吡啶羧酸铬添加饲料对牛乳中铬及乳成分的影响

　　近年来，人类糖尿病、高脂血症、冠心病发病率不断增加，铬作为动物体必需的微量元素，在调节人体和动物的血糖平衡及免疫反应方面发挥着重要作用。给Ⅱ型糖尿病人补铬，不仅可以降低血糖，而且还可以降低血脂。给动脉硬化病人补铬，有利于降低血脂水平。NRC 建议人类饮食中铬推荐剂量为 50～200 μg/d，但奶牛生产中铬的最佳需求量仍不清楚。美国食品与药品监督管理局 2009 年 7 月发布公告，允许丙酸铬作为唯一的铬源添加到奶牛日粮中，添加剂量为 0.5 mg/kg。我国还没有形成奶牛日粮铬添加的相关标准。牛奶已成为我国城乡人民重要的食品，研究奶牛精饲料中添加有机铬，使之通过饲料转化为既适应特殊人群饮用，又对普通消费者安全的富铬牛奶，具有重要意义。

　　本试验选择在热应激期间，研究奶牛日粮中添加不同梯度的吡啶羧酸铬对牛乳中铬及乳成分的影响，旨在为吡啶羧酸铬在奶牛热应激期的安全应用提供依据。

　　1 材料和方法

　　1.1 试验期及试验材料试验于 2013 年 6 月 2 日至 8 月 1 日在太原农牧场金库奶牛场进行，试验期 60 d。正试期开始前预试 7 d。试验采用吡啶羧酸铬产品为铬宝Ⅱ型，有效成分吡啶羧酸铬含量≥9.9%，其中铬元素含量≥1.23%，神舟化工有限公司生产，由山西康牧饲料有限公司提供。

　　1.2 试验奶牛的选择与分组试验选择年龄 1～6 岁、平均胎次 3.3 胎、日产奶 23 kg 的健康荷斯坦奶牛 20 头，采用单因子区组设计，将其分为 4 组，每组 5 头（表 1）。试验奶牛在试验前编号挂牌、驱虫，固定料槽采食。【表1】

　　
　　1.3 试验处理对照组饲喂基础日粮，Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ组在此基础上分别添加铬 4，8，12 mg（/头·d）（表 2）。将试验材料按照每头每天的用量逐级稀释、预混合，形成吡啶羧酸铬添加剂 0.5 kg 小包，标记、贮存在通风干燥处备用。【表2】

　　
　　1.4 试验奶牛基础日粮配方及营养水平试验奶牛日粮精粗比为 1∶1，其中，粗料组成为青贮玉米 85%，谷草 10%，豆腐渣 5%。精料补充料配方及营养成分如表 3 所示。【表3】
 

　　1.5 测定项目及方法1.5.1 温湿度指数（THI）的测定 在牛舍内，距地面 1.5 m 处悬挂干湿球温度计 4 只。试验期间每日定时 3 次（7：00，15：00，21：00）记录牛舍温度和湿度，并换算成 THI。THI＝0.72×（Td＋Tw）＋40.60，其中，Td 为干球温度，Tw 为湿球温度。

　　1.5.2 呼吸率和直肠温度的测定 每周测定 1 次全体供试奶牛的直肠温度、心率和呼吸率。测定时间为 15：00—16：00。

　　1.5.3 产奶量及乳成分的测定 每天测定所有供试牛的产奶量。牛奶中铬和乳成分的测定分别在试验第 0，30，60 d 采集乳样，测定乳中铬（用原子吸收光谱仪按 GB/T 5009.123—2003 方法测定）；乳糖、乳脂、乳蛋白、总固形物用 FOSS FT6000 乳成分自动分析仪测定；乳中体细胞数用 FOSSmatic5000自动分析仪测定。

　　1.6 统计分析试验数据用 Excel 2003 进行初步统计，用 SPSS18.5 软件对数据进行分析, 不同处理间平均值的比较用 LSD 和 Duncan 氏进行多重比较，结果以平均值±标准差表示。

　　2 结果与分析

　　2.1 温湿度指数（THI）全期牛舍平均温度为 24.05 ℃，温湿度综合指数 THI 平均为 75.52。6 月 26—30 日 5 d 时间连续高温，平均温度为 26.5 ℃，THI 达到最高，平均为84.16。一般认为，THI 超过 72，即可对奶牛产生热应激。可见，太原地区 6—7 月供试奶牛处于热应激状态。

　　2.2 对直肠温度、心率、呼吸率的影响由表 4 可知，试验Ⅱ组直肠温度与对照组相比，差异极显着（P＜0.01），试验Ⅲ组与对照组相比，差异显着（P＜0.05）；试验Ⅱ、Ⅲ组呼吸率与对照组相比，差异显着（P＜0.05）。各试验组与对照组心率差异不显着（P＞0.05）。说明奶牛在热应激状态下，体温升高，呼吸率增加，补充 8，12 mg（/头·d）的有机铬对减缓奶牛热应激有显着作用。【表4】

　　
　　2.3 对产奶量的影响由表 5 可知，随着热应激的持续，泌乳期奶牛的产奶量呈下降趋势。各处理组相对于对照组，产奶量均有不同程度的增加。试验 30 d 之前，各处理组相对于对照组，差异不显着，试验 45～60 dⅡ组产奶量与对照组相比，差异显着（P＜0.05），说明补铬一定时间后作用显现，试验全期Ⅱ组比对照组日产奶量增加了 2.20 kg（/头·d）。Ⅰ组、Ⅲ组分别增加了1.84 kg（/头·d）和 1.40 kg（/头·d）。说明在夏季热应激期，补充适当水平的有机铬，可以减缓奶牛产奶量下降趋势，显着提高产奶量，以补充 8 mg（/头·d）吡啶羧酸铬效果明显。【表5】
 

　　2.4 对乳成分的影响由表 6 可知，奶牛日粮中补充 4，8，12mg（/头·d）的吡啶羧酸铬对热应激奶牛乳常规成分（乳脂率、乳蛋白、乳糖、总固形物）无显着影响（P＞0.05）。【表6】

　　
　　2.5 对乳中体细胞数的影响【表7】

　　
　　从表 7 可以看出，奶牛乳中体细胞数试验中期（30 d）、结束（60 d）与初期（0 d）相比，试验组Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ均呈下降趋势而对照组体细胞数则增加。试验结束时，3 个试验组与对照组相比，均呈显着差异（P＜0.05）。体细胞数值是衡量牛奶品质和奶牛健康的重要指标，热应激条件下，泌乳期奶牛免疫力下降，乳房炎症发病率增加，补充适量的有机铬有利于改善奶牛对疾病的抵抗力，有助于对乳房炎等病的控制，提高奶牛在应激条件下的健康水平。

　　2.6 对牛乳中铬含量的影响由山西省畜禽产品质量安全检验监测中心测定，各处理组乳中总铬含量低于 0.3 mg/kg（表 8），符合中华人民共和国卫生标准《NY 5045—2001 无公害食品生鲜牛乳》的铬含量指标（≤0.3 mg/kg）。【表8】

　　
　　3 讨论

　　3.1 对直肠温度、心率、呼吸率的影响有研究表明，应激会增强动物的葡萄糖代谢，导致铬的需求量增加。补铬可以提高应激牛血清免疫球蛋白水平，降低直肠温度。本试验补充 8，12 mg（/头·d）的吡啶羧酸铬对降低奶牛热应激期的直肠温度和呼吸率有显着作用（P＜0.05）。

　　3.2 对产奶量的影响补铬对奶牛产奶量的影响存在争议。禹爱兵等研究表明，补铬可以提高产量 7%～13%；赖安强等研究表明，补铬仅对初产奶牛的产奶性能有效果，经产奶牛不明显；Besong 等研究认为，无论是初产牛还是经产牛，补铬对产量都没有积极的影响。赖安强等在热应激条件下,在奶牛日粮中分别添加 7.2，10.8 mg（/头·d）的吡啶羧酸铬，与对照组相比，产奶量分别提高5.30%和 4.85%，显着提高了热应激状态下泌乳前期奶牛的生产性能。本试验补充 8，12 mg（/头·d）的吡啶羧酸铬，使热应激条件下的经产牛泌乳量分别提高 1.84，2.2，1.4 kg（/头·d），以补充 8 mg（/头·d）吡啶羧酸铬效果最好（P＜0.05）。

　　3.3 对乳成分的影响Besong 等研究表明，对初产牛补铬，乳脂、乳糖及乳总固形物分别提高 12.19%，16.15%和 14.19%，对经产奶牛也具有相似的效果。禹爱兵等研究表明，每头添加 6 mg/d 吡啶羧酸铬或赖氨酸铬时，能够提高奶牛产奶量并改善乳成分。本试验各处理组牛奶乳脂率、乳蛋白、乳糖、总固形物与对照组相比，无显着影响（P＞0.05），仅Ⅱ组乳糖与对照组相比，差异显着（P＜0.05）。

　　3.4 乳中铬的沉积量Anderson在日粮中添加 0.025，0.1，0.2 mg/kgCrCl3·6H2O，发现火鸡肝铬含量提高，可作为富铬食品，而胸肉、非胸肉及其他可食组织铬含量未显着提高。詹凯等研究表明，在泌乳牛日粮中添加 2 mg三价有机铬对铬在乳中的沉积有一定的作用，超过一定剂量，对铬在乳中沉积起阻碍作用。本试验各处理组乳中总铬含量低于 0.3 mg/kg，符合中华人民共和国卫生标准《NY 5045—2001 无公害食品生鲜牛乳》所规定的铬含量指标（≤0.3 mg/kg），但与对照组相比，未产生显着效果。

　　4 结论

　　太原地区 6—7 月奶牛处于热应激状态，补充4，8，12 mg（/头·d）的吡啶羧酸铬，使热应激条件下的经产牛泌乳量分别提高 1.84，2.2，1.4 kg（/头·d），以补充 8 mg（/头·d）吡啶羧酸铬效果最好。

　　补充 8，12 mg（/头·d）的吡啶羧酸铬对降低奶牛热应激期的直肠温度和呼吸率有显着作用，使牛乳中体细胞数分别下降 4.66，19.42 万个 /mL。对乳中铬的含量和牛奶常规成分无显着影响。乳中总铬含量低于 0.3 mg/kg，符合中华人民共和国卫生标准《NY 5045—2001 无公害食品生鲜牛乳》所规定的铬含量指标（≤0.3 mg/kg）。本试验的奶牛群体较小，试验期短，最佳添加量的确定有待进一步研究。

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