泌乳奶牛肢蹄病影响因素及生物素适宜添加量的研究

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山东农业大学硕士学位论文泌乳奶牛肢蹄病影响因素及生物素适宜添加量的研究姓名：张鹏申请学位级别：硕士专业：动物营养与饲料科学指导教师：苏鹏程20120613 山东农业大学硕士学位论文中文摘要国内外许多研究表明日粮添加生物素能改善奶牛的肢蹄状况，但是对于奶牛生物素适宜添加量，研究未取得一致的结果。本研究期望通过对山东省奶牛肢蹄病影响因素的调查、体外发酵实验及添加不同梯度生物素区组实验的方法，确定山东省规模化牛场泌乳奶牛的生物素适宜添加量，为我国奶牛生物素营养标准的制定，提供一定理论依据。试验一、奶牛肢蹄病发病率影响因素的研究2010年5月至2011年2月间，对山东省26个奶牛场进行随机调查，调研采用查阅档案和实地评分的方法进行。调研指标包括奶牛平均产奶量，TMR的饲喂，苜蓿饲喂，地面平整度，地面硬度，地面泥泞度，修蹄，药浴，精粗比等。利用调研所得上述9个影响因素数据，进行肢蹄病发病率影响的线性回归分析。结果表明：地面平整度，泥泞度，苜蓿的饲喂对肢蹄病发病率有显著影响作用(尸O．05)。肢蹄病发病率与牛场地面平整度、泥泞度和苜蓿的饲喂存在以下线性关系：y=18．56774．3．25685a．2．74194b．3．65887e，其中Y为肢蹄病发病率大小(％)，a代表地面平整度，b代表地面泥泞度，c代表牛场苜蓿饲喂。试验二、不同精毒H比和粗饲料类型对发酵液生物素合成影响的研究采用体外发酵法，研究不同精粗比(4：6，5：5，6：4)和粗饲料类型(黄贮，青贮，苜蓿)的发酵底物对发酵液内pH值、生物素浓度等指标的影响。结果表明，不同精粗比发酵底物对发酵混合物pH值和生物素浓度没有显著影响(尸>O．05)。添加粗饲料为苜蓿的底物在体外发酵10h时，发酵液混合物生物素浓度明显(尸D．05)。研究表明：在本试验条件下，维持泌乳奶牛肢蹄健康的适宜生物素添加量为每头奶牛20mg／d左右。关键词：泌乳奶牛；肢蹄病；生物素；适宜添加量Il 山东农业大学硕十学位论文TheStudyofFactorsinfluencingtheLimbHoofDiseaseandAppropriateAdditiveAmountofBiotininLactatingCowsAbstractManystudiesindicatethatdietarybiotinsupplementationcanimproveCOWlimbhoofdisease．However，therearenoconsistentresultsabouttheappropriateadditionamountofbiotin．ThefactorsinfluencingCOWlimphoofdiseaseinShandongProvincewassurveyed，invitrofermentationwaspreformed，differentbiotinlevelwasaddedtotheCOWdietusingtheblockexperimentdesign．TheresultswillprovidetheappropriateamountofbiotinindietinearlylactationCOWSinlarge—scalecattleindustriesinShandongprovinceandpavethetheorybasisonthenutfitionalstandardofbiotinincows．Testone：thestudyofthefactorsinfluencingthediseaseofcow’SlimbhoofdiseaseDuringMay2010toFebruary2011，asurveyofrandomlyselected26dairyfarmsinShandongprovincewasconducted，andfilesandthefieldscoremethodwereused．Researchindiceincludetheaveragemilkyield，thediseaserateofthelimbhoofincidence，surfacehardness，surfacesmoothness，themuddydegreeoftheground，whetherfeedingTMRdiet，whetherfedingalfalfaoncrudematerial，repairinghoof,whetherbuildingaspecialpoolbath，theratioofconcentratetoroughageondiets．Alinearregressionanalysiswasperformedtoinvestigatethefactorsinfluencetheincidencerateoflimbhoofdisease．．Theresultsshowedthatsurfacesmoothness，muddydegree，andalfalfafeedingsignificantlyaffectthelimbhoofdiseasemorbidity(P<0．05)，howevertheotherfactors(milkyield，TMR，thehardnessoftheground，repairinghoof，bath，theratioofconcentratetoroughage)didnotsignificantlyaffectthelimbhoofdiseasemorbiditypO．05)．TherewerelinearrelationshipbetweenLimbhoofdiseaseincidenceandfarmgroundevenness，muddydegreeandalfalfafeeding．ThelinearregressionequationwasY=18．56774—3．25685a-2．74194b-3．65887c，whereYrepresentslimphoofdiseaseincidence(％)，arepresentsthedegreeofthegroundroughness，brepresentsthemuddyoftheground，CrepresentsAlfalfafeeding．Testtwo：thestudyofinfluenceofdifferentratioofconcentratetoroughageandforagetypeonbiotinsynthesisinfermentationliquidTheeffectsofdifferentrmioofconcentratetoroughage(4：6，5：5，6：4)andforagetype 泌乳奶牛肢蹄病影响因素及生物素适宜添加量的研究(yellowstorage，silage，alfalfa)fermentationsubstratecultivationruminalfermentationliquidonthepHvalueandbiotinconcentrationWaSobserved．TheresultsshowedthatdifferentratioofconcentratetoroughagefermentationsubstratedidnotaffectsignificantlythepHvalueandbiotinconcentrationinfermentationmixture(胗0．05)．After10houroffermentation，thebiotinconcentrationinfermentationliquidmixturewassignificantlyhigherinalfalfasubstratethanthatothertwogroups(P<0．05)一Testthree：appropriateadditionamountofbiotinonlactatingdairyCOWSSixtyHolsteinCOWSwererandomlyselectedanddividedinto4groups(15ineachgroup)tostudytheeffectsofproductionperformance，10，20，30and40mg／dbiotinwereaddedineachgroup，respectively．Bloodparameters，hardnessofCOWlimbsandhoofineachgroupwererecorded．Theresultsshowedthat：thedietarybiotinreducedwiththeincreasingofpercentageofmilkprotein．．ThepercentageofmilkproteiningroupA(3．64％)WaSsignificantlyhigherthanthatingroupB，CandD(3．26％，3．14％，3．27％)．plasmabiotinconcentrationswere2．12ng／ml，2．24ng／mland2．35ng／mlinBgroup，CgroupandDgroup，respectively妒O．05)。肢蹄病发病率与牛场地面平整度，地面泥泞度和苜蓿饲喂存在以下线性关系)，=18．56774．3．25685a．2．74194b．3．65887c，其中Y为肢蹄病发病率大小(％)，a代表地面平整度的评分值，b代表地面泥泞度的评分值，c代表牛场苜蓿饲喂的评分值。由得出的线性回归方程可以看出，地面平整度，泥泞度以及牛场苜蓿饲喂的评分值越大，即接近于1(牛场地面越平整，地面泥泞情况越干燥卫生，日粮粗料中饲喂苜蓿)，牛群的肢蹄病发病率越低。3．2精粗比和粗饲料类型对发酵液生物素合成影响的研究3．2．1不同精粗比和粗饲料类型对体外发酵混合物pH值的影响不同精粗比和粗饲料类型对体外发酵混合物pH值的影响如表3所示。从表3可以看出，在发酵12h内，3种不同精粗比和3种不同粗饲料类型处理的发酵液pH值没有显著的变化(扮O．05)。24 山东农业大学硕士学位论文表3小I刊槠幸H比和不同射l饲料类型对体外发酵混合物酸碱度的影响I'able1EffectofdifferentforagetypeanddifferentratioofconcentrateonpHvalueofmedium楷羊ll【匕：fIIFI类型2h4h6h8h10h12h。每列中字母相同者表示差异未达显著水平(尸>o．05)，字母不同者表示差异达显著水平(P0．05)，onthecontrary,havingsignificance(PO．05)。表5／卜lr寸精相l比对体外发酵iOh混合物生物索浓度的影响Table5Elti：ctofdifferentralioofconcentratetoroughageonconcentrationofbiotinofmediumin10hour3．3泌乳奶牛的生物素适宜添加量研究3．3．1日粮中添加不同水平的生物素对奶牛产奶量和乳成分的影响日粮中添加不同水平的生物素对奶牛产奶量和乳成分的影响如表6所示。表6添加不同水平生物素对奶牛产奶量和乳成分的影响Table6EffectofdifferentbiotinsupplementarylevelsOnmilkyieldandmilkcompositionofdiary产奶量Milkyield／kg乳脂milkfat，％乳缢[』milkpmtein／％乳糖milksugar／％0天60天0天60灭0灭60天0灭60灭19．84士1．2l19．404．1．2620．964．1．4922．214-1．4320．9l士1．3220．Ol士O．9520．534-1．3522．234-1．502．98+0．263．38+0．492．814-0．243．034-0．254．07+0．293．91士o．3l3．77：1：0．373．87士O-3l3．29士O．143．30士o．083．1钍0．133．18±0．103．644-0．17‘3．26+0．08B3．14士O．08B3．274．0．1384．40"J：O．124．41+0．084．384．0．084．45+0．054．40-a：O．084．464．0．074．504．0．074．44：￡0．05乳糖产量nt批sugar0天0．88+0．070．84+0．060．934．0．070．984．0．060．46610．623O．650．94O．670．04O．95O．78O．“ 山东农业火学硕士学位论文yield／kg乳脂产量milkfatyield／kg乳坐[J产量milk60天0天bO灭0灭0．91+0．070．88士0．050．99土O．080．99士O．070．6I士0．070．64土0．100．61+0．070．67士0．08O．85士0．100．75+0．050．78-*-0．050．84士0．080．66士O．060．62士0．030．66m0．060．70士0．050．600．940．74O．7lprotein／kg60灭O．76+0．070．64+0．020．684-0．050．72士0．050．37————_—————————————一————————一——————_—_—-——_●—一从表6可以看出，乳蛋白含量在实验饲喂生物60d时，10mg／d生物素组显著高于其它各组(PD．∞)。3．3．2日粮中添加不同水平的生物素对奶牛血浆生物素和血液生化指标的影响R粮中添加不同水平的生物素对奶牛血液生化指标的影响如表7所示。表7添加生物素60天后对奶#FlflL浆生物素和皿液部分生化指标的影响Table7EffectofdifferentbiotinsupplementarylevelssixtydaysOnplasmabiotinandsomebloodbiochemicalindexes项HABCDPIterns生物素Bi。‘．n!,57士0．09e2．12．士0．08A2．24士O．16^2．35士O．08^0．0005(ng／mL)Jf|【糖Glu(mmol／L)Jr油TG2．9210．1080．22+0．0293．40士O．II^0．18士0．0133．18士0．13^B3．28士0．07AO．020．19士0．0260．18士0．01l0．66(mmol／L)尿睃UA．2±1．7429．．28．0a：2．37335士2732874"2550．35．．2士1．7429．．从表7中可以看出，添加生物素60天，20mg／d、30mg／d和40mg／d生物素组血浆生物素浓度显著高于lOmg／d生物素组(JPn笏)，到试验60天结束时，尿酸含量每组均有提高但是实验处理各组差异不显著，血糖含量在试验60天结束时，添加20mg／d和40mg／d生物素组显著高于添加lOmg／d生物素组(尸n∞)。 泌乳奶牛肢蹄痫影响因素及生物索适宜添加量的研究3．3．3奶牛的肢蹄状况与蹄壳硬度的相关性研究奶牛的肢蹄状况以肢蹄评分的数据来反应，它与奶牛肢蹄(蹄壳)硬度的相关性分析如表8所示。表8奶，lJ蹄壳硬度．’1j肢蹄计分的相关性研究Table8Thecorrelatedresearchofcowhoofshellhardnessandlimbhoofscore从表8中可以看出，A(试验前)，B(75天)的硬度测定和肢蹄评分数据呈极显著性(P<0．001)负相关(相关系数J，<0)，而C(150天)，D(225天)和E(300天)的硬度测定和肢蹄评分数据呈显著性(P<0．05)负相关(相关系数y口D5)。29 泌乳奶牛肢蹄病影响冈素及生物素适宜添加餐的研究4讨论4．1山东省奶牛肢蹄病发病率影响因素的调研从分析的结果看，地面硬度、修蹄、药浴、精粗比、TMR和平均产奶量对肢蹄病发病率的影响并不显著，原因可能是这几种影响因素对肢蹄病发病率的影响本来就不高，也有可能是调研评分标准的梯度太少，评价方法不够全面，另外，数据回归分析的模型选择也可能是影n向不显著的原因之一。4．2精粗比和粗饲料类型对发酵液生物素合成影响的研究体外发酵混合物pH值是反映体外培养条件下微生物发酵状况和发酵环境的重要指标，综合反映瘤胃微生物的代谢产物有机酸产生、吸收及中和等状况。该值受微生物种类，微生物代谢产物、底物营养元素种类和数量等各种因素相互作用的影响。瘤胃pH值过高或者过低对瘤胃微生物生长、繁殖及底物发酵均造成不利影响。pH值随着瘤胃微生物对发酵底物的分解产生氨氮及挥发性脂肪酸等产物而不断降低，当pH值低于下限时，瘤胃内微生物活力就会降低，功能被抑制。据研究发现，现代奶牛生产中饲喂日粮的精粗比过高是引起瘤胃酸中毒的重要原因，这对瘤胃内微生物的生长、繁殖及发酵物发酵均造成不利影响。发酵后混合物的PH值在5．5—7．5之间属于正常，因此，选取发酵10h的发酵液进行其它指标的测定。奶牛瘤胃中可以合成大量的生物素和其它的B族维生素，近来，有研究表明瘤胃酸碱度失调等因素影响奶牛瘤胃的生物素合成。苜蓿处理的底物在体外发酵10h时，发酵液混合物生物素浓度明显高。原因可能是苜蓿本身的生物素含量较高，或苜蓿处理的底物在体外发酵时，微生物合成的生物素较多。4．3泌乳奶牛的生物素适宜添加量研究4．3．1日粮中添加不同水平的生物素对奶牛产奶量及乳成分的影响许多研究证实，添加生物素的荷斯坦奶牛产奶量显著高于不添加生物素的对照组产奶量(Bergsten，1998．Manson，1988)。并且他们认为，生物素的添加对产奶量的提高，可能是生物素通过影响了奶牛的代谢过程。然而，通常人认为泌乳奶牛产奶量的提高是通过减少蹄病和提高动物健康来实现的(杨柯等，2009)。本实验添加生物素之后，试验组产奶量没有明显变化，可能是由于生物素对奶牛蹄病和动物健康还没有发生显著影 山东农业大学硕十学位论文响，也有可能是试验奶牛均属于中低产牛，生物素对产奶量的影响较小尚不明显的原因，还有可能是生物素对奶牛产奶量产生了一定影响，但是还不够显著。一般认为乳中各组分的组成和含量是相对稳定的，当同粮组成和营养水平或是奶牛发'-L剧烈的应激变化时，才会发生较大变化。国内外～些试验表明，泌乳奶牛添加生物素后，奶牛乳蛋白含量明提高(Majee，2003)。美国维生素和微量元素专家McDowell研究发现，奶牛添加生物素70d后，产奶量跟乳脂含量没有明显变化，乳蛋白含量高于对照组(2．83％和2．73％)。本试验中添加10mg／d生物素组奶牛乳蛋白含量在饲喂60d时显著高于其余试验组，说明随着生物素的添加，乳蛋白水平是降低的，没有找到出现这种结果的具体原因，可能与牛群的选择、饲养环境、奶牛的采食量及日粮营养水平有关。虽然饲喂生物素60d所有实验组乳脂率均明显高出于试验前各组，但试验后各试验组之间差异不显著，这种数值上的变化与生物素的添加没有必然联系。’4．3．2曰粮中添加不同水平的生物素对血液生化指标的影响目前国外一些相关研究的研究表明添加生物素后奶牛血糖含量明显提高(Rosendo，2004)，而有一些研究表明泌乳奶牛添加生物素之后，产奶量和乳蛋白率有所提高，但是奶牛血糖水平有所下降(Zimmerly，2001)，目前的研究并没有得到一致的结论，但是大多数报道称生物素对提高奶牛血糖含量有正向效用。本试验中添加生物素后奶牛血●糖含量明显提高(P