钟荣珍 高艳霞 李秋凤 曹玉凤 李建国*

(1.河北农业大学动物科技学院，保定 071001;2.中国科学院东北地理与农业生态研究所，长春 130012;3.河北省牛羊胚胎工程技术研究中心，保定 071001;4.河北农业大学养牛科学研究所，保定 071001)

随着人们生活水平的提高，消费者越来越重视乳制品的营养价值和保健作用。1988年出席美国威斯康星州奶业委员会乳脂圆桌会议的营养学家们推荐的理想乳脂脂肪酸组成为多不饱和脂肪酸(PUFA)高于10%、饱和脂肪酸(SFA)低于8%、单不饱和脂肪酸(MUFA)约为82%。而目前的乳制品的乳脂包含约5%的PUFA、25%的MUFA和70%的SFA，两者相差很大。因此，通过饲粮来调控乳脂脂肪酸组成，使其更符合人类健康食品的标准成为近年来的研究热点之一。牛奶中脂肪酸组成受饲粮中脂肪来源和水平的影响，饲粮中常使用脂肪酸钙[1-2]、植物油[3]、鱼油[3]及油料籽实[4-5]等作为调控牛奶脂肪酸组成的重要物质，这些物质可以优化脂肪酸组成，提高牛奶品质。全棉籽(WSC)既能提供能量和蛋白质，又能提供有效纤维，是一种很好的反刍动物饲料原料[6-11]，适量添加可以提高奶牛的乳脂率[12-13]和产奶量[14-15]。全棉籽是一种高能量饲料原料，脂肪含量高达19.3%，其中不饱和脂肪酸含量达70%[16]，可以提高奶牛的乳脂率[12-13]，在国外，全棉籽大多直接用于饲喂反刍动物[19]，在美国72%的牛使用全棉籽作为脂肪添加物。而我国目前全棉籽多用于榨取食用油，剩下的饼粕用于配制动物饲料。国内外有关全棉籽在奶牛生产上应用的研究大多关注对泌乳性能的影响，有关其对乳脂脂肪酸组成的研究报道较少[1，6-8，12-13]。本试验拟通过在泌乳早期的荷斯坦奶牛饲粮中添加不同比例的全棉籽，研究饲粮全棉籽与奶牛的泌乳性能及乳脂中PUFA的关系，为在奶牛生产中应用全棉籽提高牛奶品质提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验动物

本试验于2006年3月1日至2006年6月21日在河北省石家庄市栾城县国富盛邦奶牛场进行。根据试验牛的胎次(2～3胎)、产奶量、产犊日期接近且健康无疾病的原则，选择8头泌乳早期中国荷斯坦奶牛，随机分为4组，每组2个重复，每个重复1头牛。

1.2 试验设计与饲养管理

采用4×4拉丁方试验设计，每个试验期均为28 d，其中预试期为7 d，正试期为21 d。饲粮分为4个组，A组为对照组，饲喂基础饲粮;B、C和D组分别饲喂含5%、10%和15%全棉籽的试验饲粮，所含的全棉籽替代部分基础饲粮中的精饲料、青贮和谷草。全棉籽营养水平见表1，试验饲粮组成及营养水平参见表2。

本试验供试牛单槽饲喂，每日饲喂3次(08:30、14:30和 20:30)，采 用全混合日 粮(TMR)，自由饮水，每天挤奶2次，分别在08:30和19:30采用管道式挤奶机挤奶。牛舍每2周消毒1次。在试验开始前用左旋咪唑对奶牛进行驱虫。

表1 全棉籽营养水平(干物质基础)Table1 Nutrient levels of WCS(DM basis) %

1.3 样品收集、处理与分析

每阶段正试期内连续记录3 d的产奶量，每天收集2次奶样，根据每次产奶量多少按比例混合均匀，分别放入带盖玻璃瓶中，采用乳成分分析仪(MILKYWAY90型，杭州三博科技有限公司)测定乳成分。乳脂脂肪酸组成采用气相色谱法(GB/T 17377—1998动植物油脂脂肪酸甲酯制备)。

1.4 数据处理与统计分析

数据用平均值±标准差表示，采用SPSS 11.5软件对测得数据进行方差分析，并用Duncan氏法进行多重比较。

2 结果

2.1 饲粮不同比例全棉籽对奶牛产奶量的影响

由表3可见，全棉籽能够提高奶牛的产奶量和校正乳产量。B、C、D组产奶量比A组分别提高了0.90、1.16和 1.08 kg/d(P ＞0.05)。B、C和D组的校正乳产量比A组分别提高1.30(P＞0.05)、3.55(P ＜0.01)和 3.32 kg/d(P ＜0.01)，且C和D组均显著高于B组(P＜0.05)。

2.2 饲粮不同比例全棉籽对乳成分的影响

由表4可见，全棉籽能够极显著地提高奶牛的乳脂率(P＜0.01)，其中C和D组比A组的乳脂率分别提高18.10%(P＜0.01)和17.51%(P＜0.01)，比B组的乳脂率分别提高14.37%(P＜0.01)和13.79%(P＜0.01)。饲粮不同比例全棉籽对乳蛋白率、乳糖率和乳非脂固形物率都没有显著的影响(P＞0.05)。

2.3 饲粮不同比例全棉籽对乳脂脂肪酸组成的影响

2.3.1 乳脂脂肪酸组成

由表5可见，全棉籽对奶牛的乳脂脂肪酸组成具有显著的影响，提高了不饱和脂肪酸含量。B、C、D 组 C8∶0、C10∶0、C12∶0 含量都低于 A 组。C组C14∶1的含量比 A组提高了43.06%(P＜0.01)。C和D组C15∶0含量比A组分别降低了25.83%(P＜0.01)和47.97%(P＜0.01)。B、C和D组C17∶0、C20∶0的含量都低于 A 组，但在不同程度上均提高了 C18∶1、C18∶2 和 C18∶3 的含量，其中A和 C组C18∶1含量分别为6.10%和8.94%;B和 D组C18∶2的含量显著高于 A组(P＜0.05);C和D组C18∶3的含量极显著高于A组(P＜0.01)。饲喂全棉籽提高了乳脂中ω-6和ω-3 PUFA的含量，同时也影响了它们的比值大小。

表2 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础)Table2 Composition and nutrient levels of experimental diets(DM basis) %

表3 饲粮不同比例全棉籽对产奶量的影响Table3 Effects of dietary WCS percentage on milk yield kg/d

表4 饲粮不同比例全棉籽对乳成分的影响Table4 Effects of dietary WCS percentage on milk composition %

表5 饲粮不同比例全棉籽对乳脂脂肪酸组成的影响Table5 Effects of dietary WCS percentage on fatty acid composition of milk fat

2.3.2 乳脂中不同链长脂肪酸

由表6可见，饲粮中全棉籽比例显著地影响乳脂中不同链长脂肪酸含量，B和C组短链脂肪酸含量与A组相比都显著降低了(P＜0.05)。各组中链脂肪酸含量分别为40.76%、38.60%、37.44%、31.63%，B、C、D 3个试验组的中链脂肪酸的含量都低于A组，其中D组显著低于A组(P＜0.05)，但各试验组之间差异不显著(P＞0.05)。B组长链脂肪酸的含量极显著地高于A组(P＜0.01)，C和D组显著高于A组(P＜0.05)。

2.3.3 乳脂中脂肪酸饱和度

由表7可见，全棉籽添加改善了乳脂脂肪酸饱和度。各全棉籽组SFA和MUFA的含量下降了，其中B和C组的SFA含量比A组分别降低了27.10%和28.41%(P＜0.01)。C组MUFA的含量比A组升高了5.22%(P＜0.05);B、C和D组的PUFA含量比A组分别提高了7.55%(P＜0.01)、4.84%(P＞0.05)和 8.93%(P ＜0.01)，这3组间无显著差异(P＞0.05)。

3 讨论

3.1 饲粮全棉籽比例对常规乳成分的影响

在国外奶牛生产中，全棉籽的应用很普遍，但饲喂的方式和用量各有不同。Bernard等[19]研究了全棉籽及不同保护层处理全棉籽对娟珊牛的影响，结果表明具有保护层组产奶量比对照组略有提高(分别是23.9和22.2 kg/d)，但是产奶效率却降低(分别是0.85和0.87)，对乳蛋白和乳糖无影响，可见经过涂层处理的全棉籽效果不佳。本试验采用添加不同比例的未经任何处理的带绒全棉籽，试验组校正乳产量比对照组极显著增加，可能是由于全棉籽是一种含脂肪较高的油料籽实，它的籽壳对棉籽脂肪具有一定的“保护”作用，以这种油料籽实的形式外加的脂肪能在一定程度上避免瘤胃微生物对脂肪的氢化作用，也减少了瘤胃发酵作用，使甘油三酯到达后部胃肠道被动物体消化吸收的比例增大，也在一定程度上降低了脂肪对纤维消化率的抑制作用，从而增加了产奶量。

表6 饲粮不同比例全棉籽对不同链长脂肪酸含量的影响Table6 Effects of dietary WCS percentage on contents of fatty acids with different chain length %

表7 饲粮不同比例全棉籽对饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量的影响Table7 Effects of dietary WCS percentage on contents of SFA，MUFA and PUFA %

本试验添加全棉籽提高了乳脂率，和几项研究结果一致[1，6，16-17]，其原因是随着全棉籽的添加，饲粮中精饲料比例下降，可溶性淀粉的摄入量下降，消化过程中丙酸与乙酸的比例下降，增加了乳脂合成的前体物乙酸的含量，从而提高了乳脂率。乳脂率提高的另外一个可能原因是全棉籽中含有较多的PUFA，因为乳中4～14碳的脂肪酸是在乳腺中由醋酸酯合成的，而18碳脂肪酸来源于血脂，血脂主要从饲粮而来，小部分来源于脂肪组织[20]。由于全棉籽脂肪含量较高，且多为不饱和脂肪酸，对乳脂成分影响较大。根据大量的研究结果，已经估测出奶牛饲粮中脂肪含量在7%～8%时养分的利用率最大[21]。

乳蛋白受瘤胃中饲料蛋白质的降解率和微生物蛋白质合成量影响，许多研究表明，添加脂肪会影响瘤胃微生物的合成，降低乳蛋白含量[21-22]，这可能是由于能量的提高降低了谷物的摄取从而使瘤胃中丙酸盐的合成减少。Bertrand等[23]认为添加保护性氨基酸也可以弥补由于添加全棉籽造成的乳蛋白下降。但本试验乳蛋白率并未降低，原因可能是:首先饲喂全棉籽提高奶牛的干物质采食量，奶牛每日的蛋白质摄入量升高了，另外棉籽的外壳硬度较大，在瘤胃形成食糜后降解的速度较慢，所以脂肪在瘤胃中释放速度较慢，且棉绒纤维较短，形成的食糜在瘤胃中的滞留时间较短，对瘤胃微生物的生长影响不大，从而缓解了乳蛋白降低的趋势。

3.2 饲粮全棉籽比例对乳脂脂肪酸组成的影响

刘仕军[5]认为，理想的ω-6和ω-3 PUFA比例应该维持在(4～6)∶1。通过饲粮调控可以增加乳中不饱和脂肪酸的含量，增加乳的营养价值[1-5，25]。Noftsger等[26]比较了奶牛饲喂 14% 全棉籽、14%膨化棉籽、21%膨化脱毒棉籽和28%膨化脱毒棉籽对乳中共轭亚油酸(CLA)含量的影响，结果显示14%棉籽组含量最高，C18∶1含量分别为248.9、201.9、232.0 和230.0 mg/g。本试验结果与其一致，全棉籽组乳中SFA酸含量都低于对照组，而 PUFA含量都高于对照组，尤其是C18∶1的含量，ω-6和 ω-3 PUFA比例更加有利于人类健康的标准。

4 结论

①全棉籽中富含蛋白质、脂肪，尤其是PUFA，在奶牛饲粮中添加一定比例的全棉籽可以显著提高奶牛产奶量和乳脂率，有改善乳品质的作用，尤其是提高乳中长链PUFA的含量，使乳中ω-6和ω-3 PUFA比值符合公认的健康标准。

②综合判断，饲粮干物质基础下适宜的全棉籽比例为10%。

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