《Agriculture》:Upcycling Pomegranate Silage in Dairy Goat Diet over a Full Lactation: Impacts on Productive Performance and Metabolic Responses
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石榴副产物青贮作为反刍动物可持续饲料原料具有潜力。该研究评估在Murciano-Granadina奶山羊全泌乳期日粮中加入石榴副产物青贮(Punica granatum L.,cv. Wonderful)的影响。将40只山羊分配至四组,以检验2种日粮(2处理×
石榴副产物青贮作为反刍动物可持续饲料原料具有潜力。该研究评估在Murciano-Granadina奶山羊全泌乳期日粮中加入石榴副产物青贮(Punica granatum L.,cv. Wonderful)的影响。将40只山羊分配至四组,以检验2种日粮(2处理×2批次):对照日粮(不含石榴副产物的常规日粮)和含石榴青贮(PS)的等能等蛋白(isoenergetic, isoproteic)日粮。在产后五周进行预实验采样(收集基线数据)后,实施为期8个月的实验阶段。每2周测定饲料和饮水摄入量;每6周测定体重、产奶量及乳成分、尿素含量和体细胞计数(SCC)。在泌乳开始、中点和结束时采集血样,以评估生理、代谢、炎症和氧化状态。数据采用混合线性模型(mixed linear model)分析。处理效应仅限于体重,PS处理组体重较低(p < 0.05),未影响产奶量。总之,青贮石榴副产物可在不损害生产力或动物健康的情况下纳入日粮,代表奶山羊的一种可持续营养替代方案。
研究背景与意义:畜牧饲养大量依赖玉米、大麦、小麦和大豆等也可供人食用的作物,造成食物、土地和水资源竞争。向循环经济转型,以农产加工副产物部分替代这些作物,可节约土地和水、降低饲料进口依赖及国际谷物市场波动风险。石榴主要种植于半干旱和地中海地区,2023年全球产量约560万吨;西班牙是欧洲最大生产国,年产量约5万吨,主栽Mollar de Elche和Wonderful,主要加工果汁并产生大量皮和种子副产物。石榴皮约占全果30%–40%,富含酚酸、单宁、类黄酮和花青素等多酚,具有较强抗氧化能力。已有研究表明Mollar de Elche和Wonderful石榴副产物青贮适合青贮,可保存6个月并维持营养特性、总酚和抗氧化能力;短期在奶山羊日粮中纳入至15%干物质(DM,dry matter)的青贮石榴副产物可降低干物质和水摄入而不损害饲料效率或产奶量。但尚无研究评估青贮副产物作为全价日粮配方一部分及全泌乳期的影响。因此,研究人员评估Wonderful石榴副产物青贮在Murciano-Granadina奶山羊全泌乳期日粮中的作用,以判断其能否在不损害生产性能和健康的前提下作为可持续饲料原料;该研究为果汁副产物升级利用提供了全泌乳期证据。
研究方法概述:在西班牙Universidad Miguel Hernández de Elche教学实验农场,以Murciano-Granadina奶山羊群为样本队列。产后5周对100只常规日粮山羊预实验采样,记录产奶、乳成分、SCC、体重及血液生化、炎症和抗氧化状态;按体重(35.7±5.8 kg)、产奶量(2.3±0.8 kg/day)、SCC(2.4±0.5 log
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3 cells/mL)和胎次选40只,均分4组(n=10),构成2处理×2批次。适应2周后实验8个月,每6周采样共6次;每2周连续2天记录组水平饲料和饮水摄入。对照日粮含颗粒精料、苜蓿干草、大麦秸秆和豆粕;PS日粮含17.5%石榴青贮(Wonderful品种,Alicante果汁副产物,与谷物秸秆80:20青贮,pH 4.3,DM 36.3%)。个体产奶量用ICAR认可系统记录并采乳样100 mL,CombiFoss测乳成分和SCC;3次血样测血常规、血浆代谢物、ABTS、FRAP、SOD和SAA。混合线性模型(SAS PROC GLIMMIX)分析,SCC以10为底对数转换,α=0.05。
研究结果:3.1 饲料和饮水摄入量、体重和产奶量:通过8个月分组饲养、每2周摄入记录和每6周生产性能测定,并用混合线性模型分析,观察到干物质采食量(DMI,dry matter intake)对照为2.01±0.19 kg/day、PS为2.30±0.19 kg/day;饮水量(WI,water intake)PS组为5.32±0.54 kg/day,低于对照组的6.16±0.72 kg/day。PS未显著影响产奶量、乳脂校正乳(FCM,fat-corrected milk)、乳脂乳蛋白校正乳(FPCM,fat and protein-corrected milk)、乳尿素浓度和体细胞计数对数(LSCC,log somatic cell count)(p > 0.05),但PS组体重显著较低(37.9 vs 39.8 kg;p = 0.0023)。采样时间显著影响多数生产变量(p < 0.0001),协变量对多数乳性状显著(p < 0.05)。3.2 血常规、血清生化谱和氧化应激:通过3次血样采集及血常规、生化与氧化标志测定,得出PS未显著影响多数血常规变量,包括白细胞(WBC,white blood cell)、淋巴细胞(LYM,lymphocyte)、单核细胞(MON,monocyte)、中性粒细胞(NEU,neutrophil)、中性粒细胞/淋巴细胞比值(NLR,neutrophil-to-lymphocyte ratio)、单核细胞/淋巴细胞比值(MLR,monocyte-to-lymphocyte ratio)、红细胞(RBC,red blood cell)、平均红细胞体积(MCV,mean corpuscular volume)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC,mean corpuscular hemoglobin concentration)和红细胞分布宽度等(p > 0.05),但PS组血红蛋白(HGB,hemoglobin)较低(p = 0.0404)、血细胞比容(HCT,hematocrit)受日粮影响(p = 0.0216);采样显著影响白细胞相关变量和红细胞指数,HCT和MCHC存在日粮×采样交互(p = 0.0193、p = 0.027)。血清生化中PS未显著影响白蛋白、血尿素氮(BUN,blood urea nitrogen)、肌酐、总蛋白、球蛋白、葡萄糖、胆固醇、钙、磷、校正钙、白蛋白/球蛋白比和B/C比值(p > 0.05);采样显著影响白蛋白、BUN、肌酐、总蛋白、球蛋白、磷和B/C比值,磷存在日粮×采样交互(p = 0.018),PS组末泌乳降低更明显。氧化应激中PS显著影响ABTS还原力(ABTS,2.2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) reduction power)(p < 0.0001),PS组在预实验、泌乳初期和中期较高,末泌乳差异减小;铁还原抗氧化能力(FRAP,Ferric Reducing Antioxidant Power)受日粮影响(p = 0.0008???,PS组预实验和初期较高或相当,中末下降;超氧化物歧化酶(SOD,superoxide dismutase)和血清淀粉样蛋白A(SAA,serum amyloid-A)不受日粮影响(p > 0.05);采样显著影响ABTS、FRAP和SOD(p < 0.0001),ABTS存在日粮×采样交互(p < 0.0001),FRAP协变量显著(p = 0.0006)。
讨论部分总结:作者将本研究与先前8周、5%–15% DM PS研究比较,强调全泌乳8个月PS未损害产奶量、FCM、FPCM、乳尿素和LSCC。PS组体重较低提示养分分配改变:对照组增重更多,PS组增重幅度较小但产奶维持,作者认为营养优先供给泌乳而非体组织沉积;并提到PS日粮纤维和单宁(未分析)可能略降低可消化能,与Battelli等报道缩合单宁降低养分消化率和净能保留一致。PS组饮水较少,作者主要解释为青贮水分较高、内部供水增加,与Galvez-Lopez等和Díaz等结果一致。血液学方面,PS未损害免疫细胞生成或红细胞生成,HGB和HCT虽略低但仍在Macri等报道的Murciano-Granadina范围(6.40–14.70 g/dL和20.50–44.80%),且RBC无显著变化,故作者认为无临床相关改变。血清生化多数稳定,采样阶段是主要变异来源;讨论部分作者指出血清葡萄糖存在日粮反应(p = 0.0086),PS组较低,解释为葡萄糖向泌乳合成分配增加而非能量状态受损,并与Safari等奶牛石榴副产物研究一致;但结果部分报告葡萄糖不受日粮显著影响(p > 0.05),原文两处表述不一致。氧化状态呈选择性改变:FRAP受日粮显著影响,ABTS和SOD不受日粮影响;作者认为血清还原抗氧化能力升高可能与石榴皮高酚类和单宁有关,SAA无日粮效应说明PS未诱导可检测的全身急性期反应;PS组较高还原抗氧化能力伴随较低血清葡萄糖和数值较高FCM,作者强调FCM无显著差异且未直接测葡萄糖利用,因此为关联而非因果。结论翻译:总之,在Murciano-Granadina奶山羊泌乳日粮中加入石榴青贮在整个8个月泌乳期耐受良好。PS处理未不利影响产奶量、乳成分或主要血液学和生化健康指标。尽管PS组体重较低,但未伴随泌乳性能下降,提示养分分配适度转变而非生产力受损。重要的是,PS提高血清还原抗氧化能力(FRAP)而未诱导炎症反应,血清葡萄糖降低可能指示葡萄糖利用改变。总体而言,这些发现支持石榴青贮作为奶山羊安全且可持续的饲料原料,但其对养分利用和长期饲料效率的影响仍需进一步研究。