CN103478462B

CN103478462B - 奶牛复合抗热应激剂及其应用

Info

Publication number: CN103478462B
Application number: CN201310378598.3A
Authority: CN
Inventors: 韩兆玉; 李莲; 周国波; 王根林; 闫玉琴
Original assignee: Nanjing Agricultural University
Current assignee: Nanjing Agricultural University
Priority date: 2013-08-27
Filing date: 2013-08-27
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2033-08-27
Also published as: CN103478462A

Abstract

本发明本发明属于饲料添加剂生产领域，公开了一种奶牛复合抗热应激剂及其应用。一种奶牛复合抗热应激剂，由包膜甜菜碱、复合酶制剂、氯化钾、氧化镁和载体组成，其中各组分的质量百分比为：包膜甜菜碱1～5%、复合酶制剂0.5～2%、氯化钾15～25%、氧化镁18～26%和载体50～60%。本发明还提供了奶牛复合抗热应激剂在制备提高奶牛抗热应激能力的饲料中的应用，按奶牛精饲料饲喂量的1%添加。本发明具有补钾、镁、活性甲基以及补充外源酶的作用，能够缓解夏季高温对奶牛产生的热应激，促进奶牛泌乳和改善乳成分，提高机体免疫力，降低牛奶中的体细胞数，提高奶牛抗氧化能力，有防病保健作用，有利于提高奶牛健康和乳品品质。

Description

奶牛复合抗热应激剂及其应用

技术领域

本发明属于饲料添加剂生产领域，涉及奶牛复合抗热应激剂及其应用，具体涉及一种含有甜菜碱、复合酶制剂、钾镁化合物的奶牛复合抗热应激剂，专用于夏季奶牛抗热应激饲料的生产。

背景技术

我国饲养的奶牛主要是荷斯坦奶牛，其生物学特性是耐寒怕热，夏季热应激是困扰奶牛场的主要问题之一，也是目前国内外奶牛研究领域的热点之一，随着各项新技术在奶牛生产中应用，我国奶牛生产水平在不断提高，2011年成母牛单产已经达到4800kg，而夏季高温引起的热应激也日趋严重。为减少夏季热应激对奶牛场造成的损失，我国多数奶牛场将奶牛产奶高峰期避开夏季，但在我国，往往夏季牛奶缺乏，牛奶价格较高，如何缓解夏季高温热应激是奶牛生产者十分重视的问题。目前，国内外对奶牛热应激的研究主要集中在奶牛耐热品系的选育、防暑降温技术（增加牛舍隔热、牛体淋水和增加通风）和热应激营养调控的研究。奶牛耐热品系选育时间长，难度大；提高屋顶隔热性能和增加通风使牛舍建筑成本增加，而且还不能缓解长时间的高温热应激，牛体淋水虽然在一定程度上能缓解奶牛热应激，但是导致奶牛蹄病增多。目前热应激营养调控的研究主要是采用增加高温期间奶牛饲料中能量、蛋白质水平和K⁺含量，但在生产中效果并不十分明显。

甜菜碱是一种两性季铵性化合物，也被称为甘氨酸三甲胺内盐、三甲基甘氨酸，能够作为甲基的供体，可部分替代蛋氨酸；还能够维持细胞渗透压。大量试验表明，饲料中添加甜菜碱能促进动物的生长性能，尤其是在处于能影响细胞渗透压的应激状况下，此类作用更为明显。饲用酶制剂是一种功能复杂的生物活性成分，是一种高效、专一的生物催化剂，饲料中添加酶制剂，能够提高消化道的有效营养供应量；添加酶制剂有助于提高了日粮中营养物质的利用率。

钾在奶牛体内含量仅次于钙磷，处于第三位，也是牛奶中的主要营养成分之一，是维持奶牛生命活动必不可少的营养物质，但钾在奶牛体内不能储备，必需从饲料中获得。钾在奶牛体内作为电解质，在热应激状态下维持奶牛体内水的平衡、离子平衡以及酸碱平衡起着重要作用。夏季奶牛场一般为了减少奶牛产热而减少粗饲料的喂量，增加精饲料量，但热应激下饲喂高精料容易出现奶牛钾的大量流失，导致奶牛缺钾。有研究报道，夏季高温下补饲一定量的钾，能够缓解高温对奶牛产生的热应激，提高奶牛产奶量和免疫力。

镁是奶牛的重要矿物质元素，它既是许多酶的辅助因子及激活剂，又参与蛋白质的合成。Mg²⁺能与二磷酸腺苷（ADP）、三磷酸腺苷（ATP）相螯合，Mg²⁺在ATP或ADP的焦磷酸盐和酶分子间呈桥式结合，它对ATP酶的活化作用就是通过这种复合物所引起的，ATP酶可利用此复合物转移高能磷酸基。当缺镁时，则影响Mg-ATP螯合物的形成，使许多有关酶的酶促反应降低。在葡萄糖的酵解过程中，参加反应的酶，如磷酸己酸激酶、磷酸甘油激酶和丙酮酸激酶等需要镁作为激活剂，当镁缺乏时，这些酶的催化作用减弱，使糖酵解受到影响。在三羧酸循环过程中，参与反应的酶如柠檬酸脱氢酶、α-酮戊二酸脱氢酶、琥珀酸硫激酶等需要镁作为激活剂，当缺镁时，这些酶的催化作用减弱，使得糖的有氧化受到影响。动物体内的DNA聚合酶和RNA聚合酶需要作为激活剂，当缺镁时，DNA和RNA的合成也会受到影响。奶牛日粮中镁的含量过低或者生物利用率降低均会引起泌乳奶牛的低镁症，从而影响细胞的能量代谢过程和能量供应，还会抑制蛋白质的合成和利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种夏季能够缓解奶牛热应激的奶牛复合抗热应激剂，该产品具有补钾、镁、补充夏季高温引起的内源酶不足，提供活性甲基，调节渗透压和缓解奶牛热应激的作用，能够促进奶牛泌乳和改善乳品品质，降低奶牛直肠温度，提高奶牛血浆皮质醇水平，有助于清除夏季奶牛体内产生的自由基，提高夏季奶牛抗热应激能力。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种奶牛复合抗热应激剂，由包膜甜菜碱、复合酶制剂、氯化钾、氧化镁和载体组成，其中各组分的质量百分比为：包膜甜菜碱1～5%、复合酶制剂0.5～2%、氯化钾15～25%、氧化镁18～26%和载体50～60%。

优选的，所述奶牛复合抗热应激剂中各组分的质量百分比为：包膜甜菜碱2%、复合酶制剂1%、氯化钾20%、氧化镁22%和载体55%。。

所述的包膜甜菜碱中甜菜碱含量在40%以上。

所述的包膜甜菜碱是由含有41.5～47%(质量百分比)甜菜碱的甜菜碱白炭黑颗粒经羟丙基甲基纤维素包膜制备得到，所述的含有41.5～47%甜菜碱的甜菜碱白炭黑颗粒是由65～70%的纯甜菜碱液和白炭黑搅拌混合制备得到。

所述的包膜甜菜碱的制备方法，包括以下步骤：

①取65～70%的纯甜菜碱液1份，加热至80～82℃，再加入0.8～0.9份白炭黑，混合、搅拌成固体，干燥，得到甜菜碱含量41.5～47%的甜菜碱白炭黑颗粒，备用；

②取5～6份羟丙基甲基纤维素，用95～98份浓度为70～75%的乙醇溶解，得到包被液，备用；

③取步骤①得到的甜菜碱白炭黑颗粒1份，用0.75～0.9份步骤②得到的包被液在包被机内进行喷雾包膜，制备得到包膜产品后再过0.84～0.59mm筛，得到包膜甜菜碱。

优选的，步骤①中所用的的白炭黑的粒径为20～30目；步骤②中羟丙基甲基纤维素用pH值为7的70%乙醇溶解制备得到包被液。

步骤③中喷雾包膜工艺为：将甜菜碱白炭黑颗粒投入底喷包衣床内，预热至35～40℃并引风使之悬浮在床内，调节喷雾压力在0.3Mpa左右，使包被液形成雾状进行包被，温控40～45℃，喷雾结束至60～80℃烘干，过筛检测合格，即获得包膜甜菜碱。

所述的包膜甜菜碱中控制水分小于5%。

所述的复合酶制剂包括：木聚糖酶≥15000U/g，纤维素酶≥30000U/g，葡聚糖酶≥20000U/g。

所述的载体是玉米芯粉。

所述的氯化钾的纯度≥99%，所述的氧化镁的纯度≥90%。

本发明的另一个目的是提供奶牛复合抗热应激剂在制备提高奶牛抗热应激能力的饲料中的应用，按奶牛精饲料饲喂量的1.0～1.5%添加（混合均匀）。

本发明的有益效果：

（1）本发明是复合包膜甜菜碱和复合酶制剂的奶牛抗热应激产品，具有补充钾、镁、活性甲基、外源酶和缓解奶牛热应激的作用，调节渗透压，是安全、无毒副作用、无污染，可以替代常规的钾镁奶牛抗热应激剂添加到奶牛日粮中，能够降低奶牛直肠温度，缓解夏季高温对奶牛的影响，改善奶牛健康状况，提高奶牛饲料转化效率，促进奶牛产奶量的提高；

（2）本产品含有甜菜碱和酶制剂，添加到奶牛日粮中，具有补充活性甲基和外源酶的作用，能够促进乳脂肪和蛋白质的合成，提高乳品品质；

（3）本产品含有包膜甜菜碱，对奶牛具有提高机体免疫力、降低牛奶中的体细胞数、防病保健作用，有利于提高奶牛健康和乳品品质，生产绿色无公害奶制品。

具体实施方式

添加了不同奶牛抗热应激剂的饲料进行实验时的试验动物选取、处理及饲养管理。

按照配方制备奶牛复合抗热应激剂（1000g）：包膜甜菜碱20g，复合酶制剂10g，氯化钾200g，氧化镁220g，载体（玉米芯粉）550g。

所述的包膜甜菜碱由江苏宜兴天石饲料有限公司提供，包膜甜菜碱中甜菜碱含量为40%，可由以下制备方法制得：

①取67.5%的纯甜菜碱液100kg，加热至80℃，加入到混合机内，再加入89kg20～30目白炭黑，混合、搅拌成固体，再经制粒机制粒后干燥，得到甜菜碱含量42%的甜菜碱白炭黑颗粒160kg，备用；

②取5kg羟丙基甲基纤维素，用95kg pH值为7浓度为70%的乙醇溶解，得到包被液100kg，备用；

③取步骤①得到的甜菜碱白炭黑颗粒100kg，用75kg步骤②得到的包被液在包被机内进行喷雾包膜，制备得到包膜产品后再过0.84～0.59mm筛，得到105kg包膜甜菜碱。

所述的载体是玉米芯粉。

所述的氯化钾的纯度≥99%，所述的氧化镁的纯度≥90%。

1、试验牛的选择

选择30头泌乳荷斯坦奶牛，根据年龄、胎次、产奶量、泌乳阶段相近的原则进行配对，随机分为对照组和试验组，每组15头，在相同的条件下饲养。试验奶牛资料见表1。

表1试验牛资料

	对照组	试验组
			产奶量（kg/d）	31.08±3.37	31.06±3.08
产奶时间（d）	138.83±28.8	140.25±29.34
			胎次	2.4±0.97	2.4±0.97

2、饲养管理以及试验安排

试验采用配对设计，对照组在精料补充料中添加1.0%的钾镁抗热应激剂（硫酸钾镁，上海健荷牧业科技有限公司），试验组在精料补充料中添加1.0%的本发明复合抗热应激剂，正饲前经过7天预试，记录奶牛产奶量，观测试验牛的健康状况，预试结束后开始正式试验，正试期56天。试验奶牛每天饲喂3次TMR全混合日粮，自由饮水。试验奶牛精料补充料配方和TMR全混合日粮配方见表2和表3。试验期气温在26.8℃-38.5℃。

表2试验奶牛精料补充料配方

原料	含量（%）
		玉米	47
麸皮	6.7
		玉米皮	7
豆粕	14
		棉粕	18
磷酸氢钙	1
		石粉	1.5

牧盐	1
		小苏打	1.5
预混料	1.3
		抗热应激剂	1

1%预混料中含有（1kg）：VA1500KIU，VD3300KIU，VE2000mg，烟酸3000mg，Fe6000mg，Cu2000mg，Zn10600mg，Mn3800mg，I150mg，Se40mg，Co60mg。

表3试验奶牛TMR全混合日粮配方

原料	含量（kg/d）
		玉米青贮	15
啤酒糟（鲜）	4.5
		苜蓿草捆	1
青干草	1
		苹果粕	1
甜菜粕	1
		棉籽	0.4
精料补充料	9.2

3、测定项目

每头奶牛每周测定其中3天的产奶量（流量计测定），每头奶牛每天早中晚挤奶3次，取其中1天的混合奶样（早：中：晚=4：3：3）（流量计取样）测定乳脂率、乳蛋白、乳糖、非脂固形物以及体细胞数。

每头奶牛每周测定其中1天中午的直肠温度。

每头奶牛试验前采1次血样，正试期结束前采1次血样，分离血清，保存－20℃，分析血液超氧化物岐化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、丙二醛（MDA）、T₃、T₄、皮质醇、磷酸肌酸激酶（CPK）、碱性磷酸酶（ALP）、乳酸脱氢酶（LDH）。

表4奶牛复合抗热应激剂中营养成分分析

营养成分	含量
		甜菜碱（g/kg）	≥9.0
纤维素酶（U/g）	≥30000
		木聚糖酶（U/g）	≥15000
葡聚糖酶（U/g）	≥20000
		甘露聚糖酶（U/g）	≥500
氯化钾（g/kg）	≥150
		氧化镁（g/kg）	≥200

结果分析：

表5不同抗热应激剂对奶牛产奶量和乳成分的影响

项目	对照组	试验组
			产奶量（kg/d）	24.68±3.5	25.02±3.8
乳脂率（%）	3.34±0.21	3.38±0.22
			乳蛋白（%）	2.94±0.08	3.01±0.11
乳糖（%）	4.79±0.11	4.87±0.20
			非脂固形物（%）	8.45±0.18	8.59±0.19
体细胞数（万个/mL）	35.72±9.7	28.6±10.2

由表5可见，与补饲常规钾镁相比，复合抗热应激剂组奶牛产奶量提高了0.34kg/d，乳脂率、乳蛋白、乳糖和非脂固形物均有所提高，体细胞数下降了7.12万个/mL，但差异均不显著。

表6不同抗热应激剂对奶牛直肠温度的影响

组别	直肠温度（℃）
		对照组	39.42±0.51
试验组	39.22±0.37

由表6可见，与对照组相比，试验组奶牛直肠温度下降了0.2℃，表明奶牛复合抗热应激剂能够缓解热应激的作用。

表7不同抗热应激剂对血清T₃、T₄和皮质醇的影响(ng/mL)

注：同行小写字母不同表示差异显著（P＜0.05）

由表7可见，对照组与试验组T₃水平在试验前相近，在试验末期对照组T₃水平比试验组以及试验前显著下降，差异显著（P＜0.05）。对照组与试验组T₄水平在试验前相近，在试验末期对照组比试验组下降了15.08%，差异显著（P＜0.05）。对照组与试验组皮质醇水平在试验前基本相同，试验末期对照组比试验组降低了17%，差异显著（P＜0.05）。表明本发明奶牛复合抗热应激剂能够提高夏季奶牛皮质激素的水平，提高夏季奶牛抗热应激能力。

表8不同抗热应激剂对奶牛血液生化指标的影响（U/L）

注：同行小写字母不同表示差异显著（P＜0.05）

由表8可见，对照组与试验组LDH、CPK和ALP水平在试验前相近，夏季热应激下，奶牛补饲本发明奶牛复合抗热应激剂，和对照组相比，在试验末期试验组的奶牛血清乳酸脱氢酶的水平提高了13.40%，磷酸肌酸激酶水平下降了20.94%，碱性磷酸酶水平提高了6.03%，差异显著（P＜0.05）。

表9不同抗热应激剂对奶牛抗氧化指标的影响(U/L)

注：同行小写字母不同表示差异显著（P＜0.05）

由表9可见，对照组与试验组SOD、GSH-Px和MDA水平在试验前相近，奶牛补饲本发明复合抗热应激剂，和对照组相比，在试验末期试验组的奶牛的血清超氧化物歧化酶水平提高了5.05%，谷胱甘肽过氧化物酶水平提高了3.86%，丙二醛水平下降了11.88%，差异显著（P＜0.05）。表明本发明奶牛复合抗热应激剂能够提高夏季奶牛清除体内自由基的作用。

试验结果表明，夏季奶牛补饲本发明复合抗热应激剂，能够促进奶牛泌乳，改善乳品品质，降低牛奶中的体细胞数，提高奶牛机体免疫力，促进奶牛能量和蛋白质的代谢。显著升高血清T₃、T₄和皮质醇水平，提高奶牛抗热应激能力。提高血清乳酸脱氢酶、磷酸肌酸激酶和碱性磷酸酶的水平，保护奶牛细胞膜免受损伤，升高奶牛血清GSH-Px和SOD水平，提高奶牛清除体内自由基的能力，提高夏季奶牛抗氧化能力，减缓奶牛夏季高温产生的热应激。

Claims

1.一种奶牛复合抗热应激剂，其特征在于由包膜甜菜碱、复合酶制剂、氯化钾、氧化镁和载体组成，其中各组分的质量百分比为：包膜甜菜碱2％、复合酶制剂1％、氯化钾20％、氧化镁22％和载体55％。

2.根据权利要求1所述的奶牛复合抗热应激剂，其特征在于所述的包膜甜菜碱中甜菜碱含量在40％以上。

3.根据权利要求1所述的奶牛复合抗热应激剂，其特征在于所述的复合酶制剂包括：木聚糖酶≥15000U/g，纤维素酶≥30000U/g，葡聚糖酶≥20000U/g。

4.根据权利要求1所述的奶牛复合抗热应激剂，其特征在于所述的氯化钾的纯度≥99％，所述的氧化镁的纯度≥90％。

5.根据权利要求1所述的奶牛复合抗热应激剂，其特征在于所述的载体是玉米芯粉。

6.权利要求1所述的奶牛复合抗热应激剂在制备提高奶牛抗热应激能力的饲料中的应用。