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养牛心得
奶牛脂肪营养的全面解决方案:特定脂肪酸的补充
2019-05-17 荷斯坦奶农俱乐部网  访问量:250     [ 字号: ]

 
Richard Kirkland 沃来科公司动物营养技术主管 
John 沃来科脂肪产品经理  
        脂肪是奶牛日粮必须营养成分,就如同奶牛日粮中一定要有足够的蛋白、糖类和纤维一样,奶牛中也一定要有足够的脂肪。不同种类的脂肪酸在奶牛体内的转化机制不同,对奶牛生长性能以及产奶产生的影响也存在一定的差别。
 
 
        脂肪主要来源于粗饲料,在基础日粮中一般占DM的3%~3.5%。脂肪有很多功能,首先是提供能量。很早以前,我们就认为日粮中15%~20%的能量应该来自于脂肪。我们需要给牛饲喂多少脂肪,取决于奶牛的乳脂肪的产量。比如,奶牛40公斤乳脂率4%奶产量,则乳脂的产量为1.6公斤/天,应该在日粮中添加相应的脂肪。高产奶牛需要脂肪为日粮DM的6%~8%,则一般添加脂肪600~800克/头日
        脂肪对雌激素和孕酮的影响
        给奶牛补充脂肪的另一个原因是奶牛机体代谢的需要。奶牛越高产,则体内代谢压力越大,干物质采食量越高,机体需要更高的血流量将营养成分运送到各个器官。肝脏的血流量也会增加,促进雌激素和孕酮降解,导致浓度降低,繁殖力下降。孕酮和雌激素的合成前提是脂肪酸,那么我们可以通过保证日粮中有效脂肪的含量,确保血液中雌激素和孕酮的浓度,得到期望的繁殖水平。
 
1 孕酮与胚胎成活率
        图1是在爱尔兰进行的试验,从结果中可以看出,牛奶中孕酮的含量与胚胎早期成活率具有一定的关系。当乳中孕酮的含量在3ng/mL以下时,胚胎的成活率很低。保证牧场的繁殖水平,就一定要保证胚胎成活率最大,我们可以对应查找乳中孕酮含量。
 
图2 日粮干物质含量和孕酮水平
        图2是在英国诺丁汉大学进行的研究。图中横轴为日来给你干物质中脂肪含量,纵轴是孕酮含量。从结果中可以看出,从日粮中35g/kg到60g/kg的添加量,孕酮含量增长接近线性。这个试验结果提示我们,日粮中合适的脂肪的含量对孕酮有很大的影响。
        脂肪在瘤胃中的降解
        瘤胃中的微生物主要是降解纤维。如果我们给奶牛补充能量,会产生什么样的影响呢?我们在给奶牛日粮中添加大量油脂之后,在物理上油脂会包裹粗纤维,杀死瘤胃微生物,降低纤维消化率,并在降解过程中与钙、镁等矿物质结合,影响瘤胃微生态稳定。另外,脂肪可能发生结构的变化,转换为反式脂肪酸。
 
图3 硬脂酸和油酸结构
        所以在考虑添加过瘤胃脂肪的第一个问题,是要避免对纤维消化的影响。脂肪由脂肪酸组成,第一行是饱和脂肪酸,第二行为不饱和脂肪酸。有1个、2个或者3个双氢键的脂肪酸我们都归类为不饱和脂肪酸。
        我们将油脂类原料从脂肪酸方面出发进行分类的时候,大概分为5种。牛奶中大概400种脂肪酸,主要来自5种脂肪酸的转化:C16:0棕榈酸和C18:0硬脂酸是2种饱和脂肪酸,C18:1油酸、C18:2亚油酸和C18:3亚麻酸是3种不饱和脂肪酸。根据最新的研究结果,我们主要关注棕榈酸、油酸。
 
图4 5种奶牛常用脂肪酸
 
图5 奶牛常规原料的脂肪酸组成
        在常用的饲料中棕榈酸的含量很少(紫色),更多的是亚油酸(灰色)。
 
图6 脂肪酸在瘤胃中的消化
        脂肪酸在瘤胃中的消化主要分为2步:
        酶的作用:甘油三酯进入瘤胃,在微生物脂肪酶作用下酶解,释放单个脂肪酸;
        微生物作用:在微生物氢化作用下将双氢键变成饱和键。
        从图6中可以看出,不饱和脂肪酸会在瘤胃中发生氢化作用,转化为硬脂酸。牛采食的脂肪在瘤胃中降解氢化后,不饱和脂肪酸中大概有1/3转化为棕榈酸,2/3转化为硬脂酸。所以要给牛饲喂瘤胃不溶脂肪,或者高棕榈酸脂肪。
 
图7 甘油三酯在体内的降解
        我们以日粮中甘油三酯为例,介绍奶牛机体对脂肪的降解。饱和脂肪酸离开瘤胃进入小肠后,在胆汁盐和胰液的作用下变成微胞并进一步降解变成酯类通过肠膜,通过肠粘膜吸收在血液中转运。这个过程提醒我们,当我们给奶牛添加脂肪的时候,如果添加游离脂肪酸在瘤胃中会有一个转化过程。
 
图8 美国脂肪研究数据
        从图8中可以看出,牛总脂肪摄入量增加时,脂肪酸的消化率降低。即当奶牛为满足产奶需求摄入更多脂肪的时候,则预期的脂肪总消化率降低。
 
图9 不同脂肪酸采食量与消化率的情况
        从图9中可以看出,虽然牛棕榈酸采食量增加,棕榈酸消化率基本稳定在75%左右。然而硬脂酸摄入量越多,硬脂酸消化率越低,负相关关系明显。结合图9,我们可以理解为奶牛采食脂肪量和消化率的负相关关系主要来源于硬脂酸,所以未来给奶牛添加脂肪的时候,要考虑棕榈酸比例较高的脂肪。
 
图10 油酸真胃灌注与总脂肪酸消化率
        我们通过将油酸直接灌注到真胃,观察灌注量和脂肪消化率的情况。从图10中可以看出,随着油酸灌注量的增加,总脂肪酸的消化率增加。
        专家通过给牛补充油酸,发现C16:0,C18:0或C18:1影响卵母细胞或者卵泡发育;C16:0和C18:0延缓卵泡发育,当二者摄入量增加,延缓效果加剧。与C16:0,C18:0相反C18:1改善了卵母细胞发育。另外也有研究表明,高脂肪-高油酸日粮可提高卵泡质量。
        所以我们给牛添加油酸的时候要注意:
        ◆必须以过瘤胃的方式提供;
        与钙结合,脂肪酸钙盐是唯一有效地提供油酸给小肠的途径
        释放最大能量,改善繁殖
        棕榈酸被用来改善乳脂,仍然缺少该脂肪酸的代谢方式及对奶牛生产性能影响的研究需要确立使用高棕榈酸添加的实践建议
有相关研究表明,C16:0刺激了脂肪重新合成,一起参与脂肪酸转化为甘油三酯C16:0是酯化反应中相应结合位点,合成完美脂肪酸其它脂肪酸不是中性就是抑制。棕榈酸对产奶量的影响较小,但可显著提高乳脂率和头日乳脂产量。
        脂肪酸对产奶的影响
        代谢能分配于产奶还是体组织取决于日粮类型/代谢能来源,即生成葡萄糖的养分趋于合成体组织胎次泌乳阶段会把摄入的能量用于产奶;奶牛基因型不同,对能量分配不同营养分配基本取决于胰岛素
 
图11 棕榈酸和油酸影响能量分配(高峰后)
        当棕榈酸摄入量提高,用于产奶的能量分配提高;油酸的摄入增加,能量用于合成体脂的比例增加。这些数据告诉我们如何在泌乳期应用C16:0和C18:1?C16:0和C18:1(以及 C18:3)是关键脂肪酸,通过添加可以获得产奶量和/或繁殖力我们必须考虑在日粮中添加脂肪时其脂肪酸组成满足不同的需求!
        我们已经介绍了奶牛添加脂肪消化率的新信息能量从摄入到分配和运用,在体内有不同的去处,比如用于维持身体需要、产奶、组织储存、净能以及其他用途。奶牛吸收的脂肪酸在体内则有2个转化途径,一个分配于脂肪组织用于合成脂肪或者牛奶,或者通过氧化反应给牛提供能量
奶牛产后对营养的第一需求是产奶,当越过泌乳高峰之后,奶牛开始恢复体况,为下次产犊牛做准备。奶牛体内养分的分配都是依靠胰岛素调节,那么我们需要考虑2个方面:
        胰岛素如何影响养分分配?
        奶牛合成胰岛素的含量是多少?
        在泌乳早期,脂肪组织对胰岛素的敏感度较低,大部分能量用于产奶;泌乳中后期,敏感性增加,会促进更多的养分合成更多的激素。那么我们要考虑哪种脂肪酸对胰岛素产生影响呢?
 
图12 不同脂肪和纤维比例对胰岛素的影响
 
表1 不同脂肪和纤维比例(对应图12)
%DM
低纤低脂
低纤高脂
高纤低脂
高纤高脂
酸性洗涤纤维
31.0
29.8
35.8
34.5
淀粉
24.2
23.8
17.6
17.3
粗脂肪
2.8
4.6
2.7
4.5
 从图12中可以看出,不同粗纤维和脂肪酸的比例对胰岛素的含量有影响,但是所有的脂肪酸影响一样吗?
 
图13 不同种类脂肪比例对产奶量和乳脂率的影响
 
图14 不同种类脂肪的比例对奶牛体重和血清胰岛素的影响
        我们比较了不同种类脂肪的比例对奶牛生产的影响。图13中第一列为对照组,第二列80%棕榈酸,第三列40%棕榈酸+40%硬脂酸,第四列为45%棕榈酸+35%油酸。三个试验组都提高了产奶量,添加棕榈树含量高的能提高乳脂率。我们也对奶牛体重和胰岛素含量的变化情况进行了分析,第四列能提高体重,血清中胰岛素含量也最高。
 
图15 不同脂肪的摄入及分配
        从图15中可以看出,牛摄入棕榈酸的含量越多,分配于产奶的能量越多;牛摄入的油酸含量越多,分配于体重的能量越多。那么我们如何运用这些数据信息,并对经产牛进行添加呢?我们将脂肪酸混合物按照日粮干物质1.5%添加给泌乳头3周奶牛看一下结果。黑色对照组,无脂肪添加;红色 80% C16:0, 10% C18:1橙色70% C16:0, 20% C18:1蓝色60% C16:0, 30% C18:1
 
图16 不同比例的棕榈酸和油酸对奶牛的影响
        从图16中可以看出,棕榈酸和油酸比例为60%:30%时(蓝色),产后干物质采食量最高,并恢复更快,能量矫正奶产量3周后最高,体重下降最少。对于牧场营养师来说,肯定选择蓝色。
        C16:0可能会促进泌乳早期奶牛营养成分分配于产奶,加速体重损失C18:1会平衡营养成分用于产奶和体脂储存那么胰岛素的影响原理是什么呢?棕榈树能够降低身体对胰岛素的反应,缓解应激,帮助奶牛将吸收的更多的能量用于产奶。油酸则可以维持高水平血浆胰岛素
研究报告通过真胃灌注油酸,随着油酸含量增加,血液中胰岛素含量增加。这里产生一个矛盾,油酸灌注量增加,胰岛素水平增加;棕榈酸使牛对胰岛素反应降低。这样我们就需要考虑油酸和棕榈树的比例。
 
图17 控制泌乳期C16:0/C18:1比例
        泌乳早期目的是多产奶,并使健康的奶牛进入正常的繁殖周期,这个阶段就要保持C16:0/C18:1的比例小,给牛提供更多油酸,提高脂肪的消化率,提高胰岛素的合成量,保证产奶的同时保证奶牛自身健康。泌乳中期,产量开始下降,应该已经配种或者妊娠,就需要提高棕榈酸的比例,缓解产奶量的下降。
        总结
        设计日粮时我们应该考虑脂肪酸而不仅仅考虑脂肪;
        为了达到高产、高乳脂率,保证泌乳早期健康和繁殖能力,我们要平衡日粮中的C16:0 和C18:1的比例;
泌乳早期C16:0/C18:1的比例低,泌乳中期该比例应高。
 





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