■周 明

（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，安徽 合肥 230036）

近20多年來，我國進(jìn)口大豆量逐年增多。例如，2020 年和2021 年我國進(jìn)口大豆量分別達(dá)1 億噸以上。國內(nèi)大豆年產(chǎn)量較少，如2020 年我國大豆產(chǎn)量僅為1 960 萬噸。因此，我國對大豆的需求量主要來源于進(jìn)口。豆粕是大豆提油后的副產(chǎn)品，被稱為“蛋白質(zhì)飼料之王”。近階段，由于種種因素，豆粕價格飆升，每噸在4 000元以上，甚至達(dá)5 000元。鑒于上述原因，如何節(jié)省動物日糧中蛋白質(zhì)用量成為較為緊迫的課題。為此，文章初步介紹成年反芻動物日糧真蛋白質(zhì)減量的理論與技術(shù)。

1 成年反芻動物利用非蛋白氮的理論基礎(chǔ)

反芻動物最大的消化生理特點(diǎn)是具有瘤胃。反芻動物成年后，其瘤胃機(jī)能成熟。氮素循環(huán)[1]（見圖1）乃是其機(jī)能之一。反芻動物對非蛋白氮（如尿素）的利用過程如圖2所示，即成年反芻動物可把尿素轉(zhuǎn)化為氨基酸，最終合成為蛋白質(zhì)。

圖1 反芻動物體內(nèi)的氮素循環(huán)

圖2 反芻動物對非蛋白氮（尿素）的利用過程

2 瘤胃內(nèi)能、氮“平衡發(fā)酵”的意義

反芻動物對蛋白質(zhì)的消化特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在瘤胃上。約60%～70%的飼料蛋白質(zhì)在瘤胃中被消化[但一些飼料蛋白質(zhì)例外（如魚粉蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)降解率僅為30%）]。瘤胃細(xì)菌分泌蛋白酶、肽酶，使飼料蛋白質(zhì)分解為肽、氨基酸。游離氨基酸在脫氨酶作用下生成氨和α-酮酸。飼料非蛋白氮物質(zhì)如尿素在細(xì)菌脲酶的作用下，可降解為氨和CO2。細(xì)菌能以肽、氨基酸和氨為氮源合成菌體蛋白（見圖3）。

圖3 瘤胃微生物對飼糧蛋白質(zhì)的“改造”過程

如果瘤胃內(nèi)降解的飼糧蛋白質(zhì)=瘤胃內(nèi)合成的菌體蛋白質(zhì)，那么將這種狀態(tài)稱為瘤胃內(nèi)能、氮“平衡發(fā)酵”。如果出現(xiàn)不平衡發(fā)酵時：輕者，蛋白質(zhì)利用率下降；重者，不僅蛋白質(zhì)利用率下降，而且氨中毒。

基于瘤胃內(nèi)能、氮“平衡發(fā)酵”的概念，現(xiàn)探討尿素在成年反芻動物日糧中的適宜用量，可用尿素發(fā)酵潛值（ureafermentationpotential，UFP）公式[2]確定。

式中：TDN——總消化養(yǎng)分（g）；

P——飼糧（料）蛋白質(zhì)（g）；

d——飼糧（料）蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)降解率（%）；

2.9——尿素的蛋白質(zhì)當(dāng)量；

0.104——TDN 平均有52%在瘤胃內(nèi)被降解，降解后的TDN 有25%可合成菌體蛋白，菌體蛋白含80%真蛋白——52%×25%×80%。

反芻動物飼糧中TDN估測公式[3]。

TDN（g）=2.98NDS+2.63NDF∕182.7

式中：NDF——中性洗滌纖維（g）；

NDS——中性洗滌可溶物（g）。

當(dāng)UFP=0時，說明瘤胃內(nèi)氮素和能量比例恰當(dāng)，因而瘤胃內(nèi)能、氮可“平衡發(fā)酵”。當(dāng)UFP＞0時，說明瘤胃內(nèi)氮素不足，可補(bǔ)充尿素。當(dāng)UFP＜0時，說明瘤胃內(nèi)氮素富余，要補(bǔ)充能量。

例如，1 kg玉米，含TDN 900 g，蛋白質(zhì)8%，玉米蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)降解率為62%。因此，1 kg玉米的尿素發(fā)酵潛值為：UFP=（0.104×900-1 000×8%×62%）÷2.9≈15（g∕kg）。即：每千克玉米中可用15 g尿素。

3 成年反芻動物日糧真蛋白質(zhì)減量技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

①尿素喂量要適宜：尿素氮喂量一般是占成年反芻動物日糧總氮量的25%～35%。②成年反芻動物日糧組成要合理：a.應(yīng)有必要量的糖分，一般是1 kg淀粉加入100 g尿素；b.應(yīng)含有適量的真蛋白質(zhì)，適宜水平為占日糧的9%～12%；c.日糧應(yīng)含有一定量的礦物質(zhì)，如鈣（Ca）、磷（P）、硫（S）、鈉（Na）、鐵（Fe）、錳（Mn）、鈷（Co）等。③降低尿素在瘤胃內(nèi)降解速度：常將尿素包裹（如凝膠淀粉尿素等）或用二縮脲替代尿素，降低尿素分解速度，以提高其利用率。④根據(jù)瘤胃微生物作用特性提高尿素利用率。先給成年反芻動物喂以少量尿素，后量漸增，最后穩(wěn)定在最佳水平。適應(yīng)期為2～4周。

為了能將此項技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，現(xiàn)舉實例說明。

例如：生長肥育肉牛體重350 kg，預(yù)期日增重1.2 kg?，F(xiàn)場有飼料：稻秸（稻草）、玉米青貯料、苜蓿干草、玉米籽實、大豆粕、尿素、磷酸氫鈣、食鹽、維生素A、D、E和微量元素制劑等。現(xiàn)給該肉牛配制一種全價日糧。

配合步驟如下：

①查肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)表[4]，結(jié)果如表1。

表1 體重350 kg肉牛營養(yǎng)需要量（預(yù)期日增重1.2 kg）

②查飼料營養(yǎng)價值表，結(jié)果如表2。

表2 擬用飼料原料營養(yǎng)價值

③試配：按成年反芻動物對粗纖維消化能力較強(qiáng)原則，充分使用干草和青貯料，并用必要量的能量飼料、蛋白質(zhì)飼料、常量礦物質(zhì)飼料，配制過程詳見表3。

表3 肉牛日糧配制過程

④補(bǔ)充：補(bǔ)充適量的維生素A、D、E等以及微量元素Fe、銅（Cu）、鋅（Zn）、Mn、硒（Se）、碘（I）、Co等（參照肉牛對維生素和微量元素的需要量補(bǔ)充[4]）。

綜上所述，體重350 kg，預(yù)期日增重1.2 kg的肉牛全價日糧配方如下：苜蓿干草2.0 kg、青貯玉米7.0 kg、稻草4.5 kg、玉米籽實0.40 kg、大豆粕0.25 kg、尿素0.054 kg、磷酸氫鈣0.027 kg、食鹽0.04 kg，并補(bǔ)充適量的維生素A、D、E 等以及微量元素Fe、Cu、Zn、Mn、Se、I、Co等添加劑。

特別強(qiáng)調(diào)的是，上述肉牛日糧中使用了54 g 尿素。1 g 尿素大約能替代6.7（290%∕43%）g 的大豆粕（CP 43%）。按此計算，54 g 尿素可替代361.8（6.7×54）g大豆粕。

如果將體重350 kg 以上的1 頭育肥牛育肥4 個月，按本文實例中尿素替代大豆粕的比例，則1 頭?？晒?jié)省43.5 kg 以上的大豆粕。華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院（2022 年3 月17 日）報道，2021 年全國肉牛出欄量達(dá)4 707 萬頭（www.sohu.com）。如果全國有十分之一的肉牛日糧，按本文實例中尿素替代大豆粕的比例，育肥期4個月，則可節(jié)省204 724 t以上的大豆粕。反芻動物不僅是肉牛，還有奶牛、綿羊、山羊、水牛、牦牛等。

4 成年反芻動物瘤胃對飼料蛋白質(zhì)的改造作用

反芻動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)的傳統(tǒng)體系是粗蛋白體系或可消化粗蛋白體系，沒有考慮飼料蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的改造變化，因而不能準(zhǔn)確反映飼料蛋白質(zhì)在反芻動物體內(nèi)的營養(yǎng)意義。近些年來，一些國家鑒于粗蛋白體系或可消化粗蛋白體系存在的問題，已陸續(xù)開始應(yīng)用新體系。如具有代表性的新體系有美國的飼料代謝蛋白質(zhì)（MP）或代謝氨基酸（MAA）體系和法國的小腸內(nèi)可消化蛋白質(zhì)（PDI）體系[5]等。這些體系都較充分地考慮了飼料蛋白質(zhì)在瘤胃中的改造過程，因而能較確切地反映飼料蛋白質(zhì)對反芻動物的營養(yǎng)意義。

4.1 MP或MAA體系

美國科學(xué)家Burroughs 等[6]把在反芻動物真胃和小腸內(nèi)可消化吸收的飼料蛋白質(zhì)或氨基酸稱為飼料代謝蛋白質(zhì)（metabolicprotein，MP）或代謝氨基酸（metabolicaminoacid，MAA）。其計算公式如下：

式中：P1——到達(dá)真胃和小腸的飼料蛋白質(zhì)（%）；

P2——瘤胃中可望合成的微生物蛋白質(zhì)；

0.9——飼料蛋白質(zhì)在小腸內(nèi)真消化率；

0.8——微生物蛋白質(zhì)在小腸內(nèi)真消化率；

12——內(nèi)源性糞氮（飼料消化時消耗的內(nèi)源性蛋白質(zhì)）；

P1AA%——飼料蛋白質(zhì)中某種氨基酸百分率；

P2AA%——微生物蛋白質(zhì)中某種氨基酸百分率。

例如：玉米干物質(zhì)中含蛋白質(zhì)10%，該飼料蛋白質(zhì)中含賴氨酸2.5%。玉米蛋白質(zhì)在瘤胃中降解率為62%，合成的微生物蛋白質(zhì)中含賴氨酸10%。試求1 kg 玉米干物質(zhì)中代謝蛋白質(zhì)和代謝賴氨酸（MLys）含量。

根據(jù)例中所給的條件得：

分析可知，1 kg玉米干物質(zhì)中僅含有2.5 g賴氨酸（1 000×10%×2.5%），但玉米蛋白質(zhì)經(jīng)過瘤胃微生物改造，變成4.6 g賴氨酸，凈增加2.1（4.6-2.5）g賴氨酸。

4.2 PDI體系

4.2.1 飼料PDI值的涵義

法國農(nóng)科院制定的飼料PDI 值，PDI 是法文字母的縮寫，意即：“小腸內(nèi)真正可消化的真蛋白”，可簡寫成：“小腸內(nèi)可消化蛋白質(zhì)”。

4.2.2 飼料PDI值的特點(diǎn)

為每種飼料制定兩個PDI值。其中，一個是基于飼料的含氮量及其降解率制定的PDI值（PDIN）；另一個是基于飼料在瘤胃內(nèi)降解能含量制定的PDI 值（PDIE）。

4.2.3 飼料PDI值的展開

式中：PDIA——未在瘤胃中降解而在小腸中真正消化的飼料蛋白質(zhì)（g）；

PDIM——在小腸中真正消化的微生物蛋白質(zhì)（g）；

PDIMN——基于飼料中氮素在小腸中真正消化的微生物蛋白質(zhì)（g）；

PDIME——基于飼料中能量在小腸中真正消化的微生物蛋白質(zhì)（g）。

4.2.4 飼料PDI值的確定

當(dāng)某種飼料單獨(dú)喂時，上兩值中，低者為飼料的PDI 值。例如，谷實類飼料含氮量少，能量多，其PDI值為PDIN。上兩值中，高者為潛值。若幾種飼料搭配適當(dāng)就可達(dá)到。此時，瘤胃微生物可利用谷實類飼料中可消化能的多余部分和餅粕類飼料中可降解氮的多余部分合成蛋白質(zhì)。在理想條件下，谷實類飼料可達(dá)到其PDIE值；餅粕類飼料可達(dá)到其PDIN值。

4.2.5 飼料PDI值的計算

式中：CP——飼料粗蛋白（g）；

dg——飼料蛋白質(zhì)在瘤胃中降解率（%）；

dc——未降解的飼料蛋白質(zhì)在小腸中真消化率（%）；

S——飼料氮素的溶解度（%）；

DOM——可消化有機(jī)物質(zhì)（g）。

5 部分飼料在反芻動物營養(yǎng)中的重要參數(shù)（見表4～表6）

表4 反芻動物幾種飼料原料總消化養(yǎng)分（TDN）變化情況（按干物質(zhì)計，%）

有必要強(qiáng)調(diào)的是，尿素為簡單的非蛋白氮物質(zhì)，在成年反芻動物瘤胃內(nèi)降解率為100%（表5）。尿素經(jīng)過瘤胃微生物的改造，變成了真蛋白質(zhì)和氨基酸（表6）。酪蛋白品質(zhì)好，但在瘤胃內(nèi)降解率為90%（表5），被瘤胃微生物的改造，其品質(zhì)下降了。魚粉蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值高。所幸的是，魚粉在瘤胃內(nèi)降解率僅為30%（表5），因而在一定程度上保全了魚粉的高品質(zhì)。

表5 幾種飼料蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率（%）

表6 常用飼料中代謝蛋白質(zhì)和代謝氨基酸值（g∕kg干物質(zhì)）