一种改善奶牛产奶性能与血液指标及提高牛乳质量的方法以及牛舍新型光照系统的应用与流程

本发明涉及奶牛养殖，尤其是一种改善奶牛产奶性能与血液指标及提高牛乳质量的方法，还涉及牛舍新型光照系统的应用，属于奶牛养殖技术领域。

背景技术：

光照作为与自然界生物息息相关的环境因子，影响着几乎所有生物的生理机能，不仅在动物机体的代谢过程及生命活动中起直接作用，而且还起着信号作用，即光照的周期性变化，使动物按着光的信号全面调节其生理活动，影响着动物的生长发育、生产和繁殖。在奶牛的养殖生产中，光照作为养殖环境的重要组成部分，已成为奶牛保持良好生产性能不可缺少的条件之一。但有关光照对奶牛养殖的系统性研究，尤其是对奶牛血液激素等指标的研究，国内还未见报告。因此开展规模化奶牛场的光照研究，建立适于北京牧场的光照管理技术，对提升奶牛生产效率和牧场经济效益具有重要意义。

奶牛的光感受器在视网膜上，当光刺激到奶牛的视网膜光感受器时，将通过“视网膜-下丘脑神经”等一系列的中间神经元对松果腺发出抑制信号。而褪黑素是光周期反应的中间调节物，其合成途径中的限速酶活性会受到光照的抑制，当奶牛受到光照时，其松果腺分泌的褪黑素就会降低，当奶牛处于黑暗期时，光照对其抑制作用就会解除，松果腺分泌的褪黑素将会增加。奶牛褪黑素是动物体内的“睡眠荷尔蒙”，它的分泌规律将决定奶牛的生物钟。

分子氧对有氧生物生存至关重要，然而，当机体受到刺激时，氧代谢物可能会形成具有毒性的超氧阴离子自由基和过氧化氢，增加各种组织的氧化应激。氧化应激可损害包括细胞脂质、蛋白质、氨基酸和脱氧核糖核酸在内的生物分子物质，从而抑制它们的正常功能。褪黑素是一种高效的自由基清除剂，具有抗氧化活性，可通过多条途径降低氧化应激，是一种最古老的抗氧化剂，在体内发挥其强电子供体、自由基清除剂和抗氧化剂的作用。褪黑素可很容易透过各种屏障到达体内任何部位，且一旦被氧化就不会被还原，因此可避免自身氧化作用所导致的自由基产生，副作用非常小。褪黑素不但可直接清除自由基，还可通过其对氧化、抗氧化有关酶类的影响而发挥强大的抗氧化损伤作用，保护生物大分子免遭自由基的毒性作用。其代谢产物具有进一步清除自由基的能力，此过程称作级联放大作用。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题是提供一种能改善奶牛产奶性能及提高牛乳中褪黑素水平、改善奶牛血液指标的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种改善奶牛产奶性能与血液指标及提高牛乳质量的方法，在奶牛养殖过程中安装牛舍新型光照系统，控制光周期为16h±5％光照、8h±5％黑暗。

本发明技术方案的进一步改进在于：光周期中的光照时间为自然光照时长与牛舍新型光照系统补光时长的总和。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述牛舍新型光照系统补光时的光照强度为200～250lux，补光波长为170～600nm。

本发明技术方案的进一步改进在于：光周期中黑暗期间牛舍新型光照系统光照为红色光。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述红色光的光照强度为25～45lux，波长为613～720nm。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述奶牛产奶性能包括产奶量及牛乳体细胞数，所述血液指标包括血清甘油三酯、超氧化物歧化酶、总抗氧化能力及丙二醛水平，提高牛乳质量包括提高牛乳中褪黑素的水平。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述牛舍新型光照系统包括牛舍专用灯具和夜用led灯，所述牛舍专用灯具上安装有日用光源，所述夜用led灯安装于牛舍专用灯具外侧中对称的两侧。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述日用光源发出的光线波段为170～600nm，所述夜用led灯的发光光谱为613～780nm。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述夜用led灯的个数为4～10个，且均布于牛舍专用灯具外侧中对称的两侧。

牛舍新型光照系统在改善奶牛产奶性能与血液指标及提高牛乳质量中的应用。

由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：

本发明的方法简单合理，能显著提高奶牛乳中褪黑素的水平，还能显著提高奶牛的产奶量，以及提高奶牛血清中甘油三酯、超氧化物歧化酶、总抗氧化能力并降低血清中丙二醛的水平；此外，本发明的方法还能显著降低奶牛牛乳的体细胞数。

本发明牛舍新型光照系统中日用光源发出的光线波段为170～600nm，此波段可使得奶牛感觉最为舒适，有利于奶牛产奶性能的发挥。在牛舍专用灯具外侧的左右两侧均匀分布有若干个夜用led灯，该夜用led灯的发光光谱为613～780nm，此波段在奶牛眼中为黑色，更有利于奶牛的夜间休息，保证了奶牛夜晚的睡眠质量，进而改善牛奶质量，与此同时，夜间工作人员在此光照模式下，可正常工作，实现了员工福利和动物福利的双重提升。

本发明16h±5％光照、8h±5％黑暗的牛舍新型光照系统可使奶牛乳中的褪黑素水平提升，褪黑素能激活细胞内源性抗氧化防御系统和自由基清除系统，从而有效地防止氧化损伤，显著提高了机体的超氧化物歧化酶水平和总抗氧化能力，显著降低了血清丙二醛水平；此外，16h±5％光照，8h±5％黑暗的牛舍新型光照系统可使奶牛乳中的褪黑素水平提升，褪黑素及其氧化代谢产物与单核细胞之间有着紧密的联系，可调节众多免疫细胞的功能，促使奶牛血清白细胞、淋巴细胞数、单核细胞数显著提升。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明牛舍新型光照系统的结构示意图；

附图标记说明：1-牛舍专用灯具，2-夜用led灯。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：

一种改善奶牛产奶性能与血液指标及提高牛乳质量的方法，在奶牛养殖过程中安装牛舍新型光照系统，控制光周期为16h±5％光照、8h±5％黑暗；优选的光周期为16h光照、8h黑暗；光周期中的16h光照时间为自然光照时长与牛舍新型光照系统补光时长的总和；所述牛舍新型光照系统补光时的光照强度为200～250lux，补光波长为170～600nm。光周期中8h黑暗期间牛舍新型光照系统光照为红色光，所述红色光的光照强度为25～45lux，波长为613～720nm。

上述奶牛产奶性能包括产奶量及牛乳体细胞数，所述血液指标包括血清甘油三酯、超氧化物歧化酶、总抗氧化能力及丙二醛水平。

优选的，所述牛舍新型光照系统包括牛舍专用灯具和夜用led灯，所述牛舍专用灯具上安装有日用光源，所述夜用led灯安装于牛舍专用灯具外侧中对称的两侧；所述日用光源发出的光线波段为170～600nm，所述夜用led灯的发光光谱为613～780nm；进一步优选的，所述夜用led灯的个数为4～10个，且均布于牛舍专用灯具外侧中对称的两侧。

本发明还涉及牛舍新型光照系统在改善奶牛产奶性能及提高牛乳中褪黑素水平、改善奶牛血液指标中的应用。

实施例

本实施例的试验牧场为首农畜牧良种场，具体的试验过程如下：

1、材料与方法

1.1试验动物

选择140头体况良好，平均泌乳天数150天，平均胎次2.1胎的荷斯坦奶牛作为试验动物。试验地点位于北京奶牛中心延庆良种场(经度：115.97e；纬度：40.47n)。

1.2试验日粮和饲养管理

奶牛采用半栓系半自由式饲养方式，自由采食。每天喂食时间分别为早07:00和下午16:00。挤奶时间分别为早07:30、下午14:00和晚19:30。试验日粮参照nrc(2001)奶牛饲养标准，配制全混合日粮。日粮组成及营养水平见表1。

表1日粮组成(风干基础)及营养水平(干物质基础)

1.3试验设计

试验在良种场两栋泌乳牛舍开展，其中一栋泌乳牛舍(泌乳牛头数207头)安装由北京金晟达生物电子科技有限公司提供的牛舍新型灯系统，设为试验组，另一栋泌乳牛舍(泌乳牛头数325头)使用牛场自有的普通led灯，设为对照组，具体对比参数如表2所示。根据胎次、泌乳量、泌乳天数相同或相近的原则，将140头泌乳牛随机分为两组，每组70头。试验时间为2019年10月-11月，试验期36d。试验期内最高温度平均9.00℃，最低温度-2.75℃。自然光照周期为昼长平均10.1小时，黑暗持续时间平均13.9小时。

表2牛舍新型光照系统和普通led光照的参数比较

牛舍新型光照系统装有智能控制装置，以时钟芯片为控制基准，根据当地经纬度自动计算出所在地每一天的天黑、天亮时间，以此控制灯光的开启和关闭。光周期设为16h:8h，即16小时的光照和8小时的黑暗条件。整个试验期间，平均日出时间是7：00，日落时间是17：00，每天从17：00光照自动开启，呈补光状态，补光时间约6小时，至23：00光照转为红色光，直至第二天太阳升起，光照系统自动关闭(如图1所示为牛舍新型灯系统装置，每个牛舍新型灯系统装置都包括牛舍专用灯具1和夜用led灯，牛舍专用灯具1中安装日用光源，日用光源与夜用led灯均与电源装置电连接(图中未示出)；每个牛场根据需要安装若干个牛舍新型灯系统装置，以牛场所有位置均能按照本发明光照周期进行为安装依据)。传统的led灯照明光周期为24h:0h，即从日落起便开启照明，待第二天天亮再关闭。补光时段牛舍新型光照系统与普通led照明光照强度比较见表3所示。

表3牛舍新型光照系统与普通led照明补光时段光照强度比较

1.4样品采集

采食量的测定与记录：试验期准确记录每天的大群喂料量和剩料量，计算试验牛干物质采食量。

血样采集：于正试期的第20天晨饲后(8:00)由尾根静脉采血20ml，静止3个小时，于室温下3500r/min离心10min分离血清样本，置于-20℃保存，待测血液生化指标及相关激素指标。

乳样采集：每天准确记录试验牛只的产奶量。于正试期第20天收集奶样。早、中、晚采集的奶样按4:3:3比例混合后的比例进行混合，-20℃保存，待测乳常规。

1.5测定指标和方法

血清及乳中激素指标在北京金海科隅生物科技发展有限公司采用放射免疫法测定，所用试剂盒购自天津九鼎医学生物工程有限公司。用fossomatic5000系列体细胞分析仪测定乳中的体细胞数。

1.6统计分析

所有数据的基本处理采用excel2010进行，结果的统计分析采用spss26.0软件的平均值分析程序进行单因素方差分析。并采用anova比较检验组间差异显著性，结果用平均值±标准误(mean±se)表示，以p＜0.05表示为差异显著。

2检测结果

2.1奶牛乳中褪黑素水平的检测结果如表4和表5所示。

表4牛舍新型光照系统对奶牛乳中褪黑素水平的影响

同行数据不同小写字母表示差异显著(p<0.05)，相同或无字母表示差异不显著(p>0.05)。下表同。

表5牛舍新型光照系统对奶牛乳中褪黑素水平的影响

由上表可知，安装牛舍新型光照系统后奶牛乳中褪黑素水平比安装前高近5倍，但差异不显著(p>0.05)。整个试验期内，利用液相法检测的结果表明，牛舍新型光照组奶牛乳中褪黑素水平与普通光照组之前无显著性差异，但牛舍新型光照组的水平高于普通光照组2倍，利用酶免法的检测结果显示，两处理组之间无显著性差异(p>0.05)。

本发明中普通光照牛舍夜间光照强度在50～100lux，波长范围200～400nm，此波长和强度恰为牛的光敏感区，奶牛接受光照的时间为24小时，奶牛连续进行光照而无黑暗期，一方面会使奶牛丧失对光照时间的敏感性，另一方面还会严重影响奶牛褪黑素的分泌，打乱了奶牛的生物钟，影响其休息。因此在本发明条件下，安装牛舍新型光照系统后奶牛乳中褪黑素水平比安装前高近5倍，安装前奶牛乳中褪黑素水平1ng/ml以上的占53.3％，安装后1ng/ml以上的占79.8％；牛舍新型光照组奶牛乳中褪黑素水平比普通光照组高2倍。因牛只个体间褪黑素水平存在较大差异，含量最高的在50ng/ml以上，占比1.96％，最低的150pg/ml以下，占比3.52％，故统计分析时，两处理组之间无显著性差异。

2.2奶牛产奶量检测结果

奶牛产奶量比对结果如表6、表7和表8所示。

表6牛舍新型光照系统对初产奶牛产奶量的影响

同行数据不同小写字母表示差异显著(p<0.05)，相同或无字母表示差异不显著(p>0.05)。下表同。

表7牛舍新型光照系统对经产奶牛产奶量的影响

同行数据不同小写字母表示差异显著(p<0.05)，相同或无字母表示差异不显著(p>0.05)。下表同。

表8牛舍新型光照系统对大群奶牛产奶量和采食量的影响

同行数据不同小写字母表示差异显著(p<0.05)，相同或无字母表示差异不显著(p>0.05)。下表同。

如表6-7所示，试验开始前和预饲期内(7天)，无论是经产牛和初产牛，两处理组之间奶牛的产奶量无显著差异(p>0.05)。正试期内，牛舍新型光照组初产牛和经产牛产奶量显著高于普通光照组(p<0.05)，即试验组初产牛和经产牛产奶量分别比对照组高5.3kg/d/头和3.1kg/d/头。如表8所示，大群试验分析表明，整个试验期内，安装牛舍新型光照系统的牛舍全群平均产奶量显著高于传统光照牛舍(p<0.05)，两组之间的采食量无显著差异(p>0.05)。

2.3奶牛血液生理生化指标的检测结果

奶牛血液生理生化指标的检测结果如表9-11所示。

表9牛舍新型光照系统对奶牛血液激素指标的影响

如表9所示，试验期内，牛舍新型光照组奶牛血清甘油三酯、超氧化物歧化酶、总抗氧化能力显著高于普通光照组(p<0.05)，但血清丙二醛水平显著低于普通光照组(p<0.05)，其他血液指标两处理组之间无显著差异(p>0.05)。

表10牛舍新型光照系统对奶牛血液激素指标的影响

如表10所示，整个试验期内，两处理组之间奶牛血液的激素水平无显著差异(p>0.05)。

表11牛舍新型光照系统对奶牛血液激素指标的影响

如表11所示，试验期内，牛舍新型光照组奶牛血清白细胞、淋巴细胞数、单核细胞数显著高于普通光照组(p<0.05)，其他血液指标两处理组之间无显著差异(p>0.05)。

2.4奶牛乳体细胞数的检测结果

表12牛舍新型光照系统对奶牛体细胞数的影响

如表12所示，本试验中，分析了两处理组奶牛乳成分的影响。结果显示，牛舍新型光照组奶牛体细胞数有下降的趋势(p>0.05)。

综上可知，本实施例证实可以通过牛舍新型光照调控来实现牛乳中褪黑素水平的提升，即安装牛舍新型光照系统后奶牛乳中褪黑素水平比安装前高近5倍，牛舍新型光照组奶牛乳中褪黑素水平比普通光照组高2倍；

第二，与24h连续的光照条件相比，16h光照，8h黑暗的牛舍新型光照系统可使奶牛产奶量提高8～16％，其中初产牛产量提高5.3kg/d/头，经产牛产奶量提高3.1kg/d/头，但对奶牛的采食量无显著影响。

第三，与24h连续的光照条件相比，16h光照，8h黑暗的牛舍新型光照系统可显著提高奶牛机体的超氧化物歧化酶水平，显著降低血清丙二醛水平，显著提升牛只抗氧化能力。

第四，使用牛舍新型光照系统可促使奶牛血清白细胞、淋巴细胞数、单核细胞数显著提升，提升了牛只的免疫水平。

第五，使用牛舍新型光照系统使得牛乳中体细胞数下降，进一步提升了牛只的免疫水平。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除