劉文靜,翟 磊,白雪利,高騰云

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 牧醫(yī)工程學(xué)院，河南 鄭州 450002 )

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過瘤胃蛋氨酸和賴氨酸在奶牛生產(chǎn)中的應(yīng)用*

劉文靜,翟 磊,白雪利,高騰云*

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 牧醫(yī)工程學(xué)院，河南 鄭州 450002 )

過瘤胃氨基酸可以直接為奶牛提供理想的小腸氨基酸，能夠提升奶產(chǎn)量和乳品質(zhì)，對提高蛋白質(zhì)利用效率，緩解奶牛夏季熱應(yīng)激，減少環(huán)境污染具有重要意義。本文綜述了過瘤胃蛋氨酸和賴氨酸對奶牛產(chǎn)奶量、乳品質(zhì)、采食量和蛋白利用率等的影響，并從奶牛日糧類型及泌乳期等方面論述了過瘤胃蛋氨酸和賴氨酸在生產(chǎn)中的注意事項(xiàng)，以期為奶牛健康生產(chǎn)提供參考。

奶牛；過瘤胃；賴氨酸；蛋氨酸

近年來，反芻動物持續(xù)高產(chǎn)對奶牛泌乳期產(chǎn)奶量和乳蛋白含量的要求也逐年提高，特別是對于高產(chǎn)奶牛，在日糧中必須添加能夠進(jìn)入小腸的氨基酸和真蛋白質(zhì)才能滿足其生產(chǎn)需要。如果直接提高日糧中蛋白質(zhì)的比例，瘤胃內(nèi)蛋白質(zhì)的降解量也可能隨之增加，如果日糧中直接添加未經(jīng)任何處理的氨基酸，由于瘤胃微生物的作用，氨基酸會在瘤胃中部分或完全被降解，最終被小腸吸收利用的氨基酸量減少。人們試圖在日糧中添加過瘤胃蛋白質(zhì)(RUP)和過瘤胃氨基酸來滿足奶牛的生產(chǎn)需要。但研究表明，如果在日糧中添加過瘤胃蛋白質(zhì)不但不能保證奶牛生產(chǎn)性能的提高，反而會對會奶牛肝臟，腎臟造成負(fù)擔(dān)，影響環(huán)境，基于這個(gè)原因把重點(diǎn)放在了對過瘤胃氨基酸的研究上[1]。過瘤胃氨基酸(RPAA)就是將氨基酸使用特殊的材料通過物理的包被方式，或通過化學(xué)方法處理，使其不被瘤胃微生物降解能夠直接到達(dá)小腸被吸收利用。多數(shù)泌乳奶牛的基礎(chǔ)日糧都是以玉米為基礎(chǔ)的，對于此日糧賴氨酸(Lys)和蛋氨酸(Met)是主要的限制性氨基酸。因此本文主要綜述了這兩種保護(hù)性氨基酸。

1 過瘤胃氨基酸在奶牛生產(chǎn)中的應(yīng)用

1.1 對產(chǎn)奶量及乳成分的影響

大量試驗(yàn)表明，添加過瘤胃氨基酸，不僅可以提高奶?？偟漠a(chǎn)奶量和乳蛋白含量，還能提高飼料利用率，降低飼料成本[2-3]。林英庭等[4]通過添加過瘤胃氨基酸高能復(fù)合物，發(fā)現(xiàn)可以提高奶牛產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白率及乳中總干物質(zhì)含量。云伏雨等[5]研究表明，在奶牛日糧中添加過瘤胃賴氨酸，試驗(yàn)各組產(chǎn)奶量均顯著提高。Broderivk等[6]試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)日糧蛋白質(zhì)含量下降時(shí)添加過瘤胃蛋氨酸，乳產(chǎn)量和乳蛋白含量會增加。Overton[7]的試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在圍產(chǎn)期及泌乳早期(前105 d)補(bǔ)飼過瘤胃蛋氨酸，可以提高3.5%脂肪校正乳產(chǎn)量。韓兆玉等[8]和王紀(jì)亭等[9]均研究發(fā)現(xiàn)，在奶牛日糧中添加過瘤胃蛋氨酸，奶牛的日產(chǎn)奶量，乳蛋白，乳脂肪量均有提高。也有研究發(fā)現(xiàn)，在使用50%玉米青貯飼料和50%標(biāo)準(zhǔn)精飼料時(shí)，分添加過瘤胃蛋氨酸15 g和過瘤胃賴氨酸40 g，乳蛋白含量有所提高，產(chǎn)奶量和乳脂產(chǎn)量沒有影響[10]。

1.2 對干物質(zhì)采食量的影響

干物質(zhì)采食量是影響奶牛生產(chǎn)性能的一個(gè)重要的限制性因素，因此，研究過瘤胃氨基酸對干物質(zhì)采食量的影響非常必要。大量的研究結(jié)果顯示，給奶牛飼喂過瘤胃蛋氨酸，對干物質(zhì)采食量不產(chǎn)生影響或者是影響很小。Rogers等[11]在泌乳初期的奶牛日糧中添加不同水平的過瘤胃蛋氨酸，結(jié)果顯示其對干物質(zhì)采食量沒有產(chǎn)生影響。Davidson等[12]對泌乳天數(shù)為21～91 d的奶牛飼喂20 g/d的過瘤胃蛋氨酸，結(jié)果顯示，與對照組相比，干物質(zhì)采食量也沒有變化。Broderick等[13]研究結(jié)果則顯示，每天給奶牛補(bǔ)飼9 g的過瘤胃蛋氨酸，干物質(zhì)采食量增加了0.7 kg。也有研究報(bào)道，當(dāng)飼喂較大劑量的過瘤胃蛋氨酸、蛋氨酸衍生物或蛋氨酸類似物時(shí)，干物質(zhì)采食量下降。綜上所述，短時(shí)期內(nèi)添加一定量的過瘤胃氨基酸不會降低奶牛干物質(zhì)采食量，但長期添加對奶牛采食量的影響尚需進(jìn)一步研究。

1.3 對蛋白利用率的影響

日糧中低質(zhì)量的氮源可以通過微生物的發(fā)酵合成高質(zhì)量的微生物蛋白，同時(shí)也將日糧中的蛋白質(zhì)降解，經(jīng)消化后進(jìn)入小腸的氨基酸數(shù)量以及種類直接影響了日糧蛋白質(zhì)的利用率。在日糧中添加過瘤胃蛋氨酸能夠顯著降低尿氮的含量，提高氮的利用效率。Greenwood等[14]對體重為200 kg的荷斯坦牛每天真胃灌注蛋氨酸10 g，結(jié)果發(fā)現(xiàn)尿氮含量減少，氮沉積與對照組相比提高了46.30%。Socha[15]研究發(fā)現(xiàn)，在日糧粗蛋白含量為18.5%時(shí)，添加過瘤胃蛋氨酸和過瘤胃賴氨酸可以降低尿中尿素氮的濃度，日糧氮轉(zhuǎn)化成乳氮的效率明顯提高。也有研究表明，在泌乳中期的奶牛日糧中分別添加15 g和40 g的瘤胃保護(hù)蛋氨酸和賴氨酸對瘤胃中的有機(jī)物和氮的消化率、酸性洗滌纖維和其他氮平衡指標(biāo)都無明顯影響，這說明添加過瘤胃氨基酸并沒有改變瘤胃內(nèi)環(huán)境，韓繼福等[16]的研究結(jié)果也證實(shí)了這一結(jié)論。由于添加了限制性氨基酸，日糧的氨基酸達(dá)到了平衡水平，因此提高了氨基酸的利用率。孫建全等[17]研究日糧中不同蛋白質(zhì)和賴氨酸含量對奶牛氮利用的影響，結(jié)果顯示當(dāng)奶牛日糧賴氨酸含量從0.6%降到0.45%時(shí)，盡管蛋白質(zhì)含量相同，但乳氮含量降低，氮利用率降低。但是有研究報(bào)道，由于生產(chǎn)過程中奶牛泌乳階段不同，微生物合成量不同，能量供應(yīng)不同，或者是蛋白質(zhì)原料供應(yīng)不足，氨基酸的限制性程度不同，所以考慮這些因素對奶牛的影響是至關(guān)重要的。因此，通過添加過瘤胃氨基酸能夠滿足奶牛對氨基酸的需要，避免蛋白質(zhì)的浪費(fèi)。綜上所述，在奶牛日糧中添加過瘤胃氨基酸，不會影響瘤胃內(nèi)環(huán)境及微生物的合成，且可以提高蛋白質(zhì)的利用效率。

1.4 對熱應(yīng)激的影響

當(dāng)奶牛發(fā)生熱應(yīng)激時(shí)，引起機(jī)體過氧化物酶活性降低，加快了奶牛外周血液淋巴細(xì)胞凋亡[18]，因此可以通過緩解淋巴細(xì)胞凋亡來改善夏季熱應(yīng)激對奶牛的影響。Soder等[19]報(bào)道過瘤胃蛋氨酸有促進(jìn)奶牛外周血液淋巴細(xì)胞增殖的作用。韓兆玉等[20]試驗(yàn)證明在夏季熱應(yīng)激條件下每天補(bǔ)飼過瘤胃蛋氨酸，能緩解熱應(yīng)激和加速自由基的清除，并且能夠改變白細(xì)胞類型、促進(jìn)細(xì)胞分化。周國波[21]通過試驗(yàn)證明，添加蛋氨酸羥基類似物異丙酯也可以緩解夏季奶牛的熱應(yīng)激。綜上所述，在泌乳奶牛的日糧中添加過瘤胃蛋氨酸能有效的降低熱應(yīng)激對奶牛的影響，且可以提高奶牛的生產(chǎn)性能。

2 影響過瘤胃氨基酸效果的因素

縱觀國內(nèi)外的研究結(jié)果，在奶牛日糧中添加一定量的過瘤胃氨基酸時(shí)，對奶牛生產(chǎn)性能及瘤胃微生物的合成及氮利用有一定的影響，但是試驗(yàn)結(jié)果不盡相同，追究其原因可以分為以下幾個(gè)方面。

2.1 過瘤胃氨基酸的種類和加工方式

過瘤胃氨基酸在奶牛中的使用效果，不僅與過瘤胃氨基酸保護(hù)方法有關(guān)，而且還與過瘤胃氨基酸的種類和加工工藝有關(guān)。郭玉琴等[22]采用相同材料相同比例包被蛋氨酸和賴氨酸來研究其瘤胃穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)蛋氨酸過瘤胃效果優(yōu)于賴氨酸。斯欽[23]研究使用不同的物質(zhì)包被蛋氨酸，結(jié)果顯示動物油包被處理蛋氨酸的效果要明顯優(yōu)于氫化棕櫚油。因此，還需進(jìn)一步完善氨基酸的保護(hù)方法，使其在應(yīng)用時(shí)能得到最大的利用效果。同時(shí)，也應(yīng)該考慮過瘤胃氨基酸產(chǎn)品在小腸的釋放以及利用率。

2.2 基礎(chǔ)日糧的組成和添加量的影響

過瘤胃氨基酸的使用效果還受到日糧因素的影響，日糧中氨基酸的構(gòu)成和含量是決定其使用效果的重要因素。Polan等[24]研究發(fā)現(xiàn)，玉米青貯日糧中添加過瘤胃氨基酸效果更好，由于豆粕型日糧屬于蛋白質(zhì)飼料，氨基酸組分比玉米青貯中豐富，到達(dá)小腸的氨基酸更容易達(dá)到平衡。而趙發(fā)盛等[25]研究表明，精粗比和粗飼料種類均可不同程度地影響奶牛十二指腸食糜中的氨基酸含量，前者影響較大。在粗飼料相同的情況下，賴氨酸的含量隨精飼料比例的提高而降低，精飼料過高過低均可降低蛋氨酸的含量。由于日糧中精料水平的變化，影響了瘤胃細(xì)菌和原蟲的數(shù)量，導(dǎo)致了微生物的組成和種屬的差異，所以進(jìn)入小腸的氨基酸組成也不同。除此之外，過瘤胃效果還受瘤胃pH的影響，青貯料為基礎(chǔ)日糧時(shí)，添加過瘤胃氨基酸，由于青貯玉米的pH過低(低于3.6)，過瘤胃氨基酸會在瘤胃中被降解。另外在奶牛日糧中，添加過瘤胃氨基酸的量不同，對奶牛的生產(chǎn)性能也會產(chǎn)生不同的影響。王星凌等[26]研究了日糧中賴氨酸含量對奶牛生產(chǎn)性能的影響，結(jié)果顯示，賴氨酸含量從0.6%下降到0.45%，無論日糧蛋白質(zhì)含量是否變化，奶牛產(chǎn)奶量均下降。石寶明[27]等人也有相似的報(bào)道，過瘤胃氨基酸的添加量對泌乳奶牛的影響，一般來說，日糧中添加3～15 g/d過瘤胃蛋氨酸，對于干物質(zhì)的采食量沒有影響，如果添加量過高，則會降低飼料的適口性，造成氨基酸的浪費(fèi)。也有研究表明在奶牛日糧中只添加過瘤胃蛋氨酸，對奶牛的產(chǎn)奶量，乳蛋白含量無顯著地影響，而同時(shí)添加過瘤胃蛋氨酸和賴氨酸則能顯著改善奶牛生產(chǎn)性能。這也說明，過瘤胃氨基酸聯(lián)合使用比單獨(dú)使用更有效果。

2.3 奶牛泌乳期的影響

奶牛的生產(chǎn)水平、生理階段也不一樣，對過瘤胃氨基酸的需要量也不同。在奶牛生長的不同時(shí)期，添加不同劑量的氨基酸，才能使過瘤胃氨基酸達(dá)到最佳的使用效果。Koenig等[28]研究在奶牛分娩前2～3周至泌乳150 d時(shí)添加過瘤胃氨基酸效果最優(yōu)。究其原因，在此期間奶牛需要大量的必須氨基酸以保證蛋白質(zhì)的合成。劉曉牧等[29]研究也表明，過瘤胃蛋氨酸對泌乳前期和中期的奶牛產(chǎn)奶量有明顯的影響，對泌乳后期奶牛沒有影響。吐日根白乙拉[30]的試驗(yàn)也得到了相似的結(jié)果，在泌乳后期奶牛的日糧中添加過瘤胃蛋氨酸和賴氨酸，對產(chǎn)奶量和乳成分的影響不大。楊正德[31]等在泌乳高峰期添加8 g/d過瘤胃蛋氨酸和32 g/d過瘤胃賴氨酸，有效提高了奶牛乳脂率及乳蛋白含量。孫海霞等[32]在以青貯玉米為主要粗飼料，玉米，豆粕，玉米干酒糟(DDGS)為精飼料的日糧條件下，產(chǎn)奶量為20 kg/d的奶牛，每天同時(shí)添加30 g賴氨酸螯合物和15 g蛋氨酸螯合物，產(chǎn)奶曲線有明顯的上升趨勢，而產(chǎn)奶量為16～17 kg/d的奶牛，產(chǎn)奶曲線變化不明顯。綜上所述，對不同的泌乳時(shí)期，不同產(chǎn)奶水平的奶牛，添加過瘤胃氨基酸效果不同。因此，在使用過瘤胃氨基酸時(shí)，要綜合考慮多方面的因素，使其發(fā)揮最大的使用效果。

3 小 結(jié)

綜上所述，過瘤胃氨基酸已經(jīng)成為調(diào)控高產(chǎn)奶牛理想小腸氨基酸的重要手段，可以在保證生產(chǎn)水平的基礎(chǔ)上減少日糧蛋白質(zhì)含量，節(jié)約飼料成本，減少氮排放造成的污染。但過瘤胃氨基酸在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些問題，由于過瘤胃氨基酸在制粒、膨化、混合等加工過程中，包被物容易被破壞，導(dǎo)致過瘤胃效果不佳，從而影響飼喂效果。其次，過瘤胃氨基酸的添加量、添加時(shí)間等問題需要有更細(xì)致的研究。此外，過瘤胃氨基酸穩(wěn)定性的檢測方法也需要進(jìn)一步的研究。因此，針對以上問題，必須進(jìn)一步改進(jìn)包被及其他加工技術(shù)，對添加量通過試驗(yàn)進(jìn)行探索和研究，加快過瘤胃氨基酸在生產(chǎn)中的使用，確保奶牛養(yǎng)殖業(yè)和環(huán)境健康友好發(fā)展。

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Application of Rumen-protected Lysine and Rumen-protected Methionine in Dairy Cow

LIU Wen-jing，ZHAI Lei，BAI Xue-li，GAO Teng-yun*

(HenanAgriculturalUniversityCollegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,HenanZhengzhou450002)

Rumen-protecte amino acids can directly provide the ideal absordable amino acids in the small intestine for dairy cows. It can improve milk yield and milk quality，significantly improve the utilization of the crude protein， relieve the heat stress and decrease the pollution to the environment .This paper reviewed the effect of rumen-protected lysine and rumen-protected methionine on milk production,milk quality, feed intake and the utilization of protein,and also discussed the considerations for the use of rumen-protected methionine and lysine from the aspect of the ration type of diary cows and the cows lactation stage.

dairy cow；rumen；lysine；methionine

2015-03-08

2015-03-31

現(xiàn)代奶牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金(CARS-37)

劉文靜(1989-)，女，河南周口人，碩士，主要從事動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)研究。E-mail：hnstkxlwj@163．com

*[通訊作者] 高騰云(1964-)，男，河南南陽人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事奶牛集約化飼養(yǎng)研究。E-mail：tygao@371．corn

S811.6

A

1005-5228(2015)08-0007-04