用低KOH溶解度加拿大双低菜粕部分替代TMR日粮中豆粕对泌乳早期奶牛产奶量和奶成分的影响

中国是世界上最大的油菜籽生产国，近几年来每年的生产量在1 100万～1 200万t（Huang等，2005；Deng，2005等）。这就意味着每年有600万～700万t的菜粕和菜饼产量。普通菜粕常常被作为水产饲料的原料（10%～40%添加），但是在猪、鸡、肉牛和奶牛日粮中常常被限制利用。这主要是由于普通菜粕中高含量的硫代葡糖苷（40～180μmol/g）及其衍生产物（异硫氰酸酯和恶唑烷硫酮）影响适口性所导致。普通菜粕在高产奶牛群日粮尤其被限制利用。但是双低油菜籽（双零油菜籽）为在奶牛日粮中使用双低菜粕或双低菜饼提供了可能。一些数据表明，2003年中国生产约800万t双低型油菜籽（硫代葡糖苷为19～24μmol/g），占2003年整个油菜籽产量的72%（Wang，2004）。然而，中国国内小面积种植的现实状况造成油菜籽的质量难以控制，主要是因为农户常常将双低油菜籽和普通油菜籽或芥子与高芥酸菜籽在临近地块混种。中国压榨企业或中间收购商对不同菜籽的混合收购和贮藏也进一步加重了菜籽质量控制的难度，而导致生产出的菜粕和菜饼质量难以控制。王若军博士于2005-2006年收集测定国内外不同来源的普通、双低和印度芥子型菜籽/粕样品，观察到不同来源菜籽和菜粕中硫代葡糖苷的含量差异显著，明显地说明这一点。当然，缺乏有效的快速现场硫代葡糖苷含量检测手段，也是加工企业和收购企业难以进行双低菜籽优质优价操作的原因之一，对于双低菜籽生产、收购、加工以及销售整个产业链均造成重大影响。
    通过物理、化学和生物发酵技术对普通菜粕进行脱毒，经研究证明对于减少硫代葡糖苷含量和提高普通菜粕质量是有效的（Huang et al.，2005；Qin and Zhou，2005）。但是，菜籽粕脱毒处理过程中成本增加以及对环境造成的可能污染，限制了上述脱毒技术的应用。因此，在中国奶牛业采用质量均衡的双低油菜籽压榨后所得双低菜粕（比如从加拿大进口的双低油菜籽），将是一种成本较低、更加实用、可靠的方式。最近几年，中国从加拿大进口双低油菜籽后在国内压榨的量很大，且数量基本稳定在20万～200万t，为其在奶牛日粮使用双低菜粕提供了稳定的供给量。当然，北美大量燃料乙醇生产制造的玉米DDGS，将造成加拿大双低菜粕使用量减少，而美加生物柴油的兴起以及压榨能力的扩增将扩大加拿大双低菜粕/饼的供应量，从而为双低菜粕出口中国提供可能（Hickling，2006）。
    1975-1999年大量的科研数据表明，在不同的生产水平下，用双低菜粕代替豆粕或棉粕，每天牛奶产量增加1kg以上（Hickling，2001）。奶产量增加的主要原因是，双低菜粕蛋白较瘤胃微生物蛋白（组氨酸含量较低）和其他蛋白源，比如豆粕、棉籽蛋白和玉米蛋白粉均含有较高的过瘤胃组氨酸和较好的氨基酸平衡（与乳蛋白氨基酸平衡性相比）。因此，以玉米、玉米青贮、玉米来源的DDGS、豆粕/棉籽粕为主的奶牛TMR饲料中，组氨酸对于奶产量变成了第一限制性氨基酸。而通过适当的方法来处理双低菜籽提高过瘤胃组氨酸的含量有助于奶的合成。然而，尽管适当处理的双低菜籽粕有很高的过瘤胃组氨酸含量和极好的氨基酸平衡，在中国的奶牛业，双低菜粕的价值并没有像在日本以及北美那样得到很好的认可。而在实际生产条件下利用高产奶牛群饲喂含加拿大双低菜籽粕的饲料，将有助于展示双低菜粕潜在的价值。在中国，由于奶牛饲料中动物蛋白源饲料原料的限制，面对中国奶牛群的另外一个难题是缺乏适当的过瘤胃蛋白源饲料。过瘤胃蛋白的缺乏，将进一步降低奶产量和乳蛋白含量，因为大量的能量将通过尿素循环被浪费，同时导致奶尿素氮水平增加。后者的增加表明，奶牛日粮中能量利用率低和过瘤胃氨基酸低。这种能量和蛋白质的长期不平衡，将导致奶牛的繁殖功能降低、产奶量减少和奶质的降低（Huang等，2003）。
    为解决这一系列问题，采用热处理和甲醛处理植物源蛋白（比如由普通菜粕/双低菜籽或粕，大豆/豆粕），有助于提高过瘤胃蛋白和肠内氨基酸的利用率（Tymchuk，1988；Zhang和Wang，2005）。目前，用甲醛方法处理蛋白质由于残留造成的适口性降低以及可能的致癌性等原因而受到限制。因此，为了确保动物的生命安全和奶的安全，植物源蛋白质的热处理法将是唯一有前景的一种能够增加过瘤胃蛋白的处理方法。加拿大双低菜籽/粕在烘烤的过程中温度变化范围是90～125℃（Kendall，1991），这将导致加拿大双低菜籽/粕有不同的过瘤胃蛋白值。有一个简单的指标如蛋白质在0.5% KOH的溶解度，可以作为评定加热程度或过瘤胃蛋白值的间接评定基准（Newkirk，2005）。
    因此，我们设计以下试验，旨在探讨在高产奶牛精补料中用加拿大双低菜粕（进口加拿大双低油菜籽后在中国压榨，其0.5% KOH的溶解度低于29%）代替精补料中50%的豆粕情况下对奶牛产奶量和奶成分的影响，以期全面评价双低菜粕在高产奶牛的应用价值和降低生产成本的可能性。

    1 材料和方法
    1.1 奶牛和管理 
    选择北京三元绿荷奶牛养殖中心第3分部（北京南口三场）不同胎次的375头高产奶牛，分为7个挤奶组群。牛群被圈在露天有围栏的运动场中，随时可喝到新鲜的水、舔食到矿物质补充料和吃到新鲜的TMR日粮。在两个大的挤奶舍（管道式挤奶设备）里挤奶3次/d（Delaval Milking Line，Milkmaster MU350），挤奶同时供给新鲜的TMR日粮。执行常规的免疫、修蹄、人工授精、诊断、治疗等奶牛管理程序。
    1.2 TMR日粮组成和处理设计
    根据试验设计准备两种TMR日粮（见表1和表2）。先预混合精补料，然后用TMR混合机(Labrador 8900，Italy)将精补料与其他的TMR日粮饲料成分混合（每车约3.37t），每天早、中、晚饲喂。在试验开始的头两个月，西棚的3组奶牛（175头）喂对照组TMR日粮；东棚的4组奶牛（200头）喂含加拿大双低菜粕的TMR日粮。两个月后，西棚的奶牛（3个组）转喂含加拿大双低菜粕的TMR日粮，东棚的奶牛（4个组）被饲喂对照组TMR日粮。（本报告提交头两个月数据，第2阶段正在进行中）。

表1 TMR/精补料组成、成分分析以及处理设计

组成 (kg/d)	对照组 TMR	试验组TMR	组成/%	对照组精补料*	试验精补料
豆粕 Megalac 全棉籽 玉米蛋白粉 酵母颗粒 鲜胡萝卜 玉米青贮 东北羊草 鲜啤酒糟 TMR 精补料	0.680 0.364 1.350 1.090 1.165 1.456 16.000 4.370 5.820 12.000	0.680 0.364 1.350 1.090 1.165 1.456 16.000 4.370 5.820 12.000	玉米 小麦麸 棉粕 豆粕 棉籽浓缩蛋白 全脂膨花大豆 DDGS 食盐 预混料 NaHCO3 CaHPO4 石粉 花生粕 菜粕 (Canada)	55.0 6.0 7.0 15.0 3.0 3.0 3.5 1.0 1.0 0.5 1.5 0.5 3.0 0.0	55.0 3.0 7.0 7.5 3.0 3.0 6.5 1.0 1.0 0.5 1.5 0.5 3.0 7.5

*豆粕精补料。

    1.3 记录的数据和测定指标
    每10d记录奶牛的产奶量（连续2d）。在每个DHI测试日（每个月1次），每次挤奶都要采每头奶牛的奶样，每头牛1d的奶样经充分混合后分取50 mL混合样用于DHI检测分析。其中乳脂肪、乳蛋白、乳糖和乳固形物通过奶扫描仪（Milkoscan 4000）检测；乳体细胞数用乳体细胞仪（Foss Somatic 5000）测定；DHI测定在北京奶牛中心进行。另外，从每组挑选胎次、产奶量以及产奶阶段相近的奶牛取第2次奶样50 mL用于测定乳中尿素氮含量（用尿酶连续法，在340 nm处测定。采用中生北控生物科技股份有限公司生产的尿素氮试剂盒）。TMR、豆粕、加拿大双低菜粕取样，测定干物质和蛋白质含量（AOAC，2001），同时测定0.5% KOH蛋白溶解度（方法见Newkirk，2005）。试验选用江苏省张家港东海粮油工业有限公司提供的加拿大双低菜粕，其0.5% KOH蛋白溶解度是29%。试验期间记录试验牛人工授精次数以及各种异常情况。

表 2 TMR营养成分

营养成分	对照TMR	试验TMR	对照精补料	试验 精补料
定量供给TMR总量, kg 定量供给TMR干物质总量, kg 干物质% 粗蛋白质, %干物质 奶牛能量单位, NND/干物质 kg 粗纤维, %干物质 钙, %干物质 磷, %干物质 中性洗涤纤维, %干物质 酸性洗涤纤维, %干物质 粗脂肪, %干物质	44.29 23.98 54.1 18.1 2.37 15.4 0.70 0.52 34.3 19.9 5.3	44.29 23.98 54.1 18.0 2.36 15.3 0.72 0.54 34.7 20.4 5.3	88.0 22.5 2.66 4.7 0.76 0.75 14.5 6.1 4.0	88.0 22.4 2.63 4.5 0.80 0.78 15.5 7.4 3.9

    1.4 统计分析
    每一挤奶群组个体测定值的均值作为一个重复，进行T检验（SPSS，2003）。

    2 结果与讨论
    2.1 乳产量
    试验（10月5日）前1个月记录乳产量，此后每10d的记录数据见表3和图1。

图1 用含加拿大双低菜粕和豆粕 TMR饲养奶牛的产奶量变化

    试验前1个月，对照组和试验组（含双低菜粕）奶产量分别为30.91和29.80kg/d（相差1.11 kg），没有明显的差异（P>0.05），随着试验的进行这种差异在减少。从试验开始后1个月的数据看，此时两个组的奶产量几乎相等。此后，喂含双低菜粕TMR日粮组的奶产量比对照组大约高0.5kg/d，这种趋势一直维持着（P>0.05）。这些数据表明，在TMR日粮中用加拿大双低菜粕以及用3%的DDGS代替7.5%的豆粕和3%的麦麸后，1个月内乳产量可增产1.5kg/d。假定在中国双低菜粕当前的市场价格是1 600元/t，是豆粕价格的73%，这样调整TMR日粮可在1个月之内使奶产量增加1.5kg/d并使精补料成本降低50元/t（7加元/t）。有报道（Hickling，2001）表明，通过在TMR日粮使用双低菜粕可增加奶产量。在大约20个试验中，用双低菜粕代替豆粕粉或棉籽粕可增加1kg奶产量。我们还注意到，在加有双低菜粕的各组中，奶牛奶产量个体变异度少于豆粕组（表3）。本试验结果表明，利用双低菜粕通过提供较多的过瘤胃组氨酸（Vanhatalo等，1999），比豆粕有更稳定的产奶量。但是，这样的结论还需进一步的科研试验来证实。
    2.2 双低菜粕对乳成分的影响
    不同DHI日期的乳脂肪、乳蛋白、乳糖和形物以及12月3日前各组牛人工授精次数见表4、5、6、7和8。

表 3 饲喂含加拿大双低菜粕和豆粕TMR日粮奶牛不同日期产奶量的对比 kg/d

分组	日期	0905	1010	1020	1105	1115	1125	1203
对照TMR	平均值±Se	30.91±1.76	31.54±2.19	31.06±2.27	29.36±2.26	28.57±2.01	28.27±1.92	27.9±3.35
试验TMR	平均值±Se	29.8±2.34	31.09±1.44	30.77±1.55	29.23±0.55	29.03±0.68	28.75±0.83	28.27±0.57

*从检测数据看处理间没有明显的差异。

表4 双低菜粕对乳脂肪的影响 %

处理	日期	0905	1005	1105	1203
对照组TMR	均值	4.71	4.62	4.61	4.58
	SE	0.28	0.18	0.33	0.32
试验组TMR	均值	4.58	4.44	4.58	4.63
	SE	0.13	0.22	0.09	0.32

表 5 双低菜粕对乳蛋白的影响 %

处理	日期	0905	1005	1105	1203
对照组TMR	均值	2.87	3.00	3.12	3.22
	SE	0.05	0.35	0.14	0.08
试验组TMR	均值	2.95	3.02	3.12	3.19
	SE	0.11	0.12	0.08	0.09

表6 双低菜粕对乳糖的影响 %

处理	日期	0905	1005	1105	1203
对照组TMR	均值	4.73	4.77	4.82	4.80
	SE	0.04	0.05	0.03	0.02
试验组TMR	均值	4.77	4.82	4.82	4.81
	SE	0.14	0.06	0.12	0.08

表 7 双低菜粕对乳固形物的影响 %

处理	日期	0905	1005	1105	1203
对照组TMR	均值	13.11	13.28	13.26	13.29
	SE	0.35	0.17	0.19	0.26
试验组TMR	均值	13.00	13.18	13.19	13.33
	SE	0.17	0.28	0.10	0.32

表 8 双低菜粕对乳体细胞计数(x1000个/mL) 和人工授精次数的影响

处理	日期	0905 SCC	1005 SCC	1105 SCC	1203 SCC	AI times
对照组TMR	均值	317.10	263.19	306.16	152.68	2.32
	SE	98.56	90.63	127.47	78.53	0.70
试验组TMR	均值	327.45	206.78	287.19	176.32	2.14
	SE	178.29	124.56	229.78	133.38	0.42

    从表4、5、6、7和8数据看出，对照组和试验组在乳脂肪、乳蛋白、乳糖和固形物上没有明显的差异（P>0.05）。本试验结果表明，利用加拿大双低菜粕可以替代高产奶牛TMR日粮精补料中50%的豆粕，而不影响乳成分的组成。DHI报告结果还表明，随着天气温度的降低，饲喂不同日粮的奶牛组群的乳蛋白均有上升趋势。这一结果表明，随温度降低增加的采食量和能量供应，增加了乳蛋白的合成。乳尿素氮数据获得后，便可以评估奶牛蛋白质的平衡状况了（Wang，2003）。另外，饲喂用双低菜粕替代豆粕的TMR日粮时，乳体细胞计数未见显著改善（P>0.05）。对照组和试验组体细胞计数在12月3日显著低于前期是否与季节变化以及牛群小范围调整有关尚无法确定。另外，试验组奶牛人工授精次数比饲喂豆粕组稍低一些（2.14 vs 2.32）（P>0.05）。
    （参考文献略）