羟基氯化物（HTM）替代硫酸盐（STM）来源Cu、Mn、Zn对泌乳奶牛生产性能影响的Meta分析

《Journal of Dairy Science》：Meta-analysis of the effects of supplementing hydroxychloride compared with sulfate sources of trace minerals on performance in dairy cows

　　

摘要：本研究目的为综述文献并采用Meta分析方法，确定在日粮中补充Cu、Mn和Zn的羟基氯化物来源微量元素（hydroxychloride trace minerals, HTM）与硫酸盐来源微量元素（sulfate trace minerals, STM）相比对奶牛生产性能的影响。文献经系统检索，寻找将泌乳奶牛日粮中STM替换为HTM的随机试验。共7项试验符合纳入标准，其中5项为拉丁方设计，2项为连续设计，代表283头独立奶牛和518个实验单位。研究人员从研究者处获得个体奶牛数据，并按实验单位计算均值。关注响应包括干物质（DM）和微量元素摄入量、奶及乳成分产量、饲料效率、体重、体况评分及组织矿物质浓度。预测因子包括处理（STM或HTM）、实验设计（拉丁方或连续）及试验本身。将日粮成分输入NASEM（2021）软件，以估计各日粮的NE_L含量并计算能量平衡。数据采用混合效应模型分析，模型包括处理、实验设计及处理与实验设计交互的固定效应，以及实验嵌套于实验设计的随机效应。处理不影响DM（STM=24.5 vs. HTM=24.9±0.9 kg/d）、Cu（STM=494 vs. HTM=500±27 mg/d）和Zn（STM=2,235 vs. HTM=2,272±213 mg/d）的每日摄入量；然而，饲喂HTM的奶牛比饲喂STM的奶牛多摄入118±22 mg/d的Mn（STM=1,754 vs. HTM=1,872±95 mg/d）。与饲喂STM的奶牛相比，饲喂HTM的奶牛奶、脂肪和真蛋白产量分别呈增加趋势1.0±0.6、0.044±0.023和0.031±0.016 kg/d，而能量校正乳（ECM）产量和以乳分泌的净能量分别增加1.1±0.5 kg/d和0.76±0.39 Mcal/d。微量元素来源不影响饲料效率、体重、体况评分（BCS）或奶牛的净能量平衡。微量元素来源不影响奶牛血清中Cu、Mn或Zn浓度。没有证据表明微量元素来源与实验设计对任何评价响应存在交互作用。此外，没有异质性或发表偏倚的迹象。这些结果提示，在泌乳奶牛日粮中，以HTM替代STM作为Cu、Mn和Zn来源有益于生产性能。解释性摘要：目标为综述文献并应用Meta分析方法评价在奶牛日粮中补充HTM与STM来源Cu、Mn和Zn对生产性能的影响。7项试验符合纳入标准。以HTM替代STM有改善奶、脂肪和真蛋白产量的趋势，从而提高ECM产量。与STM相比，在奶牛日粮中补充HTM作为Cu、Mn和Zn来源有益于生产性能。

研究背景：Cu、Mn和Zn参与基因调控、DNA结合、染色质重塑及多种酶复合体组成，在生长、组织完整性和抗氧化防御中发挥重要作用。补充微量元素不仅用于预防缺乏，也用于优化动物健康和生产性能。微量元素的供给、胃肠道可利用性及其来源均可能影响吸收和奶牛生产性能。无机来源中硫酸盐较常用，但羟基氯化物因在瘤胃液中溶解度较低，可能减少与S、Mo等拮抗物的互作；硫酸盐溶解度高，金属离子化后可能抑制瘤胃微生物、影响纤维消化。北美调查显示仅约50%营养师分析饲料微量元素，且日粮中微量元素常高于NRC（2001）和NASEM（2021）建议。来源造成的生产性能差异通常幅度较小，需要大样本；因此有必要系统综述文献并定量合并符合标准的数据，提高统计功效并处理单个试验中可能存在的混杂和矛盾结果。研究假设为：与STM相比，补充HTM来源Cu、Mn和Zn可改善泌乳奶牛生产性能。

研究开展、结论与意义：研究人员系统检索并筛选随机试验，纳入在同一日粮补充浓度下以HTM替代STM来源Cu、Mn和Zn的泌乳奶牛试验，共7项试验、283头独立奶牛和518个实验单位。结果显示，HTM替代STM使ECM产量增加，并呈增加奶、脂肪和真蛋白产量的趋势，而不影响DM采食量、饲料效率、体重、BCS或净能量平衡。作者结论为：在泌乳奶牛日粮中以HTM替代STM来源Cu、Mn和Zn有益于生产性能。该研究为日粮微量元素来源选择提供了综合证据。

关键技术方法：研究人员检索PubMed、AGRICOLA、Scopus、ProQuest及ADSA 2014—2024摘要，检索期为2024年10月15日至12月15日；按PRISMA流程筛选随机替换STM/HTM且日粮Cu、Mn、Zn补充浓度相同的泌乳奶牛试验。最终纳入7项试验（5项拉丁方设计、2项连续设计；283头独立奶牛、518个实验单位），个体牛数据由各试验研究者提供并按实验单位计算均值。收集摄入量、奶及乳成分、体重、BCS、血清矿物质等数据；用NASEM（2021）估计NE_L并计算能量平衡；采用SAS MIXED混合效应模型（固定处理、设计及交互，随机试验嵌套于设计；血清数据用固定效应模型），并用STATA进行标准化均数差、加权均数差、Meta回归、I²异质性和漏斗图发表偏倚分析。

研究结果：
日粮微量元素含量与摄入量：通过7项试验的日粮和个体摄入数据得出，STM与HTM日粮微量元素浓度相近，但HTM日粮Mn高4 mg/kg DM；平均Cu、Mn、Zn浓度分别为20、73、91 mg/kg，约为NASEM（2021）最低建议的1.8、2.2和1.4倍。Cu和Zn摄入量无差异，HTM牛Mn摄入量多118±22 mg/d（增加6.7%，P<0.001）。
生产性能：通过混合效应模型分析518个实验单位得出，处理不影响DM采食量、NE_L摄入和总饲料效率；HTM使奶产量呈增加趋势（+1.01±0.55 kg/d，P=0.07），ECM增加1.10±0.55 kg/d（P=0.04）。乳脂、真蛋白、乳糖浓度及乳SCS、乳尿素氮不受影响；脂肪、真蛋白和乳糖产量呈增加趋势（分别+44、+31和+44 g/d，P<0.10）；以乳分泌净能增加0.76 Mcal/d（P=0.05）。体重、BCS和净能量平衡不受影响；处理与实验设计无交互；漏斗图和I²分析未提示发表偏倚或异质性。
血清微量元素浓度：通过可获得血清数据试验的固定效应模型得出，HTM与STM对血清Cu（0.87 vs. 0.88 mg/L）、Mn（1.80 vs. 1.88 μg/L）和Zn（0.94 vs. 0.93 mg/L）浓度无影响。

讨论总结与结论翻译：讨论指出，Cu、Mn、Zn是多种酶和代谢过程的重要组成，来源可影响瘤胃溶解度和离子化金属对瘤胃微生物的抑制作用。本Meta分析中，在日粮供给约为NASEM（2021）最低建议1.6至近2倍时，HTM未改变血清矿物浓度；仅少数试验有血清数据，肝组织仅1项试验测定而未分析。STM溶解度高，快速释放金属离子，可能抑制纤维消化；HTM在瘤胃中溶解度较低，在皱胃酸性环境释放金属离子，可能减少对瘤胃微生物的干扰。既往Meta分析（Ibraheem et al., 2023）显示HTM改善NDF消化率。作者提出，HTM牛ECM增加可能与DMI小幅非显著增加（0.37 kg/d，额外0.64 Mcal/d NE_L摄入）及NDF消化和消化位点改变有关，并可解释额外乳净能分泌。生产性能改善与实验设计无交互；作者建议小量营养摄入增加、瘤胃发酵干扰减少及可能健康改善共同参与。结论翻译：在泌乳奶牛日粮中，以相同微量元素的羟基氯化物来源替代Cu、Mn和Zn硫酸盐来源可改善生产性能，而不影响DM采食量或能量平衡、体重和BCS等能量代谢指标。饲喂HTM奶牛ECM增加主要因奶和乳成分产量增加，乳成分组成或能量含量未改变。作者建议，ECM的适度改善可能由少量额外营养摄入、瘤胃发酵和消化差异以及HTM替代STM可能带来的健康益处共同导致。