全棉籽对牛奶品质及奶牛生殖系统、泌尿系统的影响

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1、全棉籽对牛奶品质及奶牛生殖系统、泌尿系统的影响段明房;徐雅芫;钱坤;李吕木【摘要】Whole cottonseed was a kind of oilseeds, which had higher contents of energy, protein than many other feedstuffs and had good rumen bypass effect because of its structural characteristics. Therefore, it can supply good plant protein for ruminants. Considered

2、its high concentration of gossypol, its necessary to use it reasonably for feedstuff, especially for the dairy cow. Gossypol not only negatively affect milk quality but also reproductive and urinary systems of dairy cow. This paper reviewd the nutritional character, composition, structure, anti-nutr

3、ition mechanism of the cottonseed and its effect on milk quality and reproductive system, urinary system of dairy cows.% 全棉籽作为蛋白质、脂肪 含量较高的油料籽实，由于本身的结构特点，其脂肪和蛋白质具有较高的过瘤胃效 果，是我国反刍动物重要的饲用植物蛋白源。但由于其含有较高的棉酚，合理利用 十分必要，尤其用于奶牛日粮，棉酚不仅对乳品质有影响，而且对奶牛的生殖系统 和泌尿系统也有影响。文章综述了全棉籽的营养特性、组成、结构、抗营养作用机 理和对奶牛的乳品质及奶牛生殖系统、泌尿

4、系统的影响。【期刊名称】 饲料博览【年(卷),期】 2012(000)009【总页数】4页(P17-20)关键词】 全棉籽;乳品质;生殖系统;泌尿系统作 者】段明房;徐雅芫;钱坤;李吕木 【作者单位】安徽省畜牧生物工程技术研究中心,合肥230031 安徽农业大学动物 科技学院,合肥 230036;安徽农业大学动物科技学院,合肥 230036;安徽省畜牧生物 工程技术研究中心,合肥 230031;安徽省畜牧生物工程技术研究中心,合肥 230031 安徽农业大学动物科技学院,合肥 230036【正文语种】中文【中图分类】S816.&S823棉籽不仅含有高脂肪、高蛋白质，并且棉籽外壳坚硬可以保护脂肪

5、和蛋白质。在奶 牛日粮中合理添加全棉籽，可以提高奶牛的采食量、产奶量以及乳脂率，从而间接 增加经济效益。但由于棉籽中含有较高的抗营养因子棉酚和单宁，使用不当 不仅影响奶品质，还能危及动物健康，为此本文综述了全棉籽作为一种高脂肪、高 蛋白质饲料原料对牛乳品质及奶牛生殖系统、泌尿系统的影响，为全棉籽在奶牛日 粮中的应用提供参考。1 营养特性1.1 营养成分棉籽是一种高脂肪、高能量、高蛋白质的饲料，其营养成分见附表。虽然棉籽的粗 蛋白质、赖氨酸、蛋氨酸和过瘤胃蛋白质含量均比全脂大豆和豆粕低，但是棉籽的 脂肪含量基本与全脂大豆相当。棉籽中有比较高的中性洗涤纤维，但是随着棉籽品 种以及棉绒长短不同，纤维

6、含量会有所改变。在常规棉籽中棉酚含量较高，转基因 棉籽棉酚含量有所降低，但未改变其中的营养成分。Gerasimidis等报道，用水和 无水丙酮进行双相溶解萃取可以得到一种低游离棉酚棉籽，其棉籽蛋白质可达到72%，这种棉籽蛋白质可以作为人类可以食用的一种优质蛋白质1。 附表棉籽营养成分项目干物质/%粗蛋白/%粗脂肪/%中性洗涤纤维/%含量91.60 23.50 19.30 50.30项目酸性洗涤纤维/%木质素/%灰分/%产奶净能/MJkg-1含 量40.10 12.90 4.20 7.831.2 抗营养因子 棉酚是一类菇烯类化合物，是棉籽色素腺体中的一种黄色色素，具有抗虫作用。 1886年英国化

7、学家从棉籽油皂中最先分离出来。棉酚是一个二聚的倍半菇烯化合 物，由若干的重复异戊二烯单位组成，相对分子质量为514.53，分子式为C30H3008，熔点为181183。6具有多种异构体。按照旋光异构体分为右旋 （+）和左旋（-），陆地棉中两种异构体的比例为（+）60%和（-）40%，左旋 棉酚具有较强的生物活性，在体内可以存留很长时间。棉酚具有很强的酸性，且易 溶于甲醇、乙醇、异丙醇、乙醚等，微溶于环己烷及高沸点的石油醚，不溶于低沸 点的石油醚及水，极易氧化，氧化后颜色加深。棉酚在棉株器官中以两种形式存在， 结合棉酚（不能用有机溶剂萃取）和游离棉酚（可以用有机溶剂萃取），棉粕和棉 籽饲喂动物后

8、，对动物有毒性的是游离棉酚。一般游离棉酚占棉仁干重的 0.85%， 结合棉酚占0.15%。虽然游离棉酚具有很强的毒性，但可以在瘤胃微生物的作用 下与赖氨酸的氨基、钙、铁、钠、钾及辛胺结合成结合棉酚。结合棉酚对动物是 无毒的，因为其在消化道中不易消化，所以反刍动物相对于单胃动物对游离棉酚具 有更高的耐受性。但大量棉酚摄入会超过瘤胃的解毒能力，进入血液后导致动物生 产性能受损。单宁是酚类化合物的衍生物，普遍存在于植物体中，尤其在热带、亚热带乔本及灌 木中含量非常高。单宁在自然界有水解单宁（HT ）和缩合性单宁（CT ）两种结构 类型。其中，缩合性单宁是其主要存在类型。单宁能溶于水、酒精及酒精与醚的

9、混 合物中，不溶于氯仿、苯和二硫化碳等有机溶剂中。单宁能与动物胶、蛋白质、植 物生物碱、重金属（如铅、铜、秘，汞等）和碱土金属（钙、钡、锶等）形成盐而 沉淀。所以，适量的单宁与可溶性蛋白质发生反应，可减少反刍家畜膨胀病的发生， 因此单宁在反刍动物的消化吸收过程中具有举足轻重的作用。另外，单宁的存在使 植物具有抗水解、抗腐烂、抗昆虫和动物危害及抗病原微生物侵害的作用，有利于 植物的抗逆性。Dschaak在奶牛日粮中添加商业坚木单宁801 gd-1,降低了瘤 胃内的氨态氮和尿素氮的浓度，研究认为，单宁的补充可能改变了氮的代谢途径， 但这并没有影响氮的利用效率及牛奶的产量2。Grainger等在奶牛

10、日粮中添加单 宁163 gd-1和326 gd-1,结果表明，两个试验组不仅分别降低了甲烷排放量的 14%和29% ，而且牛奶的产量也下降了，同时导致脂肪和蛋白质含量分别降低 19%、7%3。说明少量的单宁并不会影响奶牛的生产性能，但随着量的增加会紊 乱奶牛正常的生理代谢。2 棉籽对体细胞数、产奶量及乳品质的影响2.1 体细胞数 体细胞数是指每毫升牛奶中含有的体细胞数目，主要是白细胞和乳房分泌组织的上 皮细胞，是衡量奶牛乳房健康状况和乳品质量的一项重要指标。一般体细胞数与奶 牛乳腺感染程度、牧场环境、饲养管理水平密切相关。对于饲喂棉籽与体细胞数的 关系，赵正剑等研究发现，给荷斯坦奶牛和褐牛饲喂

11、棉籽，试验期较对照期的体细 胞数有增大的趋势，但差异并不显著（P 0.05 ）4。因此饲粮中添加棉籽对体细 胞数的影响有待进一步研究。2.2 产奶量饲粮中添加适量的全棉籽能提高产奶量，而过量添加会降低产奶量。Grainger用 全棉籽替换精料，每天饲喂2.6 kg头-1,试验期12周，结果平均产奶量下降 10%，可能是由于全棉籽具有更高的中性洗涤纤维，降低了总干物质的摄入量， 因此在炎热夏季补充棉籽时一定要权衡总体的纤维浓度。但在饲粮中添加棉籽2169 gd-1头-1和胡麻籽的混合物972 gd-1头-1,提高了奶牛产奶量，其中非 校正产奶量提高了4.7%，4%标准乳产奶量提高了7.3%5。但

12、也有研究在日粮中 添加全棉籽8%时，虽然产奶量提高5.65% ，但更高的添加比例产奶量则有所下降 6。2.3 乳糖 乳糖是牛奶中最丰富的糖类，牛奶中所含糖类的99.8%是乳糖，因此乳糖含量是 评价乳品质的重要指标。研究表明，在日粮中添加全棉籽量为2 169 gd-1头-1 时，乳糖率下降了 3.7%，乳糖产量提高了 3.6%，这和Grainger试验结果是相似 的5。但也有一些不同试验结果，有研究用棉籽10.91%替换荷斯坦奶牛和褐牛日 粮中10.91%精料，乳糖率分别提高了2.82%和7.98%4。而用棉粕完全替换精 料中的豆粕（占精料的13%），乳糖含量没有差异，说明在棉粕饲喂量少的情况

13、下是可以满足泌乳奶牛营养需要的。因此，日粮中添加全棉籽要考虑到日粮的组成 和整体营养水平。2.4 乳蛋白质 日粮中补充适量高能、高蛋白质全棉籽可以提高乳蛋白质含量。有研究报道称，补 充10%日粮基础的全棉籽后，乳蛋白、非脂固形物可分别提高3.41%和 13.27%7。然而用不同水平全棉籽（0、6.25%、12.50%、18.75%、25.00%） 替换奶牛日粮中的豆粕及高粱，发现25%替换量组并没有影响瘤胃内微生物氮的 合成和蛋白质的合成，并且血液和牛奶中的尿素及尿氮浓度都没有影响8。棉粕 与豆粕、菜籽粕相比具有较高的过瘤胃蛋白，而且在瓣胃营养流速检测时发现精氨 酸（Arg）、组氨酸（His）

14、流量是最高的，但饲喂棉粕的奶牛产奶量以及乳中的 尿素浓度都有所降低9。也有学者表明，用棉粕替代日粮中豆粕并没有影响乳蛋 白的含量。但长期补充全棉籽时乳蛋白浓度有所下降，但减少了甲烷的排放量，说 明日粮中补充高油籽实可以降低奶牛甲烷的排放量，降低了对环境污染的程度。2.5 乳脂 由于棉籽中含有较高的过瘤胃脂肪，所以在日粮中补充一定量全棉籽可以在一定程 度上提高乳脂率、乳脂产量；而且可以降低乳中的短链和中链脂肪酸含量，提高长 链脂肪酸含量,CLA含量也有一定程度提高5。棉籽替换荷斯坦奶牛和褐牛精料 时，乳脂率提高了9.09%和8.70%4。在基础日粮中添加全棉籽12.5% ，乳脂率 也有所提高10

15、。Chen等在对奶牛补充10%全棉籽替换精料，降低了牛乳中14、 16单位碳的中链脂肪酸，而且硬脂酸（C18:0 ）提高了 31.01%，同时通过对瘤胃 发酵液的检测，发现并没有对瘤胃发酵产生负面影响7。但如果用棉粕替换饲粮 中其他蛋白源时，乳脂率有所降低，因此直接饲喂棉粕的效果不如饲喂棉籽理想9。3 棉籽对奶牛生殖系统和泌尿系统的影响3.1 生殖系统 瘤胃在一定程度上可以降解棉酚，并且瘤胃内的一些维生素可以与游离棉酚结合成 结合棉酚，因结合棉酚在消化道到中分解很慢，不至于引起奶牛的临床症状，但如 果过多且长期的饲喂棉籽，会对奶牛的生殖系统产生一定的损害。Villasenor在奶牛中添加棉酚1

16、7.8和36.8 mgkg-1体重，结果表明，血液和尿 液中的棉酚含量随着棉酚饲喂量的增加而增加；同时胚胎培养发现，随着棉酚饲喂 量增加，胚胎细胞的死亡率也随之增加，说明棉酚对泌乳奶牛繁殖能力有一定的影 响11。在120 d内，每天饲喂棉酚约5.8 g，对育成奶母牛的繁殖性能没有不良 影响，卵巢重、滤泡发育数、最大滤泡直径差异都不显著（P0.05 ）12。San tos 等在研究中发现，当卵母细胞在体外处于低水平棉酚中（相当于饲喂 10% 日粮的全棉籽），卵裂率和胚胎后期发育不受影响；但如果奶牛日粮中棉酚含量达 951 mgkg-1时，血液中的棉酚浓度较高，受孕率降低，流产率增加，但并没有 影

17、响奶牛的身体健康状况，并且在解剖后也没有棉酚中毒的症状13-14。3.2 泌尿系统 较高浓度的棉酚经过肾脏时可引起肾炎和肾脏离子代谢异常，因而棉籽饼中毒的家 畜多排红尿。有研究发现，棉酚的摄入量为203-254 mgd-1时，临床表现为肾 小管上皮细胞颗粒变性，间质血管、肾小球内毛细血管扩张充血；加大棉酚摄入量， 动物大多肾小管上皮细胞体积肿大、细胞浆内有大量针尖大小、淡红色的颗粒及大 小不等的空泡，有的上皮细胞核溶解消失，表现坏死，肾小球体积肿大，形态不规 则，肾球囊壁细胞肿胀15。赛买提艾买提在绵羊日粮中添加含有棉酚1 400 mg的棉籽壳时，绵羊排尿量比 对照组下降46.7%16。给育肥

18、羊饲喂1个月添加棉籽壳12%的混合饲料后， 3 500只1岁龄育肥羊中患尿结石1 400只，死亡600只17。这说明尿结石症可 能与羊排尿量下降有关。棉籽壳日饲喂量达到800 g时，对尿中干物质没有太大 影响，但当棉籽壳日饲喂量增加到1 100 g,试验羊尿干物质显著减少（Pv0.05 ） 18。但对于饲喂全棉籽与奶牛尿结石的发病率的关系还未见到报道。试验证明， 虽然瘤胃有一定降解棉酚的作用，但高浓度的棉酚对泌尿系统也会有一定的影响， 饲喂全棉籽对奶牛泌尿系统的影响有待进一步研究。4 小结 棉籽作为一种优质的饲料资源，由于本身的特性，含有较高的过瘤胃蛋白质和过瘤 胃脂肪。所以适量补充棉籽可以提

19、高牛奶品质。但由于全棉籽含有较高的棉酚和单 宁，虽然瘤胃对其有一定的降解作用，但过多摄入会对奶牛繁殖系统和泌尿系统产 生一定影响。如果可以对棉籽先进行一些微生物、物理、化学手段处理，降低其中 抗营养因子含量，就可以扩大棉籽在奶牛日粮中的应用范围。参考文献相关文献】1 Gerasimidis K,Fillou D T,Babatzimeponlon M,et al.Preparation of an edible cottonseed protein concentrate and evaluation of its functional propertiesJ.International Jo

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