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奶牛过瘤胃氨基酸的研究进展

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奶牛过瘤胃氨基酸的研究进展

作者：佚名文章来源：中国牛羊网点击数：更新时间：2007-9-3

文章摘要：蛋白质是奶牛日粮中的主要限制性营养成分之一，在反刍动物营养中，日粮蛋白质在瘤胃中的降解是一种低效的营养过程。而目前蛋白质饲料资源短缺，价格昂贵，因此靠饲喂高蛋白日粮提高奶牛生产性能效果并不十分理想。为了减少瘤胃内蛋白质的降解损失，人们采取各种措施以提高日粮中蛋白质的过瘤胃值(斯钦......

　　蛋白质是奶牛日粮中的主要限制性营养成分之一，在反刍动物营养中，日粮蛋白质在瘤胃中的降解是一种低效的营养过程。而目前蛋白质饲料资源短缺，价格昂贵，因此靠饲喂高蛋白日粮提高奶牛生产性能效果并不十分理想。为了减少瘤胃内蛋白质的降解损失，人们采取各种措施以提高日粮中蛋白质的过瘤胃值(斯钦，1995)。研究证明，单靠增大过瘤胃蛋白的量，并不一定能保证家畜增产，蛋白质对反刍动物的最终生物学价值决定于小肠内出现的供吸收的氨基酸数量和种类(石宝明和孙海霞，2002)。这是因为过瘤胃蛋白的增加可引起瘤胃内菌体蛋白合成减少或过瘤胃氨基酸的比例不平衡(石宝明和孙海霞，2002；孙凡德等，2001；斯钦，1999)。目前，人们已把研究的重点转移到过瘤胃氨基酸上。　　　　　　　　　　
1 1过瘤胃氨基酸的概念　　　　　　　　　　　　
过瘤胃氨基酸又称瘤胃保护性氨基酸或瘤胃旁路氨基酸，就是将氨基酸以某种方式修饰或保护起来以免在瘤胃内被微生物降解，而且这种产品应公认安全、氨基酸组成平衡、在小肠内能有效吸收。此外，这些复合物在制粒时或用以青贮料为基础的混合日粮时应能维持稳定(青贮玉米pH值可低至3．6)。Rulquin等(1993)提出：蛋氨酸和赖氨酸是奶牛的第一限制性氨基酸，实际上目前所有的研究都集中于这两种氨基酸。　　　　　　
2 过瘤胃氨基酸的类型及保护原理
2．1 氨基酸类似物、衍生物和聚合物其中应用较多的是蛋氨酸羟基类似物(MHA)，相当于蛋氨酸70％左右。MHA有游离酸MHA—FA和羟基蛋氨酸钙MHA—Ca两种商品，前者为深褐色粘稠液体，含水12％，后者为浅褐色粉末或颗粒，MHA—Ca含量大于97％(王晓丹和单安山，2002；石宝明和孙海霞，2002)。其保护原理是在瘤胃内分解羟基为氨基，完成从类似物到氨基酸的转化，从而达到过瘤胃保护的目的(胡民强，2003；张军民，2001)。
2．2 包被氨基酸包被方法主要分为脂肪包被法、聚合物包被氨基酸、酵母富集法和氨基酸螯合物四种。保护原理是，选择对pH值敏感的材料(如脂肪、纤维素及其衍生物或由苯乙烯和2—甲基—5—乙烯基吡啶组成的共聚物)包埋氨基酸，包埋后的氨基酸在瘤胃内(pH值：5．4)稳定，在真胃(pH值二2．4)被分解释放出来，进入小肠被吸收，以达到保护的目的(刘晓牧等，2000)。该法对包被材料的基本要求是具有耐热、无毒、无异味，具有吸湿性、与包被物不反应且价格低廉。包被氨基酸有多种形式，用脂肪包被的过瘤胃氨基酸，氨基酸量一般为总量的30％。斯钦(1996)用动物油和氢化棕榈油包被处理蛋氨酸，结果表明
经处理的蛋氨酸在人工唾液和瘤胃内较稳定而在人工真胃液和真胃液中易溶解。
3 过瘤胃氨基酸保护效果的测定
　　不同的保护方法和保护材料其效果不同，而且过瘤胃氨基酸在不同日粮中的稳定性也不同，因此，需要测定氨基酸过瘤胃的保护效果。一般来说，无论哪种氨基酸保护形式，一方面它们必须尽可能的防止在瘤胃被降解，另一方面在瘤胃后消化道中能被有效的释放，并以生物学可利用的形式被吸收和利用。由于进入十二指肠中的氨基酸数量与瘤胃降解率有关，故可测定降解率来衡量瘤胃保护氨基酸的过瘤胃性能(王晓丹和单安山，2002；石宝明和孙海霞，2002；刘晓牧等，2000；黄永民等，1998)。主要方法有尼龙袋法和体外发酵法。其中以尼龙袋法较为普遍，其准确性和可靠性较好，但结果易受动物个体生理条件的影响，且
操作复杂费时，成本较高，体外发酵法与尼龙袋法相比更简单快速。黄永民等(1998)用体外发酵法测定6种过瘤胃氨基酸样品，所得结果有较好的准确性和可靠性，适宜用作大规模筛选氨基酸保护材料的研究方法。
4 过瘤胃氨基酸对奶牛生产性能的影响
4．1 对干物质采食量的影响干物质采食量是影响奶牛生产性能的重要限制性因素，因此，研究添加过瘤胃氨基酸对干物质采食量的影响具有特别重要的意义。
4．2 对产奶量、乳蛋白产量和含量的影响许多试验表明，在奶牛日粮中添加过瘤胃氨基酸，不仅可以提高总产奶量和乳蛋白含量，而且可以减少奶牛日粮中非降解蛋白的供给量，提高饲料利用率，降低成本(Baternan，1999；Ovenon，1998；Canale等，1990；Donkin等，1989)。Donkin(1989)用过瘤胃蛋氨酸和赖氨酸饲喂泌乳中期的奶牛，发现产奶量没有增加。造成上述结果不一致的原因，可能是影响过瘤胃氨基酸添加效果的因素较多所致。
4．3 对蛋白质利用和菌体蛋白合成的影响由于瘤胃微生物可将低质量的氮源转变成高质量的菌体蛋白，所以研究添加过瘤胃氨基酸对菌体蛋白合成及蛋白利用的影响至关重要。韩继福和吴其宏(2003)在泌乳奶牛日粮中添加过瘤胃氨基酸(赖氨酸+蛋氨酸)，研究其对瘤胃发酵及乳成分的影响，结果表明，过瘤胃氨基酸并没有改变瘤胃内环境，也就是说对瘤胃微生物生长和菌体蛋白合成没有影响。此结果同Donkin等(1989)结果一致，而同Lundquist等(1994)的结果相反。Lundquist等(1994)在日粮中添加DL—蛋氨酸后提高了瘤胃内原虫数和挥发性脂肪酸中丁酸的比例，对瘤胃微生物生长和菌体蛋白合成有影响。
4．4 氨基酸螯合物对矿物质生物利用率的影响氨基酸螯合物可以提高矿物质利用率。蛋氨酸锌、赖氨酸锌作为瘤胃氨基酸的来源，可以提高奶牛产奶量、免疫机能和降低体细胞数量(王洪荣等，1998)。但添加氨基酸螯合锌会引起日粮高锌，一般会使锌高于正常水平10—20倍(孔凡德等，2001)。
5 影响过瘤胃氨基酸效果的因素
5．1 过瘤氨基酸的类型及加工处理方法过瘤胃氨基酸包被材料的选择、包装方法和合成过程等因素都会不同程度的影响产品品质。斯钦(1996)研究表明，动物油包被处理蛋氨酸效果明显好于氢化棕榈油包被处理。周丽霞等(1999)应用均匀设计研究过瘤胃氨基酸的合成工艺，借助计算机选择合成工艺中的最佳因素水平，使合成产物的吸收率达到最佳水平。影响产物吸收率的因素有：反应物之间的原料配比、反应时间、反应溶剂用量和反应温度等。过瘤胃氨基酸也会出现“过度保护问题”，即其在小肠内完全或部分不能被消化利用。因此，必须注意氨基酸包被材料及包被方法的选择，同时兼顾氨基酸的生物利用率。
5．2 日粮在以青贮料为基础的混合日粮中，青贮玉米的pH值过低(低于3．6)会使瘤胃氨基酸在瘤胃内被降解。因此，日粮的pH值以及与过瘤胃氨基酸混合的加工调制过程也值得注意。在以玉米或大麦为基础补充谷物来源的成分时，赖氨酸似乎是第一限制性氨基酸，当以豆科植物或动物性蛋白质为主要补充成分时，蛋氨酸可能是第一限制性氨基酸(张军民，2001；Dinn等，1998)。
5．3 添加量和添加时期过瘤胃氨基酸的添加量不仅由日粮中蛋氨酸或其他氨基酸缺乏情况来确定，而且由成本和其他蛋白源的可利

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