瘤胃调控是提高牛奶产量和营养价值的有效途径之一[1]。在养殖生产中，为提高产奶量，通常会给奶牛饲喂大量的青贮料和精饲料，从而导致奶牛瘤胃产酸过多，降低瘤胃pH值，造成纤维素消化率降低，甚至引起酸中毒。在奶牛精料中添加适量缓冲剂可减少酸中毒现象的发生，常用的缓冲剂为碳酸氢钠、氧化镁、天然碱等[2]。由于碳酸氢钠的酸度系数与瘤胃适宜pH值接近，但添加碳酸氢钠仅能够在短时间内有效减轻瘤胃酸中毒，其缓冲时间为2~3 h[3]。因此，研究新的缓冲剂替代碳酸氢钠对提高反刍动物生产性能具有重要意义[4]。腐殖酸钠是以风化煤、泥炭和褐煤为原料经加工制成的一种大分子有机弱酸钠盐，pH值9.0~11.0，外观为黑亮色或棕黑色，粉末或不定型的颗粒，具有较强的吸附和络合能力[5]，具备替代碳酸氢钠在反刍动物日粮中添加的潜力。研究表明，在反刍动物中使用腐殖酸钠能降低犊牛腹泻[6-7]，抑制大肠杆菌的繁殖[8-9]，提高奶山羊的产奶量[10]，促进犊牛生长[11]。但腐殖酸钠影响日粮的适口性，从而降低奶牛采食量[12]。本试验采用碳酸腐殖酸钠等量替代碳酸氢钠，研究其对奶牛瘤胃pH值和泌乳性能的影响，为奶牛的健康养殖提供参考。1材料与方法1.1试验设计及饲养管理试验于2021年12月在湖南优卓牧业有限公司进行。采用单因素随机区组试验设计，选用胎次、年龄和产奶量相近的健康荷斯坦泌乳期奶牛24头，随机分为2组，每组12个重复，每个重复1头牛。对照组奶牛饲喂基础日粮+0.76%碳酸氢钠，试验组奶牛饲喂基础日粮+0.76%碳酸腐殖酸钠（长沙正利生物科技有限公司）。试验日粮为全混合日粮（TMR），其组成及营养水平见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.17.001.T001表1试验日粮组成及营养水平项目对照组试验组原料组成/%玉米青贮47.4047.40苜蓿青贮12.6012.60玉米21.6021.60豆粕7.207.20棉粕3.003.00菜粕2.402.40酒糟2.002.00甘草甜素0.800.80碳酸氢钠0.760腐殖酸钠00.76碳酸氢钙0.800.80预混料1.001.00食盐0.400.40脱霉剂0.040.04合计100.00100.00营养水平中性洗涤纤维/%46.0345.62酸性洗涤纤维/%16.2516.73粗灰分/%5.954.21粗蛋白质/%17.6517.50粗脂肪/%2.992.86泌乳净能/(MJ/kg)7.287.65注：1.每千克预混料为日粮提供：VA 1 250 000 IU、VD 3 275 IU、VE 330 000 IU、Fe 1 400 mg、Gu 1 200 mg、Zn 4 500 mg、Mn 1 400 mg、Se 40 mg、Co 30 mg。2.营养水平中泌乳净能为计算值，其余均为实测值。试验奶牛分别于每天5：00、12：00、7：00进行饲喂，所有的奶牛自由采食、饮水，剩料量控制在3%~5%。分别于6：00、13：00、20：00进行挤奶，采用美国BouMatic自动挤奶系统记录产奶量。预试期7 d，正式试验期30 d。1.2测定指标及方法1.2.1样品采集于试验最后1 d采集奶样，早、中、晚各采集50 mL奶样混匀，再加入重铬酸钾混匀。1.2.2瘤胃发酵参数于试验最后1 d采集瘤胃液，使用MDW-15型胃管式瘤胃液采样器（上海硅狄科学仪器有限公司）通过奶牛口腔采集瘤胃液，装入两管50 mL无菌无酶离心管中，一管储存于-78 ℃的干冰中，运回实验室-80 ℃冰箱保存；另一管用4层纱布过滤，所得的瘤胃液测定pH值，剩余部分转移15 mL离心管中，加入25%偏磷酸，-20 ℃冷冻保存，测定挥发性脂肪酸（VFAs）（乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸）和氨态氮（NH3-H）含量。瘤胃液pH值测定采用lichen-便携式pH酸度计进行测定，瘤胃微生物蛋白（MCP）采用考马斯亮蓝比色法测定[13]，NH3-N含量采用比色法测定[14]，VFA浓度用安捷伦7890A/5975C型气相色谱质谱联用仪测定[15]。1.2.3生产性能试验期间统计奶牛的采食量、产奶量，计算干物质采食量、饲料利用率、料奶比、乳脂校正乳数据。干物质采食量(DMI)=采食量×干物质比例(1)饲料利用率(FCR)=产奶量/采食量(2)料奶比(F/R)=采食量/产奶量(3)乳脂校正乳(FCM)=0.4×产奶量+15.0×乳脂率(4)1.2.4乳成分使用MilkoScan FT+200 Type 76150乳成分仪测定乳脂肪、乳蛋白、乳糖、非脂固形物、尿素氮、总干物质。1.3数据统计与分析试验数据采用SPSS 20.0进行单因素方差分析，Duncan's法进行多重比较。结果以平均值和标准误（SEM）表示，P0.05表示差异显著，P0.01表示差异极显著。2结果与分析2.1碳酸腐殖酸钠替代碳酸氢钠对奶牛瘤胃发酵参数的影响（见表2）由表2可知，与对照组相比，试验组奶牛瘤胃pH值提高了5.33%（P0.05），乙酸含量显著降低（P0.05），丙酸含量显著升高（P0.05），乙丙比显著降低（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.17.001.T002表2碳酸腐殖酸钠替代碳酸氢钠对奶牛瘤胃发酵参数的影响项目对照组试验组SEMP值pH值7.327.710.150.012菌体蛋白/(g/L)1.121.110.060.916氨态氮/(mg/100 mL)8.707.600.610.374总挥发酸/(mmol/L)61.4156.944.610.627乙酸/(mmol/L)61.6758.250.750.034丙酸/(mmol/L)24.2427.620.740.033异丁酸/(mmol/L)0.790.710.040.379丁酸/(mmol/L)10.4710.520.430.959异戊酸/(mmol/L)1.271.190.060.524戊酸/(mmol/L)1.561.710.050.163乙酸/丙酸2.582.110.110.0482.2碳酸腐殖酸钠替代碳酸氢钠对奶牛生产性能的影响（见表3）由表3可知，与对照组相比，试验组奶牛的干物质采食量极显著降低（P0.01），饲料利用率显著提高了19.05%（P0.05），料奶比有降低趋势（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.17.001.T003表3碳酸腐殖酸钠替代碳酸氢钠对奶牛生产性能的影响项目干物质采食量/[kg/(头·d)]饲料利用率产奶量/[kg/(头·d)]料奶比对照组30.341.0531.700.98试验组26.291.2532.830.82SEM0.740.051.230.05P值0.0010.0420.6650.0772.3腐殖酸钠替代碳酸氢钠对奶牛乳成分的影响（见表4）由表4可知，两组奶牛的体细胞数（SCC）、乳脂率、乳蛋白率、乳糖率、去脂干物质、标准乳及尿素氮含量无显著差异（P0.05）。与对照组相比，试验组牛奶的乳糖率存在降低趋势（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.17.001.T004表4碳酸腐殖酸钠替代碳酸氢钠对奶牛乳成分的影响项目体细胞数/(103/mL)乳脂率/%乳蛋白率/%乳糖率/%非脂乳固形物率/%尿素氮/(mg/L)总固形物率/%4%乳脂校正乳产量/(kg/d)对照组270.634.263.474.589.30171.4013.2713.28试验组300.254.693.694.349.31174.1013.7713.84SEM105.910.320.100.070.127.400.310.50P值0.8940.5170.3150.0960.9620.8600.4480.5963讨论3.1碳酸腐殖酸钠替代碳酸氢钠对奶牛瘤胃发酵参数的影响瘤胃pH值与瘤胃微生物降解有机物产生的挥发性脂肪酸浓度、瘤胃中水的流量、瘤胃食糜流速、唾液分泌量以及饲料酸度有直接关系[16]。奶牛正常瘤胃的pH值在5.5~7.5的范围内，若瘤胃pH值过低，会导致饲料干物质采食量下降，发生酸中毒，微生物蛋白质产量和能量产生量下降[17-18]。本试验发现，两组pH值均在正常范围内，试验组奶牛瘤胃pH值比对照组提高了5.33%，表明碳酸腐殖酸钠中和胃酸的能力更显著。娜仁高娃等[9]研究发现，碳酸腐殖酸钠可改变大肠杆菌生长环境的pH值，导致细胞膜的通透性改变，使菌体处于碱性环境。反刍动物机体所需蛋白质的主要来源是MCP，其含量可反映瘤胃微生物的丰富度和活性，MCP合成主要受可降解碳水化合物和蛋白质的影响[19]。本试验结果显示，各组奶牛瘤胃的MCP合成量差异不显著，原因可能是各组基础日粮中营养成分相近。NH3-N是蛋白质和内外源尿素的最终代谢产物，其含量可反映瘤胃内环境状况以及饲料在瘤胃内的发酵模式和程度[20]。瘤胃中的微生物可分解饲料产生NH3-N，同时也可利用NH3-N产生MCP[21]。研究表明，瘤胃微生物蛋白质合成的最适NH3-N含量应大于5 mg/100 mL[22]。本试验中，各组奶牛瘤胃NH3-N含量在7.60~8.70 mg/100 mL，均处于正常范围（0.35~29.00 mg/100 mL），可保证瘤胃微生物的正常发酵。VFAs是主要的能量来源以及合成体脂肪和乳脂肪的原料[23]，可为宿主提供大约70%的能量[24]。本研究中，试验组奶牛瘤胃乙酸比例显著降低，可能是由于碳酸腐殖酸钠的添加使瘤胃厌氧真菌减少所致。丙酸是唯一的生糖型VFA，是糖异生的主要底物。本试验中，试验组奶牛瘤胃丙酸比例增加可改变瘤胃细胞膜的通透性，抑制革兰氏阳性菌生长，从而减少氢和甲烷前体的产生[25]。王彩霞等[26]研究表明，腐殖酸组绵羊瘤胃发酵参数中丙酸含量显著高于对照组，与本试验结果一致。因此，日粮添加碳酸腐殖酸钠可提高奶牛pH值，预防酸中毒；发酵类型由乙酸型向丙酸型转变，有利于瘤胃发酵功能。3.2碳酸腐殖酸钠替代碳酸氢钠对奶牛生产性能的影响本试验中，试验组奶牛的干物质采食量比对照组低，原因可能是碳酸腐殖酸钠的适口性比碳酸氢钠低。但试验组奶牛的饲料利用率比对照组高19.05%，表明碳酸腐殖酸钠可促进饲料养分的消化吸收，提高了饲料利用率。本试验中，各组奶牛产奶量无显著差异，料奶比有呈降低的趋势，与姚春翥等[27]研究的结果相反，可能与试验周期和腐殖酸含量有关。3.3腐殖酸钠替代碳酸氢钠对奶牛乳成分的影响体细胞（SCC）可直接反映乳腺的健康情况，也是判断隐性乳房炎的有力依据。牧场的环境卫生条件、应激、气候、挤奶设备消毒情况、挤奶工人的操作等均能引起乳房炎的发生[28]。牛奶中含有大量的体细胞和细菌，使生奶受到一定程度的污染，同时还可导致奶牛产奶量下降，影响奶牛终生产奶量[29]。马裴裴等[30]研究发现，牛奶乳蛋白率随体细胞数增加而增加，而体细胞数对乳脂率的影响并无规律性。我国生鲜奶的收奶标准为体细胞数小于40万/mL[31]，本试验中牛奶的体细胞数均符合标准。中国荷斯坦奶牛是目前养殖场高产奶牛群的主力，其正常的平均乳脂率为3.0%~3.4%，平均乳蛋白率为3.0%。如果乳脂率低于3.0%或者更低，就预示着高产奶牛群可能存在瘤胃酸中毒[32]。在日粮中加入碳酸腐殖酸钠，可通过酸碱中和，调节奶牛瘤胃pH值，从而有利于微生物发育，加快微生物对饲料的营养转化和消化分解，增加产奶量。本试验中牛奶的乳糖率均在正常范围内（4.29%~5.15%）[33]，与Elzaizt等[34]在奶山羊基础日粮添加中结果相反，可能与碳酸腐殖酸钠的剂量、适应时间、采样时间或TMR组成有关。4结论碳酸腐殖酸钠替代碳酸氢钠可显著提高奶牛的瘤胃pH值，提高丙酸含量，有利于瘤胃发酵，还显著提高了饲料利用率及产奶量。本研究结果表明，碳酸腐殖酸钠具有替代碳酸氢钠的可行性，但由于腐殖酸钠的组分及分子结构具有较大差异，其作用机制还需进一步研究。