姜文清，周志宇＊，秦彧，王楠，王桃，李曉忠，田發(fā)益

（1.蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州730020；2.西藏自治區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，西藏 拉薩850000；3.西藏農(nóng)牧學(xué)院，西藏 林芝860000）

氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位，是家畜合成肉、奶、毛、皮等產(chǎn)品的原料，是牧草營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。牧草中氨基酸的組成特點(diǎn)和比例直接影響家畜對(duì)含氮物質(zhì)的利用率、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化率和反芻家畜瘤胃微生物蛋白質(zhì)的組成和數(shù)量［1，2］。必需氨基酸是指動(dòng)物機(jī)體需要，但是自己不能充分合成，必需從飼草料中攝取的氨基酸，牧草中必需氨基酸的種類以及含量對(duì)于牧草的營養(yǎng)價(jià)值具有十分重要的影響。含硫氨基酸是反芻動(dòng)物營養(yǎng)中的限制性氨基酸，也是構(gòu)成家畜毛角蛋白最重要的氨基酸［3］；牧草中含硫氨基酸的組成特點(diǎn)對(duì)于衡量牧草品質(zhì)具有重要意義。限制性氨基酸及其組成模式是決定動(dòng)物體內(nèi)含氮物質(zhì)利用率的重要因素，通過對(duì)可吸收限制性氨基酸平衡的調(diào)控來降低日糧中蛋白質(zhì)飼料用量，最大限度地提高動(dòng)物對(duì)飼料蛋白質(zhì)的利用效率，減少氮源隨糞尿的排出量，是一條節(jié)約蛋白質(zhì)飼料的重要途徑［4，5］。

草地畜牧業(yè)是西藏最重要的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，其產(chǎn)值占西藏農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的60%左右。而隨著西藏畜牧業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展，單純依賴天然草地生產(chǎn)力已不能滿足牲畜對(duì)飼草的要求，只有大規(guī)模種植牧草才能滿足家畜對(duì)各種營養(yǎng)物質(zhì)的需求。而對(duì)于西藏特殊生境下種植的牧草，各方面研究還不多，對(duì)于氨基酸組成特點(diǎn)和營養(yǎng)價(jià)值方面的研究更是少見報(bào)道。因此，在前人研究的基礎(chǔ)上［6］，本研究對(duì)西藏栽培主要優(yōu)勢(shì)牧草氨基酸、必需氨基酸、限制性氨基酸以及含硫氨基酸組成特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)牧草的營養(yǎng)價(jià)值和飼用價(jià)值進(jìn)行了評(píng)價(jià)，這對(duì)了解西藏栽培牧草氨基酸含量特征、科學(xué)種植牧草、完善家畜營養(yǎng)、挖掘優(yōu)質(zhì)牧草種質(zhì)資源具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)自然條件

日喀則地區(qū)位于青藏高原西南部，地處東經(jīng)82°00′～90°20′，北緯27°23′～31°49′。南與尼泊爾、不丹、錫金3國接壤，全地區(qū)面積18.2萬km2。平均海拔4 000 m以上?？諝庀”?，氣壓低，氧氣少，太陽輻射強(qiáng)，年日照時(shí)數(shù)3 240.3 h，日照率73%，溫差大，年平均氣溫6.3℃，最低日氣溫－14℃，最高日氣溫14.5℃，年極端最低氣溫－25.1℃，年極端最高氣溫28.2℃，0℃以上年積溫2 706℃。生長季平均氣溫10.6℃。年降水量431.2 mm，年蒸發(fā)量2 353.2 mm，比較干燥，干燥系數(shù)為8.6。年平均相對(duì)濕度42%。冬季干旱寒冷，無降雪［6］。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料均采自日喀則地區(qū)牧草引種試驗(yàn)地，采樣時(shí)間為2008年8月19日－9月9日。所采樣品為抽穗期（禾本科）、開花期（豆科）以及營養(yǎng)期等的植物地上部分。共采集植物樣品57個(gè)，隸屬于3科43個(gè)種。采集的樣品經(jīng)烘箱烘干后，不銹鋼微型粉碎機(jī)粉碎過0.2 mm篩，儲(chǔ)存于玻璃瓶中，分析待用。

1.3 牧草樣品氨基酸的測(cè)定

稱取烘干樣品30 mg，加入6 mol／L的HCl 10 m L，抽真空，充入氮?dú)夥夤芎螅?10℃條件下水解22 h，冷卻，過濾至50 m L容量瓶中，稀釋至刻度。取1 m L，真空干燥后，少量去離子水洗滌，蒸干，重復(fù)2～3次，加入0.02 mol／L的 HCl 1 m L。使用日立835－50型氨基酸自動(dòng)分析儀測(cè)定［7，8］。結(jié)果用質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 西藏栽培牧草氨基酸含量組成特點(diǎn)

2.1.1 不同牧草氨基酸總量水平 牧草樣品17種氨基酸總含量水平為6.11%～23.71%。其中含量最高的是白花草木樨，為23.71%，而最低的則為抽穗期的78老芒麥，含量為6.11%。所采牧草中有47個(gè)樣品的氨基酸總量高于10%，只有10個(gè)牧草樣品低于10%，但均在6%以上（表1）。

表1 57個(gè)栽培牧草中總氨基酸、必需氨基酸和非必需氨基酸含量Table 1 Content of total amino acid，essential amino acid and non－essential amino acid in 57 cultivated forages %

續(xù)表1 Continued

2.1.2 牧草必需氨基酸總含量水平 西藏栽培牧草必需氨基酸含量最高的是開花期豆科牧草，平均含量為7.46%，最低的是抽穗期禾本科牧草，平均含量為5.68%（表1）。其中含量較高的有黃花苜蓿（10.11%）、白花草木樨（9.81%）和鷹咀豆（9.19%）；含量最低的78老芒麥為2.80%。FAO（聯(lián)合國糧農(nóng)組織）／WHO（世界衛(wèi)生組織）推薦，質(zhì)量較好蛋白質(zhì)的 EAA／NEAA 在60%以上，EAA／TAA 為40%以上［9，10］。57種栽培牧草 EAA／NEAA值除河邊冰草、星星草、看麥娘、老芒麥和牛尾草外，其余均高于60%。EAA／TAA為33.69%～46.48%，高于40%的有47種，其中含量較高的有冰豆46.48%、78老芒麥45.83%、栽培山黧豆45.77%和耐酸草45.75%。同時(shí)滿足EAA／NEAA 60%以上，EAA／TAA 40%以上的牧草共有47種，均為家畜的優(yōu)質(zhì)蛋白飼料。

各科牧草必需氨基酸占氨基酸總含量的百分比值為41.40%～43.40%，其中最高值和最低值分別是開花期豆科牧草與抽穗期禾本科牧草（圖1）。

2.1.3 不同科別牧草氨基酸含量水平 不同科別牧草氨基酸總含量之間存在較大差異（表2）。其中含量最高的是開花期豆科植物，為17.19%；其次為分枝期的藜科和抽穗期的禾本科植物，含量分別是14.36%和13.72%；不同科別牧草中氨基酸含量各不相同，同科牧草中17種氨基酸含量差異很大（表3）。

除開花期豆科植物以外，其他科別均是谷氨酸含量最高，天門冬氨酸含量次之，蛋氨酸含量最低，而不同科別牧草中同一種氨基酸含量差別不大。

圖1 必需氨基酸占氨基酸總含量比值Fig.1 Ratio of essential amino acid content to total amino acid content

圖2 含硫氨基酸占氨基酸總含量比值Fig.2 Ratio of sulfur amino acid content to total amino acid content

表2 不同科別牧草總氨基酸含量水平Table 2 Total amino acid content in different forage family %

2.2 西藏栽培牧草含硫氨基酸組成特點(diǎn)

2.2.1 各種栽培牧草含硫氨基酸組成特點(diǎn) 西藏57種栽培牧草含硫氨基酸（胱氨酸、蛋氨酸）含量相差很大（表4）。含量較高的有綠色草原豌豆（1.63%）、耐酸草（1.11%）和紫羊茅（1.02%）；較低的有沙打旺（0.44%）和粳草（0.45%）；大部分牧草含硫氨基酸含量均在0.5%～0.9%。胱氨酸含量最高的是綠色草原豌豆（1.43%），遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他牧草；最低的是沙打旺（0.31%）。蛋氨酸含量最高是西伯利亞冰草（0.34%）；含量最低的分別是沙打旺（0.13%）和粳草（0.13%）。各種牧草含硫氨基酸占總氨基酸比值最高的是綠色草原豌豆（14.30%），其余各種相差不大，幾乎均在4%～7%。

2.2.2 不同科別牧草含硫氨基酸含量水平 各科牧草含硫氨基酸含量差別不大（圖2）。分枝期藜科牧草含量最大為5.86%；抽穗期禾本科和開花期豆科牧草分別為5.71%和5.40%。

2.3 西藏栽培牧草限制性氨基酸組成特點(diǎn)

動(dòng)物的種類不同，生產(chǎn)性能不同，對(duì)特定氨基酸的需求也不同。就不同的家畜和不同的生產(chǎn)目的，國內(nèi)外學(xué)者做了大量的研究［11］。Fraser等［12］用酪氨酸為唯一氮源的產(chǎn)奶牛試驗(yàn)表明，賴氨酸、蛋氨酸、組氨酸分別是其第1，2，3限制性氨基酸。西藏57種栽培牧草中這3種限制性氨基酸含量見表4。產(chǎn)奶牛的第1種限制性氨基酸賴氨酸含量為0.35%～1.51%；蛋氨酸和組氨酸含量分別是0.13%～0.34%，0.11%～0.56%。這3種限制性氨基酸總含量為0.63%～2.25%，含量較高的牧草有黃花苜蓿（2.25%）、鷹咀豆（2.24%）、白花草木樨（2.14%）。各科限制性氨基酸含量平均最高的是開花期豆科牧草（1.68%），最低的為抽穗期禾本科（1.17%）。

表3 不同科別牧草各種氨基酸含量比較Table 3 Comparison of amino acid contents in different forages family %

表4 栽培牧草中含硫氨基酸和限制性氨基酸的含量Table 4 The sulfur amino acid and limited amino acid content in cultivated forages %

3 討論與結(jié)論

牧草中氨基酸含量的高低、組成種類以及比例直接影響到牧草最終的品質(zhì)以及家畜的生長［13］。西藏57種栽培牧草17種氨基酸總含量為6.11%～23.71%，其中開花期豆科牧草白花草木樨含量最高（23.71%），而抽穗期禾本科牧草78老芒麥最低。表明不同牧草合成積累氨基酸的能力差異較大。各科之間含量最高的是開花期豆科牧草，為17.19%；其次為分枝期的藜科和抽穗期的禾本科牧草，含量分別是14.36%和13.72%；這與鄭玉桂和馬青枝［14］研究所得的豆科＞藜科＞禾本科一致。表明禾本科牧草抽穗期收割營養(yǎng)價(jià)值要高；而豆科牧草正好相反，開花期營養(yǎng)價(jià)值更高。必需氨基酸是指動(dòng)物機(jī)體需要，但是自己不能充分合成，必需從飼草料中攝取的氨基酸；不同動(dòng)物機(jī)體需要的必需氨基酸種類存在差異。當(dāng)必需氨基酸以動(dòng)物所需的比例吸收時(shí)，動(dòng)物對(duì)總氨基酸的需要量將降低，蛋白質(zhì)的合成率將最大。西藏各科栽培牧草必需氨基酸占氨基酸總含量的百分比值為41.40%～43.40%，這比俄羅斯扎戈?duì)査够貐^(qū)改良低洼草地

禾本科牧草中必需氨基酸為48%～49%［15］的比例要低，說明牧草生長環(huán)境影響牧草對(duì)氮素的吸收能力，進(jìn)而制約著牧草氨基酸的合成能力。同時(shí)滿足EAA／NEAA＞60%，EAA／TAA＞40%的牧草共有47種，表明82%的栽培牧草可為家畜提供優(yōu)質(zhì)的蛋白飼料資源。

續(xù)表4 Continued

含硫氨基酸（胱氨酸和蛋氨酸）是構(gòu)成家畜毛角蛋白最重要的氨基酸，也是反芻動(dòng)物營養(yǎng)中的限制性氨基酸，增加日糧蛋白質(zhì)（含硫氨基酸）的采食量和吸收量可提高綿羊和安哥拉山羊纖維的生長［16］，提高羊毛產(chǎn)量22%～104%，同時(shí)還可增加家畜的體重。飼用含硫氨基酸相對(duì)穩(wěn)定的牧草，將增加反芻動(dòng)物限制性必需氨基酸的供給，使得動(dòng)物增重，牛奶和肉產(chǎn)量增加，尤其是毛的生長加快［17］。西藏57種栽培牧草含硫氨基酸含量為0.44%～1.63%，不同牧草間相差較大，但大部分牧草含硫氨基酸含量均在0.5%～0.9%，高于玉米（Zeamays）蛋白飼料含硫氨基酸（0.62%）［18］的有86%，而全部栽培牧草含硫氨基酸含量均高于苜蓿（Medicagosativa）草粉（0.43%）［18］，因此均是西藏牲畜良好的硫源。對(duì)于西藏栽培牧草較高的硫含量，有必要對(duì)其合成氨基酸機(jī)理進(jìn)行深入研究，為選育優(yōu)質(zhì)牧草新品種提供進(jìn)一步的資料。

限制性氨基酸是指飼料中某些必需氨基酸，由于該必需氨基酸缺乏，而導(dǎo)致動(dòng)物其他氨基酸利用率降低的氨基酸，對(duì)動(dòng)物體內(nèi)含氮物質(zhì)利用率產(chǎn)生重要影響。其含量的高低在單胃動(dòng)物營養(yǎng)研究和飼料蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值評(píng)定中，限制性氨基酸概念得到了足夠的重視，而由于反芻動(dòng)物消化生理的復(fù)雜性及研究方法的限制，迄今尚未完全確定食用飼糧條件下反芻動(dòng)物限制性氨基酸及順序［19］。某種氨基酸是否是限制性氨基酸，取決于動(dòng)物所采食的飼糧和動(dòng)物的需要［20］。Fraster等［12］用酪氨酸為唯一氮源的產(chǎn)奶牛試驗(yàn)表明，賴氨酸、蛋氨酸、組氨酸分別是其第1，2，3限制性氨基酸。Richardson和Hatfield［21］用氮平衡證實(shí)了生長牛的限制性氨基酸分別為蛋氨酸、賴氨酸和蘇氨酸。Storm和Orskov［22］用全營養(yǎng)灌注技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，以微生物為唯一氮源的生長羔羊的限制性氨基酸次序?yàn)榈鞍彼?、賴氨酸、組氨酸和精氨酸。本試驗(yàn)采用Fraster等［12］研究結(jié)果對(duì)西藏栽培牧草限制性氨基酸組成特點(diǎn)進(jìn)行了研究，57種栽培牧草中3種限制性氨基酸含量為0.63%～2.25%，均高于玉米蛋白飼料（0.33%）［18］和苜蓿草粉（0.22%）［18］，說明西藏栽培牧草比一般飼料均適合畜群生長。

以上分析表明西藏栽培牧草必需氨基酸和含硫氨基酸含量較高，限制性氨基酸比例也較大，可以作為當(dāng)?shù)厣髢?yōu)質(zhì)良好的飼料來源。

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