单宁和额外瘤胃保护性蛋白质对奶牛硝酸盐代谢的影响：泌乳性能、肠道甲烷排放、氮素利用及血液代谢物

《Journal of Dairy Science》：Effects of tannins and additional rumen-protected protein on nitrate responses in dairy cows: Lactational performance, enteric methane emissions, nitrogen utilization, and blood metabolites

　　1. 研究通过添加硝酸盐、Acacia mearnsii树皮提取物（AMT）及额外保护性菜籽粕（RPR）评估了对低蛋白日粮乳牛性能、甲烷排放及氮素分配的影响。结果表明硝酸盐可提高氮利用效率12%并降低甲烷排放强度12%，同时增加产奶量；AMT虽将氮排放从尿液转向粪便，但显著降低氮利用效率和消化率，额外添加RPR未能逆转其负面影响。研究支持硝酸盐作为减排策略的有效性，并指出需进一步探索大麻酚类与营养素的协同作用。

　　在当前的研究中，科学家探讨了在低蛋白含量（低CP）奶牛日粮中补充硝酸盐（nitrate）和从*Acacia mearnsii*树皮提取的单宁（AMT）对奶牛生产性能、瘤胃甲烷（CH?）排放以及氮（N）利用效率（NUE）的影响。研究还评估了额外添加瘤胃保护型油菜籽饼（RPR）对这些效果的潜在补偿作用。通过这一研究，旨在开发一种结合两种营养补充的策略，以减少奶牛养殖体系中的温室气体排放，同时提高氮的利用效率。

研究的背景显示，全球农业温室气体（GHG）排放预计将在未来十年内增加7.6%，其中畜牧业，尤其是反刍动物，占据了这一增长的80%以上，而全球牛奶产量预计增长22%。反刍动物在氮利用方面存在低效问题，导致尿氮损失增加，从而加剧了氨和氧化亚氮的排放，进一步影响环境。因此，寻找能够同时减少甲烷排放并提高氮利用效率的营养策略变得尤为关键。

在这一背景下，硝酸盐因其双重作用——作为非蛋白氮（NPN）来源和作为甲烷生成的电子受体——被视为一种有前景的补充剂。已有研究表明，硝酸盐可以减少瘤胃甲烷的产生和排放。然而，其代谢过程中产生的亚硝酸盐可能对动物健康造成影响，因此需要合理控制其摄入量。与此同时，单宁，尤其是来自*Acacia mearnsii*树皮的单宁提取物（AMT），因其对甲烷生成的多重抑制机制而受到关注。单宁可以与瘤胃纤维和蛋白质形成复合物，从而减少甲烷生成，但其对氮利用效率和消化性能的负面影响也需要被考虑。

研究采用了一种复杂的实验设计，包括一个为期两周的适应期，以及三个为期21天的实验阶段。共有18头多胎荷斯坦奶牛参与，它们被分配到不同的处理组，其中包括使用硝酸盐或等氮量尿素的主处理，以及在低CP基础日粮中添加不同比例的AMT和RPR的子处理。研究通过GreenFeed系统测量气体排放，并分析了饲料、牛奶、粪便、尿液和血液样本，以评估不同处理对生产性能、气体排放和氮分配的影响。

实验结果显示，硝酸盐的补充显著提高了氮利用效率（NUE），这主要体现在牛奶蛋白氮的分泌量增加，而总氮摄入量并未增加。此外，硝酸盐还降低了总氮排放和甲烷强度（g/kg ECM），但并未影响甲烷产量（g/kg DMI）。在奶产量方面，硝酸盐的补充使牛奶产量增加了12%，而没有影响奶的总乳成分（ECM）或牛奶成分。此外，硝酸盐并未增加血浆中亚硝酸盐的比例，表明其在高剂量下的安全性。

相比之下，AMT的补充并未减少甲烷的生产、产量或强度，但其对氮利用效率和消化性能产生了负面影响。AMT的添加导致了ECM产量的减少，同时将尿氮排放转向粪氮排放，从而改善了氮的分配模式。然而，这种改善是以牺牲氮利用效率为代价的，AMT还降低了饲料中有机物（OM）、粗蛋白（CP）和中性洗涤纤维（NDF）的消化率。虽然硝酸盐的补充有助于缓解AMT对氮利用效率和消化性能的负面影响，但研究发现，额外添加RPR并未能显著改善这些指标，反而可能导致了氮摄入量的增加，但牛奶氮输出并未同步提升，表明额外的蛋白质来源可能并未有效提高氮的利用率。

进一步分析显示，AMT的补充虽然减少了尿氮的排放，但其对氮的利用效率的负面影响仍然存在。AMT还降低了牛奶的真蛋白产量，并影响了牛奶脂肪酸的组成，从而对牛奶质量产生潜在影响。这些变化可能与单宁对瘤胃微生物的抑制作用有关，特别是在氮代谢和脂肪酸生物氢化方面。此外，研究还发现，RPR的补充虽然提高了氮摄入量，但未能有效补偿AMT对牛奶产量和氮利用效率的负面影响，这可能与RPR对瘤胃能量供应的限制有关。

研究的结论指出，硝酸盐在低CP日粮中的补充能够有效提高氮利用效率，增加牛奶产量，并降低甲烷强度，而不会对动物健康或牛奶质量产生负面影响。然而，AMT的补充虽然能够减少氮的排放，但其对氮利用效率和消化性能的负面影响仍然显著。此外，额外添加RPR未能有效缓解AMT的负面效应，这可能是因为其对氮和能量的利用并未达到预期的效果。这些发现表明，硝酸盐是一种有潜力的策略，用于改善奶牛养殖体系中的氮利用效率和减少甲烷排放，同时也强调了需要进一步研究单宁与蛋白质之间的相互作用，以优化低CP日粮中的营养补充方案。