有机铜、锌、锰元素对奶牛生产性能、健康状况及繁殖性能的影响

余长林，沈雪鹰，史宪伟

（1.云南农业大学动物科学技术学院，云南昆明 650201；2.腾冲市动物疫病预防控制中心，云南腾冲 679112）

奶牛日粮中添加足够量的必需矿物元素对健康和繁殖具有重要作用。在矿物质元素中有常量和微量元素，通常在饲料中使用的是无机盐，目前有许多研究报道了有机微量元素在畜禽中的应用。有机微量元素是营养性的必需矿物元素，以C-H为配基构成。配合基是最常用的结合矿物质的方式，包括氨基酸、肽和蛋白质（Henry等，1992）。氨基酸螯合矿物质是一种复合物，其中矿物质至少两个键与氨基酸结合，每种氨基酸都被称为螯合矿物或矿物螯合物（杨帆等，2013）。螯合物在消化道比较稳定，比无机矿物元素具有更高的生物利用率（谭静等，2016；Predieri等，2005）。有研究表明，日粮添加有机矿物元素可以提高奶牛的受精率，降低乳腺炎和蹄病的发生（Siciliano-Jones等，2008；Nocek 等，2000），提高 繁 殖 性 能（Cope等，2009；Nocek等，2006）。但大多数文献报道中，有机矿添加水平都比NRC（2001）推荐水平高。本试验研究目的是对比有机微量元素（氨基酸螯合铜、锌和锰）与无机元素对奶牛生产性能、繁殖性能和健康状况的影响。

1 材料与方法

1.1 试验动物与分组 试验选择健康的荷斯坦（60 d干乳期）奶牛300头，随机分为两组，每组150头。在干乳期，对照组日粮添加400 g/kg硫酸盐形式的铜、锌和锰，有机矿组添加400 g/kg复合氨基酸矿（铜、锌和锰，长沙兴嘉生物）；哺乳期，对照组日粮添加600 g/kg硫酸盐形式的铜、锌和锰，有机矿组添加200 g/kg复合氨基酸矿。干乳期和泌乳期日粮组成见表1，日粮微量元素组成及成分分析见表2，日粮营养水平见表3。泌乳奶牛在一个可活动的大栏中饲喂，每5头奶牛关在一个栏位，所有的饮水和采食设备和大小均一致，每天用挤奶器挤奶两次，记录每头奶牛的产奶量。

1.2 繁殖性能和体况指数 分别记录发情期、发情-配种及每个平行配种奶牛的头数。参考Wildman等（1982）的研究方法每隔4周对体况进行评分（1表示瘦弱，5表示肥胖）。

表1 干乳期和泌乳期基础日粮组成及营养水平g/kg

表2 干乳期和泌乳期微量元素及营养分析

1.3 化学分析 每两天收集1次饲料样品，分析干物质、氮、粗脂肪和淀粉含量。饲料中的微量元素采用原子吸收法测定。参考Lombardi等（2001）的研究方法测定初乳免疫球蛋白的含量。

表3 干乳期和泌乳期全混合日粮营养水平g/kg

1.4 统计分析 除了相关健康指标，分析在第一个泌乳150 d的所有数据。所有数据采用SPSS软件进行数据分析，各组差异采用T检验进行显著性比较，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 有机矿对奶牛初乳成分的影响 试验中，对照组和有机矿组150 d产奶的头数分别是127和130头，240 d的头数分别是83和100头，总共有39头奶牛未完成150 d的产奶期（主要原因是乳腺炎、子宫炎、产乳热、皱胃异位）。泌乳期和干乳期干物质的摄入量分别是23.8和12 kg。由表4可知，有机矿组初乳中免疫球蛋白的含量显著高于对照组（P＜0.05），同时有提高乳中钙和镁含量的趋势（P=0.08）。对照组与有机矿组对初乳中其他矿物元素的含量无显著影响（P＞0.05）。奶牛的胎次对初乳中钠、锌和钴的含量具有显著影响（P ＜ 0.05）。

2.2 有机矿对奶牛生长性能的影响 由表5可知，在150 d的泌乳期，有机矿组较对照组显著提高了乳中脂肪的含量（P＜0.05），对产奶量、粗蛋白质和体况评分无显著影响（P＞0.05）。但胎次显著影响1～150 d奶牛的体况评分（P＜0.05），对体细胞评分有显著影响的趋势（P=0.08）。对照组和有机矿组对150～240 d奶牛产奶量，奶中脂肪、蛋白质、体况评分和体细胞评分的影响无显著差异（P＞0.05），日粮和胎次对奶中脂肪含量的影响具有显著交互效应的趋势（P=0.07），日粮对体细胞评分的影响也具有显著影响趋势（P=0.09）。

表4 有机矿对奶牛初乳产量、免疫球蛋白和微量元素含量的影响

表5 有机矿对奶牛生产性能的影响

2.3 有机矿对奶牛繁殖性的影响 由表6可知，有机矿组较对照组有提高151～240 d妊娠奶牛头数的趋势（P=0.06），显著提高了配种奶牛头数与怀孕奶牛头数的比例（P＜0.05）。有机矿组和对照组对奶牛的其他繁殖指标无显著影响（P＞0.05）。

表6 有机矿对奶牛繁殖性能的影响

2.4 有机矿对奶牛疾病发生和蹄病的影响 由表7可知，有机矿组显著降低了产仔死亡头数（P＜0.05），但对照组和有机矿组对奶牛产乳热、胎衣不下、乳腺炎、子宫炎、酮中毒、胃移位、卵巢囊肿及犊牛出生后死亡头数无显著影响（P＞0.05）。由表8可知，对照组和有机矿组对奶牛蹄炎、蜂窝组织炎、溃疡和白线病奶头头数的影响无显著差异（P＞0.05）。

3 讨论

日粮添加有机矿可以提高奶牛乳中免疫球蛋白的含量，这与Kinal等（2007）的研究结果一致，其发现奶牛日粮使用部分有机矿替代硫酸盐显著提高了初乳及犊牛血清中免疫球蛋白的含量。日粮矿物质水平和添加形式可以影响奶牛免疫功能，如铜缺乏会降低免疫反应及对疾病的抵抗力（Spears，2000），日粮补充硫酸铜可以提高初乳免疫球蛋白含量（刘雪雪等，2012）。微量元素缺乏引起的缺乏症在人身上同样有相关数据，如锌缺乏会降低人的免疫功能，使人更容易感染病原菌（Fraker等，2000），但奶牛锌缺乏量很小时，并未对免疫功能有负面影响（Spears，2000）。有机矿提高了初乳中免疫球蛋白的含量，从而提高犊牛微量元素摄入量。

日粮微量元素的添加形式对乳的产量无显著影响，这与Campbell等（1999）的研究结果一致。但Cope等（2009）报道，日粮添加蛋白锌盐或有机锌、铜和锰复合物，且添加水平高于NRC（2001）推荐水平可以提高乳的产量。Duffy等（1977）报道，锌可以提高奶牛的繁殖性能，降低流产率和发情异常；铜可以改善荷斯坦奶牛的繁殖性能，锰可以提高精子活力（Brown和Casillas，1986）。本试验结果发现，日粮添加有机矿对第一次发情时间、配种时间及妊娠与配种奶牛头数比例无显著影响，大多数奶牛在150～240 d妊娠，但有机矿组提高了妊娠和配种奶牛头数的比例。此外，本研究结果发现，日粮添加有机矿对奶牛疾病（如产乳热、酮病、胎衣不下、皱胃移位和子宫炎等）无显著影响，这与Nocek等（2006）的研究结果一致。锌作为金属酶的组成成分参与皮肤角质化过程（Tomlinson等，2004）。本试验结果虽然表面有机矿可以提高初乳中免疫球蛋白的含量，促进机体免疫功能，但乳腺炎和子宫炎症状并未得到显著改善。

表7 有机矿对初产和经产奶牛疾病发生的影响

表8 有机矿对初产和经产奶牛蹄病的影响

试验结果发现，日粮添加有机矿对奶牛蹄病无显著影响，在第一个泌乳150 d中，有近27%的奶牛频繁发生蹄损伤。Siciliano-Jones等（2008）研究报道，有机锌可以促进角质化和改善奶牛的跛脚症。Nocek等（2006）发现，只有锌、铜、锰和钴缺乏时会引起蹄病，这与本试验得到的结果一致，其同样发现，有机锌、铜、锰和钴较无机元素能提高蹄的完整性。

4 结论

日粮添加有机矿（氨基酸螯合锌、铜和锰）可以提高奶牛干乳期和泌乳期初乳免疫球蛋白含量，降低出生犊牛的死亡率，但对奶牛产奶、繁殖性能及组织器官病理和蹄病无显著影响。