（沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110866）

（沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院，遼寧沈陽(yáng)110866）

蛋白質(zhì)是反芻動(dòng)物的必需營(yíng)養(yǎng)素，不同蛋白質(zhì)水平日糧使瘤胃發(fā)酵參數(shù)發(fā)生改變。本文就不同蛋白水平日糧對(duì)瘤胃pH、NH3-N、VFA的濃度和瘤胃微生物區(qū)系組成的影響研究進(jìn)展情況進(jìn)行綜述，為進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)研究奠定基礎(chǔ)。

粗蛋白；反芻動(dòng)物；瘤胃發(fā)酵；微生物區(qū)系

瘤胃是反芻動(dòng)物重要的發(fā)酵室，日糧在瘤胃微生物的作用下，生成的發(fā)酵產(chǎn)物為宿主機(jī)體提供蛋白質(zhì)和能量。瘤胃與瘤胃微生物之間形成了相互制約的共生關(guān)系。日糧不同水平的粗蛋白在瘤胃內(nèi)降解的產(chǎn)物濃度不同，而且不同類型的瘤胃微生物對(duì)含氮物質(zhì)的要求也不同。蛋白原料資源相對(duì)緊張，添加過(guò)量，可引起乳脂率降低和相關(guān)代謝病的發(fā)生；添加不足，影響日糧消化率和生產(chǎn)性能[1]。因此，日糧蛋白水平的調(diào)控對(duì)反芻動(dòng)物機(jī)體健康起著至關(guān)重要的作用。

1 日糧粗蛋白水平對(duì)反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)環(huán)境的影響

1.1 對(duì)瘤胃pH的影響瘤胃pH是綜合反映反芻動(dòng)物瘤胃發(fā)酵水平和內(nèi)環(huán)境的重要指標(biāo)，可以通過(guò)測(cè)量瘤胃pH值評(píng)定瘤胃發(fā)酵[2]。通常情況下瘤胃pH在5.5～7.0，過(guò)酸或過(guò)堿都不利于瘤胃發(fā)酵。瘤胃pH過(guò)高，促進(jìn)瘤胃內(nèi)粗蛋白的消化；瘤胃pH過(guò)低，微生物活性降低，保護(hù)性氨基酸容易分解，起不到過(guò)瘤胃的作用，對(duì)動(dòng)物機(jī)體生理狀況影響很大。瘤胃pH＜6.6不利于纖維消化，當(dāng)pH＜5.0時(shí)，抑制瘤胃內(nèi)淀粉分解菌的活動(dòng)，瘤胃表現(xiàn)為酸中毒，嚴(yán)重影響動(dòng)物采食和瘤胃健康，甚至造成死亡[3]。

馬露等[4]研究飼喂不同蛋白水平日糧（7.5%、9.0%、10.5%）的荷斯坦奶牛的結(jié)果顯示，9.0%蛋白組的瘤胃pH極顯著低于10.5%蛋白組和7.5%蛋白組（P＜0.01），而10.5蛋白組與7.5%蛋白組間差異不顯著（P＞0.05）。徐俊等[5]以3頭裝有瘤胃瘺管的干奶牛作為瘤胃液供體，用體外培養(yǎng)法研究不同蛋白水平日糧（14%、16%、18%），結(jié)果表明，隨蛋白水平的升高，瘤胃液pH呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，這與王春梅等[6]對(duì)3頭裝有瘺管的湖羊飼喂不同蛋白水平日糧（8.4%、11.2%、14.0%、16.8%）的研究結(jié)果一致，16.8%組顯著高于8.4%組（P＜0.05），日糧蛋白水平升高將導(dǎo)致發(fā)酵液氨態(tài)氮（NH3-N）濃度逐步升高，這可能是pH值升高的主要原因。然而，陳勝昌等[7]選擇6頭泰國(guó)肉牛為試驗(yàn)動(dòng)物，飼喂不同蛋白水平日糧（4.3%、7.3%、10.3%），結(jié)果表明，隨蛋白水平的升高，瘤胃液pH降低，但日糧蛋白水平對(duì)瘤胃液pH影響不顯著（P＞0.05）。與Chen等[8]的研究結(jié)果一致。飼喂不同蛋白水平日糧時(shí)，瘤胃pH受蛋白水平影響不一致，這可能與體外發(fā)酵缺乏瘤胃壁對(duì)揮發(fā)性脂肪酸（VFA）的吸收、日糧原料之間的差異以及日糧蛋白水平梯度的大小有關(guān)。

1.2 對(duì)瘤胃NH3-N 濃度的影響瘤胃液NH3-N主要來(lái)源于瘤胃食糜中的蛋白氮和非蛋白氮的降解，同時(shí)也是合成微生物蛋白（MCP）的主要原料。飼料蛋白質(zhì)的降解、微生物對(duì)NH3-N的利用以及瘤胃壁的吸收能力直接影響NH3-N的濃度。一般情況下，含氮物質(zhì)供應(yīng)不足，將阻礙微生物的生成，降低動(dòng)物的生產(chǎn)性能；而供應(yīng)過(guò)量，將在瘤胃內(nèi)降解，引起動(dòng)物氨中毒，同時(shí)造成資源浪費(fèi)。

NH3-N濃度與蛋白質(zhì)的攝入量呈正相關(guān)。Chanthakhoun等[9]借助瘤胃造瘺技術(shù)，研究沼澤水牛飼喂日糧粗蛋白水平在92、124、118、219 g/kg時(shí)對(duì)瘤胃NH3-N濃度的影響，結(jié)果表明，除了粗蛋白水平在92 g/kg時(shí)，隨著粗蛋白水平升高，NH3-N濃度顯著上升（P＜0.05）。上述研究結(jié)果與王春梅等[6]和Dung等[10]以裝有瘤胃瘺管的干奶牛作為瘤胃液供體采用體外發(fā)酵法研究粗蛋白水平在10%、13%、16%、19%梯度下的研究結(jié)果一致。以上研究顯示，日糧粗蛋白水平高時(shí)產(chǎn)氨量也比較高。通過(guò)調(diào)節(jié)日糧蛋白水平，可獲得最佳的NH3-N需要量。

1.3 對(duì)瘤胃VFA生成的影響瘤胃VFA的成分、產(chǎn)量和比例是評(píng)價(jià)瘤胃發(fā)酵能力和方式的重要指標(biāo)，其濃度和成分比例主要受日糧組成的影響。瘤胃微生物發(fā)酵產(chǎn)生的VFA是維持反芻動(dòng)物生命和生產(chǎn)的能量來(lái)源，是碳水化合物在瘤胃內(nèi)發(fā)酵的終產(chǎn)物。VFA包括乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸和異戊酸，其中乙酸、丙酸和丁酸對(duì)反芻動(dòng)物影響最為重要。

Dung等[10]將干奶牛為試驗(yàn)動(dòng)物通過(guò)瘤胃造瘺技術(shù)對(duì)粗蛋白水平在10%、13%、16%、19%的日糧進(jìn)行體外發(fā)酵，發(fā)現(xiàn)粗蛋白水平對(duì)總揮發(fā)性脂肪酸和揮發(fā)性脂肪酸摩爾比（乙酸、丙酸和丁酸）沒(méi)有顯著影響，這與Chen等[8]和Norrapoke等[11]體外發(fā)酵試驗(yàn)研究結(jié)果一致。Chanthakhoun等[9]對(duì)水牛分別飼喂四種粗蛋白水平（92、124、181、219 g/ kg）日糧，結(jié)果表明，日糧粗蛋白水平在181 g/kg和219 g/kg時(shí)，丙酸含量顯著增加（P＜0.05）；粗蛋白水平對(duì)總揮發(fā)性脂肪酸，乙酸、丁酸、乙酸和丙酸的比率沒(méi)有影響。以上研究發(fā)現(xiàn)，在不同日糧粗蛋白水平調(diào)控下，瘤胃VFA的整體變化不顯著。

2 日糧粗蛋白水平對(duì)瘤胃微生物區(qū)系的影響

日糧蛋白含量（主要是瘤胃可溶蛋白質(zhì)的含量）是影響瘤胃微生物數(shù)量及活力的最重要因素。Li等[12]發(fā)現(xiàn)，瘤胃微生物的數(shù)量和比例受日糧組成特性、季節(jié)、年齡、宿主健康和環(huán)境條件等因素的影響。反芻動(dòng)物的瘤胃內(nèi)存在著非常復(fù)雜的微生物區(qū)系，瘤胃微生物可以將日糧營(yíng)養(yǎng)成分轉(zhuǎn)化為能被動(dòng)物機(jī)體吸收利用的MCP或者發(fā)酵終產(chǎn)物。瘤胃內(nèi)有三類微生物參與飼料降解，即細(xì)菌、原蟲(chóng)和真菌，它們均能降解日糧蛋白質(zhì)。Welkie等[13]發(fā)現(xiàn)細(xì)菌是目前研究最多的一類，對(duì)宿主機(jī)體健康和生產(chǎn)性能起主導(dǎo)作用。

不同日糧組成由不同的瘤胃微生物組合對(duì)其進(jìn)行消化，當(dāng)日糧組成成分改變時(shí)，瘤胃微生物也會(huì)隨之改變。Chanthakhoun等[9]對(duì)瘤胃微生物種群的直接計(jì)數(shù)技術(shù)的應(yīng)用顯示，蛋白水平從124 g/kg升高至219 g/kg，細(xì)菌總數(shù)顯著增加（P＜0.05），真菌和原蟲(chóng)數(shù)量沒(méi)有顯著改變；另外，通過(guò)旋管培養(yǎng)法確定瘤胃微生物活菌群的總數(shù)，結(jié)果顯示，不同的粗蛋白水平下蛋白降解菌，淀粉分解菌，纖維分解菌差異不顯著（P＞0.05）。Xin等[14]以豆粕作為日糧蛋白源比尿素微生物氮有更高的利用效率，可能是由于肽和氨基酸態(tài)氮的有效性，豆粕能促進(jìn)微生物增長(zhǎng)。Vinh等[15]研究顯示，在精料中分別添加2%尿素+2%石灰、4%尿素時(shí)，瘤胃細(xì)菌總數(shù)、白色瘤胃球菌和產(chǎn)琥珀酸絲狀桿菌等纖維分解菌的數(shù)量增多，黃色瘤胃球菌和原蟲(chóng)的數(shù)量顯著減少（P＜0.05）。而細(xì)菌總數(shù)、嗜淀粉瘤胃桿菌、蛋白水解菌組不受日糧處理影響。Calsamiglia等[16]研究發(fā)現(xiàn)以豆粕作為日糧蛋白質(zhì)來(lái)源，可以促進(jìn)蛋白質(zhì)分解菌的生長(zhǎng)，提高飼料蛋白質(zhì)的降解率。Chanthakhoun等[17]研究瘤胃微生態(tài)和微生物的多樣性，通過(guò)實(shí)時(shí)定量PCR和PCR-DGGE現(xiàn)代分子技術(shù)研究水牛日糧中補(bǔ)充豆科植物，導(dǎo)致瘤胃微生物增多，尤其是纖維分解菌的黃色瘤胃球菌和白色瘤胃球菌數(shù)量增加。不同蛋源的日糧使瘤胃微生物區(qū)系有很大的差異，調(diào)節(jié)蛋白水平和來(lái)源，滿足微生物的最佳蛋白需要。

3 有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題

日糧不同粗蛋白水平對(duì)瘤胃pH、NH3-N、VFA濃度和瘤胃微生物種類及數(shù)量的影響，改變反芻動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用。綜上所述，通過(guò)對(duì)日糧中粗蛋白水平在7.5%～19.0%的梯度進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)16%粗蛋白水平最有利于瘤胃發(fā)酵。然而，還需要進(jìn)一步與反芻動(dòng)物的體內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)照。一方面可以對(duì)體外模擬試驗(yàn)進(jìn)行印證，另一方面將體外模擬試驗(yàn)的結(jié)果應(yīng)用在動(dòng)物的實(shí)際生產(chǎn)中。由于動(dòng)物不同生產(chǎn)階段達(dá)到最佳生產(chǎn)性能的蛋白需要量和蛋白源的數(shù)據(jù)尚不一致。結(jié)合瘤胃內(nèi)環(huán)境、動(dòng)物的生產(chǎn)性能和肉品質(zhì)，針對(duì)動(dòng)物的不同飼養(yǎng)階段添加不同蛋白水平，獲取最佳的蛋白需要量。因此，優(yōu)化日糧蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，尋求最佳的蛋白質(zhì)水平，才能提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能，從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

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（編輯：郭雪峰）

日糧粗蛋白水平對(duì)反芻動(dòng)物瘤胃發(fā)酵和微生物區(qū)系影響的研究進(jìn)展

韓璐璐，叢玉艷?

The research progress:Effects of dietary crude protein levels on ruminal fermentation and microflora in ruminant

Han Lulu,Cong Yuyan*

(College of Animal Husbandry and Veterinary,Shenyang Agricultural University,LiaoningShenyang110866)

Protein is an essential nutrient for ruminants,different levels of dietary protein can make rumen fermentation parameters change.This paper reviews the progress about the effect of different levels of dietary protein on rumen pH,NH3-N,VFA concentration and on rumen microbial flora composition,to lay the foundation for further research.

Crude protein;Ruminant;Ruminal fermentation;Ruminal microflora

S823.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-9692(2015)01-0049-04

2014-11-20

韓璐璐（1989-），女，碩士研究生在讀，研究方向?yàn)閯?dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)。

叢玉艷（1973-），博士，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)閯?dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)。