奶牛磷利用的研究進展

1、日糧磷水平對泌乳奶牛生產(chǎn)性能和磷利用影響的研究,報告人：夏建民導 師：李勝利 教授,報告內(nèi)容,研究目的研究背景技術(shù)路線試驗設(shè)計,研究目的,本試驗研究日糧不同P水平對泌乳奶牛生產(chǎn)性能和P利用率的影響。探討泌乳奶牛對P的適宜營養(yǎng)需要，減少P的排放。,研究背景,與鈣一起參與骨骼和牙齒結(jié)構(gòu)組成，保證骨骼和牙齒的結(jié)構(gòu)完整；傳遞遺傳信息——DNA、RNA的結(jié)構(gòu)成分；能量代謝——ATP和磷酸肌酸的組成成分；幾個酶系統(tǒng)的組成成分

2、；體內(nèi)緩沖系統(tǒng)的組成成分，參與體內(nèi)的酸堿平衡；磷脂是細胞膜不可缺少的成分，保證生物膜完整；促進營養(yǎng)物質(zhì)的吸收；磷是瘤胃微生物消化纖維素和合成微生物蛋白所必須的。,磷的生理作用,研究背景（續(xù)）,可溶性磷酸鹽以及部分有機磷化合物分解成為磷酸后被吸收。難溶性磷酸二鈣和磷酸三鈣與脂肪酸反應(yīng)，在膽汁酸的參與下形成分散的微團后被部分吸收。 反芻動物的小腸是磷吸收的主要部位（Grace等，1974；Reinhardt等，2019），

3、尤其是十二指腸和空腸（Care等，1980；Scott等，1984），只有少量的磷被瘤胃壁、瓣胃和皺胃吸收。對動物小腸前部磷的吸收和調(diào)節(jié)機制了解甚少（Breves等，1981）。,低P飼糧,高P飼糧,主動吸收,被動吸收,,,維生素D,腸腔、血漿P含量,,P的吸收機制,假設(shè)與單胃動物的吸收機制相同，反芻動物對磷的吸收也是通過兩種機制完成的。,磷的消化吸收,研究背景（續(xù)）,影響磷吸收的因素,研究背景（續(xù)）,反芻動物體內(nèi)磷的代謝

4、示意圖（馮仰廉，反芻動物營養(yǎng)學，2019）,,唾液磷,血磷,胚胎組織磷,飼料磷,前胃：飼料有機磷和無機磷、唾液磷、微生物磷,腸道：磷的吸收、磷的內(nèi)源性排泄,糞磷,乳汁磷,軟組織磷,骨骼磷,尿磷,,,,,,,,,,,磷的代謝,,研究背景（續(xù)）,血液無機磷與骨磷酸鹽和組織磷化物一起處于動態(tài)平衡 。磷的唾液再循環(huán)和內(nèi)源糞磷的排出維持著磷的體內(nèi)平衡 。反芻動物內(nèi)源磷的排泄幾乎全部經(jīng)由消化道， 內(nèi)源磷的數(shù)量很可能超

5、過飼料中未被消化磷的數(shù)量。 對于奶牛, 絕大部分磷通過糞排出體外, 尿排出量很少。 糞磷約 69%、乳磷約30%、尿磷1%。,磷的代謝特點,研究背景—磷的營養(yǎng)需要,估測磷的需要量有2 種方法——析因法和飼養(yǎng)試驗法。析因法是將可利用磷（可吸收磷）的需要量剖分為維持、生長、妊娠和泌乳4 個組分，分別進行估測，然后將其總和除以磷的吸收率。,研究背景—磷的營養(yǎng)需要（續(xù)）,磷的維持需要量的定義是當飼糧磷的供應(yīng)量略低于或剛好達到動物

6、需要時內(nèi)源磷的排出量。后備母牛 NRC（2019）標準規(guī)定生長奶牛對可利用磷的維持需要量為0.8 g/kg DMI。此外還應(yīng)加上每千克體質(zhì)量0.002 g 的內(nèi)源尿磷損失部分。成年母牛 NRC（2019）標準規(guī)定成年母牛(包括泌乳牛和干奶牛) 對可利用磷的維持需要量為1.0 g/kg DMI 。此外還應(yīng)加上每千克體質(zhì)量0.002 g 的尿磷損失部分。,奶牛對磷的維持需要,研究背景—磷的營養(yǎng)需要（續(xù)）,NRC（2

7、019）將生長的可利用磷需要量定義為增質(zhì)量的磷沉積，包括軟組織和骨骼中磷沉積的總和。AFRC（1991）推薦的異速生長方程式用于描述可利用P的生長需要量： P(g/d)=1.2+(4.635×MW0.22)(BW-0.22)×WG 式中:MW為奶牛的預期成年體質(zhì)量（kg);MW為奶牛目前的實際體質(zhì)量（kg);WG為日增質(zhì)量。 奶牛在不同生長階段單位增質(zhì)量中的骨骼比例不同,即

8、年幼奶牛單位增質(zhì)量的骨骼比例高于年長奶牛,該公式充分反映了這一點。,奶牛對磷的生長需要,研究背景—磷的營養(yǎng)需要（續(xù)）,NRC（2019）將妊娠的可利用磷需要定義為孕體的磷沉積。孕體包括:胎兒、羊水、胎膜、胎盤和子宮組織。妊娠190 d 后孕體的磷沉積由下式計算: 可吸收P(g/d) = 0.027 43e(0.055 27-0.000 075t)t – 0.0

9、27 43e(0.055 27-0.000 075(t-1))(t-1) 式中:t 為奶牛的實際妊娠天數(shù) 妊娠190 d 以前，孕體的磷沉積很小，可忽略不計。,奶牛對磷的妊娠需要,研究背景—磷的營養(yǎng)需要（續(xù)）,NRC(2019):泌乳的可利用磷需要為奶中含有的磷。牛奶的平均含磷量為0.090 % ,也就是產(chǎn)奶的可利用磷需要量為0.90 g/ kg 牛奶?！赌膛I養(yǎng)需要和飼料成分》（馮仰廉，2019）建議每千

10、克標準乳的磷需要量為2g。,奶牛對磷的泌乳需要,研究背景—磷的吸收率,將可利用磷除以磷的吸收率就轉(zhuǎn)化為日糧磷。不同飼料來源磷的吸收率不同。根據(jù)以往資料，哺乳犢牛的磷吸收率為90 %；100～200 kg 體質(zhì)量的生長母牛的磷吸收率為78 %；泌乳母牛采食苜蓿干草的磷吸收率為67 % ，采食玉米青貯的磷吸收率為80 %。NRC(2019)標準將粗飼料的磷吸收率規(guī)定為64 % ，精飼料規(guī)定為70 %。,磷的吸收率,研究背景—磷的營養(yǎng)

11、需要（續(xù)）,研究背景—磷的營養(yǎng)需要（續(xù)）,研究背景—磷的營養(yǎng)需要（續(xù)）,總結(jié)飼養(yǎng)試驗的資料表明，飼糧磷含量為0. 30 %～0. 34 %時，能夠滿足生長奶牛的正常血磷濃度、最大平均日增質(zhì)量和骨骼強度。飼糧磷含量0. 32 %～0. 42 %即可滿足奶牛整個泌乳期的需要,高于此水平不會提高奶牛的產(chǎn)奶量。乳脂率和乳蛋白不受飼糧磷水平的影響。沒有證據(jù)證明飼喂超過需要量的飼糧磷可提高奶牛的繁殖性能。,磷的營養(yǎng)需要總結(jié),研究背景—磷的營

12、養(yǎng)需要（續(xù)）,研究背景—我國《奶牛飼養(yǎng)標準》,由農(nóng)業(yè)部于2019 年8 月25 日發(fā)布的我國農(nóng)業(yè)行業(yè)標準《奶牛飼養(yǎng)標準》NY/ T 34 —2019 中有關(guān)磷需要量的內(nèi)容極少。只做了如下規(guī)定:“生長牛的磷維持需要量為每100 kg 體質(zhì)量供給4. 5 g ,每千克體增質(zhì)量供給13 g?！薄爱a(chǎn)奶牛的維持磷需要量為每100 kg 體質(zhì)量供給4. 5 g ,每千克標準乳供給3 g ,鈣磷比例為2∶1～1. 3∶1 為宜?！?研究背景—

13、我國《奶牛飼養(yǎng)標準》,對比NRC（2019）版奶牛營養(yǎng)需要，我國NY/ T34 —2019《奶牛飼養(yǎng)標準》存在如下問題值得探討:仍將磷的維持需要量作為體質(zhì)量的函數(shù)而非干物質(zhì)采食量的函數(shù)，且生長母牛與成年母牛采用相同的參數(shù)。2) 增質(zhì)量的磷需要量采用的是一個定值，而沒有考慮隨后備母牛體質(zhì)量的增加，單位增質(zhì)量的磷含量呈明顯下降趨勢這一規(guī)律。3) 仍以飼糧磷作為磷需要量的表達方式,使用者不能根據(jù)飼料原料磷的不同吸收率調(diào)整飼糧的磷含

14、量。4) 與NRC 2019 版相應(yīng)指標相比，NY/ T 34—2019《奶牛飼養(yǎng)標準》的磷需要量指標明顯偏高。,研究背景—磷的營養(yǎng)需要（續(xù)）,研究背景--文獻綜述,H.VALK和L.B.J.?EBEK (2019)研究表明，經(jīng)產(chǎn)的高產(chǎn)奶牛日糧含磷0.24%（DM基礎(chǔ)），試驗的第1個干奶期的采食量顯著降低，第2泌乳期干物質(zhì)采食量、產(chǎn)奶量和體重都降低。磷對繁殖性能沒有影響。實驗表明，日糧含磷0.28%可以滿足產(chǎn)奶量9000kg的泌乳奶

15、牛磷的需要。 K.F.Knowlton和J.H.Herbein（2019）研究表明，泌乳早期奶牛飼給含磷0.34%、0.51%或0.67%的日糧，在10周的試驗期中平均體重、產(chǎn)奶量、DMI不受日糧磷處理的影響。隨著日糧磷的增加，磷的攝入量和排泄線性增加，磷的表觀消化率二次方降低，血清無機磷含量線性增加，血清Ca和Mg的含量降低。0.34%磷處理組奶牛處在負磷平衡的時間更長，表明飼喂低磷日糧的奶牛從體貯中動用了更多的磷。,研究背景-

16、-文獻綜述（續(xù)）,Wu.Z.等（2000a）研究表明，在一個泌乳期中經(jīng)產(chǎn)荷斯坦奶牛飼料含磷0.31、0.40和0.49%（DM基礎(chǔ)），308天產(chǎn)奶量分別是10790、11226和11134kg。奶牛繁殖性能不受磷處理的影響。糞磷含量隨著日糧磷攝入量的增加而增加。低磷組奶牛通過減少磷的排泄而沉積磷，其余兩組排泄更多的磷。磷的表觀消化率低于40%是由于日糧磷過量的緣故。飼喂0.40%的磷似乎足夠維持磷的平衡和11226kg的奶產(chǎn)量水平。

17、Wu.Z.等（2000b）研究表明，荷斯坦奶牛前2/3泌乳期日糧磷含量為0.38%或0.48%（DM基礎(chǔ)），后1/3泌乳期放牧飼養(yǎng)的磷含量分別是約0.31%和0.44%（DM基礎(chǔ)）。低磷組奶牛血清無機磷有略微降低的趨勢。兩年的試驗期繁殖指標類似。日糧磷從0.48%降到0.38%不會降低產(chǎn)奶量和繁殖性能。Wu.Z.等（2019）的一個泌乳期的試驗中。2到3個泌乳期日糧含磷0.31% （DM基礎(chǔ)）似乎可以降低骨的磷含量，但還不足以影響骨

18、的強度。日糧含磷0.39%不影響骨的磷含量和強度。日糧含磷0.31%似乎是產(chǎn)奶11900kg/308d的奶牛磷需要臨界缺乏的水平。,研究背景--文獻綜述（續(xù)）,H.Lopze等（2019a,2019b）研究表明，荷斯坦奶牛在泌乳期的前165天飼喂含磷0.37%（接近NRC的營養(yǎng)需要）或0.57%（DM基礎(chǔ)）的日糧，兩處理間產(chǎn)奶量、奶牛健康和體況評分不存在差異，對繁殖性能沒有影響。Adrienne Ekelund等(2019)研究表明

19、，奶牛飼糧磷含量分別為2.4、3.7、5.1、6.4和7.8g/kgDM（日磷攝入量為44、67、92、117和142g），隨著日糧磷的攝入增加，糞磷的排泄線性增加（r2=0.97），磷的表觀消化率分別是0.37、0.28、0.22、0.21和0.22。,研究背景--文獻綜述（續(xù)）,Adrienne Ekelund等(2019)研究表明，在泌乳的前4個月經(jīng)產(chǎn)的瑞士Red and White 奶牛飼給含磷0.43%和0.32%（DM基礎(chǔ)）

20、的日糧， 0.32%組磷的表觀消化率（52%）高于0.43%組（42%）。隨后的泌乳期中日糧含磷相同為0.43%（DM基礎(chǔ)），兩組奶牛磷的表觀消化率不存在差異。磷的沉積在任何階段都不存在差異。0.32%的日糧處理骨的凈吸收沒有比0.43%組增加。Mullarky.I.K等（2009）研究表明，泌乳奶牛日糧含磷水平0.34%、0.43%和0.52%，血清無機磷隨日糧磷水平增加而增加，初產(chǎn)母牛高于經(jīng)產(chǎn)母牛，但對泌乳奶牛的先天性和細胞介導

21、的免疫反應(yīng)沒有影響。,研究背景--文獻綜述（續(xù)）,文獻綜述總結(jié),飼糧磷含量0. 32 %～0. 42 %即可滿足奶牛整個泌乳期的需要,高于此水平不會提高奶牛的產(chǎn)奶量。乳脂率和乳蛋白不受飼糧磷水平的影響。沒有證據(jù)證明飼喂超過需要量的飼糧磷可提高奶牛的繁殖性能。,技術(shù)路線,日糧不同磷水平的飼養(yǎng)試驗,磷的消化代謝試驗,奶牛飼料原料和TMR磷含量的測定,日糧磷水平對泌乳奶牛生產(chǎn)性能的影響與磷的利用的研究,,,,,,生產(chǎn)性能影響,奶牛行為

22、和缺乏癥,磷的分配和體沉積,磷的表觀消化率,血磷、血液生化指標的測定,泌乳奶牛磷的適宜供給量,,,,,,,,,,,,,,,,奶牛日糧磷的利用率,,,,,試驗設(shè)計（續(xù)）,試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計材料和方法：實驗動物和飼糧選取60頭胎次、產(chǎn)奶量、體重相近的高產(chǎn)泌乳前期的荷斯坦奶牛，隨機分為4組。分別接受4種不同磷（P）水平的飼糧。配制4種不同磷水平的日糧，磷的含量分別是0.3%、0.4%、和0.5%、0.6（DM基礎(chǔ)），日糧其他原料

23、組分相同。,試驗設(shè)計（續(xù)）,試驗操作試驗分為預飼期和正試期。預飼期15天，正試期120天。,試驗設(shè)計（續(xù)）,樣品采集和處理飼料樣品：每7天采集飼料樣品，分析干物質(zhì)、P等的含量。血樣：每15天于晨飼前采集一次血樣，分析血漿無機磷和鈣的含量。 分析血漿堿性磷酸酶的含量、鈣結(jié)合蛋白和Ⅰ型膠原（CTx）的C端肽片段含量。,試驗設(shè)計（續(xù)）,奶樣：每15天采集一次奶樣，分析奶中P的含量，每月進行奶樣DHI的測定。糞樣與尿樣：在正試期