劉喜君,韓建林,王善興, 王家鵬,林 清

(1.北京亞禾營(yíng)養(yǎng)高新技術(shù)有限責(zé)任公司，北京 海淀區(qū) 100085；2.陜西楊凌益多寶生物科技有限公司，陜西 楊凌 712100；3.西北農(nóng)林科技大學(xué) 動(dòng)物科技學(xué)院, 陜西 楊凌 712100)

反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的實(shí)質(zhì)和核心是氨基酸營(yíng)養(yǎng)。由于瘤胃內(nèi)微生物的作用反芻動(dòng)物日糧中直接添加氨基酸，會(huì)在瘤胃中部分或完全降解，最終到達(dá)小腸可被吸收利用的氨基酸量減少[1]。因此氨基酸過瘤胃保護(hù)非常重要。許多研究表明，在日糧中添加過瘤胃氨基酸是為反芻動(dòng)物提供理想小腸氨基酸是簡(jiǎn)便、直接而又有效的調(diào)控方法之一，對(duì)提高飼料利用率、減少蛋白質(zhì)和氨基酸浪費(fèi)、降低生產(chǎn)成本、綠色健康養(yǎng)殖、提高反芻動(dòng)物生產(chǎn)性能都具有重要意義。

1 過瘤胃氨基酸在反芻動(dòng)物養(yǎng)殖中的應(yīng)用現(xiàn)狀

蛋白質(zhì)對(duì)反芻動(dòng)物的最終生物學(xué)價(jià)值決定于小腸內(nèi)出現(xiàn)的供吸收的氨基酸數(shù)量和種類。為此國(guó)外專家及我國(guó)學(xué)者提出了反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)新體系，雖然各國(guó)新體系所采用的主要參數(shù)不完全一致，但其共同特點(diǎn)是以小腸蛋白質(zhì)，即小腸氨基酸平衡為基礎(chǔ)。小腸內(nèi)可吸收氨基酸主要受制于微生物蛋白質(zhì)(MCP)和未降解日糧蛋白質(zhì)(非降解蛋白)構(gòu)成的數(shù)量和質(zhì)量。微生物蛋白質(zhì)有一個(gè)優(yōu)秀的氨基酸組成，但是研究表明，即使瘤胃微生物蛋白質(zhì)合成達(dá)到最大程度，還是沒有足夠的蛋白質(zhì)進(jìn)人小腸，從而不能實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代高產(chǎn)反芻動(dòng)物潛在的生產(chǎn)量，因此必須增加進(jìn)人小腸的真蛋白質(zhì)和氨基酸的數(shù)量。過去，營(yíng)養(yǎng)學(xué)家們常給反芻動(dòng)物補(bǔ)充瘤胃非降解蛋白質(zhì)。

魚粉、肉骨粉、羽毛粉、玉米蛋白粉、去毒大豆粉和玉米面筋粉等含有較多的過瘤胃蛋白質(zhì)，是反芻動(dòng)物飼料常用的非降解蛋白質(zhì)源。但是，國(guó)外瘋牛病發(fā)生后，我們國(guó)禁止動(dòng)物源性產(chǎn)品用在反芻動(dòng)物上，并且單靠提高過瘤胃蛋白質(zhì)數(shù)量并不一定保證反芻動(dòng)物增產(chǎn)。許多學(xué)者提出使用過瘤胃蛋白質(zhì)存在一定的局限性，如(1)使通向小腸的細(xì)菌蛋白減少；(2)過瘤胃蛋白質(zhì)在小腸內(nèi)可能不容易消化吸收；(3)過瘤胃蛋白質(zhì)的氨基酸組成不易平衡，在滿足某些必需氨基酸的同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致其他必需和非必需氨基酸過量，反芻動(dòng)物必須代謝過量的氨基酸和排除過剩的氮素，不但造成環(huán)境污染，也會(huì)影響奶牛的健康和生產(chǎn)狀況；(4)不同來源的過瘤蛋白質(zhì)的消化產(chǎn)物相互作用，降低了自身的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；(5)瘤胃內(nèi)環(huán)境的改變，微生物合成效率的降低，食糜通過率的加快都會(huì)影響過瘤胃蛋白質(zhì)的功效；(6)不同包被方法處理的過瘤胃蛋白質(zhì)在小腸內(nèi)的釋放速度也可能有一定差異， 出現(xiàn)各種氨基酸利用的時(shí)間差問題。因而提出瘤胃保護(hù)性氨基酸，又稱過瘤胃氨基酸的概念，是指氨基酸經(jīng)過物理或化學(xué)技術(shù)處理后能夠耐受瘤胃pH和抵抗瘤胃微生物發(fā)酵降解，較好地平衡小腸氨基酸營(yíng)養(yǎng)，且克服了過瘤胃蛋白質(zhì)上述缺點(diǎn)，可以作為調(diào)控、優(yōu)化動(dòng)物蛋白質(zhì)和氨基酸的理想指標(biāo)。

2 過瘤胃氨基原酸技術(shù)處理

美國(guó)國(guó)家科學(xué)研究委員會(huì)(NRC)的營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中：耐氨酸(Lys) 和 蛋氨酸(Met)是飼喂玉米基礎(chǔ)飼糧的反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)合成過程中限制性最強(qiáng)的兩種氨基酸。飼糧配合過程中的一個(gè)挑戰(zhàn)就是，如何僅靠飼料中提供的蛋白質(zhì)來獲得理想的 Lys 和 Met 含量，對(duì)飼糧非降解蛋白(RUP )需要量水平較高的動(dòng)物來說尤為如此。補(bǔ)充結(jié)晶型 Lys 和 Met 通常無效，因?yàn)樗鼈冊(cè)诹鑫钢袝?huì)被快速脫氨(Chalupa，1976；Onodera，1993)。因此，已經(jīng)進(jìn)行了大量工作中，研究不被瘤胃微生物降解、同時(shí)又不過分影響在小腸中消化的氨基酸就集中在 Lys 和 Met上。由于 Lys 的理化特性特殊，目前許多技術(shù)的應(yīng)用僅限于 Met。對(duì)評(píng)價(jià)過的保護(hù)游離氨基酸免遭瘤胃降解的一些方法(Loerch 和 Oke，1989；Schwab，1995a)已有詳細(xì)綜述。就技術(shù)而言，目前采用的方法可分為以下三類：

(1)采用脂肪酸或?qū)H 值敏感的多聚體的混合物進(jìn)行表面包被技術(shù)。它是一種在瘤胃后提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的體系，它不依賴于消化酶的功能，而只取決于瘤胃和皺胃間的 pH 值差異。此技術(shù)的物化產(chǎn)品屬于瘤胃惰性產(chǎn)品，具有較高的表觀瘤胃保護(hù)效率(Mbanzamihigo 等，1997；Robert 和 Williams，1997；Schwab，1995a)，而且包被氨基酸還具有較高的小腸釋放效率(Robert 和 Williams，1997)。通過血液中 Met 濃度明顯增加的結(jié)果顯示，該技術(shù)似乎是最有效增加 MP 中 Met 含量的技術(shù)(Blum 等，1999；Robert 等，1997)。北京亞禾營(yíng)養(yǎng)公司研發(fā)生產(chǎn)的過胃康(保護(hù)性懶氨酸)、過胃寶(保護(hù)性蛋氨酸)屬于此類型產(chǎn)品。

(2)用脂肪或飽和脂肪酸和礦物質(zhì)進(jìn)行包被或結(jié)合技術(shù)。它是具有一定不穩(wěn)定性，并有學(xué)者進(jìn)行了評(píng)價(jià)(Loerch 和 Oke，1989；Schwab，1995a)。由于 Lys 理化特性的特殊性，此類技術(shù)目前僅限于 Met。該技術(shù)需要確定處理工藝和包被材料之間的恰當(dāng)組合；選用的材料通常是包被物或基質(zhì)，它們對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)提供較為合理程度的保護(hù)以防止瘤胃降解；在瘤胃中具有相對(duì)惰性特征的飽和脂肪可滿足這些要求，另外這種材料還能保證營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在腸道具有較為合理程度的釋放。運(yùn)用這一技術(shù)生產(chǎn)的瘤胃保護(hù)性 Met(RPMet)的表觀生物學(xué)利用率(瘤胃非降解比率×腸道釋放率)要低于利用包被技術(shù)生產(chǎn)的瘤胃保護(hù)性 Met(RPMet)。(Overton 等，1996;Mbanzamihigo 等，1997；Blum 等，1999；Berthiaume 等，2000；Bach 和 Stem，2000)。

(3)直接使用液體的 Met 羥基類似物(DL-2-羥基-4-甲硫基丁酸，即HMB)技術(shù)。即利用液態(tài) HMB是對(duì)包被或膠囊方法生產(chǎn)保護(hù) Met 的替代技術(shù)。HMB 的鈣鹽，一般稱為 Met 羥基類似物，作為提高產(chǎn)奶量和乳脂量的補(bǔ)充物，已經(jīng)進(jìn)行了廣泛的研究 (Loerch 和 Oke，1989)。雖然現(xiàn)在已不再生產(chǎn) HMB 鈣鹽，但是液態(tài)的 HMB 還在使用，目前仍作為 Met 的替代品應(yīng)用于養(yǎng)禽業(yè)和養(yǎng)豬業(yè)。但對(duì)單胃動(dòng)物，關(guān)于 Met 吸收和轉(zhuǎn)化后的總利用效率仍存在爭(zhēng)議(Patterson 和 Kung，1988)；而在反芻動(dòng)物中，它經(jīng)瘤胃和瓣胃上皮細(xì)胞吸收(McCollum 等，2000)，且反芻動(dòng)物擁有將 HMB 轉(zhuǎn)化為 Met 所需的各種酶(Belasco，1972，1980；Papas 等，1994)。Koenig 等，1999)的試驗(yàn)是目前惟一在奶牛上試圖定量研究液態(tài) HMB過瘤胃和在小腸吸收數(shù)量的研究工作。在此研究中，產(chǎn)奶牛飼喂含有 HMB(含量為 30g/d)基礎(chǔ)飼糧，并以 90g 的脈沖劑量補(bǔ)充 HMB。根據(jù)在瘤胃和十二指腸 HMB 消失的部分速度常數(shù)和液體流量，研究者報(bào)道，有 50% HMB 逃避了瘤胃的降解作用。不過，對(duì)飼糧中 HMB 在多大程度上能夠替代用于蛋白質(zhì)合成的 Met 還有疑問，因?yàn)橛^察發(fā)現(xiàn)，HMB 對(duì)血液Met 濃度(Johnson 等，1999；Robert 等，1997)和乳蛋白含量(Johnson 等，1999；Rode 等，1998)的影響很小。

3 過瘤胃氨基酸在肉牛飼養(yǎng)中的應(yīng)用效果

(1)向白菊等，選擇20頭年齡相近且健康狀態(tài)良好的肉用水牛，隨機(jī)分成4組，每組5頭，在相同飼養(yǎng)管理?xiàng)l件下，每組添加不同量的RPLys(過瘤胃賴氨酸)和RPMet(過瘤胃蛋氨酸)。結(jié)果表明，添加過瘤胃氨基酸的3個(gè)組平均日增重分別為0.82 kg、0.87 kg和0.68 kg，均比對(duì)照組的0.42 kg高[5]。

(2)欒玉靜等:采用 10 月齡魯西黃牛 ×利木贊雜交公牛 3 只，裝有瘤胃、十二指腸和回腸瘺管，根據(jù)基礎(chǔ)日糧 + 待測(cè)氨基酸的方法，按 6 ×3不完全拉丁方設(shè)計(jì)，從瘤胃投飼 6 種水平的包被賴氨酸，分別為 0、6、9、12、15 和 18 g/ d。試驗(yàn)結(jié)果表明:各組瘤胃液 pH 值和氨氮的差異不大，,6 個(gè)水平組的試驗(yàn)牛的 pH 值和氨氮在 24 小時(shí)內(nèi)的變化規(guī)律一致。投飼 15 g/ d 的動(dòng)物油包被賴氨酸，日增重、可消化氮、沉積氮、沉積氮/ 可消化氮顯著高于其他四組，分別為 361152 g/ d ±1212 g/ d、84140 g/ d ±3133 g/ d、19108 g/ d ±3161 g/ d 和 20173 % ±3166 %。瘤胃投飼 15 g/ d 的賴氨酸，ADF 和 NDF 在瘤胃的含量最低，表明牛 ADF 和 NDF 在瘤胃的降解率提高，但 DM含量最大[3]。

(3)孟慶祥、薛峰等：促進(jìn)肥育肉牛生長(zhǎng) 選用 24 頭利木贊 F1 雜交公牛分別飼喂添加不同含量的過瘤胃賴氨酸( 0、5、10 和 15 g/ d) 的日糧。飼喂 14 周后全部屠宰, 測(cè)定胴體品質(zhì)和肉質(zhì)性狀相關(guān)指標(biāo)。結(jié)果顯示: 隨著賴氨酸添加量的增加, 背膘厚呈線性降低( Y= - 0. 016X + 0. 585) , 其中 15 g/ d 賴氨酸組顯著低于對(duì)照組(P< 0. 05) 。日糧中過瘤胃賴氨酸的添加量對(duì)肌肉肉色 b*( P= 0. 048) 產(chǎn)生二次曲線規(guī)律的影響。15g/ d 賴氨酸組的滴水損失和肉樣蛋白質(zhì)的含量顯著高于對(duì)照組( P < 0. 05) 。隨著賴氨酸添加量的增加肉樣中天冬氨酸( Y= 0. 015 2X + 7. 831)和異亮氨酸( Y = 0. 008 4X + 4. 317) 含量呈線性升高, 但其他氨基酸含量、必需氨基酸、非必需氨基酸及總氨基酸的含量沒有顯著變化。結(jié)果表明, 在低賴氨酸日糧中補(bǔ)充適量的賴氨酸, 可以降低肉牛背膘厚, 增強(qiáng)肉質(zhì)中蛋白質(zhì)的合成, 同時(shí)也會(huì)降低牛肉的系水力, 但對(duì)其他肉質(zhì)形狀沒有影響[2]。

(4) 作者本人選用過胃康(過瘤胃賴氨酸)、過胃寶(過瘤胃蛋氨酸)對(duì)肉牛增重實(shí)驗(yàn)，在山西選用西門塔爾雜交牛，實(shí)驗(yàn)組27頭、對(duì)照組46頭。初始平均體重實(shí)驗(yàn)組：301kg、對(duì)照組：290kg，育肥期三個(gè)月時(shí)間，期末平均體重實(shí)驗(yàn)組：419.8kg、對(duì)照組：399.25kg，實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組平均增重20.55kg。實(shí)驗(yàn)牛實(shí)行TMR全混合日糧，小腸氨代謝蛋白基酸平衡技術(shù)，在同等飼養(yǎng)條件、相同日糧配方(預(yù)混料配方不同)、同期月齡、實(shí)驗(yàn)組比對(duì)照組增重明顯，毛色光滑，牛體健康。根據(jù)馮仰廉(肉牛營(yíng)養(yǎng)需要),小腸代謝蛋白賴氨酸、蛋氨酸模型為6.4%、2.2%(奶牛為6.6%～2.2%、7.2%～2.4%)為最好。根據(jù)國(guó)內(nèi)閹牛消化代謝實(shí)驗(yàn)研究在飼喂氨化稻草-玉米-棉粕日糧條件下，生長(zhǎng)閹牛維持的小腸表觀可吸收懶氨酸和蛋氨酸需要量分別為0.1127g和0.0384g/kgW0.75對(duì)體表皮屑和毛發(fā)損失加以考慮，維持小腸表觀可吸收賴氨酸和蛋氨酸需要量分別為0.1206和0.0410g/W0.75 小腸表觀可吸收懶氨酸與蛋氨酸需要量之比為2.94:1 (奶牛為3:1)以此為營(yíng)養(yǎng)數(shù)據(jù)模型，配制肉牛各階段的TMR(全混合日糧)，添加亞禾過瘤胃懶氨酸和蛋氨酸，滿足育肥牛各階段對(duì)氨基酸的需要量，達(dá)到小腸氨基酸平衡。作者TMR配方對(duì)肉牛的能蛋、鈣磷、精粗也進(jìn)行了系統(tǒng)的規(guī)范。

在哺乳期犢牛日糧中添加一定量的合成蛋氨酸，能增強(qiáng)消化功能，改善能量代謝，提高飼料報(bào)酬 7%～9% ，平均日增重增加8.4%～10.3%。飼料中添加過瘤胃蛋氨酸和賴氨酸，平衡了氨基酸，強(qiáng)化了免疫功能。有人發(fā)現(xiàn)過瘤胃蛋氨酸、賴氨酸的添加，對(duì)生長(zhǎng)牛來講能顯著提高生產(chǎn)性能。

(5) 減少日糧非降解蛋白質(zhì)數(shù)量 許多研究表明，在反芻動(dòng)物日糧中添加過瘤胃氨基酸，不僅可以使其達(dá)到增重，而且可以降低日糧中粗蛋白質(zhì)供應(yīng)量，提高飼料利用率，降低成本，避免蛋白質(zhì)過剩給動(dòng)物造成的負(fù)擔(dān)。

4 研究展望

過瘤胃氨基酸的添加首先應(yīng)根據(jù)特定狀態(tài)下動(dòng)物氨基酸需要模式，針對(duì)微生物蛋白質(zhì)和過瘤胃蛋白質(zhì)進(jìn)行初步調(diào)控，然后借助預(yù)測(cè)模型，估測(cè)調(diào)控后小腸氨基酸的供應(yīng)和模式，找出相應(yīng)的限制性氨基酸，最后利用瘤胃保護(hù)性氨基酸進(jìn)行調(diào)控，以期最終達(dá)到理想氨基酸平衡模式。可見，通過日糧手段對(duì)氨基酸平衡進(jìn)行調(diào)控尚有許多工作要做，如各種飼料瘤胃降解率和各部分氨基酸組成的數(shù)據(jù)庫(kù)的建立以及飼料原料中氨基酸準(zhǔn)確含量；微生物蛋白質(zhì)和小腸供應(yīng)預(yù)測(cè)模型的完善，動(dòng)物不同種類和生理狀態(tài)下氨基酸需要量和理想氨基酸模式的確定等。

單胃動(dòng)物(雞、豬)已經(jīng)很完善，反芻動(dòng)物中奶牛國(guó)內(nèi)外的研究也很多，但是肉牛營(yíng)養(yǎng)的模式相對(duì)于國(guó)外非常落后，氨基酸模型也不完善，很期待豐富氨基酸營(yíng)養(yǎng)的數(shù)據(jù)模型。

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