每天两次喂食两种植物源膳食添加剂；它们对奶牛甲烷产生、干物质摄入量、产奶量及乳成分的单独作用及联合效应

《Animal Feed Science and Technology》：Twice daily feeding of two phytogenic dietary additives; their individual and combined effects on methane production, dry matter intake, milk production and composition in dairy cows

植物次级化合物Agolin和Polygain对奶牛甲烷排放及产奶的影响研究，采用脉冲饲喂法，结果显示单独或组合添加均未显著改变甲烷产量、采食量及产奶量，但Agolin具有经济收益优势。

　　在畜牧业中，减少反刍动物肠道甲烷（CH?）排放已成为一个重要的研究课题。随着全球对气候变化问题的关注不断加深，农业领域正积极寻求有效的减排策略。澳大利亚作为全球重要的乳制品生产国之一，也在努力通过各种手段降低农业碳排放，其中包括对奶牛饲料的优化。研究发现，某些植物次生化合物（PSC）可能在不损害动物健康和生产性能的前提下，抑制反刍动物肠道中的甲烷生成。因此，探索这些天然成分在奶牛饲料中的应用，对于实现可持续农业目标具有重要意义。

本研究旨在评估富含挥发性油的Agolin和富含多酚的Polygain这两种添加剂对泌乳期奶牛CH?排放、干物质摄入量（DMI）和产奶量的影响。研究对象为60头处于泌乳后期的荷斯坦奶牛，这些奶牛被随机分配到四个处理组：对照组（CON，仅提供基础饲料）、Agolin组（AGN，基础饲料加上每天每头1克Agolin）、Polygain组（PGN，基础饲料加上每天0.25% DMI的Polygain）以及Agolin和Polygain联合组（AGN+PGN）。所有处理组均在挤奶时间进行两次每日的饲料投喂，以模拟澳大利亚多数牧场中常见的脉冲式饲料投喂方式。这种投喂方式在牧场系统中较为普遍，因为奶牛通常在挤奶前后集中进食，而其余时间则自由活动于牧场。

研究采用改良的SF?示踪技术，在适应期结束后对奶牛的CH?排放进行了为期五天的测量。该技术是一种间接测量甲烷排放的方法，通过向奶牛的饲料中添加SF?气体，并利用其在反刍动物肠道中的转化过程，来估算甲烷排放量。这种方法具有较高的准确性，能够提供关于个体奶牛甲烷排放的详细数据。然而，值得注意的是，本研究中甲烷排放的测量仅限于挤奶期间的两次投喂，而不是全天候的持续监测。这一方法的选择可能是基于实际牧场操作的限制，以及对甲烷排放模式的初步理解。

研究结果表明，与对照组相比，所有处理组在总DMI、CH?产量（g/kg DMI）和产奶量（kg/d）方面均无显著差异。这一发现与一些先前的研究结果相矛盾，因为那些研究通常在总混合饲料（TMR）系统中进行，而在这种系统中，甲烷减排效果往往更为明显。然而，本研究的饲料投喂频率和甲烷测量方法与之前的研究存在差异，这可能是导致结果不同的关键因素。例如，TMR系统中的饲料投喂是持续进行的，而本研究则采用了脉冲式投喂，即仅在挤奶时间进行两次投喂。这种差异可能导致甲烷减排效果的不同，因为饲料添加剂在不同时间点的摄入可能会对肠道微生物群落产生不同的影响。

Agolin和Polygain作为两种具有不同化学成分的植物次生化合物添加剂，其作用机制可能有所不同。Agolin主要由香菜籽油、肉桂醛和香叶醇等成分组成，这些成分被认为能够调节瘤胃发酵过程，从而减少甲烷生成。而Polygain则是一种富含多酚的甘蔗提取物，包含黄酮类、芪类和木质素等物质，这些成分可能通过抑制某些微生物的活性，减少甲烷排放。尽管这两种添加剂在实验室条件下可能显示出良好的甲烷减排潜力，但在实际牧场操作中，由于饲料投喂频率和时间的限制，其效果可能受到一定影响。

研究还对经济影响进行了分析，评估了添加Agolin和Polygain对奶牛生产效益的影响。经济分析考虑了产奶量的增加和甲烷排放的减少所带来的收益。结果显示，Agolin组在经济收益方面表现最佳，其总净效益为每头奶牛每天高出对照组约A$0.91。这一结果表明，尽管Agolin和Polygain在甲烷减排方面的效果可能有限，但其对奶牛生产性能的潜在改善可能足以带来一定的经济价值。然而，这种经济收益的计算基于甲烷排放量的数值差异，而实际应用中，甲烷排放的测量方法和频率可能会影响最终的经济评估结果。

此外，研究还发现，Agolin和Polygain的联合使用并未表现出明显的协同效应。与对照组相比，联合组的甲烷产量并未显著降低，甚至在数值上略高于对照组。这表明，这两种添加剂在脉冲式投喂条件下可能并不具备相加的减排效果，或者其作用机制在特定条件下可能相互抵消。这一发现对于未来的研究具有重要意义，因为它提示我们可能需要重新评估这些添加剂在不同投喂方式下的效果，以及它们在实际应用中的潜在价值。

在讨论部分，研究者指出，尽管Agolin和Polygain在实验室条件下显示出一定的甲烷减排潜力，但在实际牧场系统中，由于饲料投喂频率和时间的限制，其效果可能不如预期。此外，研究还强调了测量方法的重要性，指出当前的甲烷测量技术可能无法完全反映实际的排放情况，尤其是在脉冲式投喂条件下。因此，未来的研究需要更加关注这些因素，以确保评估结果的准确性和可靠性。

总体而言，本研究的结果表明，在脉冲式投喂系统中，Agolin和Polygain对奶牛甲烷排放的抑制效果有限，但Agolin的使用仍然可能带来一定的经济收益。这一发现对于农业实践具有重要的指导意义，尤其是在那些采用牧场系统和脉冲式饲料投喂的地区。研究者建议，未来的研究应考虑不同的饲料投喂频率、持续时间和测量方法，以更全面地评估这些添加剂的减排潜力。同时，研究还指出，植物次生化合物作为天然饲料添加剂，具有多种潜在的益处，包括提高产奶量、改善奶质和控制寄生虫等，这些因素也需要在未来的实验设计中加以考虑。

在实际应用中，农业管理者和研究人员需要权衡这些添加剂的潜在效益与成本，以确定其是否适合大规模推广。尽管Agolin在本研究中显示出一定的经济优势，但其成本可能较高，因此在经济性方面需要进一步的分析。此外，由于甲烷减排效果的不显著，这些添加剂可能需要与其他减排策略相结合，以实现更有效的减排目标。例如，结合改进的饲养管理、优化饲料配方或引入其他类型的饲料添加剂，可能能够更全面地减少甲烷排放。

最后，研究者强调了对植物次生化合物添加剂的进一步研究的必要性，特别是在不同的饲养系统和饲料投喂方式下。由于这些添加剂的化学成分和作用机制可能因饲料类型、动物品种和环境条件的不同而有所变化，因此需要更多的实验数据来支持其在实际应用中的效果。此外，研究还指出，尽管目前的经济分析显示出一定的收益，但这些收益可能受到多种因素的影响，包括饲料价格、产奶量的变化以及甲烷减排的长期效果。因此，未来的研究应更加注重这些方面的综合评估，以确保农业实践的可持续性和经济效益。