知名的奶牛營(yíng)養(yǎng)暨代謝學(xué)研究學(xué)者暨牧場(chǎng)技術(shù)應(yīng)用推廣專家。于2002年獲得美國(guó)密歇根州立大學(xué)奶牛營(yíng)養(yǎng)博士學(xué)位，并于2004年在阿爾伯塔大學(xué)（加拿大）擔(dān)任奶牛營(yíng)養(yǎng)學(xué)的助理教授，2008年晉升為副教授，2014年成為正教授，目前在阿爾伯塔大學(xué)主講反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)、奶牛管理、高級(jí)動(dòng)物新陳代謝、可持續(xù)農(nóng)業(yè)等課程。歐巴博士在應(yīng)用奶牛營(yíng)養(yǎng)研究方面有豐富的經(jīng)驗(yàn)，他的學(xué)術(shù)研究領(lǐng)域涉及奶牛生產(chǎn)的全過程以及斷奶犢牛，特別是在瘤胃酸中毒的研究方面頗有建樹。他曾在同行評(píng)審期刊中發(fā)表過85篇學(xué)術(shù)論文，并擔(dān)任美國(guó)乳業(yè)科學(xué)協(xié)會(huì)期刊動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)欄目的編輯。歐巴博士曾被邀請(qǐng)到加拿大、美國(guó)、秘魯、德國(guó)、中國(guó)和日本等多國(guó)參加奶業(yè)大會(huì)發(fā)表專題演講。

    一、什么是瘤胃過酸及其對(duì)牧場(chǎng)效益的影響

    如圖1，這是一頭泌乳奶牛每天飼喂以后用儀器測(cè)出來的瘤胃酸堿值的變化。早上八點(diǎn)飼喂之后，大家可以看到pH值下降到5.8以下，可能還會(huì)繼續(xù)往下或上升一點(diǎn)。再過幾小時(shí)后， pH值慢慢上升，在下一次飼喂之前，pH值回到飼喂之前的水平。
    亞急性瘤胃過酸到底指什么？

    瘤胃pH值介于5.2～5.8之間（如圖1陰影部分），叫作亞急性瘤胃過酸（或亞臨床性瘤胃過酸）。亞急性瘤胃過酸和臨床性瘤胃過酸不一樣，臨床性瘤胃過酸pH值在5.2以下，馬上會(huì)有急性癥狀出現(xiàn)。亞急性瘤胃過酸或瘤胃過酸雖然不是急性的，但是對(duì)奶牛的表現(xiàn)也會(huì)有影響。（圖2）
    亞急性瘤胃過酸的影響

    首先，瘤胃過酸會(huì)影響瘤胃纖維的消化率，間接導(dǎo)致乳脂率下降。其次，瘤胃過酸會(huì)影響干物質(zhì)的采食量，導(dǎo)致干物質(zhì)采食量降低，間接影響到奶量。第三，瘤胃過酸會(huì)導(dǎo)致蹄葉炎，如果母牛有蹄葉炎，會(huì)造成她走到飼槽所需要的時(shí)間比較久，導(dǎo)致采食量降低，進(jìn)而影響到奶量。第四，瘤胃過酸也會(huì)導(dǎo)致肝臟膿腫，肝臟功能不好會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性的發(fā)炎現(xiàn)象，也會(huì)間接引起其它健康問題。綜上，所有因?yàn)榱鑫高^酸所導(dǎo)致的負(fù)面影響都會(huì)對(duì)牧場(chǎng)效益產(chǎn)生損失。

    亞急性瘤胃過酸發(fā)生率到底有多高？

    以下我們討論近期的一些研究，主要探討北美和歐洲牧場(chǎng)亞急性瘤胃過酸發(fā)生率到底有多高。

    第一個(gè)研究是在威斯康辛州調(diào)查了15個(gè)牧場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)泌乳早期有19%的牛有瘤胃過酸的現(xiàn)象，泌乳中期比例達(dá)到26%。這15個(gè)牧場(chǎng)中，有1/3牧場(chǎng)超過40%的牛有亞臨床瘤胃過酸現(xiàn)象。

    第二個(gè)研究是在威斯康辛州的14個(gè)牧場(chǎng)中調(diào)查發(fā)現(xiàn)，泌乳早期和高產(chǎn)牛中有20%的牛有瘤胃過酸的現(xiàn)象。

    第三個(gè)研究是在德國(guó)調(diào)查26個(gè)牧場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，20%的泌乳牛瘤胃pH酸堿值小于5.5，33%的泌乳牛瘤胃pH值在5.6～5.8之間。

    根據(jù)以上調(diào)查研究數(shù)據(jù)來看，雖然我們的奶?？赡軟]有表現(xiàn)出臨床性瘤胃過酸癥狀，產(chǎn)生代謝性疾病，但是，我們的牧場(chǎng)20%甚至30%的牛有亞臨床瘤胃過酸問題。

    要計(jì)算因?yàn)榱鑫高^酸導(dǎo)致的牧場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益損失，其實(shí)很難。北美做了大量研究，計(jì)算出因瘤胃過酸導(dǎo)致的牧場(chǎng)損失約每頭牛每年2600～3100元，但是我認(rèn)為這是相當(dāng)保守的數(shù)字。在研究當(dāng)中，研究人員只計(jì)算了因?yàn)楫a(chǎn)奶量降低、乳脂率下降導(dǎo)致的損失，并沒有計(jì)算因?yàn)榱鑫高^酸導(dǎo)致的健康狀況問題所造成的損失。如果加上健康問題所導(dǎo)致的損失，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過研究員所報(bào)告出的數(shù)字。

    營(yíng)養(yǎng)管理上一直存在一個(gè)矛盾，即飼喂高精料可以增加產(chǎn)奶量，但奶牛消化系統(tǒng)注定了不能健康地消化高精料日糧。能不能在提高產(chǎn)奶量的同時(shí)，又不增加瘤胃過酸的風(fēng)險(xiǎn)呢？

    首先我們要了解到底是什么原因?qū)е铝鑫高^酸，以及瘤胃pH值是如何調(diào)控的。

    二、導(dǎo)致瘤胃過酸的原因

    瘤胃發(fā)酵速度過快，咀嚼/反芻不足，對(duì)瘤胃發(fā)酵產(chǎn)酸吸收的不足。

    什么是pH酸堿值？

    簡(jiǎn)單來講，pH酸堿值就是溶液里氫離子（H+）的濃度。當(dāng)pH=7時(shí)，H+濃度是0.0000001，濃度相當(dāng)?shù)?；如果我們?cè)趐H=7的溶液里增加10倍的H+濃度，那么pH就會(huì)下降到6（偏酸）；如果再加10倍的H+進(jìn)去，H+濃度上升，則pH下降到5；以此類推。所以，當(dāng)我們討論瘤胃液pH值到底是多少時(shí)，其實(shí)是在討論瘤胃液里氫離子濃度有多高。

    影響瘤胃pH值酸堿值平衡的因素

    我們?cè)谡{(diào)配奶牛營(yíng)養(yǎng)時(shí)，常常考慮到底喂多少精料、喂多少粗料，精料會(huì)不會(huì)導(dǎo)致瘤胃過酸等問題。根據(jù)我的理念，并不是配方里的精粗比影響了瘤胃的酸度。如圖3，在瘤胃里，如果氫離子濃度很高，天平就會(huì)往右下壓，pH值就會(huì)很低。日糧粗料里，不是一定要喂幾公斤的草或比例達(dá)到多少才可以調(diào)控瘤胃pH值，主要是因?yàn)槌源至夏膛５姆雌c會(huì)增加，唾液會(huì)變多，而唾液是最好的緩沖鹽，瘤胃緩沖能力增加，氫離子濃度減少，瘤胃pH值就會(huì)提高（中和一些）。但實(shí)際上，日糧中不是中洗纖維（NDF）設(shè)定多少就能確保瘤胃pH值并不會(huì)過酸，而是要根據(jù)瘤胃當(dāng)中氫離子濃度來定。
    瘤胃產(chǎn)酸

    瘤胃發(fā)酵產(chǎn)酸是揮發(fā)性脂肪酸，主要是乙酸、丙酸、丁酸。在正常情況下，主要是瘤胃的微生物分解脂肪酸，這些脂肪酸被瘤胃微生物制造出來以后馬上分離，變成乙酸和離子，氫離子就會(huì)分解出來。（圖4）
    瘤胃產(chǎn)酸的程度和奶牛吃進(jìn)去的日糧或含精料、含淀粉量多少有關(guān)系，含量多發(fā)酵程度快，產(chǎn)酸就會(huì)比較多，這樣游離出來的氫離子比較多，濃度會(huì)變高。每種精料在瘤胃當(dāng)中消化分解以后，產(chǎn)酸的程度、速度跟谷物的種類有關(guān)系，如十公斤大麥和十公斤玉米產(chǎn)酸的程度和速度是不一樣的。

    瘤胃消化率 和玉米比起來，大麥的瘤胃消化速度更快一些，除了谷物的不同種類以外（圖5），不同的加工方式也會(huì)影響精料在瘤胃中發(fā)酵的速度和程度。

    不同的加工方式對(duì)玉米淀粉消化率也有影響。如圖6是三種不同的粉碎程度，細(xì)磨的在瘤胃中消化速度達(dá)到60%，相對(duì)來看，粗磨的在瘤胃中消化率較低。假設(shè)十公斤細(xì)磨和十公斤粗磨的玉米，在紙上看配方是一樣的，但實(shí)際上玉米進(jìn)到瘤胃以后消化速率不一樣，因?yàn)槟ゼ?xì)程度不同。
    有些谷物會(huì)采用蒸汽滾壓的加工方式，瘤胃消化速度雖然沒有細(xì)磨那么好，但是比中度細(xì)磨或粗磨略好（圖7）。不同的加工方式也會(huì)影響到密度，密度不同也會(huì)影響瘤胃消化速度。
    圖8所示研究是不同蒸汽滾壓做出來的產(chǎn)品密度對(duì)瘤胃消化速度的影響。容積310克/升代表蒸汽壓片的程度比較大，壓出來的產(chǎn)品比較薄，相對(duì)來說，490克/升蒸汽滾壓程度就沒有那么高，產(chǎn)品相對(duì)較厚。壓的薄的消化速度比較快，壓的粗的消化速度比較慢。蒸汽壓片玉米的消化速度一般比玉米面、玉米粉高。

    為什么蒸汽壓片加工方式可以讓谷物消化率更高？首先，加工前做一個(gè)電子顯微展示，可以看到谷物里的蛋白結(jié)構(gòu)會(huì)把淀粉顆粒包圍住、保護(hù)住，導(dǎo)致瘤胃微生物沒辦法接觸到淀粉顆粒，從而消化速度較慢。而蒸汽壓片的谷物蒸汽擠壓過程中蛋白結(jié)構(gòu)已經(jīng)被破壞，增加瘤胃微生物與淀粉顆粒接觸的表面積，提高了消化的速度與程度。由此可看出加工與不加工對(duì)于淀粉顆粒的消化速度影響有多大。

    綜上我們知道，不同谷物種類、不同加工方式都會(huì)影響谷物在瘤胃當(dāng)中消化的速度和程度，從而影響瘤胃產(chǎn)酸量。一般來說，蒸汽壓片玉米比干玉米粉發(fā)酵速度快。加工玉米的消化率受兩個(gè)因素影響：壓片的密度（克/升）和磨細(xì)的玉米粉平均顆粒度（毫米）。鑒于以上三個(gè)原因，即使我們的日糧配出來的淀粉水平相同，但是因?yàn)椴煌任镱愋?、不同加工方式，也可能?dǎo)致配方進(jìn)到瘤胃以后發(fā)酵產(chǎn)酸程度不同。

    下接：瘤胃過酸問題的來源及其對(duì)牧場(chǎng)效益的影響（二）