CN107526945B - 一种血清nefa评价奶牛乳成分及饲料转化水平的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种血清NEFA评价奶牛乳成分及饲料转化水平的方法，本发明以泌乳初期奶牛血清NEFA水平为研究对象，将其与血液其它相关生化指标以及乳成分和饲料转化水平相关性进行分析，明确了血清NEFA含量与血清AST、GGT、TBIL、CREA、BHBA、CK、ALP、GlU以及乳蛋白、乳非脂乳固体、乳中柠檬酸、饲料消化率、DMI/ECM、DF/ECM存在显著相关性，并绘制线性相关曲线。本发明有利于相关评价机构或牧场管理人员对集约化牧场饲养管理、生产性能及饲料能量利用水平做出快速的评估，制定相应的防治措施。

Description

一种血清NEFA评价奶牛乳成分及饲料转化水平的方法
技术领域
本发明涉及一种血清NEFA评价奶牛乳成分及饲料转化水平的方法。
背景技术
21世纪以来，随着我国奶牛业的不断发展，集约化饲养的普及，奶牛的单产泌乳量也在不断地增长。据公开数据显示2014年我国奶牛的存栏数为1470万头，2015年我国奶牛存栏数为1594万头。随着我国奶牛业的发展，高产品种的培育和引进，高能饲料的开发和利用，特别是在大规模集约化饲养的条件下，由于生产性能的不断提高和饲养管理不当，使得泌乳初期奶牛由于能量摄入不足使机体处于能量负平衡状态，最终导致疾病的发生，严重影响奶牛的生产性能。
泌乳初期奶牛经历着妊娠、分娩带来的生理应激，导致奶牛食欲低下，同时又承受着泌乳对能量的大量需求，使的机体处于不同程度的能量负平衡。为了满足能量需求机体大量动员脂肪。脂肪动员一方面弥补糖异生障碍导致的能量不足，另一方面导致血液循环中非酯化脂肪酸(NEFA)浓度急剧升高。血液中NEFA作为一种替代能源被外周组织利用，并且优先被乳腺组织用于合成乳糖，其余大部分NEFA被运输到肝脏氧化生成能量或酮体或被再酯化生成甘油三酯。能量负平衡下当大量的NEFA进入肝脏，由于不能被完全氧化，将引起酮病、脂肪肝发生，并导致肝功能受损。因此血液中NEFA的水平可直接反应机体脂肪动员的水平，奶牛能量负平衡导致的血液生化指标的改变势必影响奶牛的乳成分及消化道对饲料营养成分的吸收转化水平。
乳成分的组成和各成分的含量是衡量牛奶营养品质的主要因素，其含量的高低、成分的多少即涉及乳品质量安全，又标志着奶牛的核心竞争力。乳脂肪是乳汁中的主要成分，并且乳脂肪风味好，容易被人体消化吸收，同时也是乳制品中重要的风味来源。乳蛋白主要由酪蛋白和乳清蛋白构成，酪蛋白除了提供营养物质外，还可以促进新生动物对矿物质的吸收。乳清蛋白在乳中的浓度比较低，但被营养学家公认为最优蛋白质免疫球蛋白和乳铁蛋白是初乳中的主要成分，对新生动物起到一定的免疫作用。另外乳蛋白消化过程中生成了一些具有特定的生理活性肽类物质，对机体代谢起着重要的调节作用。乳中非脂乳固体主要是由乳蛋白、无机盐、维生素、乳糖等构成，其变化主要取决于乳糖和乳蛋白的变动。它的含量直接关系到乳制品的质量，其含量是衡量乳品质的重要因素。乳汁中的柠檬酸含量对乳的酸度有影响，当柠檬酸含量高于正常值时常认为乳汁质量下降的指标。而牛奶中的上述营养成分的合成均与血液成分有密切的关系。此外由于能量摄入不足导致的奶牛泌乳初期的能量负平衡，势必存在异常的饲料营养成分转化水平。因此本发明通过分析血液相关生化指标与乳成分及饲料转化水平的相关性，最终建立了一种利用血清NEFA评价奶牛乳成分特征及饲料转化水平的方法，进而通过检测泌乳牛群血清NEFA水平评价规模化牛场奶群的健康水平、牛奶质量水平和饲料能源的利用水平，为绿色、经济的奶牛业发展提供有力的技术支持。
发明内容
本发明提供一种血清NEFA评价奶牛乳成分及饲料转化水平的方法。泌乳初期奶牛普遍处于不同程度的能量负平衡状态。为了满足能量需求，机体大量动员脂肪，而血液中的NEFA水平则反映了机体能量负平衡的严重程度，因此本发明以血清NEFA含量为研究对象，将其与血液其它相关生化指标以及乳成分和饲料转化水平相关性进行分析，结果如下：
奶牛血清NEFA与血清AST（R=0.624）、GGT（R=0.407）、TBIL（R=0.625）、CREA（R=0.323）、BHBA（R=0.574）以及CK（R=0.341）呈极显著正相关，与ALP（R=-0.304）及GlU（R=-0.632）呈极显著负相关。
奶牛血清NEFA与乳蛋白（R=-0.376）和非脂乳固体（R=-0.314）呈极显著负相关，与柠檬酸（R=0.523）呈极显著正相关。
奶牛血清NEFA与奶牛能量矫正乳（ECM）、干物质采食量（DMI）、粪便干物质量（DF）无显著相关性，与饲料消化率（R=0.742）呈显著正相关，与DMI/ECM（R=-0.773）和DF/ECM（R=-0.814）呈显著负相关。
奶牛血清NEFA与血清BHBA相关性方程为：y = 1.9634x1.0416，R2 = 0.4613；血清NEFA与血清GLU相关性方程为：y = 0.9465x2-3.062x+5.1485，R2 = 0.4598；血清NEFA与血清AST相关性方程为：y = -31.875x2-110.57x+47.463，R2 = 0.4323；血清NEFA与乳蛋白相关性方程为：y = 2.9161x-0.138，R2 = 0.174；血清NEFA与非脂乳固体相关性方程为：y =0.5321x2-1.4963x+10.015，R2 = 0.1307；血清NEFA与乳柠檬酸相关性方程为：y =0.0497ln(x)+0.2175，R2 = 0.3619；血清NEFA与DMI/ECM相关性方程为：y = 0.1235x2-0.6257x+1.8218，R2 = 0.6074；血清NEFA与DF/ECM相关性方程为：y = 0.3968x-0.585，R2 =0.8423；血清NEFA与奶牛饲料消化率相关性方程为：y = -0.191x2+0.5066x+0.3932，R2 =0.7135。其中方程中x为血清NEFA含量，且血清NEFA含量范围应为0.15-2.30 mmol/L。
本发明具有的有益效果是：本发明基于上述背景对泌乳奶牛血清NEFA与血液其它生化指标、乳成分、泌乳量、干物质采食量、干物质粪便以及干物质消化率等指标的相关性进行分析，并绘制线性相关曲线，建立一种血清NEFA评价奶牛乳成分及饲料转化水平的方法。本发明于临床生产中通过检测牛群血液NEFA水平，即可评价牛群围产期健康状况、牛群牛奶质量水平以及牛群的饲料转化水平。有利于相关评价机构或牧场管理人员对集约化牧场饲养管理、生产性能及饲料能量利用水平做出快速的评估，制定相应的防治措施。
附图说明
图1血清NEFA与血清BHBA、GLU、AST线性相关性曲线图。
图2 血清NEFA与乳中乳蛋白、非脂乳固体、柠檬酸线性相关性曲线图。
图3 血清NEFA与DMI/ECM、DF/ECM、饲料消化率线性相关性曲线图。
具体实施方式
以下结合实施例，对本发明作进一步具体描述，但不局限于此：
1.实验奶牛信息
本实验奶牛均来自黑龙江省某集约化奶牛场，奶牛为2-6胎、产后3-40天泌乳奶牛，无临床可见疾病。所有奶牛TMR 饲喂，每天三次榨乳。本实验共收集了71份奶牛血清及乳样品，43份粪便样品以及对应的干物质采食量和泌乳量。
2.样品采集和处理
血清：在清晨投料时采集奶牛尾根静脉血10 mL，3000 r/min，离心10分钟，分离血清，冻存待检。血清生化指标利用全自动生化分析仪检测，主要检测：葡萄糖（GLU）、β-羟丁酸（BHBA）、非酯化脂肪酸（NEFA）、天门冬氨酸转氨酶（AST）、乳酸脱氢酶（LDH)、丙氨酸氨基转移酶（ALT）、碱性磷酸酶（ALP）、γ-谷氨转肽酶(GGT)、总胆红素（TBIL），钙（Ca）；磷（P）；尿素氮（BUN）、白蛋白（ALB）、总胆固朜（TC）、甘油三酯（TG）、肌酐（CREA）、肌酸激酶（CK）、L-乳酸盐（L-ACT）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）。
乳汁：每头试验奶牛每天进行三次榨乳，每次榨乳记录每头奶牛泌乳总量，同时每次榨乳采集25 mL乳液样品，样品采集后将一天三次乳样混匀，加入防腐剂（重铬酸钾，1mg/mL）放入4°C保存待检。乳液样品各成分主要使用红外和近红外分析仪进行分析，主要检测乳脂、乳蛋白、乳糖、尿素、柠檬酸、冰点、非脂乳固体、干物质含量，并且计算能量校正乳[ECM：ECM (kg/cow/d) = 泌乳量 (kg)× (376× 乳脂% + 209 × 乳蛋白% + 948)/3138]。
干物质采食量：试验奶牛正常TMR饲喂，每天早晚两次投料，每天投料前记录所投饲料重量，试验奶牛自由采食，于第二天投料前称取剩余饲料重量，从而计算实验奶牛当天的干物质采食量（DMI）。
粪样：隔离饲养实验奶牛，收集每头奶牛当天粪便，记录每头奶牛每天排粪量，用于粪便干物质（DF）含量测定。饲料消化率=（干物质采食量—干物质粪量）/干物质采食量
3.数据分析
所有数据应用IBM SPSS19.0软件进行分析，血清NEFA与血液其它生化指标、乳成分、泌乳量、干物质采食量、干物质粪便以及饲料消化率等指标的相关性采用Pearson直线相关性分析，相关系数R>0.3或R<-0.3表明两者具有显著相关性。
4.实验结果
分析71份奶牛血清NEFA与血清其它相关生化指标相关性见表1，血清NEFA与AST、GGT、TBIL、CREA、BHBA以及CK呈极显著正相关，与ALP及GlU呈极显著负相关。
表1 血清NEFA与血清其它生化指标的相关性分析
Figure DEST_PATH_IMAGE002
分析71份奶牛血清NEFA与乳成分的相关性见表2，NEFA与乳蛋白和非脂乳固体呈极显著负相关，与柠檬酸呈极显著正相关。
表2 血清NEFA与乳成分相关性分析
NEFA 乳脂 乳蛋白 乳糖 尿素 柠檬酸 冰点 非脂乳固体 干物质
R 0.091 -0.376 0.097 0.255 0.523 0.055 -0.314 -0.075
P 0.451 0.001 0.422 0.032 0.000 0.646 0.008 0.534
分析43份奶牛血清NEFA与各生产性能指标相关性见表3，血清NEFA与能量矫正乳（ECM）、干物质采食量（DMI）、粪便干物质量（DF）无显著相关性，与饲料消化率成显著正相关，与DMI/ECM和DF/ECM呈显著负相关。
表3 血液中NEFA与干物质采食，能量矫正乳及粪便干物质等信息的相关系
NEFA ECM DMI DF DMI/ECM DF/ECM 饲料消化率
R 0.219 -0.186 -0.276 -0.773 -0.814 0.742
P 0.158 0.233 0.000 0.000 0.000 0.000
本实验筛选血清NEFA与血液其它生化指标、乳成分及饲料转化水平指标显著相关指标，依据线性相关性最优原则，绘制线性相关曲线（见图1、图2、图3）。确定奶牛血清NEFA与血清BHBA相关性方程为：y = 1.9634x1.0416，R2 = 0.4613；血清NEFA与血清GLU相关性方程为：y = 0.9465x2-3.062x+5.1485，R2 = 0.4598；血清NEFA与血清AST相关性方程为：y =-31.875x2-110.57x+47.463，R2 = 0.4323；血清NEFA与乳蛋白相关性方程为：y = 2.9161x-0.138，R2 = 0.174；血清NEFA与非脂乳固体相关性方程为：y = 0.5321x2-1.4963x+10.015，R2 = 0.1307；血清NEFA与乳柠檬酸相关性方程为：y = 0.0497ln(x)+0.2175，R2 = 0.3619；血清NEFA与DMI/ECM相关性方程为：y = 0.1235x2-0.6257x+1.8218，R2 = 0.6074；血清NEFA与DF/ECM相关性方程为：y = 0.3968x-0.585，R2 = 0.8423；血清NEFA与奶牛饲料消化率相关性方程为：y = -0.191x2+0.5066x+0.3932，R2 = 0.7135。其中方程中x为血清NEFA含量，且血清NEFA含量范围应为0.15-2.30 mmol/L。

Claims (3)

1.一种血清NEFA评价奶牛乳成分及饲料转化水平的方法，其特征在于，明确了泌乳初期奶牛血清NEFA水平与乳成分、饲料转化相关指标中显著相关性指标，其中与血清NEFA水平呈显著相关性指标分别是乳蛋白、非脂乳固体、乳柠檬酸、DMI/ECM、DF/ECM、饲料消化率，并建立了利用血清NEFA含量评价奶牛乳成分特征及饲料转化水平的相关方程：
利用血清NEFA评价乳蛋白方程为：y = 2.9161x-0.138，R2 = 0.174；评价非脂乳固体方程为：y = 0.5321x2-1.4963x+10.015，R2 = 0.1307；评价乳柠檬酸方程为：y = 0.0497ln(x)+0.2175，R2 = 0.3619；评价DMI/ECM方程为：y = 0.1235x2-0.6257x+1.8218，R2 = 0.6074；评价DF/ECM方程为：y = 0.3968x-0.585，R2 = 0.8423；评价奶牛饲料消化率方程为：y = -0.191x2+0.5066x+0.3932，R2 = 0.7135，其中方程中x为血清NEFA含量。
2.如权利要求1 所述的一种血清NEFA评价奶牛乳成分及饲料转化水平的方法，其特征在于，所述的泌乳初期奶牛为产后3-40天，TMR饲喂的泌乳奶牛。
3.如权利要求1 所述的一种血清NEFA评价奶牛乳成分及饲料转化水平的方法，其特征在于，所述血清NEFA含量范围应为0.15-2.30 mmol/L。
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