胡志勇 陶 鯤 李延濤 劉曉蓮 林雪彥 王中華
(山東農業(yè)大學動物科技學院,泰安271018)
?
基于康奈爾凈碳水化合物與蛋白質體系的瘤胃非降解蛋白質小腸可吸收氨基酸流量的簡化評定技術
胡志勇 陶 鯤*李延濤 劉曉蓮 林雪彥**王中華**
(山東農業(yè)大學動物科技學院,泰安271018)
本試驗旨在簡化基于康奈爾凈碳水化合物與蛋白質體系(CNCPS)評定瘤胃非降解蛋白質(RUP)小腸可吸收氨基酸流量的技術。小腸可吸收氨基酸來自菌體蛋白和RUP,CNCPS根據溶解性將飼料粗蛋白質(CP)分為A、B1、B2、B3和C共5種組分,只有3種B組分可以過瘤胃并在小腸中消化。為評定RUP小腸可吸收氨基酸的貢獻,CNCPS需要分別測定3種B組分的瘤胃降解率,3種過瘤胃B組分的小腸消化率需采用不同常數(shù)。選擇18份飼料樣品,其中精料12份,粗料6份,測定CNCPS評定RUP小腸可吸收氨基酸流量所需數(shù)據,同時對飼料CP的瘤胃動態(tài)降解率及不同時間點RUP的體外小腸消化率進行了測定,通過這些數(shù)據提出簡化評定方法。結果表明:1)精料和粗料均以8 h的CP瘤胃降解率(X,%)與有效降解率(Y,%)間相關性最強,二者間呈線性相關,精料和粗料方程分別為Y=12.652+0.828X,r=0.990,P<0.000 1和Y=10.967+0.886X,r=0.980,P=0.000 6。2)精料2 h RUP小腸消化率(X,%)與RUP小腸有效消化率(Y,%)間相關性最強,方程為Y=0.026+0.879X,r=0.970,P<0.000 1;粗料8 h RUP小腸消化率(X,%)與RUP小腸有效消化率(Y,%)間相關性最強,方程為Y=-0.002+0.960X,r=0.995,P<0.000 1。3)簡化方案經可靠性評估得出,8 h CP瘤胃降解率和RUP小腸消化率簡化CNCPS模型預測的小腸氨基酸流量(X,‰)與CNCPS預測的小腸氨基酸流量(Y,‰)相關性最強,精料方程為Y=-0.056+1.409X,r=0.999,P<0.000 1;粗料方程為Y=0.003+2.120X,r=0.999,P<0.000 1。精料和粗料的簡化評定結果與CNCPS評定結果的均方根誤差分別為0.245和0.005,變異系數(shù)分別為7.08%和4.49%。綜合得出,基于CNCPS,得到了預測RUP小腸可吸收氨基酸流量的簡化模型,簡化后的精料和粗料模型分別為Y=-0.056+1.409×[AA×(100-D8)×CP×ID8],r=0.999,P<0.000 1和Y=0.002+2.120×[AA×(100-D8)×CP×ID8],r=0.999,P<0.000 1,Y為RUP中的某種氨基酸小腸可吸收流量(‰),D8為CP的8 h瘤胃降解率(%),ID8為RUP的8 h小腸消化率(%),AA為不溶性蛋白質中該氨基酸含量(%)。
康奈爾凈碳水化合物與蛋白質體系;瘤胃降解率;消化率;氨基酸流量
動物營養(yǎng)主要涉及飼糧營養(yǎng)物質的供給量與動物對營養(yǎng)物質的需要量之間的平衡問題。對于蛋白質和氨基酸營養(yǎng)這部分,各個國家和地區(qū)相繼提出了新的蛋白質體系,并且建立了小腸可吸收氨基酸流量模型。主要有康奈爾凈碳水化合物與蛋白質體系(CNCPS)[1]、Rulquin等[2]和NRC(2001)[3]提出的3個預測模型。其中,CNCPS和Rulquin等[2]的模型以析因法建立,而NRC(2001)是以多元回歸建立的半析因模型。在這些小腸可吸收氨基酸流量模型當中,美國康奈爾大學提出的CNCPS應用較為廣泛。
CNCPS將粗蛋白質(CP)分為非蛋白氮、可溶性真蛋白質、中速降解真蛋白質、慢速降解真蛋白質、不溶性蛋白質共5種組分,分別用A、B1、B2、B3和C表示,通過測定B1、B2、B3組分瘤胃非降解蛋白質(RUP)含量、不溶性蛋白質的氨基酸組成以及設定B組分的小腸消化率,從而對RUP小腸可吸收氨基酸流量的進行預測。但該模型涉及指標較多,有必要對其簡化。有研究表明,以飼料常規(guī)營養(yǎng)指標擬合各組分的降解速率,得出了較好的預測結果[4]。本研究的目的是以CNCPS為基礎,通過測定CNCPS預測RUP小腸可吸收氨基酸流量所需數(shù)據,以及各時間點RUP的體外小腸消化率,圍繞CP瘤胃降解率和RUP小腸消化率,對CNCPS的RUP小腸可吸收氨基酸流量預測模型進行簡化,提出不同的簡化方案,并評估其可靠性。
1.1 飼料樣品
干酒糟及其可溶物(DDGS)(2種)、全株玉米青貯(2種)、黃貯、玉米(2種)、啤酒糟、玉米蛋白粉、麩皮、豆粕、棉籽粕、次粉、米糠、燕麥、羊草、苜蓿和甜菜粕共18份飼料樣品。
1.2 試驗動物
4頭體重相近、健康且裝有瘤胃瘺管的荷斯坦奶牛。每天飼喂2次,時間為08:30和15:30;每天擠奶2次,時間為06:30和18:30。
1.3 瘤胃降解率的測定
選用6 cm×12 cm孔徑為300目的尼龍袋,每個飼料樣品設2個重復,每個尼龍袋為1個重復,精料樣品量約4 g,粗料樣品量約2 g,隨降解時間的延長尼龍袋的數(shù)量依次增加。精料的降解時間為1、2、4、8、16、24、36和48 h,共8個時間點,粗料的降解時間為2、4、8、16、24、36、48和72 h,共8個時間點。尼龍袋內樣品CP含量采用凱氏定氮法測定[5]。CP瘤胃降解率的計算利用以下數(shù)學模型:
P=a+b(1-e-ct)[6]。
式中:P為t(h)時間點的CP瘤胃降解率(%);a為快速降解部分(%);b為慢速降解部分(%);c為b的降解速率(%/h)。
CP有效降解率計算采用以下公式:
ED=a+bc/(c+k)。
式中:ED為CP有效降解率(%);k為瘤胃外流速度(%/h)。
1.4 CNCPS中B組分降解速率的計算
將各個時間點瘤胃CP瘤胃降解率(P,%)、各時間點瘤胃各CP組分占CP的比例(PA、PB1、PB2、PB3,參考張英學等[7]的方法計算)帶入以下方程,利用軟件Graphpad Prism 5進行最小二乘數(shù)據擬和計算B1、B2、B3組分的瘤胃降解速率(kd1、kd2、kd3,%/h)。
P=PA+PB1(1-e-kd1t)+PB2(1-e-kd2t)+
PB3(1-e-kd3t)[7]。
之后根據以下公式計算瘤胃未降解B組分含量:
REPB1=PB1×[kp/(kd1+kp)];
REPB2=PB2×[kp/(kd2+kp)];
REPB1=PB1×[kp/(kd3+kp)]。
式中:REPB1為B1組分瘤胃未降解含量(%);REPB2為B2組分瘤胃未降解含量(%);REPB3為B3組分瘤胃未降解含量(%);PB1、PB2、PB3分別為B1、B2、B3占飼料CP的比例(%);kp為瘤胃外流速度(%/h)。
1.5 CNCPS對RUP小腸可吸收氨基酸流量的預測方程
1.5.1 飼料RUP對小腸氨基酸貢獻量的預測方程
REFAAi=AAINSPi×0.01×(REPB1+REPB2+
REPB3+REPC)。
式中:REFAAi為飼料原料中氨基酸i在十二指腸的流量(‰),即瘤胃未降解氨基酸i含量;AAINSPi為瘤胃降解殘渣中氨基酸i的含量(%),氨基酸含量采用全自動氨基酸儀測定;REPC為瘤胃未降解不溶性蛋白質的含量(%)。
1.5.2 飼料小腸可吸收氨基酸流量的預測方程
DIGFAAi=AAINSPi×0.01×(IDPB1×REPB1+
IDPB2×REPB2+IDPB3×REPB3)。
式中:DIGFAAi為飼料原料氨基酸i在小腸可吸收流量(‰);IDPB1為B1組分的小腸消化率,為100%;IDPB2為B2組分的小腸消化率,為100%;IDPB3為B3組分的小腸消化率,為80%。
1.6 小腸消化率的測定
以Calsamiglia等[8]推薦的體外法進行測定各時間點RUP小腸消化率。操作步驟:1)準確稱取一定量飼料原料或降解殘渣(約含15 mg氮),精確到0.000 1 g,放入50 mL的離心管中,加入10 mL HCl-胃蛋白酶溶液,振蕩混勻,38 ℃條件下在恒溫水浴搖床上培養(yǎng)1 h。2)取出離心管,立即加入0.5 mL濃度為1 mol/L的NaOH溶液,旋渦混合器振蕩混勻,再加入10 mL的胰酶溶液,振蕩混勻。3)38 ℃下水浴搖床上消化24 h。4)消化結束后立即向離心管中加入50%三氯乙酸溶液終止酶反應,使未消化的蛋白質沉淀。5)離心管旋渦混勻,靜置15 min,在5 000×g下離心10 min,棄去上清液,將殘渣無損轉移出待測。6)測定殘渣中的CP及各CP組分含量。
RUP有效消化率的計算:
各時間點RUP小腸消化率符合以下曲線:
ID=s+he-kit。
式中:ID為某種飼料在瘤胃內降解t時間后,該飼料RUP小腸消化率(%);ki為某種飼料各時間點RUP小腸消化率減小的速率(%/h);s和h為常數(shù)。
然后,由以下方程計算RUP小腸有效消化率:
Di=s[r+bKp/(Kp+Kd)]+hKp[r/(Ki+Kp)+
b/(Kd+Kp+Ki)];
U=r+bKp/(Kp+Kd);
EID=Di/U[5]。
式中:Di為ID的積分;r=1-(a+b);Kp為飼料的瘤胃外流速度(%/h);Kd為飼料的瘤胃降解速率(%/h);Ki為某種飼料RUP小腸消化率減小的速率(%/h);U為RUP小腸消化率的極限值;EID為小腸有效消化率(%)。
1.7 數(shù)據統(tǒng)計
用Graphpad Prism 5軟件計算瘤胃降解率、B組分降解速率以及小腸有效消化率;用SAS 9.2進行線性回歸擬合;用t檢驗對簡化前后的流量進行差異性分析。
2.1 以瘤胃有效降解率和小腸有效消化率對小腸可吸收氨基酸流量的預測(簡化模型1)
2.1.1 CP的瘤胃降解率
由表1可知,各種飼料的CP有效降解率差異較大,其中,豆粕和甜菜粕隨降解時間的延長,由于殘渣的剩余量極少,降解后期并未給出對應數(shù)據。粗料的CP有效降解率較高,在51.39%~75.54%;并且前2 h降解較快,這可能與其較高的非蛋白氮含量有關;粗料的各時間點CP瘤胃降解率的變化較為平緩。精料的CP有效降解率在34.36%~90.70%;精料的CP瘤胃降解率1~4 h變化較快的為麩皮,8~24 h變化最快的為棉籽粕、豆粕和甜菜粕,36 h之后仍變化很大的為玉米、玉米蛋白粉和啤酒糟。
2.1.2 RUP的小腸消化率
由表2可知,粗料的RUP小腸有效消化率只有苜蓿較高,其他粗料均低于精料。各時間點RUP的小腸消化率基本遵循一個規(guī)律:隨著消化時間的延長,RUP的小腸消化率變小。
2.1.3 CNCPS對RUP小腸可吸收氨基酸流量的預測
由表3可知,小腸可吸收總氨基酸流量最高的為玉米蛋白粉,最低的為全株玉米青貯1。
2.1.4 以瘤胃有效降解率及小腸有效消化率簡化CNCPS預測小腸可吸收氨基酸流量模型
基于CNCPS對RUP小腸可吸收氨基酸流量的預測方程,以飼料CP瘤胃有效降解率及RUP小腸有效消化率替代B組分的瘤胃降解率及小腸消化率,得出預測結果,與CNCPS評定結果進行線性回歸分析。精料和粗料的方程分別為:
Y=0.053+1.547X,r=0.973,P<0.000 1;
Y=2.604X,r=0.999,P<0.000 1。
式中:X為以飼料CP瘤胃有效降解率及RUP小腸有效消化率簡化CNCPS模型得出的預測小腸可吸收氨基酸流量(‰),Y為CNCPS的預測小腸可吸收氨基酸流量(‰)。
精料(P=0.999 9)和粗料簡化與未簡化的模型得到的預測值(P=0.835 4)之間差異均不顯著。
表1 飼料CP的瘤胃降解率(干物質基礎)
表2 飼料RUP的小腸消化率(干物質基礎)
續(xù)表2項目Items時間Time/h12481624364872效消化率Effectivedigestibility羊草Chinesewildrye29.3127.1521.5121.5720.5617.3517.5116.0722.39燕麥Oat26.8129.1028.9827.1826.676.7734.8417.2725.72黃貯Yellowcornsilage35.8534.1631.4228.0028.4823.3021.5617.1430.07玉米1Corn173.0171.0672.0362.6059.0151.3843.7543.9363.74玉米2Corn265.5065.8658.3060.0651.6848.0150.0142.5657.87玉米蛋白粉Cornglutenmeal83.8983.9079.9480.9976.1164.0265.8259.9377.15米糠Ricebran48.5348.2554.0046.9839.9443.9838.0438.9745.75次粉Wheatmiddling69.3671.6962.4063.9952.9245.6227.2623.6363.79棉籽粕Cottonseedmeal71.2473.0469.2265.4763.0564.1059.0056.8668.34干酒糟及其可溶物1DDGS165.0662.9964.0156.9853.6145.6146.0640.0557.72干酒糟及其可溶物2DDGS270.3467.7366.4664.9664.6860.8859.5957.2365.48啤酒糟Beerdistiller’sgrains67.9966.0260.4456.1449.7046.5347.2547.7456.89甜菜粕Beetpulp55.8954.8452.9954.8345.5636.6337.9450.56豆粕Soybeanmeal76.4975.8372.8465.3668.6667.5371.37麩皮Wheatbran60.7359.3360.8551.7945.9344.5345.0138.1655.75
簡化后的精料和粗料模型(簡化模型1)分別為:
Y=0.053+1.547×[AA×(100-ED)×CP×EID];
Y=2.604×[AA×(100-ED)×CP×EID]。
式中:Y為飼料原料RUP中某種氨基酸的小腸可吸收量(‰);AA為飼料原料不溶性蛋白質中某種氨基酸的含量(%);ED為飼料原料CP瘤胃有效降解率(%);CP為飼料CP含量(%);EID為RUP小腸有效消化率(%)。
2.2 以單一時間點的瘤胃降解率和小腸消化率對小腸可吸收氨基酸流量的預測(簡化模型2)
2.2.1 CP的瘤胃實時降解率與有效降解率的相關性
由表4可知,對各時間點CP的瘤胃實時降解率與有效降解率進行線性回歸可發(fā)現(xiàn),精料、粗料均以CP的瘤胃8 h的降解率與有效降解率相關性最強。
2.2.2 RUP各時間點小腸消化率與有效消化率的相關性
由表5可知,對各時間點RUP小腸消化率與小腸有效消化率進行線性回歸時發(fā)現(xiàn),精料、粗料分別以2和8 h RUP小腸消化率與有效消化率相關性最強。
2.2.3 以單一時間點的瘤胃降解率和小腸消化率簡化CNCPS預測小腸可吸收氨基酸流量模型
基于CNCPS,分別以單一時間點估算的CP瘤胃有效降解率和RUP小腸有效消化率對RUP小腸可吸收氨基酸流量進行預測,將預測結果與CNCPS評定結果線性回歸。精料方程為:
表4 飼料CP各時間點瘤胃降解率(X,%)與瘤胃有效降解率(Y,%)的相關性
時間Time/h精料ConcentraterP值P-value粗料RoughagerP值P-value1Y=27.653+0.804X0.928<0.00012Y=23.598+0.822X0.950<0.0001Y=24.341+0.754X0.8930.01654Y=21.257+0.790X0.963<0.0001Y=20.662+0.768X0.9190.00958Y=12.652+0.828X0.990<0.0001Y=10.967+0.886X0.9800.000616Y=1.958+0.853X0.952<0.0001Y=30.817+0.592X0.9600.002424Y=-13.843+0.981X0.906<0.0001Y=24.695+0.632X0.9160.010336Y=-42.412+1.246X0.8310.0015Y=1.301+0.879X0.9500.003648Y=-91.497+1.732X0.7440.0136Y=-13.255+1.035X0.9530.003272Y=-21.113+1.115X0.9710.0013
表5 飼料RUP各時間點小腸消化率(X,%)與小腸有效消化率(Y,%)的相關性
Y=-0.186+1.623X,r=0.997,P<0.000 1。
式中:X為以CP的8 h瘤胃降解率和RUP的2 h小腸消化率簡化CNCPS模型預測的小腸可吸收氨基酸流量(‰),Y為CNCPS模型預測的小腸可吸收氨基酸流量(‰),2者差異不顯著(P=0.999 9)。
粗料方程為:
Y=0.002+2.443X,r=0.999,P<0.000 1。
式中:X為以CP的瘤胃8 h降解率和RUP的8 h小腸消化率簡化CNCPS模型預測的小腸可吸收氨基酸流量(‰),Y為CNCPS模型預測的小腸可吸收氨基酸流量(‰),2者差異不顯著(P=0.993 1)。
簡化后的精料和粗料模型(簡化模型2)分別為:
Y=-0.186+1.623×[AA×(100-ED8)×
CP×EID2],r=0.997,P<0.000 1;
Y=0.002+2.443×[AA×(100-ED8)×
CP×EID8],r=0.999,P<0.000 1。
式中:Y為RUP中某種氨基酸的小腸可吸收量(‰);ED8為CP的8 h瘤胃降解率估算的有效降解率(%);EID2、EID8分別為RUP 2、8 h小腸消化率估算的小腸有效消化率(%);AA為不溶性蛋白質中該氨基酸的含量(%);CP為飼料CP的含量(%)。
2.3 以同一時間點的瘤胃降解率和小腸消化率簡化CNCPS預測小腸可吸收氨基酸流量模型(簡化模型3)
將同一時間點的CP瘤胃降解率和RUP小腸消化率對CNCPS預測模型簡化得到結果如表6所示。可知精料、粗料均以8 h的降解率和小腸消化率對RUP小腸可吸收氨基酸流量的預測結果與CNCPS評定結果相關性最強。精料和精料方程分別為:
Y=-0.056+1.409X,r=0.999,P<0.000 1;
Y=0.002+2.120X,r=0.999,P<0.000 1。
式中:X為以CP的8 h瘤胃降解率和RUP的8 h小腸消化率簡化CNCPS模型預測的小腸可吸收氨基酸流量(‰),Y為CNCPS模型預測的小腸可吸收氨基酸流量(‰)。
精料(P=0.999 5)和粗料簡化與未簡化的模型得到的預測值(P=0.997 1)之間差異均不顯著。
簡化后的精料和粗料模型(簡化模型3)分別為:
Y=-0.056+1.409×[AA×(100-D8)×
CP×ID8],r=0.999,P<0.000 1;
Y=0.002+2.120×[AA×(100-D8)×CP×
ID8],r=0.999,P<0.000 1。
式中:Y為RUP中的某種氨基酸小腸可吸收流量(‰);D8為CP的8 h瘤胃降解率(%);ID8為RUP的8 h小腸消化率(%);CP為飼料CP含量(%);AA為不溶性蛋白質中該氨基酸含量(%)。
表6 同一時間點的CP瘤胃降解率和RUP小腸消化率(X,‰)與CNCPS預測的小腸可吸收氨基酸流量(Y,‰)的相關性
2.4 不同簡化模型的比較
由表7可知,綜合考慮可靠性和簡單性,簡化模型3更加簡單可靠。
表7 不同方法的比較
3.1 CP瘤胃降解率和RUP小腸消化率的分析
3.1.1 CP瘤胃降解率的分析
本試驗的粗料以及DDGS1的CP瘤胃降解率較高,這可能是由飼料的來源及飼料本身的蛋白質含量決定的。在喬良等[9]的研究中,對蛋白質飼料、籽實和糠麩類飼料以及粗料測定其CP瘤胃降解率,其中玉米蛋白粉、棉籽粕和豆粕的CP瘤胃降解率與本試驗相一致,而玉米和青貯的CP瘤胃降解率相差較大,原因可能在于飼料來源、加工工藝以及所用的瘤胃外流速度不一。玉米作為應用廣泛的精料,對其CP瘤胃降解率的研究很多,NRC(2001)[10]為63%,在莫放等[11]的研究中,為26.40%~48.15%,而王艷榮等[12]的結果為9.86%,可見品種和產地影響較大。
當以CP瘤胃降解率與有效降解率進行擬合時,精料、粗料均得到8 h的瘤胃降解率與有效降解率相關性最高,和Yilmaz等[13]的結果相似,但是有別于王立明[14]的結果(24和48 h)。
3.1.2 RUP小腸消化率的分析
由于RUP的差異極大,致使RUP的小腸消化率變化范圍很廣。從本研究得出的各飼料降解殘渣的消化率可以看出,隨著降解時間的延長,小腸消化率會隨之降低,與殘渣中不可降解組分的不斷富集有關[15]。
粗料的RUP小腸有效消化率整體小于精料,但苜蓿的RUP小腸有效消化率較高。精料中米糠、啤酒糟、甜菜粕等飼料的小腸有效消化率較低,在50%以下。
在岳群等[16]的試驗中,苜蓿和玉米青貯RUP小腸有效消化率為44.10%和24.49%,和本試驗的54.89%和24.90%相近。但是在周榮[17]的研究中,用16 h的降解殘渣經移動尼龍袋法得到的結果為88.60%和61.40%,差異產生可能主要由于試驗方法不同。對于精料,趙青余[18]以體外三步法對16 h的降解殘渣測定小腸消化率,玉米蛋白粉、豆粕、麩皮、啤酒糟、米糠、玉米的RUP小腸消化率分別為85.33%、88.37%、65.39%、70.28%、53.84%和71.49%。與本試驗有一定差異,可能與其所用牛只為西門塔爾和中原黃牛的雜交閹牛有關。而在周榮[17]的研究當中,豆粕和玉米的RUP小腸消化率分別為61.31%、70.35%,和本試驗的結果類似。
3.2 簡化方法的分析
在以CNCPS為基礎進行簡化時,以瘤胃降解率和小腸消化率對RUP小腸可吸收氨基酸流量預測的結果,在未與CNCPS擬合之前,其結果較CNCPS評定結果偏低。
造成該預測偏差的原因主要有2方面:第一,在RUP的估計量上,所測飼料的CNCPS值要高于實測值;第二,在小腸消化率的設定方面,CNCPS設定的小腸消化率要高于所測定的小腸消化率。但是當用簡化后結果與CNCPS結果擬合時,得到了可靠的預測結果,在CNCPS基礎上簡化了預測模型。
基于CNCPS,得到了預測RUP小腸可吸收氨基酸流量的簡化模型,簡化后的精料和粗料模型分別為:
Y=-0.056+1.409×[AA×(100-D8)×
CP×ID8],r=0.999,P<0.000 1;
Y=0.002+2.120×[AA×(100-D8)×CP×
ID8],r=0.999,P<0.000 1。
式中:Y為RUP中的某種氨基酸小腸可吸收流量(‰);D8為CP的8 h瘤胃降解率(%);ID8為RUP的8 h小腸消化率(%);AA為不溶性蛋白質中該氨基酸含量(%)。
[1] O’CONNOR J D,SNIFFEN C J,FOX D G,et al.A net carbohydrate and protein system for evaluating cattle diets:Ⅳ.Predicting amino acid adequacy[J].Journal of Animal Science,1993,71(5):1298-1311.
[2] RULQUIN H,GUINARD J,VéRITé R,et al.Variation of amino acid content in the small intestine digesta of cattle:development of a prediction model[J].Livestock Production Science,1998,53(1):1-13.
[3] NRC.Nutrient requirements of dairy cattle[S].7th ed.Washington,D.C.:National Academy Press,2001.
[4] 張博.內蒙古白絨山羊十二指腸食糜氨基酸流通量及組成比例預測數(shù)學模型的研究[D].碩士學位論文.呼和浩特:內蒙古農業(yè)大學,2004.
[5] 國家技術監(jiān)督局.GB/T 6432—1994飼料中粗蛋白測定方法[S].北京:中國標準出版社,1995.
[6] 馮仰廉.反芻動物營養(yǎng)學[M].北京:科學出版社,2004.
[7] 張英學,林雪彥,蘇鵬程,等.基于CNCPS模型的14種飼料瘤胃非降解蛋白組分小腸消化率研究[J].畜牧獸醫(yī)學報,2010,41(11):1421-1427.
[8] CALSAMIGLIA S,STERN M D.A three-step in vitro procedure for estimating intestinal digestion of protein in ruminants[J].Journal of Animal Science,1995,73(5):1459-1465.
[9] 喬良,郝俊璽,閆素梅,等.奶牛主要飼料原料蛋白質瘤胃降解率的研究[J].中國奶牛,2008,(6):18-21.
[10] NRC.Ruminant nitrogen usage[S].Washington,D.C.:National Acadmy Press,2001.
[11] 莫放,馮仰廉.常用飼料蛋白質在瘤胃的降解率[J].中國畜牧雜志,1995,31(3):23-26.
[12] 王艷榮,張海棠,崔艷紅,等.不同精料水平對肉牛飼料瘤胃降解的影響[C]//河南省畜牧獸醫(yī)學會第七屆暨2008年學術研討會理事會第二次會議論文集.鄭州:河南省畜牧獸醫(yī)學會,2008:353-356.
[13] YILMAZ A,KOCABA Z,OZTURK E,et al.An investigation on the shortest Ruminal incubation time in calculating effective rumen degradability of nutrients in solvent extracted sunflower seed meal[J].Journal of Animal and Veterinary Advances,2009,8(12):2546-2552.
[14] 王立明.奶牛常用飼料瘤胃降解規(guī)律和小腸消化率的研究[D].碩士學位論文.呼和浩特:內蒙古農業(yè)大學,2012.
[16] 岳群,楊紅建,謝春元,等.應用移動尼龍袋法和三步法評定反芻家畜常用飼料的蛋白質小腸消化率[J].中國農業(yè)大學學報,2007,12(6):62-66.
[17] 周榮.奶牛常用飼料蛋白質和氨基酸小腸消化率的評價[D].碩士學位論文.北京:中國農業(yè)科學院,2011.
[18] 趙青余.移動尼龍袋法和三步體外法測定反芻動物常用飼料蛋白質小腸消化率的研究[R]//中國農業(yè)科學院博士后工作報告.北京:中國農業(yè)科學院,2005:44-46.
*Contributed equally
**Corresponding authors: LIN Xueyan, professor, E-mail: linxueyan@sdau.edu.cn; WANG Zhonghua, professor, E-mail: zhwang@sdau.edu.cn
(責任編輯 王智航)
Simplification of Assessment Technology of Intestinal Absorbed Amino Acids Fluxes of Rumen Undegradable Protein Based on Cornell Net Carbohydrate and Protein System
HU Zhiyong TAO Kun*LI Yantao LIU Xiaolian LIN Xueyan**WANG Zhonghua**
(College of Animal Science and Technology, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, China)
This study was conducted to simplify the assessment technology of intestinal absorbed amino acids fluxes of rumen undegradable protein (RUP) based on Cornell net carbohydrate and protein system (CNCPS). Intestinal absorbed amino acids were consisted of microbial protein and RUP. Crude protein (CP) was divided into A, B1, B2, B3 and C in CNCPS based on solubility, only B fractions could pass rumen and be digested in intestine. To estimate the contribution of intestinal absorbed amino acids from RUP, CNCPS model needed the degradability of B fractions, and intestinal digestibility of B fractions used different constants. This study collected 18 kinds of feedstuffs including 12 kinds of concentrate and 6 kinds of roughage. The data for measuring RUP intestinal absorbed amino acids fluxes in CNCPS was determined, and it was also determined that ruminal degradability of CP and intestinal digestibility of RUP at different time points. Based on the above data, simplification methods were concluded. The results showed as follows: 1) CP ruminal degradability at 8 h (X, %) and effective degradability (Y, %) got the highest correlation with linear correlation both in concentrates and roughages. The equations for concentrates and roughages wereY=12.652+0.828X,r=0.990,P<0.000 1 andY=10.967+0.886X,r=0.980,P=0.000 6, respectively. 2) CP intestinal digestibility of residues retained in rumen for 2 h (X, %) got the highest correlation with RUP intestinal effective digestibility (Y, %) for concentrates, and the equation wasY=0.026+0.879X,r=0.970,P<0.000 1; CP intestinal digestibility of residues retained in rumen for 8 h (X, %) got the highest correlation with RUP intestinal effective digestibility (Y, %) for roughages, and the equation wasY=-0.002+0.960X,r=0.995,P<0.000 1. 3) After reliability assessment, the highest correlations were found in intestinal absorbed amino acids predicated by simplified CNCPS models using ruminal degradability and CP intestinal digestibility of residues retained in rumen at 8 h (X, ‰) and CNCPS (Y, ‰), and the equations for concentrates and roughages wereY=-0.056+1.409X,r=0.999,P<0.000 1 andY=0.003+2.120X,r=0.999,P<0.000 1, respectively. The root-mean-square phase errors were 0.245 and 0.005, respectively, and the coefficients of variation were 7.08% and 4.49%, respectively. In conclusion, simplified predation models for RUP intestinal absorbed amino acids fluxes are set based on CNCPS, and the simplified modes for concentrates and roughages areY=-0.056+1.409×[AA×(100-D8)×CP×ID8],r=0.999,P<0.000 1 andY=0.002+2.120×[AA×(100-D8)×CP×ID8],r=0.999,P<0.000 1, respectively [Yis RUP intestinal absorbed amino acid flux (‰),D8is CP ruminal degradability at 8 h (%),ID8is RUP intestinal digestibility at 8 h (%),AAis amino acid content in insoluble protein (%)].[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2016, 28(11):3590-3601]
CNCPS; rumen degradation; digestibility; amino acids fluxes
2016-04-14
國家自然科學基金(31572427,31372340);國家現(xiàn)代農業(yè)(奶業(yè))產業(yè)技術體系(CARS-37);山東省牛產業(yè)技術體系(SDAIT-12-011-06)
胡志勇(1980—),男,黑龍江望奎人,講師,博士,主要從事反芻動物營養(yǎng)研究。E-mail: hzy20040111@126.com
**通信作者:林雪彥,教授,博士生導師,E-mail: linxueyan@sdau.edu.cn;王中華,教授,博士生導師,E-mail: zhwang@sdau.edu.cn
10.3969/j.issn.1006-267x.2016.11.028
S823
A
1006-267X(2016)11-3590-12
*同等貢獻作者