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过瘤胃保护胆碱的研制及其在荷斯坦奶牛中的应用效果研究

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对于集约化饲养条件下的高产奶牛来说,日粮中的胆碱和奶牛自身合成的胆碱可能难以满足需要,有必要进行外源性添加。胆碱易被瘤胃微生物降解,限制了胆碱在奶牛饲料中的应用。针对这种情况,本研究开发了一种免于被瘤胃微生物降解的过瘤胃保护胆碱产品,并将其应用于奶业生产中,包括以下内容:胆碱的过瘤胃保护技术研究(试验一)；胆碱的过瘤胃保护效果评定(试验二)；过瘤胃保护胆碱在泌乳奶牛中应用效果的研究(试验三)；过瘤胃保护胆碱在围产期奶牛中应用效果的研究(试验四)；过瘤胃保护胆碱和叶酸在围产期奶牛中应用效果的研究(试验五)。
　　 试验一、采用正交设计方法,进行氯化胆碱的稳定保护技术研究,研究不同胆碱原料、加工技术、技术配方对保护效果的影响,以药物溶出度法进行胆碱保护产品的体外快速初评。微滚转包衣技术保护结果显示,以树脂为主料作为包膜材料,植物载体型和二氧化硅载体型胆碱的保护率分别在6.5％～7.4％和17.4％～19.2％之间,其中植物载体型胆碱保护率不随树脂水平的增加而提高,硅载体型胆碱则有提高趋势。制粒技术初试结果显示,以油脂为主料作为包膜材料,采用制粒技术,一次制粒后植物载体和二氧化硅载体型胆碱的胆碱保护率分别为41.5％～48.0％和49.6％～64.2％,二次制粒后分别为35.8％～42.9％和43.3％～58.9％,其中植物载体型胆碱保护率随油脂浓度的增加而提高,硅载体型胆碱则极显著下降(p＜0.01)。制粒中试结果显示,当硅载体型胆碱与油脂以高比例混合进行一次和二次制粒后,胆碱保护率分别达到最大(83.9％和72.9％),一次制粒保护率高于二次制粒工艺。
　　 试验二、采用饱和吸水率法、体外法、半体内法评价胆碱的过瘤胃保护技术及其保护效果。饱和吸水率法结果显示,未处理胆碱在前10小时吸水率快速增加(6％),90小时后达到最大(约12％)。制粒胆碱产品在前10小时吸水率较低(2％),90小时后达到最大(接近4％)。保护胆碱在人工唾液中的降解结果显示,未处理胆碱2小时内大部分都释放,其释放率在90％以上；制粒胆碱产品2小时内释放10％左右,24小时释放率为35％左右。三级离体消化试验第一阶段模拟瘤胃内的消化,结果显示未处理胆碱2小时内大部分都释放,释放率在90％以上；制粒胆碱产品在2小时内释放20％左右,24小时释放率达到60％左右；利用瘘管湖羊进行尼龙袋法评定,结果显示未处理胆碱短时间内消失,消失率在90％以上,制粒胆碱产品在尼龙袋里消化2小时的消失率低于20％,24小时后消失率为60％,24小时的有效释放率为35.0％。三级离体消化试验模拟瘤胃后的消化结果显示,未处理胆碱2小时内大部分都释放,释放率在90％以上；保护胆碱残渣2小时的胆碱消化率略高于制粒胆碱产品,24小时两者释放率都达到90％,总体上制粒胆碱产品在整个消化道的释放率为97.7％,不存在过度保护。
　　 试验三、研究过瘤胃保护胆碱在泌乳初期、盛期和中后期荷斯坦奶牛中的应用效果。试验三(1):选择健康非泌乳怀孕经产奶牛14头,以胎次、预产期、上胎产奶量为基本条件两两配对。饲养试验结果表明,过瘤胃保护胆碱有增加奶产量和4％校正奶产量的趋势,对采食量无显著影响。试验组乳蛋白量、乳脂量和乳糖量均略高于对照组,而乳蛋白率略低于对照组。过瘤胃保护胆碱有增加血浆葡萄糖和降低游离脂肪酸的趋势,对血浆天门冬氨酸转氨酶、丙氨酸转氨酶、极低密度脂蛋白、甘油三酯、胆固醇无影响。试验三(2):选择健康奶牛48头,以胎次、泌乳日、产奶量为基本条件进行两两配对。饲养试验结果表明,过瘤胃保护胆碱有增加奶产量趋势,与对照组相比,试验组牛群平均头日奶产量增加1.91kg。试验组乳脂肪率高于对照组,乳蛋白率基本一致。试验三(3):各选取22头奶牛,以胎次、泌乳日、产奶量为基本条件进行两两配对,分别在不同奶牛场进行饲养试验。奶牛场一的试验数据表明,过瘤胃保护胆碱添加可延缓奶产量下降,与对照组相比,试验组奶牛平均头日奶产量增加0.92 kg/d。奶牛场二的试验结果显示了与奶牛场一相同的结果,试验组奶牛平均头日奶产量增加0.82kg/d。两个牛场数据结果均显示过瘤胃保护胆碱对奶成分无显著影响。
　　 试验四:研究过瘤胃保护胆碱在围产期荷斯坦奶牛中的应用效果。选取健康非泌乳怀孕奶牛36头(经产奶牛24头,初产奶牛12头),按胎次、预产期、上一胎次产奶量等基本一致的原则随机分为4组。饲养试验结果显示,过瘤胃保护胆碱有增加奶产量和4％校正奶产量的趋势,但不随添加水平增加而提高,而对采食量无影响。各组牛乳脂率、乳脂量和乳蛋白量随添加水平的增加而提高,而乳蛋白率、乳糖、总固形物和无脂固形物差异不显著。经产奶牛结果表明,过瘤胃保护胆碱可显著提高奶产量和4％校正奶产量(p＜0.05),各组乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、总固形物率和无脂固形物率及其产量差异不显著。
　　 与对照组相比,过瘤胃保护胆碱有增加血浆葡萄糖和降低游离脂肪酸的趋势,但未体现出剂量效应。血浆丙氨酸转氨酶、天门冬氨酸转氨酶、甘油三酯和胆固醇等血液指标基本不受过瘤胃保护胆碱添加的影响。综合过瘤胃保护胆碱对奶牛生产性能和血液代谢的影响,以30 g/d的添加水平为佳。
　　 试验五:研究过瘤胃保护胆碱和叶酸在围产期荷斯坦奶牛中的应用效果。选取健康非泌乳怀孕奶牛60头,按胎次、预产期、上一胎次产奶量等基本一致的原则随机分为6组。饲养试验结果显示:过瘤胃保护胆碱有增加奶产量和4％校正奶产量的趋势,叶酸添加组奶牛奶产量略有增加,但各组采食量差异不显著,胆碱与叶酸未表现出显著互作。过瘤胃保护胆碱或叶酸对乳脂肪、乳糖,总脂率及其产量无显著影响。过瘤胃保护胆碱组奶牛乳蛋白率显著降低(P＜0.05),而乳蛋白产量不受影响。
　　 过瘤胃保护胆碱和叶酸对血浆丙氨酸转氨酶和甘油三酯无显著作用,而过瘤胃保护胆碱有降低血浆天门冬氨酸转氨酶水平的趋势。与单饲喂叶酸组牛群相比,过瘤胃保护氯化胆碱有降低血浆游离脂肪酸的趋势。泌乳期持续可显著影响肝脏浸润程度(p＜0.05),单独饲喂叶酸有二组牛群出现了轻度脂肪肝浸涧,当与胆碱同时饲喂有一组发生轻度脂肪肝浸润。
　　 与单独饲喂叶酸组奶牛相比,奶牛饲喂过瘤胃保护氯化胆碱后,血浆葡萄糖浓度相对较高,血浆β-羟丁酸水平相对较低。过瘤胃保护胆碱和叶酸对血浆尿素氮浓度无显著影响。奶牛产犊后代谢病发生结果显示,过瘤胃保护胆碱和叶酸有利于奶牛产犊后机体代谢的改善。
　　 综上所述,胆碱的制粒技术保护率效果高于微滚转包衣技术,硅载体型胆碱保护率较植物载体型胆碱高,而且一次制粒保护效果高于二次制粒。制粒后胆碱产品可有效防止瘤胃内被降解,但又可被瘤胃后降解吸收,24小时内整个消化道释放率达95％以上。制粒后胆碱产品可提高不同泌乳阶段奶牛生产性能,有利于产犊后机体代谢的改善。

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