魏元浩 陈誉华 王敬林 王阔鹏 潘旻 赵国琦 黄倩倩

摘要： 為探究在泌乳奶牛日粮中添加大蒜素对奶牛生产性能、乳成分、瘤胃发酵参数和血清生化指标的影响，本研究选择生理状态相近的中国荷斯坦泌乳奶牛32头，随机分为4组，每天分别补充大蒜素0 g、50 g、100 g和150 g，测定生产性能、乳成分、瘤胃发酵参数和血清生化指标。结果表明，添加大蒜素提高了奶牛采食量（ P < 0.05），150 g/d 组在正饲期60 d时产奶量提高（ P < 0.05），100 g/d 组在正饲期30 d时乳脂率显著增加（ P < 0.05）;添加大蒜素降低了体细胞数和碱性磷酸酶含量（ P < 0.05），提高了总挥发性脂肪酸含量（ P < 0.05）和免疫球蛋白A、 免疫球蛋白G含量（ P < 0.05）。100 g/d 组血清中总蛋白和球蛋白含量显著升高（ P < 0.05）。综上，大蒜素改善了奶牛生产性能、乳品质，提高了免疫机能。

关键词： 大蒜素; 泌乳奶牛; 生产性能; 乳成分; 瘤胃发酵参数; 血清生化

中图分类号： S823.9+1   文献标识码： A   文章编号： 1000-4440（2022）03-0714-07

Effects of allicin on production performance， milk composition， rumen fermentation parameters and serum biochemistry of lactating dairy cows

WEI Yuan-hao 1 ， CHEN Yu-hua 1 ， WANG Jing-lin 1 ， WANG Kuo-peng 1 ， PAN Min 1 ， ZHAO Guo-qi 1，2，3 ，HUANG Qian-qian 1

（1. College of Animal Science and Technology， Yangzhou University， Yangzhou 225009， China; 2.Institutes of Agricultural Science and Technology Development， Yangzhou University， Yangzhou 225009， China; 3.Joint International Research Laboratory of Agriculture and Agri-Product Safety， the Ministry of Education of China， Yangzhou University， Yangzhou 225009， China）

Abstract： In order to explore the effects of allicin on the production performance， milk composition， rumen fermentation parameters and serum biochemical indices of lactating dairy cows， 32 Chinese Holstein lactating dairy cows with similar physiological status were randomly divided into four groups. Allicin 0 g， 50 g， 100 g and 150 g were supplemented every day to determine the production performance， milk composition， rumen fermentation parameters and serum biochemical indices. The results showed that the addition of allicin increased the feed intake of dairy cows （ P < 0.05）， the milk yield of 150 g/d group increased during the 60 days formal feeding period （ P < 0.05）， and the milk fat rate of 100 g/d group increased significantly during the 30 days formal feeding period （ P < 0.05）. Allicin decreased the number of somatic cells and the content of alkaline phosphatase （ P < 0.05）， increased the content of total volatile fatty acid （ P < 0.05） and the contents of immunoglobulin A and immunoglobulin G （ P < 0.05）. The contents of total protein and globulin in serum increased significantly in 100 g/d group （ P < 0.05）. In conclusion， allicin can improve the production performance， milk quality and immune function of dairy cows.

Key words： allicin; lactating cows; production performance; milk composition; rumen fermentation parameters; serum biochemistry

随着畜牧业的快速发展，消费者更注重畜牧产品质量，2020年农业农村部规定禁止使用饲用抗生素，“无抗”养殖成为发展趋势。大蒜素，是一种含硫化合物 [1] ，在动物生产中常作添加剂使用，可以改善饲料风味、提高采食量和生产性能 [2] 。大蒜素也是一种广谱抗菌药，安全高效、无残留、不易产生耐药性，可以提高机体抗病能力、抑菌、减少疾病、促生长 [3] 。在如今规模化养殖中需要使用合适的添加剂来保证经济效益和畜产品质量的双增长，所以添加剂的研究成为畜牧业发展的重点，大蒜素在奶牛养殖中使用的研究较少。本试验通过在泌乳奶牛日粮中添加不同量的大蒜素探究其在奶牛养殖中的应用效果，为大蒜素在奶牛养殖中的开发应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

大蒜素，河南白云牧港生物科技有限公司产品。

1.2 试验方法

试验在上海忆南农牧场进行，选择32头栓系式饲养的中国荷斯坦泌乳奶牛（体质量668 kg、已经泌乳30 d、产犊3～ 4胎、日平均泌乳量35.81 kg），每天4∶ 30、9∶ 30和16∶ 30使用全混合日粮（表1）饲喂，自由采食和饮水，在每天早晨4∶ 30喂料时将大蒜素手动混匀在全混合日粮中饲喂奶牛，根据每天每头奶牛饲喂大蒜素质量的不同，将试验分为4组，分别为0 g/d 组、50 g/d 组、100 g/d 组和150 g/d 组，每组8头奶牛，预饲7 d，正饲63 d。

1.3 样品采集与指标测定

1.3.1 饲料营养水平的测定 饲料样品参考王锦荣 [4] 和巩帅 [5] 的方法测定饲料样品干物质含量（ DM ）、粗蛋白质含量（ CP ）、粗灰分含量（ Ash ）、中性洗涤纤维含量（ NDF ）、酸性洗涤纤维含量（ ADF ）、钙含量（ Ca ）、磷含量（ P ）。

1.3.2 采食量 干物质采食量（ DMI ）=（喂料量-余料量）× DM ，从正饲期第1 d开始连续3 d、第30 d开始连续3 d、第60 d开始连续3 d，每天3次记录每头奶牛的平均喂料量和余料量，饲料转化率=产奶量×（0.4+15× 乳脂率）/ DMI  [5] 。

1.3.3 产奶量及乳成分 记录每头奶牛每天的产奶量。在正饲期第1 d、第30 d、第60 d每天2∶00 、9∶00 和16∶00  时3次采集牛奶样品，每次连续2 d，将1 d内采集的牛奶样品分别取20 ml、15 ml、15 ml加入盛有重铬酸钾的试管中摇匀 [5] ，送至上海光明牧业有限公司检测乳成分（乳脂率、乳蛋白率、非脂固形物含量、乳糖率、尿素氮、体细胞数）含量，4% 标准乳产量（ FCM ）=产奶量×（0.4+ 0.15× 乳脂率）。

1.3.4 瘤胃液样品的采集与处理 正饲期第1 d、30 d、60 d，在晨饲2～ 3 h后采集100 ml瘤胃液，测定pH值后用4层纱布过虑，然后按照杨宏波等 [6] 的方法测定铵态氮（NH+4 -N）和挥发性脂肪酸（VFA）浓度。

1.3.5 血液样品采集 正饲期第1 d、30 d、60 d，在晨饲2～ 3 h后进行奶牛尾静脉采血，制备血清，用全自动生化分析仪检测葡萄糖（GLU）、总胆固醇（CHO）、甘油三酯（TG）、高密度脂蛋白（HDL）、低密度脂蛋白（LDL）、总蛋白（TP）、白蛋白（ALB）、球蛋白（GLO） [7] 、免疫球蛋白A（IgA）、免疫球蛋白G（IgG）、免疫球蛋白M（IgM）、谷丙转氨酶（ ALT ）、谷草转氨酶（ AST ）、碱性磷酸酶（ ALP ）含量 [4] 。

1.4 数据统计分析

采集的数据采用Excel 2019整理后用SPSS 25.0进行显著性分析 [5] 。

2 结果与分析

2.1 添加大蒜素对奶牛生产性能的影响

由表2可知，试验组50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组在正饲期第1 d、第30 d、第60 d时采食量都显著高于0 g/d 组（对照组）（ P < 0.05），其中150 g/d 组增加最多，且随着饲喂大蒜素时间的延长，采食量逐渐增加，增幅逐渐减小; 50 g/d 组、100 g/d 組、150 g/d 组在正饲期第1 d、第30 d时产奶量和4%标准乳产量差异均不显著（ P > 0.05），150 g/d 组在正饲期第60 d时产奶量和4 %标准乳产量均显著增加（ P < 0.05）。

2.2 添加大蒜素对奶牛乳成分的影响

由表3可知，与0 g/d 组（对照组）相比，100 g/d 组在正饲期第30 d时乳脂率显著升高（ P < 0.05）;150 g/d 组在正饲期第30 d、第60 d时乳蛋白含量显著增加（ P < 0.05）;50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组在正饲期第60 d时尿素氮含量显著增加（ P < 0.05）;在正饲期第30 d、第60 d时， 50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组均显著降低了体细胞数（ P < 0.05）;大蒜素对乳糖含量、非脂固形物含量影响均不显著（ P > 0.05）。

2.3 添加大蒜素对瘤胃发酵参数的影响

由表4可知，与0 g/d 组（对照组）相比，100 g/d 组和150 g/d 组在正饲期第30 d时瘤胃液pH显著降低（ P < 0.05）;100 g/d 组在正饲期第30 d时乙酸含量显著提高（ P < 0.05）;50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组在正饲期第30 d时总挥发性脂肪酸含量均高于对照组（ P < 0.05）; 50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组在正饲期第0 d、30 d、60 d时铵态氮含量、丙酸含量、异丁酸含量、丁酸含量、异戊酸含量、戊酸含量以及乙酸/丙酸（ A/P ）差异不显著（ P > 0.05）。

2.4 添加大蒜素对血清生化指标的影响

由表5可知，与0 g/d 组（对照组）相比，100 g/d 组在正饲期第30 d、 第60 d时总蛋白含量和球蛋白含量均显著升高（ P < 0.05）;100 g/d 组和150 g/d 组在正饲期第30 d时白蛋白含量显著升高（ P < 0.05），150 g/d 组白蛋白含量在正饲期第60 d显著升高（ P < 0.05）;50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组在正饲期第30 d、第60 d时碱性磷酸酶含量均显著降低（ P < 0.05）; 50 g/d 、100 g/d 、150 g/d 在正饲期第30 d、第60 d时免疫球蛋白A含量均显著高于对照组（ P < 0.05）;100 g/d 组、150 g/d 组在正饲期第30 d时免疫球蛋白G含量显著升高（ P < 0.05），50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组在正饲期第60 d时免疫球蛋白G含量显著升高;免疫球蛋白M各组间差异不显著（ P > 0.05）;50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组在正饲期第0 d、第30 d、第60 d时葡萄糖含量、甘油三酯含量、总胆固醇含量、高密度脂蛋白含量、低密度脂蛋白含量、谷草转氨酶含量、谷丙转氨酶含量差异均不显著（ P > 0.05）。

3 讨 论

3.1 添加大蒜素对奶牛生产性能的影响

奶牛干物质采食量是奶牛生产中重要的指标，其大小决定了产奶量、产奶效率和乳品质，也影响奶牛生长发育 [8] 。关于大蒜素对奶牛干物质采食量影响的研究较少，莫慧诚等 [9] 研究发现，用大蒜油和肉桂醛饲喂奶牛提高了奶牛的干物质采食量。张勇等 [10] 在肉牛日粮中添加大蒜油，肉牛的干物质采食量提高了4.1%。本试验中，与对照组相比，50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组在正饲期第1 d、第30 d、第60 d时 DMI 均显著提高（ P < 0.05），赵倩芸等 [11] 和侯玉洁 [2] 指出，大蒜素有特殊的香味，刺激胃肠蠕动和消化酶分泌，使饲料的适口性增加，从而提高采食量，本试验中采食量可能也是因此而提高。

牛奶被称为“液态黄金”，奶牛产奶量的高低直接影响着奶牛养殖的经济效益，全世界都在探索如何提高产奶量。而产奶量不仅受到遗传因素、个体差异的影响，更受到精准饲养管理、乳腺组织发育和激素调节等因素的影响 [12] 。吴雪利等 [13] 研究发现，饲喂大蒜素可以显著提高奶牛产奶量;刘敏等 [14] 用25 %大蒜素饲喂奶牛30 d时产奶量显著高于对照组。本试验中饲喂大蒜素150 g/d 组在正饲期第60 d时可以使产奶量显著升高（ P < 0.05），朱雯等 [15] 指出大蒜素促进反刍动物采食和改善免疫功能是提高生产性能的关键因素，本试验中产奶量的升高可能也是此原因。

3.2 添加大蒜素对奶牛乳成分的影响

产奶量和乳品质是衡量奶牛经济价值的硬性指标，而乳品质取决于乳中的乳脂含量、乳糖含量、乳蛋白含量、体细胞数等指标，这些指标的优劣主要由营养管理决定 [16] 。本试验中，100 g/d 组在正饲期第30 d时乳脂率显著升高（ P < 0.05），试验组在正饲期第0 d、第30 d、第60 d非脂固形物含量差异均不显著（ P > 0.05），与金萍等 [17] 的研究结果一致。有研究发现，乳糖含量与体细胞数呈负相关 [12] ，试验各组在各个时间点的乳糖含量差异不显著，可能是试验各组的体细胞数变化小导致的。在试验中，饲喂大蒜素150 g/d 组在正饲期第30 d、第60 d时乳蛋白含量显著增加（ P < 0.05），也许是饲喂大蒜素能提高机体蛋白质的合成与利用的代谢效率导致的 [18] 。试验组在正饲期第60 d时尿素氮含量均显著增加（ P < 0.05），有研究发现，当乳蛋白含量> 3.0%时，乳蛋白含量和尿素氮含量呈负相关，乳蛋白含量< 3.0%时，呈正相关 [19] ，本试验中试验组随着饲喂天数的增加，乳蛋白含量和尿素氮含量都逐渐升高，原因可能是干物质采食量的增加加大了饲料蛋白质的攝入，使机体对氮的利用率增加，从而使尿素氮含量增加。乳中体细胞数常被作为重要标准来评价奶牛机体和乳品质状况，研究发现饲喂大蒜素可以降低奶牛体细胞数 [16] 。朱雯等 [15] 指出，大蒜素具有抑菌、杀菌和抗炎作用，可以降低乳房炎的感染率，从而使乳中体细胞数降低。本试验中50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组在正饲期第30 d 、第60 d时体细胞含量均显著降低（ P < 0.05）。

3.3 添加大蒜素对奶牛瘤胃发酵参数的影响

瘤胃液pH是反映瘤胃发酵情况和微生物生长情况的重要生理指标之一，适宜的pH值保证了瘤胃微生物的正常生长、繁殖和瘤胃的发酵活动 [20] 。瘤胃液pH值与唾液分泌量及唾液中缓冲盐的含量、食糜中挥发性脂肪酸、乳酸含量有关。柏东星 [21] 研究发现，用大蒜氧化物饲喂山羊显著降低了pH（ P < 0.05）。本试验中，50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组在各个时间点瘤胃pH值均为6.47～ 6.86，在连续饲喂30 d后，100 g/d 组和150 g/d 组pH显著降低（ P < 0.05），结果与柏东星一致。

铵态氮反映了日粮中蛋白质的脱氨基过程和碳骨架通过氨化生成氨基酸进而合成微生物蛋白质过程的动态平衡关系 [22] ，Wanapat等 [23] 和Poungchompu等 [24] 研究发现，铵态氮的正常含量范围为5～ 30 mg/dl ，过高会导致氮的损失，过低会影响瘤胃中菌体蛋白质的合成。本试验中50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组铵态氮含量没有差异，介于9.14～ 10.66 mg/dl ，在正常范围内，说明添加不同量的大蒜素不影响奶牛对蛋白质的吸收。

挥发性脂肪酸作为瘤胃内发酵的终产物，可以用来衡量瘤胃内的发酵情况 [25] ，也是反刍动物生命活动的主要能源，可提供约75 %的能量 [26] 。Wisitiporn等 [27] 研究发现，在泌乳奶牛日粮中添加大蒜素对挥发性脂肪酸含量没有影响。Busquet等 [28] 研究发现，在奶牛日粮中添加大蒜油可以使瘤胃中总挥发性脂肪酸含量和乙酸含量降低，丙酸含量和丁酸含量增加。本试验中，试验组50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组在正饲期第30 d时总挥发性脂肪酸含量增加，瘤胃液pH有可能因此降低;100 g/d 组在正饲期第30 d时乙酸含量显著增加（ P < 0.05）;其余挥发性脂肪酸组成部分随着饲喂时间的增加试验组与对照组差异不显著，与Busquet的研究结果不一致，原因可能是试验原料不同。

3.4 添加大蒜素对泌乳奶牛血清生化指标的影响

血糖通常情况下指的是血液中的葡萄糖，它是能够反映机体能量代谢的指标 [29] 。总胆固醇是机体细胞膜的构成之一，也是胆汁酸和维生素D合成的重要原料 [30] 。甘油三酯是由长链脂肪酸以及甘油形成的脂肪分子 [31] ，组织可以利用甘油三酯为机体提供能量。本试验中50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组葡萄糖含量、总胆固醇含量、高密度脂蛋白含量、低密度脂蛋白含量与对照组没有差异，说明添加大蒜素对泌乳奶牛的能量代谢没有负面影响。

血清中白蛋白和球蛋白总和为总蛋白，能够参与机体蛋白质代谢和相关的免疫反应 [16] ，能够维持血浆胶体渗透压 [32] 。机体感染病菌时会造成总蛋白含量和白蛋白含量升高，所以这2个指标可以用来判定动物健康状况。本试验中，100 g/d 组在正饲期第30 d、第60 d时总蛋白含量和球蛋白含量均显著提高（ P < 0.05）， 150 g/d 组在正饲期第30 d、第60 d 时白蛋白含量显著提高（ P < 0.05），刘敏等 [14] 用大蒜素飼喂哈萨克羊，发现羊血清中球蛋白含量增加，与本试验研究结果一致，说明添加大蒜素能够在一定程度上提高奶牛的免疫机能。

谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶存在于肝脏中，可以用来判断肝脏的健康状况，当肝脏受到损坏时，谷丙转氨酶、谷草转氨酶、碱性磷酸酶会被大量分泌从而使它们在血液中的含量升高 [33] 。本试验中50 g/d 组、100 g/d 组、150 g/d 组在正饲期第30 d、第60 d时均显著降低了碱性磷酸酶的含量（ P < 0.05），说明添加大蒜素对奶牛肝脏有一定的保护作用，可以降低肝脏的损伤。免疫球蛋白A、免疫球蛋白G、免疫球蛋白M由B淋巴细胞产生，具有抗菌、消炎、抗病毒等作用 [34] ，能够反映机体免疫水平。本试验中100 g/d 组、150 g/d 组在正饲期第30 d、第60 d时均能显著提高免疫球蛋白A、免疫球蛋白G含量（ P < 0.05），说明大蒜素可在一定水平上改善奶牛机体免疫功能。

本研究结果表明，添加100 g/d 、150 g/d 大蒜素在正饲期第30 d、第60 d时可以提高奶牛生产性能、改善乳品质、调节瘤胃发酵环境和提高免疫机能。从提高生产效益和提高产品质量的角度考虑，建议在奶牛日粮中添加大蒜素100～150 g/d ，连续饲喂60 d以上。

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（责任编辑：陈海霞）

收稿日期：2021-09-09

基金项目：国家自然科学基金项目（31902191）;现代农业产业技术体系专项（CARS-36）

作者简介：魏元浩（1996-），男，河南郑州人，硕士研究生，研究方向为反刍动物营养等。（E-mail）weiyuanhao1911@163.com

通訊作者：黄倩倩，（E-mail）huangq0315@126.com