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Effects of glycerol on energy balance and concentration of glucose in the liver during the peripartum period in dairy cows

甘油对围产期奶牛能量平衡和肝脏糖原合成的影响



全 文 :书甘油对围产期奶牛能量平衡和肝脏糖原合成的影响
王聪1,刘强1,张延利1,张拴林1,裴彩霞1,白元生2,师周戈2,刘晓妮2
(1.山西农业大学动物科技学院,山西 太谷030801;2.山西省生态畜牧产业管理站,山西 太原030001)
摘要:为了研究甘油对围产期奶牛能量平衡和肝脏糖原合成的影响,选用24头体重(674.6±13.8)kg、胎次(2.5±
0.5)、上一泌乳期305d产奶量(7412±15)kg和预产期(23.8±0.3)d的经产奶牛,随机分为4组,从分娩前19d
开始分别在基础日粮中添加甘油0,100,200和300g/d。结果表明,与对照组相比,添加甘油200和300g/d,显著
提高了奶牛分娩后7,21和35d体况评分,显著改善了奶牛分娩前14d和分娩后7,21和35d的能量平衡。200和
300g/d组奶牛分娩前14d胰岛素浓度和分娩后7,21和35d奶牛血糖和胰岛素浓度显著高于对照组(犘<0.05)。
200和300g/d组奶牛分娩后7,21和35d血浆游离脂肪酸和β-羟丁酸浓度显著低于对照组和100g/d组(犘<
0.05)。200和300g/d组奶牛分娩后7,21和35d肝脏糖原含量和糖异生途径限速酶活性显著高于对照组(犘<
0.05)。结果显示在日粮中添加甘油能够加强肝脏葡萄糖异生作用,改善奶牛能量平衡,适宜添加量为200g/d。
关键词:甘油;能量平衡;糖原;围产期;荷斯坦奶牛
中图分类号:S823.9+1  文献标识码:A  文章编号:10045759(2013)01025208
  在奶牛生产实践中,处于围产期的奶牛,尤其是围产后期,与干奶早期相比,干物质采食量下降30%~
40%[1]。由于分娩后泌乳增加而干物质采食量不能满足需要,导致奶牛葡萄糖和氨基酸缺乏[2]。为了改善营养
缺乏,奶牛会动用体内储备的脂肪和蛋白质满足泌乳需要[3],如奶牛动用体脂满足能量需要,动用体蛋白质分解
为氨基酸去满足肝糖异生和乳蛋白质合成。据报道,体脂动用范围达41~90kg,体蛋白动用范围达21~24
kg[4]。因此,围产后期奶牛处于能量和氮负平衡[5,6]。奶牛能量负平衡会引起奶牛消瘦,产奶量下降,还使奶牛
代谢机能紊乱,诱发酮病、肢蹄病、繁殖系统障碍等方面的疾病,给奶牛业带来严重的经济损失。因此,研究围产
期奶牛能量平衡和肝糖合成具有重要意义。近年来,人们采用多种途径和措施去增加日粮能量浓度,减少体贮营
养的动用,如改善日粮蛋白质和氨基酸供应[2]、补充脂肪[4]和生糖物质[79]等。生糖物质除氨基酸外,还有乳酸
盐、丙酸盐以及甘油等。甘油能够被瘤胃微生物代谢为丙酸或直接被吸收作为肝脏糖异生的前体物质[10,11]。不
同日粮类型,如青贮饲料的质量,会影响到瘤胃代谢[12,13],间接影响甘油代谢为丙酸的效果。目前,对甘油的研
究主要集中在甘油对瘤胃代谢、生产性能和血液代谢产物影响等方面。研究表明,产前添加甘油对瘤胃液pH没
有影响,产后升高[7];添加甘油显著增加瘤胃丙酸和丁酸浓度,而乙酸浓度降低[11]。添加甘油后产奶量随着泌乳
期的推进而提高,乳脂率呈现降低的趋势,处理组的产奶量高于对照组,而乳脂率较对照组低,乳脂产量有降低的
趋势[13]。奶牛能量平衡状况也可以间接通过血液代谢产物来评价,研究发现在围产期间或泌乳早期补充甘油能
够提高血浆葡萄糖浓度,降低血浆游离脂肪酸和β羟丁酸浓度,减轻能量负平衡
[14,15]。然而通过直接测定甘油
对围产期奶牛能量平衡的缓减方面研究非常有限,而且关于甘油对围产期奶牛肝脏糖原合成的影响未见报道。
为此,本试验旨在研究日粮添加甘油对围产期奶牛能量平衡和肝脏糖原含量及糖异生途径限速酶活性的影响,从
而为生产实践提供理论依据和技术指导。
1 材料与方法
1.1 试验动物与试验设计
选用24头体重(674.6±13.8)kg、胎次(2.5±0.5)、上一泌乳期305d产奶量(7412±15)kg和预产期
252-259
2013年2月
   草 业 学 报   
   ACTAPRATACULTURAESINICA   
第22卷 第1期
Vol.22,No.1
收稿日期:20111220;改回日期:20120118
基金项目:山西省科技攻关计划(20100312014),国家奶牛产业体系雁门关综合试验站(nycytx08)和山西省现代牛产业技术体系(201105)项目
资助。
作者简介:王聪(1973),女,山西寿阳人,副教授,博士。Email:wangdx0321@163.com
通讯作者。Email:liuqiangabc@163.com
(23.8±0.3)d的经产奶牛,随机分为4组,分别在基础日粮中添加甘油0,100,200和300g/d,每组6头牛。甘
油购自广东省阳西县香料厂生产的食品添加剂,纯度为99.8%,泌乳净能(NEL)为9.7MJ/kg[16]。甘油从产前
19d开始添加,先将其混合于1/3的混合精料中饲喂奶牛,待采食完之后再喂其余混合精料与粗饲料。
1.2 试验日粮与饲养管理
基础日粮按照《中国奶牛饲养标准》[17]配制,由混合精料、玉米秸秆、玉米青贮饲料和苜蓿干草组成,其组成
及营养水平见表1。试验于2011年4-6月在大同县新九龙养殖专业合作社进行。24头试验奶牛集中于一双列
式牛舍中,集中统一饲养管理。奶牛单槽饲喂,除1/3的混合精料用于混合甘油外,其余日粮以全混合日粮形式
饲喂,自由采食,自由饮水。奶牛产后当天从产圈转到泌乳牛圈舍,每天于6∶00、14∶00和21∶00挤奶。
表1 基础日粮组成及营养水平
犜犪犫犾犲1 犐狀犵狉犲犱犻犲狀狋犪狀犱狀狌狋狉犻犲狀狋犾犲狏犲犾狊狅犳狋犺犲犫犪狊犪犾犱犻犲狋
日粮组成Ingredients 数值Value(%) 营养水平Nutrientlevels2 数值Value
玉米秸秆Cornstraw 32.00 泌乳净能Netenergyoflactation(MJ/kg) 6.77
玉米青贮Cornsilage 15.00 有机物质Organicmatter(%) 93.52
苜蓿干草Alfalfahay 3.00 粗蛋白质Crudeprotein(%) 16.20
玉米Corngrain 23.00 中性洗涤纤维Neutraldetergentfibre(%) 41.24
麸皮 Wheatbran 6.30 酸性洗涤纤维Aciddetergentfibre(%) 26.91
豆粕Soybeanmeal 8.40 钙Calcium(%) 1.23
棉籽饼Cottonseedcake 6.50 磷Phosphorus(%) 0.75
菜籽饼Rapeseedmeal 4.00
碳酸钙Calciumcarbonate 0.50
食盐Sodiumchloride 0.40
磷酸氢钙Dicalciumphosphate 0.35
矿维添加剂 Mineralandvitaminmix1 0.55
 1每千克日粮含:维生素A3800IU;维生素D31200IU;维生素E30IU;铁50mg;铜10mg;锌40mg;锰40mg;碘0.5mg;硒0.3mg;钴0.1
mg.Providedperkilogramofdiet:VitaminA3800IU;VitaminD31200IU;VitaminE30IU;Fe50mg;Cu10mg;Zn40mg;Mn40mg;I0.5mg;
Se0.3mg;Co0.1mg;2泌乳净能根据原料组成计算所得,其余为实测值。NELiscalculatedvalue.Othernutrientlevelsaremeasuredvalues.
1.3 测定项目与样品分析
1.3.1 采食量测定与饲料样品分析 分别在奶牛分娩前21(作为未添加甘油对照)和14d及分娩后7、21和35
d(用-21,-14,7,21,35d表示)连续3d逐日记录每头奶牛采食的饲料量和剩料量,每天采集1次饲草料和剩
料,测定初水分后保存备测。样品初水分、干物质(drymatter,DM)、有机质(organicmatter,OM)、粗蛋白质
(crudeprotein,CP)、Ca和P含量采用实验室常规方法测定[18];中性洗涤纤维(neutraldetergentfibre,NDF)和
酸性洗涤纤维(ADF)采用VanSoest等[19]的方法测定。采食量及养分测定用于计算奶牛采食净能。
1.3.2 奶牛体重的测定和体况评分 测定时期同1.3.1,于晨饲前按照奶牛体况评分标准[20]对奶牛进行体况评
分,称量并记录各组奶牛体重。
1.3.3 血液样品采集与分析 样品采集时期同1.3.1,所有奶牛于早晨饲喂前颈静脉采血。用含草酸钾和4%
氟化钠的7mL真空采血管采集的血样用于分析血浆葡萄糖浓度,用含肝素钠的10mL真空采血管采集的血样
用于分析血浆游离脂肪酸和β羟丁酸浓度。血浆葡萄糖、游离脂肪酸和β羟丁酸浓度均采用Sigma试剂盒用
UV2100型紫外-可见分光光度计进行测定。胰岛素采用北京科美东雅生物技术有限公司试剂盒以放射免疫
分析方法用GC911γ计数仪测定。
1.3.4 肝脏活体组织样品采集与分析 样品采集时期同1.3.1,于上午10:00在奶牛右侧第11~12肋间,与骼
结节中央至肩关节连线的交叉点上,用肝脏穿刺针(长12~15cm,内径3mm)按肝脏穿刺技术[21]采取肝组织
200mg,在滤纸上分离结缔组织和血液凝块后分成2份:1份样品用于测定肝糖含量,按照VanDenTop等[22]的
352第22卷第1期 草业学报2013年
方法,样品在0.5mL的20% KOH溶液中放置过夜,然后加入1mL乙醇置于37℃恒温水浴1h,再与1.0mL
0.15mol/LMgSO4 溶液混合,3000r/min离心10min;其沉淀与0.5mL0.5mol/LKOH的乙醇溶液混合,
3000r/min离心10min;弃上清后的溶液在100℃水浴浓缩,加2.0mL2mol/LHCl,100℃水浴2h,加5
mol/LNaOH溶液直至pH7.0,采用Sigma试剂盒用分光光度法测定肝糖原。另1份肝脏样品经缓冲液(pH
8.0,25mmol/LHEPES和5mmol/L巯基乙醇)匀浆,后在13000r/min离心10min,取上清液按照Rukkwa
msuk等[23]、Duff和Snel[24]、Ulm等[25]和Tielens等[26]的方法分别测定丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化
酶、果糖1,6二磷酸酶和葡萄糖6磷酸酶活性。
1.3.5 产奶量的测定和乳样采集与分析 分别在奶牛分娩后7,21和35d前后连续3d逐日测定并记录每头奶
牛早、中、晚产奶量,计算平均日产奶量。按比例采集每头牛早、中、晚乳样,然后按每天每头牛混合后立即用丹麦
MK120型乳品红外扫描仪测定乳糖、乳脂、乳蛋白和乳干物质含量。产奶量和乳成分用于计算泌乳净能需要。
1.4 数据处理与统计分析
根据饲料干物质采食量和饲料泌乳净能含量及甘油能量与添加量计算每头奶牛采食净能(NEI),根据0.356
BW0.75计算每头奶牛维持净能需要量(NEM),根据产奶量(kg)×[(0.0929×乳脂%)+(0.0563×乳蛋白%)+
(0.0395×乳糖%)]×4.184计算每头奶牛泌乳净能需要量[3]。根据[(0.00318×妊娠天数-0.0352)×(犊牛
初生重/45)]/0.218×4.18计算妊娠需要[3]。奶牛分娩前能量平衡以采食净能扣除维持和妊娠需要净能表示,
分娩后能量平衡以采食净能扣除维持和泌乳需要净能表示。试验数据应用SPSS10.0统计软件Onewayanova
进行方差分析和LSD多重比较。
2 结果与分析
2.1 甘油对围产期奶牛体况和能量平衡的影响
无论是未添甘油的对照组还是添加3个不同水平的甘油组,分娩后各组奶牛体况和体重均较分娩前显著降
低(犘<0.05),并且有随着分娩后时间的延长,其体况和体重有逐渐降低的趋势(表2)。但只有对照组和100g/d
表2 甘油对围产期奶牛体况、体重和能量平衡的影响
犜犪犫犾犲2 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犵犾狔犮犲狉狅犾狅狀犫狅犱狔犮狅狀犱犻狋犻狅狀狊犮狅狉犲,犫狅犱狔狑犲犻犵犺狋狊犪狀犱犲狀犲狉犵狔犫犪犾犪狀犮犲犱狌狉犻狀犵狆犲狉犻狆犪狉狋狌狉犻犲狀狋狆犲狉犻狅犱犻狀犱犪犻狉狔犮狅狑狊
项目
Item
时间
Time(d)
甘油添加量Supplementalglycerol(g/d)
0 100 200 300
体况评分
Bodycondition
score
-21 3.71±0.05aA 3.75±0.06aA 3.80±0.05aA 3.88±0.04aA
-14 3.73±0.04aA 3.76±0.05aA 3.84±0.08aA 3.91±0.07aA
7 3.15±0.06bB 3.18±0.04abB 3.31±0.06aB 3.35±0.04aB
21 3.05±0.04bB 3.14±0.05abB 3.26±0.05aB 3.34±0.08aB
35 2.78±0.05bC 2.86±0.07aC 3.07±0.07aB 3.19±0.06aB
体重
Bodyweight
(kg)
-21 675.3±14.56aA 673.9±13.85aA 677.1±13.17aA 672.3±13.36aA
-14 681.3±15.81aA 682.1±15.74aA 681.4±15.25aA 679.4±14.84aA
7 608.9±13.25aB 609.8±15.32aB 608.7±14.34aB 607.1±12.91aB
21 593.1±11.12aBC 595.7±13.54aBC 599.2±11.58aBC 599.3±12.29aBC
35 586.4±10.97aC 588.8±12.17aC 592.6±12.49aC 593.5±11.43aC
能量平衡
Energybalance
(MJ/d)
-21 1.13±0.72aB 1.30±0.83aB 1.06±0.75aB 1.21±0.93aB
-14 3.13±0.76cA 6.71±0.99bA 9.74±1.39aA 11.72±1.46aA
7 -26.02±2.32bE -23.82±1.98abE -21.67±1.64aE -19.91±1.81aE
21 -19.79±1.84bD -15.54±1.67aD -14.57±1.49aD -12.45±1.17aD
35 -10.77±1.49bC -9.95±1.17abC -8.43±1.28aC -6.60±0.83aC
 同行不同小写字母表示差异显著(犘<0.05),同列不同大写字母表示差异显著(犘<0.05)。下同。
 Inthesamerow,valueswithdifferentsmallettersuperscriptsmeansignificantdifference(犘<0.05);Inthesamecolumn,valueswithdifferent
capitallettersuperscriptsmeansignificantdifference(犘<0.05).Thesamebelow.
452 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.1
甘油组分娩后35d的体况显著低于分娩后7和14d(犘<0.05),分娩后7,21和35d添加甘油200和300g/d组
奶牛体况之间差异不显著(犘>0.05);添加甘油与否分娩后35d体重均显著低于7d时的体重,但和分娩后14d
奶牛体重无显著差别(犘>0.05)。分娩前奶牛处于能量正平衡,分娩后处于能量负平衡,4个组奶牛分娩后7,21
和35d能量平衡逐渐提高,且差异显著。
同一个采样时间比较,添加甘油对分娩前后体重和分娩前14d奶牛体况评分无显著影响,但分娩后7,21和
35d添加甘油200和300g/d组奶牛体况评分显著高于对照组(犘<0.05)。与对照组相比,添加甘油200和300
g/d显著改善了分娩前14d和分娩后7,21和35d奶牛能量平衡。
2.2 甘油对奶牛血浆代谢产物的影响
奶牛分娩前血糖和胰岛素浓度无显著差异,分娩后其浓度显著下降,其中以分娩后7d最低,随后逐渐升高,
尽管分娩后35d血糖和胰岛素浓度显著高于分娩后7d(犘<0.05),但仍显著低于分娩前(表3)。与对照组相
比,添加甘油200和300g/d显著提高了分娩前14d胰岛素浓度和分娩后7,21和35d血糖和胰岛素浓度(犘<
0.05)。奶牛分娩前游离脂肪酸和β羟丁酸浓度无显著差异,分娩后二者浓度均显著上升,其中以7d最高,而后
又逐渐降低(犘<0.05),然而仍显著高于分娩前水平。与对照组相比,日粮添加不同浓度的甘油均未显著降低分
娩前游离脂肪酸和β羟丁酸的浓度,但添加不同浓度的甘油均显著降低了奶牛分娩后7,21和35d游离脂肪酸
和β羟丁酸浓度(犘<0.05)。
表3 甘油对围产期奶牛血浆代谢产物的影响
犜犪犫犾犲3 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犵犾狔犮犲狉狅犾狅狀狆犾犪狊犿犪犿犲狋犪犫狅犾犻狋犲狊犱狌狉犻狀犵狆犲狉犻狆犪狉狋狌狉犻犲狀狋狆犲狉犻狅犱犻狀犱犪犻狉狔犮狅狑狊
项目
Item
时间
Time(d)
甘油添加量Supplementalglycerol(g/d)
0 100 200 300
血糖
Glucose
(mg/dL)
-21 62.25±2.52aA 62.46±2.73aA 62.53±2.81aA 62.74±2.57aA
-14 62.53±1.67aA 63.31±1.85aA 63.69±1.76aA 63.87±1.98aA
7 45.94±2.43bC 46.73±1.75bC 51.42±1.81aC 53.65±1.79aC
21 49.88±2.51bBC 52.57±1.86abBC 53.78±1.88aBC 54.89±1.84aBC
35 52.34±2.67bB 54.64±1.92abB 55.75±1.87aB 56.37±1.97aB
胰岛素
Insulin
(μIU/mL)
-21 16.15±0.82aA 16.49±0.69aA 16.57±0.58aA 16.75±0.64aA
-14 16.62±0.75bA 17.11±0.84abA 17.53±0.83aA 17.72±0.79aA
7 5.76±0.51bC 5.97±0.62abC 6.45±0.72aC 6.93±0.86aC
21 6.89±0.79bBC 7.34±0.85abBC 7.86±0.99aBC 8.01±0.87aBC
35 7.51±0.61bB 7.84±0.57abB 8.07±0.76aB 8.27±0.54aB
游离脂肪酸
Nonesterified
fattyacids
(μEq/L)
-21 255.6±9.38aD 254.8±10.52aD 253.2±9.69aD 251.1±11.37aD
-14 258.4±10.27aD 256.4±12.01aD 254.6±11.32aD 252.4±11.75aD
7 724.4±20.87aA 648.5±19.11bA 609.2±18.37cA 575.2±13.28cA
21 637.3±17.69aB 582.3±16.57bB 513.4±16.31cB 457.4±15.14cB
35 458.4±13.81aC 419.1±15.32bC 376.5±14.25cC 328.3±14.34cC
β羟丁酸
βhydroxybu
tyrate
(μmol/L)
-21 576.2±23.28aD 573.5±25.34aD 564.2±26.41aD 567.1±22.49aD
-14 579.3±32.36aD 570.2±27.85aD 562.4±33.27aD 558.6±32.51aD
7 938.2±47.12aA 838.3±51.34bA 784.5±46.75cA 737.4±47.56cA
21 823.4±50.36aB 719.8±45.41bB 702.1±42.76cB 663.9±47.57cB
35 775.7±42.57aC 619.3±43.55bC 572.4±48.34cC 538.3±51.56cC
2.3 甘油对围产期奶牛肝脏糖原含量的影响
各组奶牛分娩前21与14d肝脏糖原含量、果糖1,6二磷酸酶活性均显著高于分娩后,分娩后其余3项指标
则相反,且各组之间无显著差异(表4);分娩后第7天肝脏糖原含量最低,随后逐渐升高,其中分娩后第35天肝
552第22卷第1期 草业学报2013年
脏糖原含量显著低于分娩后第7天(犘<0.05);分娩后3个采样时期之间果糖1,6二磷酸酶活性差异均不显著。
与对照组相比,日粮添加甘油200和300g/d组显著提高了奶牛分娩后7,21和35d奶牛肝脏糖原含量、果糖1,
6二磷酸酶、丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶和葡萄糖6磷酸酶活性(犘<0.05)。
表4 甘油对围产期奶牛肝脏糖原含量和糖异生限速酶活性的影响
犜犪犫犾犲4 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犵犾狔犮犲狉狅犾狅狀狋犺犲犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狊狅犳犵犾狔犮狅犵犲狀犪狀犱犽犲狔狉犲犵狌犾犪狋狅狉狔犲狀狕狔犿犲狊狅犳犵犾狌犮狅狀犲狅犵犲狀犲狊犻狊
犻狀狋犺犲犾犻狏犲狉犱狌狉犻狀犵狆犲狉犻狆犪狉狋狌狉犻犲狀狋狆犲狉犻狅犱犻狀犱犪犻狉狔犮狅狑狊
项目
Item
时间
Time(d)
甘油添加量Supplementalglycerol(g/d)
0 100 200 300
糖原
Glycogen
(mmol/g)
-21 0.27±0.04aA 0.26±0.02aA 0.28±0.04aA 0.29±0.03aA
-14 0.28±0.02aA 0.28±0.03aA 0.29±0.03aA 0.31±0.02aA
7 0.11±0.02bC 0.13±0.02abC 0.15±0.01aC 0.17±0.02aC
21 0.17±0.03bBC 0.18±0.01abBC 0.20±0.04aBC 0.22±0.03aBC
35 0.19±0.04bB 0.21±0.05abB 0.25±0.03aB 0.26±0.04aB
丙酮酸羧化酶
Pyruvatecarboxylase
(nmol/min·mg蛋白质Protein)
-21 28.82±1.39aC 28.54±1.47aC 29.33±1.51aC 28.97±1.27aC
-14 32.97±1.45aC 33.67±1.53aC 34.38±1.64aC 35.22±1.81aC
7 56.41±2.37bA 57.04±2.48bA 59.65±2.58aA 60.16±2.43aA
21 42.38±1.64bB 44.12±1.76abB 46.35±1.85aB 47.03±1.76aB
35 35.49±1.53bC 37.19±1.84abC 39.52±1.92aC 40.64±1.81aC
磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶
Phosphoenolpyruvatecarboxykinase
(nmol/min·mg蛋白质Protein)
-21 15.82±1.29aC 16.27±1.38aC 16.05±1.45aC 15.99±1.56aC
-14 15.97±1.42aC 16.54±1.53aC 18.23±1.67aC 19.14±1.71aC
7 17.41±1.35bB 18.34±1.52abB 20.37±1.68aB 20.86±1.82aB
21 19.58±1.14bA 20.73±1.35abA 22.62±1.54aA 22.95±1.61aA
35 18.49±1.89bAB 19.64±1.76abAB 21.37±1.92aAB 21.86±1.84aAB
果糖1,6二磷酸酶
Fructose1,6bisphosphatase
(nmol/min·mg蛋白质Protein)
-21 76.82±2.41aA 76.09±2.43aA 76.54±2.53aA 77.07±2.62aA
-14 78.97±2.64aA 79.29±2.54aA 79.37±2.67aA 80.25±2.39aA
7 45.81±2.16bB 47.68±2.44abB 49.39±2.49aB 50.27±2.27aB
21 45.38±2.52bB 46.83±2.62abB 48.57±2.57aB 49.26±2.49aB
35 44.49±2.91bB 45.54±2.73abB 47.73±2.94aB 48.51±2.76aB
葡萄糖6磷酸酶
Glucose6phosphatas
(nmol/min·mg蛋白质Protein)
-21 1.42±0.31aC 1.46±0.46aC 1.39±0.56aC 1.44±0.39aC
-14 1.47±0.29aC 1.52±0.37aC 1.56±0.38aC 1.57±0.51aC
7 2.31±0.34bB 2.49±0.51abB 2.84±0.42aB 2.92±0.43aB
21 2.88±0.59bA 2.97±0.73abA 3.13±0.64aA 3.42±0.29aA
35 2.79±0.46bAB 2.86±0.64abAB 3.07±0.58aAB 3.15±0.47aAB
3 讨论
奶牛分娩后动用体贮营养满足维持和泌乳需要,体重和体况评分将会降低[27],因而各组奶牛从分娩前到分
娩后体况评分和体重均呈降低趋势。添加甘油对围产期奶牛体重没有显著影响,这与 DeFrain等[14]和 Og
born[15]的报道一致。但200和300g/d组显著缓减奶牛体况下降程度,这与体况评分的变化和DeFrain等[14]的
研究结果一致,这是由于甘油异生为葡萄糖后奶牛能量平衡得到明显改善,脂肪组织分解作用降低的缘故。分娩
后奶牛能量平衡显著低于分娩前,这与体况和体重变化一致。由于干奶后期奶牛采食量增加和孕期合成代谢的
缘故,分娩前14d能量平衡显著高于分娩前21d。分娩后奶牛采食量逐渐增加(分娩前21和14d及分娩后7,
21和35d各组干物质采食量平均值为9.42,9.94,12.30,14.36和15.67kg),因此分娩后7,21和35d奶牛能
652 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.1
量平衡逐步提高,这与Rukkwamsuk等[28]发现奶牛能量平衡值最低点出现在奶牛分娩后1周左右研究结果一
致。添加甘油200和300g/d显著改善了分娩前14d和分娩后7,21和35d奶牛能量平衡,这与Chung等[29]的
研究结果不一致,可能是由于日粮不同所引起的,有待于进一步研究验证。
奶牛分娩后较低的胰岛素浓度将导致体脂分解代谢增强[30],这与体况评分、体重变化以及游离脂肪酸、β羟
丁酸和甘油三酯浓度变化一致。泌乳早期奶牛乳糖合成需要大量的葡萄糖,而干物质采食量较低,能够提供糖异
生的前体物质缺乏造成血糖较低。分娩后21和35d干物质采食量增加,使血糖提高。添加甘油后血糖浓度的
增加,说明随着甘油添加量的增加葡萄糖的异生作用加强,与Goff和 Horst[31]、Linke等[32]的研究结果相似。
Goff和Horst[31]给奶牛口服0.83,1.66和2.49kg/d甘油,30min后检测发现血浆葡萄糖浓度分别提高了
16%,20%和25%。Linke等[32]的比较研究了拌料饲喂和口服800g/d丙三醇的效果,发现口服丙三醇有效提高
了血浆葡萄糖浓度。甘油能提高血糖浓度是因为甘油能够提高瘤胃丙酸盐摩尔比[33]。添加甘油后,随着血糖的
提高胰岛素增加,这与其他结果一致[34]。奶牛分娩前血液游离脂肪酸和β羟丁酸浓度较低,分娩后7d显著增
加,随后逐渐降低,这与其他报道一致[35]。Rukkwamsuk等[28]发现奶牛产后游离脂肪酸含量升高了269%。添
加甘油后,游离脂肪酸和β羟丁酸浓度降低,说明添加甘油后生糖作用加强,奶牛动用体贮脂肪较少,这与其他研
究结果一致。DeFrain等[14]发现添加甘油使血液游离脂肪酸和β羟丁酸含量显著降低。
奶牛分娩前肝糖含量较低,分娩后肝糖浓度显著降低,随后逐渐增加,这与Rukkwamsuk等[28,36]和Green
field等[21]报道一致。添加甘油200和300g/d提高了奶牛分娩后肝脏糖原含量,这是由于甘油是生糖物质,能
够增加肝脏糖原储备。而Rukkwamsuk等[28]发现在围产期灌注生糖物质丙二醇没有增加肝脏糖原储备,这可
能是因为本试验奶牛产奶量较低所致(分娩第7,21和35天各组奶牛产奶量平均值为22.44,25.12和26.29
kg),因为产奶量高的奶牛对能量需要多,甘油异生成葡萄糖用于中间代谢供给泌乳需要,而不是进行肝糖储备。
丙酮酸羧化酶、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶、果糖1,6二磷酸酶和葡萄糖6磷酸酶是糖异生途径限速酶,其活性大
小反映了机体葡萄糖异生作用的程度。奶牛分娩后丙酮酸羧化酶活性高于分娩前,以7d最高,随后逐渐降低;
这与Greenfield等[21]的结果一致。磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶活性分娩后较分娩前升高,21d达最高值,35d又
降低,这与Rukkwamsuk等[23]的结果一致。奶牛分娩后果糖1,6二磷酸酶活性低于分娩前,随后逐渐降低,这
与Rukkwamsuk等[23]的结果一致。葡萄糖6磷酸酶活性分娩后升高,21d达最高值,35d又降低,这与Ruk
kwamsuk等[23]的结果一致。日粮添加甘油200和300g/d后,糖异生限速酶活性升高,是因为日粮添加适量甘
油,在瘤胃代谢转化为丙酸盐的形式被吸收,丙酸盐可为这些酶提供底物,从而提高这些酶的活性。
4 结论
在围产期奶牛日粮中添加甘油200和300g/d提高了奶牛分娩后7,21和35d体况评分,改善了奶牛分娩前
14d和分娩后7,21和35d能量平衡,增加了奶牛分娩前14d胰岛素浓度和分娩后7,21和35d血糖和胰岛素
浓度,降低了奶牛分娩后7,21和35d血浆游离脂肪酸和β羟丁酸含量,提高了奶牛分娩后7,21和35d肝脏糖
原含量和糖异生途径限速酶活性。综合各项指标分析,添加适量甘油能够加强葡萄糖异生作用,改善奶牛能量平
衡,其适宜添加量为200g/d。
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犈犳犳犲犮狋狊狅犳犵犾狔犮犲狉狅犾狅狀犲狀犲狉犵狔犫犪犾犪狀犮犲犪狀犱犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀狅犳犵犾狌犮狅狊犲犻狀
狋犺犲犾犻狏犲狉犱狌狉犻狀犵狋犺犲狆犲狉犻狆犪狉狋狌犿狆犲狉犻狅犱犻狀犱犪犻狉狔犮狅狑狊
WANGCong1,LIUQiang1,ZHANGYanli1,ZHANGShuanlin1,PEICaixia1,
BAIYuansheng2,SHIZhouge2,LIUXiaoni2
(1.ColegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,ShanxiAgriculturalUniversity,Taigu030801,China;
2.ShanxiProvinceEcologyandLivestockIndustryManagementStation,Taiyuan030001,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Toobservetheeffectsofglycerolonenergybalance,bloodparameter,glucoseandadiposeconcentra
tionsintheliverduringtheperipartumperiodindairycows,multiparousHolsteindairycowswithsimilar
bodyweights(674.6±13.8kg),lactationnumbers(2.5±0.5),correctedmilkyieldsinthelastlactation
(7412±15kg)andexpectedcalvingdates(23.8±0.3d)werealocatedintofourtreatmentsatrandom.Gra
dedlevels(0,100,200,and300g/d)ofglycerolweresupplementedinthefourtreatmentsfromday19perip
artum.Bodyconditionscoreat7,21and35dpostpartumwasincreased,bodyweightlossfrom7to35dpost
partumwasreduced,energybalanceat14dperipartumand7,21and35dpostpartumwasimprovedsignifi
cantly(犘<0.05)bythe200g/dand300g/dtreatmentcomparedwiththe0g/dtreatment.Cowsreceiving
200g/dand300g/dglycerolhadahigherinsulinconcentrationat14dperipartumandhigherplasmaglucose
andinsulinconcentrationsat7,21and35dpostpartumthanthe0g/dtreatment(犘<0.05).Theyhadlower
plasmaNEFAandβhydroxybutyrateat7,21and35dpostpartumthanthe0g/dand100g/dtreatment(犘<
0.05)while200g/dand300g/dglycerolsupplementationincreasedthecontentsofglycogenandkeyregulato
ryenzymesofgluconeogenesisinthelivercomparedwiththe0g/dglyceroltreatment(犘<0.05).Glycerol
supplementationwasbeneficialtoperipartumcowsinenhancingthegluconeogenesisandimprovingenergybal
ancestatus.Theoptimumdosewasabout200gpercowperday.
犓犲狔狑狅狉犱狊:glycerol;energybalance;glycogen;peripartum;Holsteindairycows
952第22卷第1期 草业学报2013年