缩合与水解单宁混合物饲料添加剂（ByPro?）对泌乳奶牛产奶性能的影响研究

《Tropical Animal Health and Production》：Effect of a feed additive based on a mix of condense and hydrolysable tannins (ByPro?) on lactating dairy cows milk production performance

本研究针对奶牛养殖中氮利用效率低、环境污染等问题，探讨了基于缩合与水解单宁的商业混合物饲料添加剂（ByPro?）对泌乳奶牛生产性能的影响。通过大规模农场试验发现，该添加剂能显著提高中后期泌乳奶牛的产奶量、乳脂率和乳蛋白含量，为提高奶牛氮利用效率和养殖可持续性提供了有效策略。

　　

在全球食品生产中，奶业扮演着至关重要的角色，为人类提供牛奶及乳制品等必需营养。然而，该行业正面临一系列挑战，包括温室气体排放、土地利用等环境问题，以及由牛奶价格波动和饲料成本上涨带来的经济压力。此外，气候变化和集约化养殖中的动物福利争议也持续存在。其中，奶牛日粮中蛋白质过量饲喂会降低生产效率，并增加粪便中氨气排放，引发环境担忧。泌乳奶牛的氮利用效率（N utilization efficiency）通常较低，平均仅为25-28%，大部分日粮氮通过尿液等形式不可逆地流失，这不仅造成经济浪费，还加剧了环境污染，例如氨气作为重要的大气污染物，会参与形成硝酸气溶胶，对PM_2.5贡献显著。

因此，开发能够提高日粮氮留存和利用效率、同时减少氮排泄的饲料添加剂，对于确保奶业的经济可持续性和环境友好性至关重要。单宁（Tannins）是一类分子量在500至3000道尔顿之间的水溶性多酚化合物，广泛存在于植物的各个部位。传统上，它们被认为是植物抵御病原体和草食动物的防御机制。近年来，反刍动物营养研究开始关注单宁在提高养分利用效率（尤其是氮效率）、改善动物生产性能以及减少向环境养分流失方面的潜力。

先前在威斯康星大学等进行的研究表明，饲喂含有栎木和栗子单宁提取物的混合物，在日粮干物质中添加0.45%的水平，能够降低易流失的尿氮排泄，提高氮利用效率，表现为增加牛奶中的真蛋白含量并降低牛奶尿素氮（MUN）和氮排泄。然而，这些研究多在控制条件下、低变异性的牛群中进行。对于在典型商业牧场条件下管理、具有高变异性的奶牛群体，尤其是在不同泌乳阶段，尚缺乏大规模农场研究来评估商业单宁混合物的效果。

本研究旨在通过大规模农场试验，评估一种基于缩合单宁（Condensed Tannins）和水解单宁（Hydrolysable Tannins）的商业混合物饲料添加剂（ByPro^?）对泌乳奶牛产奶性能和乳成分的影响。试验在阿根廷一个大型奶牛场进行，该牧场有两个独立但管理方式和日粮相似的奶牛舍单元，每个单元约有3000头泌乳荷斯坦奶牛。其中一个单元的所有泌乳奶牛在日粮中添加了单宁混合物（ByPro^?，添加量为估计干物质采食量（DMI）的0.3%），另一个单元作为对照组（Control）。两个单元的奶牛饲喂相同的日粮原料，全混合日粮（TMR）基于苜蓿干草、玉米青贮、小麦青贮、高水分玉米、玉米蛋白饲料、豆粕等成分。在试验开始时（初始）和补充单宁4周后（最终），对每个奶牛舍单元的所有泌乳奶牛进行产奶量和乳成分评估。奶牛根据泌乳天数（DIM）进行分类：0-30天、31-120天、121-365天及365天以上。使用线性模型对产奶量、乳脂率、乳蛋白率等变量进行分析，模型考虑了处理组、牛奶测试时间、DIM、胎次及其交互作用等固定效应，以及牛栏和牛栏内动物的随机效应。

主要技术方法包括：在大型商业牧场（样本队列来源）进行分组试验，使用DeLaval ALPRO设备测量个体奶牛产奶量，利用BENTLEY FTS 500分析仪检测乳成分（脂肪、蛋白质、乳糖、总固体），并通过标准方法（AOAC）分析TMR的营养成分。数据处理采用R语言的nlme包中的线性混合效应模型进行统计分析。

牛奶产量和成分（所有泌乳奶牛）

分析所有泌乳奶牛的数据显示，与对照组相比，添加ByPro^?使产奶量显著增加（P<0.01），平均每头牛每天多产2.3±0.33升牛奶。乳脂率和乳蛋白率在处理组和对照组之间没有显著差异。然而，由于产奶量的提高，ByPro^?组每天的乳脂、乳蛋白和总固体产量均显著高于对照组（P<0.01）。乳糖含量在两组均有下降，但对照组的下降幅度相对更大。

早期泌乳奶牛（0-30 DIM）的响应

在泌乳初期（0-30天），ByPro^?组和对照组之间的产奶量没有显著差异。然而，对照组的乳脂率、乳蛋白率和总固体含量显著高于ByPro^?组。此阶段的数据变异性很高，标准误（SEC）远高于其他泌乳阶段，这可能与接近产犊日期的奶牛数量较多以及该阶段生理波动大有关，使得两组间的比较变得困难。

中期泌乳奶牛（31-120 DIM）的响应

在泌乳中期（31-120天），ByPro^?组表现出显著的积极响应。产奶量比对照组显著增加3.6±0.42 kg/天（P<0.01）。同时，乳脂率和乳蛋白率也显著提高，分别增加了0.27±0.065%和0.21±0.032%（P<0.01）。因此，每天的乳脂、乳蛋白和总固体产量也相应显著增加。

后期泌乳奶牛（121-365 DIM）的响应

在泌乳后期（121-365天），ByPro^?组同样表现出显著改善。产奶量比对照组增加3.2±0.44 kg/天（P<0.01）。乳脂率和乳蛋白率分别显著提高0.17±0.069%（P<0.05）和0.11±0.034%（P<0.01）。每天的乳脂、乳蛋白和总固体产量也显著高于对照组。

研究表明，日粮中低水平（0.3% DMI）的缩合与水解单宁混合物添加剂（ByPro^?）能够显著改善泌乳中期和后期奶牛的产奶性能。对于占牛群总数超过80%的30-365 DIM奶牛，补充ByPro^?显著提高了产奶量、乳脂率和乳蛋白率，从而增加了乳脂肪和乳蛋白的日产量。这种改善可能归因于单宁通过形成单宁-蛋白质复合物，增加了过瘤胃蛋白（RUP）的比例，从而提高了氮利用效率，减少了氨气等环境污染物排放。与先前在严格控制条件下使用更高剂量单宁的研究结果不同，本农场研究在较低剂量下观察到了产奶量的积极响应，这可能与商业牧场日粮蛋白质水平通常高于动物实际需求（本研究日粮粗蛋白（CP）水平约为17.5%），而单宁有助于平衡这种过高蛋白质摄入，改善不同产量水平奶牛的氮代谢有关。

总之，这项大规模农场研究证实，在典型商业管理条件下，补充低剂量的商业单宁混合物ByPro^?是提高泌乳奶牛（尤其是泌乳中期和后期）生产性能、同时潜在地改善氮利用效率和减少环境影响的可行策略。这为奶牛生产者提高盈利能力和推动可持续养殖提供了有价值的工具。该研究发表在《Tropical Animal Health and Production》期刊上，为单宁添加剂在实践中的应用提供了有力的现场证据。未来的研究可以进一步探讨其作用机制，如对瘤胃微生物群落、发酵模式和动物抗氧化状态的影响，并评估其长期效应。