渐降低，且产前能量越低，Glu的含量就越高，即C组Glu恢复较快。
各试验奶牛血清中TG含量产前高于产后。分娩前后的变化规律是先降低后升高，分娩时下降到较低的水平，之后保持相对恒定并略有增加。分娩前B组含量较A、C组高，分娩后A组含量大于B、C组，C组最低。各采样时间组间差异不显着(P>0.05)。
BHBA随时间的变化其浓度逐渐增高，到产后21 d时又呈下降趋势。分娩后显着高于分娩前(P<0.05)。能量越高BHBA的含量越高。分娩当天和产后14 d时C组与A、B两组表现差异显着(P<0.05)，A、B两组之间差异不显着(P>0.05)。分娩后C组的含量最低。
产前各组NEFA的含量变化不明显，产后急剧增加(P<0.01)并持续2周时间，之后逐渐降低并达到产前水平。在产后7、14 d时，A组极显着高于B、C组(P<0.01)，B、C组含量分别比A组降低3.80%、6.30%和3.94%、6.01%。
3 讨 论
3.1 能量水平对荷斯坦奶牛产后DMI的影响
DMI与奶牛的产奶性能和健康密切相关，在相同营养水平情况下，DMI越高，奶牛的产奶量就会越高[10]。为了提高产犊后母牛的DMI，缓解能量负平衡，有人提出在分娩前后采用高能饲喂，以满足奶牛妊娠后期和产后大量泌乳对能量的需要。也有研究表明，围产期增加能量摄入，对奶牛健康、泌乳及高产奶牛的再生产性能有积极作用[11]。L.Doepel等[12]报道，分娩前高能饲养能增加奶牛产后的DMI，也有与之决然不同的报道[13]。杨沛林[14]研究证实，围产前期低能饲养，产后的DMI增加高达3%～7%；高能饲养致使产后母牛DMI显着降低12%～17%。本试验产后中、低能量水平组的DMI在1～7 d分别比高能量水平组提高3.51%、2.20%；8～14 d提高2.24%、9.93%；15～21 d提高1.42%和8.87%。说明分娩前能量摄入水平对产后21 d的DMI增长产生了极显着影响。低能饲喂能够缩短分娩后食欲恢复时间，采食量的增长幅度大，能提前达到采食高峰。由此可见，奶牛分娩前低能饲喂能够促进产后食欲的恢复，从而影响奶牛产后的DMI并进一步缓解产后的能量负平衡状态。近年来相关研究表明，奶牛DMI可能受营养素、代谢产物、激素等代谢信号的调控[15]。至于能量水平对产后DMI的影响是否与上述因素有关以及其影响的机制，尚待进一步研究。
3.2 能量水平对荷斯坦奶牛体重的影响
分娩前奶牛体重及犊牛初生重随能量水平的增加而提高，其原因是由于分娩前机体处在能量正平衡状态，奶牛所摄入的营养物质不仅能够满足胎儿的发育需要而且能够增加自身体重。分娩前奶牛的体况评分对新生犊牛和产后母牛机体代谢有重要的影响[16]。日粮能量水平不宜过高也不宜过低，过高会导致奶牛肥胖，使胎儿过大，形成难产影响母牛健康。能量过低会形成产前能量负平衡，严重影响分娩后产奶量及犊牛健康，甚至被淘汰。李红梅等[17]试验证实，奶牛干奶期低能饲喂，产后肝IRmRNA表达增加，有效调节血糖平衡，减少脂肪动员。本试验显示，奶牛分娩后各组出现不同程度的能量负平衡，其中低能组体重损失最少，随着泌乳天数的增加体重降低的幅度变小，这说明本试验条件下围产前期低能饲喂能够缓解分娩后奶牛的能量负平衡，减少体重损失。
3.3 能量水平对荷斯坦奶牛产后产奶量的影响
产奶量是衡量奶牛生产性能的重要指标之一，对于围产前期能量水平对产后产奶量的影响有很多的争议。D.G.Mashek和D.K.Beede[18]认为，围产前期低能饲喂能够增加产后产奶量；L.L.Contreras等[19]研究得出，妊娠后期提高能量水平可以提高奶牛泌乳早期生产性能，增加产奶量。C.S.Holcomb等[20]研究表明，分娩前能量水平对产后的产奶量没有影响，并且认为产生这种结果的原因是产后机体动员自身组织减弱了分娩前能量水平的影响所致。杨沛林[14]试验得出，分娩前低能饲养增加奶牛产后的产奶量8%；高能饲养降低奶牛产后的产奶量多达18%。本研究结果支持苏华维[21]和李红梅等[22]的观点，围产后期21 d产奶量随着分娩前日粮能量水平的降低，分娩后产奶量显着增加，这种增长趋势随时间推移逐渐降低，产生这种结果的原因与产后食欲的快速恢复和DMI的增加有关。
3.4 能量水平对荷斯坦奶牛血液生化指标的影响
奶牛产后产奶量增加，干物质采食量低，血液中葡萄糖含量降低，脂肪动员就成为必然，致使血液中NEFA显着增加。本试验产前A组的葡萄糖水平高，原因是日粮能量高，奶牛得到充分的吸收利用。产后C组含量一直高于A、B组，造成这种结果的原因是产前血糖主要来自肝异生，产后肝的糖异生能力强，同时产后C组的DMI显着增加，瘤胃发酵产生的丙酸增加，肝糖异生作用增强[23]。李艳飞等[24]的相关研究支持本试验结果。产后各组血糖差异不显着，说明奶牛血糖在激素、酶等作用下呈现平衡状态。H.A.Seifi等[25]发现，奶牛血清NEFA水平在分娩时增加，产后第8天达到峰值，然后开始逐渐降低。同时也表明干奶末期监测NEFA是围产期脂肪动用和能量状态的可靠指标。熊桂林等[26]研究发现，血清NEFA含量产前变化不明显，产犊当天急剧升高，产后5天达到最高水平之后降低，但仍显着高于产前。以上研究均支持本试验NEFA在围产期的变化规律。其中C组在产后2周内的NEFA含量极显着低于A、B组，这说明产前低能饲喂能够缓解奶牛围产期能量负平衡问题。
4 结 论
围产期是奶牛泌乳周期中最关键的时期，该阶段的能量水平与奶牛健康和泌乳性能密切相关。在本试验条件下，围产前期(产前21 d～分娩)奶牛饲喂低于NRC(2001)标准和中国标准的日粮，即产奶净能5.47 MJ·kg-1和CP 13.03%，可缩短产后母牛DMI的恢复期、提高围产后期的产奶量、减少体重的损失，加快产后血糖浓度恢复和降低血液NEFA的含量，进而减轻能量负平衡对围产期奶牛的危害。
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(编辑 郭云雁)
Effect of Dietary Energy Levels on Postpartum Performance and Blood Biochemical Indexes of Pre-partum Holstein Dairy Cows
CHEN Zi-ning1，LI Yan3，GAO Yan-xia1，2，XUE Qian1，LI Qiu-feng1，2，LI Jian-guo1，2*
(1.CollegeofAnimalScienceandTechnology,AgriculturalUniversityofHebei，Baoding071001，China；2.EmbryoEngineeringandTechnologicalCenterofCattleandSheepofHebei，Baoding071001，China；3.CollegeofVeterinaryMedicine,AgriculturalUniversityofHebei,Baoding071001,China)
The objective of this study was to measure the effects of dietary energy levels of pre-partum Holstein dairy cows on dry matter intake，milk yield，body weight and blood biochemical indicators at postpartum stage.21 healthy pre-partum Holstein cows in 2-4 parities with similar date of delivery and body weights were randomly divided into 3 groups(n=7).The cows were fed with diets of different energy levels but similar crude protein content.The NELand crude protein levels in diets for different groups were，6.12 MJ·kg-1and 13.03% for group A，5.80 MJ·kg-1and 13.01% for group B，5.47 MJ·kg-1and 13.03% for group C，respectively.All the cows were fed with the same ration ofablibitumafter delivery.The experiment lasted 49 d including 28 d pre-partum and 21 d postpartum.The results showed that：(1) In the beginning 1-7 d of lactation，DMI did not show obvious differences(P>0.05) among 3 groups.Compared with group A，DMI of group C was increased by 9.93%(P<0.01) in the following 8-14 d and increased by 8.87%(P<0.01) during 15-21 d.(2)The milk yield had the extremely significant difference among groups(P<0.01) at 7 d postpartum(groups C > B > A).Compared with group A，milk yield of group C was increased by 4.71%(P<0.01) and 8.02%(P<0.05) at 14 d and 21 d postpartum.(3)The body weights among the 3 groups were not significantly different(P>0.05) during 1-14 d.At the final experimental period，the body weights were also significantly different(P<0.01) among 3 groups at this stage(groups C > B >A).(4) The triglyceride(TG) was not vary obviously different(P>0.05) among groups.The highest Glucose(Glu) was observed in group A in the pre-natal stage，but group C at the postpartum stage.In comparison with group A，the nonesterified fatty acids(NEFA) levels of group B and C were reduced by 3.80%(P<0.01) and 6.30%(P<0.01) at 7 d after parturition，3.94%(P<0.01) and 6.01%(P<0.01) at 14 d，respectively.Decreasing the energy level of pre-partum diet not only improve the DMI，milk yield and blood glucose concentration，but also significantly reduce cows’ weight loss and NEFA concentrations in the blood at postpartum.It all suggests that low energy level of pre-partum diet could alleviate negative energy balance(NEB) of perinatal cows.
perinatal；energy；dry matter intake；milk yield；body weight；Holstein cows；blood index
10.11843/j.issn.0366-6964.2015.11.012
2015-01-26
国家现代农业产业技术体系(CARS-37)；河北省现代农业产业技术体系奶牛创新团队建设专项资金
陈子宁(1988-)，男，河北邢台人，硕士，主要从事反刍动物营养研究，Tel: 0312-7528353，E-mail: chenzining2010@163.com
*通信作者：李建国，教授，博士生导师，E-mail：jgli@hebau.edu.cn
S823.91；S815.4
A
0366-6964(2015)11-2002-08
