牛奶尿素氮的含量不僅可以反映飼糧粗蛋白質水平、能氮平衡, 預測氮排洩, 還可能是評價奶牛繁殖性能的一個重要指标。繁殖是奶牛産後泌乳和畜群擴大的關鍵, 奶牛繁殖性能的高低直接影響奶牛場的經濟效益。國内外目前已經将 MUN（牛奶尿素氮） 值作為奶牛牛群改良計劃的一個重要指标。

因此, 研究MUN含量與奶牛繁殖性能的關系,對于利用DHI報告中的MUN值評價奶牛繁殖狀況,從而提高奶牛場管理水平和經濟效益具有重要意義。本文就國内外關于MUN含量與奶牛繁殖性能關系方面的研究作一綜述。

1、MUN含量評價奶牛繁殖性能的機理

衆多研究表明, MUN含量的變化可以反映出瘤胃降解蛋白質(rumen degradable protein,RDP)、過瘤胃蛋白質(rumen undegradable pro-tein, UDP)及能量的供應情況。過高或過低的MUN值反映了飼糧蛋白質和能量攝入量失衡,這會導緻奶牛營養代謝發生異常變化,進而損害奶牛的繁殖性能。

目前普遍認為高産奶牛攝入過量的蛋白質或可降解蛋白質與可消化碳水化合物發酵不平衡是高MUN值産生的主要原因, 而高MUN值也伴随着血液中氨和尿素濃度的升高。

在奶牛分娩前後、發情排卵和受精這幾個時間段内, 血液中氨和尿素濃度維持在較高的水平,可通過以下3個途徑損害奶牛繁殖性能:

1)直接對精子、卵泡和胚胎産生毒害作用;2)改變子宮内液體中鎂、鉀、磷和鋅的離子濃度, 降低子宮内環境的pH和前列腺素(PGF 2A)的産生,使促黃體素與卵巢受體結合,導緻孕酮濃度下降,使子宮内環境變得不利于胚胎發育; 3)在過高的蛋白質水平下, 肝髒将瘤胃中過量的氨轉化為尿素, 需要消耗能量, 進一步加劇了泌乳早期能量負平衡, 能量負平衡可通過多個途徑影響奶牛的繁殖性能。

而MUN含量低則表明RDP較少, 飼糧蛋白質缺乏影響奶牛體内生殖激素的合成和釋放, 易造成胎衣不下, 延遲産後卵泡發育, 最終影響奶牛的正常發情和受胎。奶牛能氮不平衡會導緻機體整體營養狀況下降, 增加各種營養代謝疾病的發生率, 進一步降低奶牛的繁殖性能, 尤其在奶牛分娩前後這段時間内。

由此可見, 蛋白質代謝和能量平衡的相互作用影響機體整體營養代謝狀況以及卵泡成熟、受精和胚胎發育等繁殖活動,而MUN含量作為反映飼糧蛋白質和能量在奶牛體内代謝的敏感指标,在一定程度上可以評價奶牛的繁殖性能。

2、适宜的 MUN 含量範圍

MUN含量的變化受營養因素(飼糧組成)和非營養因素(飼養管理、奶牛的生理階段、産奶量、采樣方法和時間、季節)的影響,其中,營養因素是主要的影響因素。國外大多數研究認為,正常的MUN範圍應該在10~ 14或10~ 16 mg/ dL,MUN高于15 mg/dL會損害奶牛的繁殖性能。一些研究發現,隻有當MUN低于7mg/dL或高于17.6 mg/dL時, 受孕機會才會減少。從飼糧能氮平衡的角度出發,認為乳蛋白質含量高于3%,MUN值在12~19mg/dL時,能氮較平衡。目前關于影響中國荷斯坦奶牛繁殖性能的MUN阈值, 還鮮有報道。

3、MUN含量與奶牛繁殖的關系

大量研究表明, 高MUN含量和奶牛繁殖性能之間存在着顯著的負相關關系。其中第一情期受胎率是反映奶牛繁殖率的一個重要指标, 大多數研究集中于高 MUN 含量與第一情期受胎率之間的關系。

研究發現, 高産奶牛( n=155)人工授精當天MUN高于19 mg/dL, 可導緻第一情期受胎率顯著降低( P < 0.05) 。Larson 等在228頭奶牛上的研究發現, 配種時MUN值高于21 mg/dL,在人工授精後第21天更容易返情, 随着MUN含量的繼續升高, 妊娠率逐漸降低。Guo等研究發現,同一個牛群泌乳天數為60~ 90 d的MUN值與第1次受胎率呈負相關, MUN值升高10 mg/dL, 第1次受胎率則降低2~ 4個百分點。Arunvipas 等分析了加拿大 198個牛群的第1次配種成功率(奶牛第1個發情期配種且270~ 290 d 後 /-産犢的比例)和MUN值的關系, 結果發現, 距第1次配種日期最近[ ( 9 .26.6) d] 的MUN 值從10 mg/ dL升高到20mg/dL, 配種成功率降低了 13.9%。上述多數研究認為, MUN 高于19或20mg/dL才會導緻受胎率下降。一些研究發現, 随着繁殖數據的增加, 且 MUN 濃度水平劃分得更精細時, 與受胎率下降相對應的 MUN 值有降低趨勢, 而且過低的MUN值與奶牛低受胎率有一定的相關性。Ho- jman等分析了以色列DHI測定中心 36048 條MUN 值與受胎率記錄, 結果發現, 人工授精前後5d内 MUN 值與第 1 次受胎率呈顯著的負相關( P < 0105) , 高 MUN( > 16 192 mg/ dL) 組奶牛的受胎率比低 MUN( < 11 175 mg/ dL) 組低 213 個百分點( P < 0105) 。Rajala -Schultz 等統計了24個牛群中每頭奶牛從配種到妊娠( 非妊娠奶牛到試驗結束) 每個月 MUN 平均值, 發現 MUN 低于 10.10~ 12.7和 12.7~ 15.4 mg/ dL的奶牛受胎率分别是MUN高于15.4 mg/ dL 奶牛的2.4( P < 0.001) 、1.4( P < 0.01) 和1.2倍( P > 0.05)。上述結果提示, 影響奶牛受胎率的 MUN 阈值可能更低。但是,對于商業化奶牛場的不同牛群, 影響奶牛繁殖性能的确切 MUN 濃度範圍至今仍不清楚。

與上述研究結果相反, 有些學者并未發現高MUN 含量與繁殖率降低有聯系。一些研究雖然發現飼糧粗蛋白質和血漿尿素氮或 MUN存在正相關關系,但是并沒有發現 MUN 濃度和繁殖性狀之間具有聯系。Trevaskis等對 4 個放牧場的 556 頭弗裡斯奶牛的研究發現, 輸精當天 MUN 值與配種後非返情率的變化無關( P < 0.05) 。Melendez 等采用單因素方差分析發現, 第 1 次配種前 30 d 内 MUN平均值與第 1 次配種不孕率之間沒有聯系( P \0.05) 。Godden 等研究發現, MUN 值的高低與初次配種母牛的妊娠率之間沒有明顯的相關關系。Rehakdeng 等采用混合線性模型和邏輯回歸分析了6個商業化奶牛場1333 頭荷斯坦奶牛( 泌乳天數為 30~ 150 d) 的繁殖和 DHI 數據, 結果發現,平均 MUN 值與産後首次配種間隔天數顯著相關( P < 0 105) , 但與第一情期受胎率無關( P > 0105) 。

關于 MUN 含量與奶牛繁殖性能的關系, 不同研究中存在一定的差異, 分析其原因有 5 個方面:1) 奶牛品種不同, 導緻影響繁殖率的 MUN 阈值不同; 2) 飼糧組成和飼養管理不同, 可能導緻奶牛對MUN 含量的耐受程度不同; 3) 取樣方法( 早上樣和晚上樣、 前期樣和後期樣)和 MUN 的測定方法不同; 4) 研究的繁殖性狀存在差異, 如對損害繁殖的理解不同 ) 妊娠奶牛可能發生早期胚胎損失, 導緻配種失敗; 5) 奶牛對高氮飼糧可能存在較強的耐受力。

4、影響因素

國外關于 MUN 含量與奶牛繁殖性能關系研究中, 大多是跟蹤收集多個規模化奶牛場至少 1 年的繁殖記錄和 MUN 數據, 并根據相關影響因素進行分類統計分析。以下總結了國内外研究中涉及到的相關影響因素。

4.1 取樣方法及 MUN 的測定方法

MUN 的準确測定是發揮其作用的重要前提。Gustaf sson 等報道, 當采用化學法測定 MUN 值時, 一次擠奶過程中前期樣或後期樣與混合樣之間無顯著差異( P > 0 105) 。Godden 等采用紅外法測定了擠奶前期樣、混合樣、擠奶後期樣的 MUN 濃度與血清尿素氮( serum urea nitrogen, SUN) 濃度的線性相關系數分别為 0.38、0.55、0.05,表明紅外法可以比較準确地測定混合樣的 MUN 濃度。對于規模化奶牛場, 從乳樣采集、保存到測定等一系列過程均應該嚴格按照 DHI 規範進行, 從而保證 MUN測定的準确性。國内許多學者對二乙酰一肟法的乳樣前處理和測定條件進行了研究: 翟少偉對乳樣脫脂後再脫蛋白質, 取澄清液體測定 MUN 值, 結果表明, 批間的平均變異系數為3.40% ,批内的平均變異系數為2 .32%, 平均回收率為98% , 說明該方法有很高的精密度和準确性。黃文明等對乳樣前處理過程進行了簡化, 奶樣可以不脫脂, 直接經5 000×g離心 15 min 脫蛋白質後, 采用尿素氮試劑盒測定 MUN 含量, 平均變異系數為4.68%, 平均回收率為94.91% 。表明二乙酰一肟法具有較高的準确性, 可以用于實驗室測定 MUN 含量。

4.2 MUN 值的時間範圍

研究表明, MUN 值的時間範圍應與所研究的繁殖性狀相對應, 才可能反映其與奶牛繁殖性能的關系。Godden 等研究了 MUN 值與測定日前後45d 人工授精的受孕率之間的關系, 結果表明,MUN 與測定日之前45 d 人工授精的受孕率之間沒有關系, 與測定日之後 45 d 人工授精的受孕率之間呈負的曲線關系。Melendez 等采用單因素方差分析, 發現第 1 次配種前 30 d 内 MUN 平均值與第1次配種不孕率之間沒有聯系。Vall- imont 等報道人工授精前 2 周内過高或過低的MUN 濃度都會降低奶牛的受胎 率。Arunvipas等研究發現, 配種日前 60 d 内 MUN 平均值、 配種日前 MUN 值、 配種日前後 ( 9.2 /-6.6) d 的MUN 值都與一次配種成功( 奶牛第 1 個發情期配種且 270~ 290d 後産犢) 有負相關關系, 而配種日前後(9.2 /-6.6) d 的 MUN 值與一次配種成功的相關性最強( P < 0.05) , 提示與配種日最接近的 MUN值與受胎率的關系最密切。

4.3 配種季節

研究表明, MUN 與受胎率的關系受到配種季節的影響。Guo 等研究發現春季配種的高産奶牛, MUN 值從 9 mg/ dL 上升到 18 mg/ dL, 一次受胎率下降 2.2 個百分點, 而對秋季配種的奶牛,MUN 發生同樣的變化, 一次受胎率則下降 4.4 個百分點。Melendez 等研究了不同季節配種妊娠率與第 1 次配種前 30 d 内 MUN 平均值之間的關系, 發現配種季節與奶牛第 1 次配種不受孕概率顯著相關 , MUN 與配種季節的交互效應對第 1 次配種不受孕概率的影響顯著( P < 0 101) ,MUN 為17~ 25 mg/ dL 的夏季配種奶牛, 其空懷機率比 MUN 為 6~ 16 mg/ dL 的冬季配種奶牛高 18倍( P≤0.01) 。

4.4 泌乳期、 泌乳天數和胎次

MUN 值和奶牛的受胎率均受到奶牛泌乳期、泌乳天數和胎次的影響, 因此, 研究 MUN 值和受胎率關系時應該考慮這 3 個影響因素。Yoon 等的研究表明, 不同泌乳期奶牛的 MUN 濃度存在着顯著的差異。大多數研究發現, MUN 值在整個泌乳期都有相似的變化規律: 泌乳前 30 d 的 MUN 值顯著低于其他泌乳階段, MUN 的最高含量出現在60~ 90 d, 之後逐漸降低。關于胎次對奶牛繁殖力的影響, Folman 等認為 4 胎及 4 胎以上的奶牛增加飼糧蛋白質攝入水平才會導緻繁殖力下降。Mitchell 等研究發現, 1 胎和 2 胎奶牛第一情期受胎率分别為( 27.3 /-0.42) % 和( 23.40 /-0.41) % , 差異極顯著( P < 0 101) , 首次配種前後30 d内 MUN 值與空懷天數的遺傳相關系數分别為0.21 和 0.41, 差異顯著( P < 0 .05) 。

4.5 産奶量

研究認為, MUN 值随奶産量的增加而增加, 而高産奶牛的繁殖性能低于低産奶牛。Kinsel 等研究發現, 随着産奶量的增加, 奶牛産後首次發情時間、 産犢至妊娠的間隔和受胎率均顯著延長。Guo 等報道, 對于同一個牛群的奶牛,産奶量越高, 各次配種的受胎率均出現下降趨勢, 可能是産奶量高的奶牛泌乳早期多發生能量負平衡,進一步減少了用于維持發情和妊娠的孕酮、 促性腺激素釋放激素和促黃體激素等的分泌, 因而相應地降低了受胎率。

4.6 其他因素

此外, 奶牛所處的健康狀況和熱應激等因素也可能影響 MUN 含量與繁殖性能的關系。産後首次發情天數、 首次配種間隔天數和受胎率等繁殖性狀都受到奶牛健康狀況的影響, 而熱應激通過降低采食量和提高代謝速率等增加尿素合成的能量消耗, 加劇奶牛能量負平衡, 改變瘤胃發酵模式, 進一步降低繁殖性能。Carroll 等甚至認為, 在最佳的繁殖管理下, 高 MUN 不會導緻繁殖率降低。Barton 等采用生存分析發現飼糧蛋白質水平和奶牛健康狀況共同影響空懷天數, 隻有在奶牛患有常見的繁殖疾病如子宮炎和卵巢囊腫時, 過量的蛋白質才可能導緻繁殖力降低。因此, 統計繁殖數據時應該剔除患繁殖疾病牛隻的數據記錄。

5、小 結

MUN 含量可能與中國荷斯坦奶牛的繁殖性能有聯系, 但必須考慮産奶量、胎次、泌乳天數、配種季節等各種因素及不同因素之間的交互效應。應該收集國内規模化奶牛場的繁殖數據和每個月的 DHI數據( 包括 MUN 值) ,分析上述因素的影響作用及不同因素之間的交互效應, 研究 MUN 含量與繁殖性能的關系, 以确定影響中國荷斯坦奶牛繁殖性能的 MUN 阈值。另外, 産後首次發情配種天數、 産犢間隔等其他繁殖指标 與 MUN 濃度 的關系, 高MUN 含量和胚胎成活率及生殖激素分泌水平的關系也值得研究。

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