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由于反刍动物独特的消化机制，导致其对日粮中的氮的转化率不高，这在一定程度上导致了蛋白质饲料的浪费。优化氮利用效率和减轻奶牛的氮损失在促进农业经济可持续性方面发挥着关键作用。为提高尿素氮利用率并减少氮排放，人们对不同添加剂的应用进行了研究，如乙酰异羟肟酸和莫能菌素，但两者长期应用效果均不理想.鹰嘴豆芽素A（Biochanin A，BCA）是豆科异黄酮类植物雌激素的主要成分之一，最早在红三叶草中的茎和叶中发现，其天然来源还包括苜蓿、黄芪、花生、大豆和鹰嘴豆等。BCA对产氨高的细菌表现出抗菌活性，能抑制氨的产生并提高氮的利用效率。已有研究表明，BCA可以通过抑制蛋白质和尿素的降解来提高瘤胃微生物合成效率。有研究发现，BCA可以提升奶牛的干物质摄入量及牛奶品质。还有研究证明BCA可提高奶山羊和绵羊的生产性能、奶品质与瘤胃发酵。鉴于BCA对奶牛的影响尚不全面，本研究旨在进一步评估其对奶牛泌乳性能和氮代谢的相关影响。![]()
图示：鹰嘴豆芽
选用36头荷斯坦奶牛进行28 d的随机实验，其中21 d用于饮食适应，7 d用于样本采集。将奶牛随机分为三个小组（每组12头奶牛），三组日粮处理如下：低剂量组（Low）：日粮中BCA添加量为10 g/d ；高剂量组（High）：日粮中BCA添加量为40 g/d；每日8:00和15:00各喂当日所添总剂量的一半。试验的第26-28天记录数据，评估干物质采食量DMI。每天以4：3：3的比例于不同喂食时间点（8：00、15：00、22：00）收集新鲜TMR样本。收集后将每天的TMR样品混合彻底，采用四分法取250 g样品用于后续分析。奶牛每日8:30、15:30和22:30三个时间点挤奶，记录每天的产奶量，在试验的第21-23天按照4：3：3的比例分别收集当日三个时间点的牛奶样品并充分混合，每头奶牛采集两个重复样本，一份在4 ℃条件下储存，用于进一步成分分析；另一份在 - 20 ℃条件下储存，用于牛奶尿素氮和牛奶总氮的测定。试验第24天，采集血样用于检测各项指标。试验第26 - 28天，每组随机选择10头采集尿液样本，样品冷冻保存，用于总氮、尿囊素、尿酸和肌酐分析。试验第26 - 28天内，从每组随机选择的10头奶牛的直肠采集粪便样本。每次采样间隔时间为8小时（8:30、16:30和00:30）。样本冷藏在20℃下，以进行进一步的化学分析。![]()
结果显示，与对照组相比，低剂量组的产奶量、能量校正乳（ECM）和饲料转化率无显著差异。高剂量组的产奶量增加了6.3%（P =0.007），ECM增加了7.3%（P = 0.042），饲料转化率增加了12.7%（P = 0.009）。日粮中补充BCA对粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）和中性洗涤纤维（NDF）没有显著影响（P >0.05）；牛奶成分
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结果显示，补充BCA对牛奶中蛋白质、脂肪、乳糖、非脂乳固体和总乳固体的比例无显著性影响（P > 0.05）。与对照组相比，高剂量组中蛋白质、乳糖和非脂乳固体的产量分别显著增加了9.2%（P = 0.017）、5.5%（P = 0.017）和5.2%（P = 0.015）。高剂量组的乳脂产量和总乳固体产量没有显著影响（P > 0.05）。氮代谢指标
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与对照组相比，BCA处理组在氮摄入量、粪氮排出量、尿液尿素氮或尿氮排出量方面无显著差异（P > 0.05）。然而，补充高剂量BCA后，牛奶和血浆中的尿素氮浓度显著降低（P < 0.05）。与对照组相比，高剂量组牛奶的氮排泄量、微生物氮含量和氮利用效率分别提高了10.4%（P = 0.002）、30.0%（P = 0.002）和20.7%（P = 0.004）。相比之下，低剂量组的差异均不显著。血常规与血浆生化指标
结果显示，日粮中添加BCA对白细胞计数、红细胞计数、血红蛋白、血小板等血常规参数没有影响（P > 0.05）。血浆生化参数如总蛋白、白蛋白、球蛋白、白蛋白/球蛋白比值、肌酐、尿酸、葡萄糖、总氨基酸、氨、羟丁酸、丙氨酸氨基转移酶和天冬氨酸氨基转移酶均无显著性差异（P > 0.05）。血浆内分泌激素指标与血浆代谢物
血浆内分泌激素指标包括生长激素、催乳素、胰岛素、雌二醇和胰岛素样生长因子1各组间均表现为无显著性差异（P > 0.05）。
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图1显示了偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）分析得分图，从PLS-DA的变量投影重要度（VIP）分析，获得的VIP数据用于筛选以VIP > 1为标准的显著不同的代谢物。本试验共筛选出98种差异代谢物，其中图2仅显示VIP评分排名前20位，其中18种显著下调，2种显著上调。![]()
进一步使用MetaboAnalyst 5.0网站结合KEGG对差异代谢物进行代谢通路分析。筛选代谢途径，结果如图所示。共筛选出以下六条代谢通路：胆汁酸生物合成、天冬氨酸代谢、嘧啶代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、尿素循环、氨循环。每个代谢通路都由一个圆圈表示。圆圈颜色深度表示每个代谢物途径中代谢物变化的程度。圆圈的大小表示该通路对机体的影响程度。结论
在奶牛的日粮中补充BCA可以提升奶牛的泌乳性能、产奶量和饲料转化率。随着BCA补充量的增加，牛奶中脂肪、蛋白质、乳糖、非脂乳固体和总乳固体成分产量提升。补充BCA降低了血浆和牛奶中的尿素氮水平，同时增加了微生物氮，从而提高了氮的利用效率。且添加BCA可以通过改变六种代谢通路中的相关代谢物来提高牛奶产量并调节氮代谢，它们分别为：胆汁酸生物合成、天冬氨酸代谢、嘧啶代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、尿素循环和氨循环。了解更多请阅读原文献：
https://doi.org/10.1016/j.aninu.2024.05.004![]()
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