瘤胃保護性蛋氨酸在奶牛生產(chǎn)中的應(yīng)用

劉海霞，隋美霞，劉大森

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物研究營養(yǎng)所，哈爾濱 150030）

蛋氨酸是唯一含有硫元素的必需氨基酸。許多學(xué)者認為蛋氨酸是高產(chǎn)奶牛充分發(fā)揮生產(chǎn)性能的主要限制性氨基酸之一，產(chǎn)奶量超過3 500～4 000 kg時需要補充蛋氨酸、賴氨酸等限制性氨基酸[1]。但在奶牛生產(chǎn)中，若直接添加普通結(jié)晶型蛋氨酸，很容易被瘤胃微生物降解，不能有效到達真胃和小腸，從而降低添加效果，造成浪費。添加 RPMet可使蛋氨酸安全通過瘤胃，增加蛋氨酸在小腸的吸收，從而克服必需氨基酸的不平衡、提高奶牛蛋白利用率、促進乳蛋白的合成、提高產(chǎn)奶量、改善乳品質(zhì)。

1 瘤胃保護性蛋氨酸的類型

RPMet的形式多樣，各有特點，添加效果有所差異。比較常用的主要有以下幾種類型：①蛋氨酸羥基類似物。羥基類似物有液態(tài)蛋氨酸羥基類似物（HMB）和固態(tài)鈣鹽（MHA-Ca）兩種[2]。此外，還有HMB的異丙醇酯（HMBi），可用于奶牛顆粒料，而且其添加效果較佳；②蛋氨酸金屬螯合物。生產(chǎn)中常用的主要有蛋氨酸鋅、蛋氨酸銅、蛋氨酸硒等。蛋氨酸鋅具有較強的抗氧化能力，可防止瘤胃微生物對蛋氨酸的降解作用。同時蛋氨酸鋅在瘤胃中停留時間較短，能以蛋氨酸鋅的形式被腸道吸收并參與代謝，而不會被瘤胃微生物利用，從而提高飼料利用率；③包被蛋氨酸。該方法主要是利用瘤胃與后消化道中的pH差異。包被材料耐受瘤胃內(nèi)的pH，而且不被瘤胃微生物分解，到達后消化道中才被降解，釋放出的蛋氨酸直接被小腸吸收。法國Aventis公司用pH敏感聚合體包被DL-Met，產(chǎn)品純度為 77.5%。德國Degussa公司用脂肪生產(chǎn)的RPMet純度為83.2%[3]；利用甲醛、鞣酸、血粉等處理可降低蛋氨酸在瘤胃中的溶解度，抑制瘤胃微生物對蛋氨酸的轉(zhuǎn)硫和脫氨基作用，從而延緩蛋氨酸在瘤胃中的降解速度。

2 添加瘤胃保護性蛋氨酸對奶牛的影響

2.1 對奶牛生產(chǎn)性能的影響

國內(nèi)外多數(shù)研究報道，添加RPMet可提高奶牛產(chǎn)奶量，增加乳脂和乳蛋白含量，提高養(yǎng)殖經(jīng)濟效益。鄒阿玲等研究了過瘤胃蛋氨酸對泌乳早期荷斯坦奶牛生產(chǎn)性能的影響，結(jié)果表明，試驗組奶牛的產(chǎn)奶量、乳蛋白含量、乳脂肪含量均顯著提高（P＜0．05）[4]。韓兆玉等報道，補飼 RPMet能夠提高奶牛乳脂率、乳蛋白和酪蛋白水平，對產(chǎn)奶量較高（＞22 kg·d－1）的奶牛有增加產(chǎn)奶量的趨勢[5]。王紀(jì)亭等向奶牛日糧中添加 RPMet 55 g·d－1·頭－1，結(jié)果試驗組產(chǎn)奶量提高了 12．48%（P＜0．05）；乳脂含量提高了 11．42%（P＜0．05），乳蛋白含量提高了 10．65%（P＜0．05）[6]。劉艷豐等報道，添加糊化和非糊化羥甲基蛋氨酸鈣均能顯著提高奶牛產(chǎn)奶量、乳脂率和乳脂含量，對乳蛋白也有提高的趨勢[7]。王長宏研究表明，日糧中添加蛋氨酸鋅可顯著提高產(chǎn)奶量，乳脂率、乳蛋白、乳糖含量均無顯著提高，但有增加的趨勢[8]。劉輝放等也報道，日糧中添加4%的蛋氨酸鋅極顯著提高了產(chǎn)奶量[9]。另外有研究表明，保護性蛋氨酸與賴氨酸一起使用可提高奶牛產(chǎn)奶量和乳脂率[10]。Pierre等報道，日糧中添加HMBi 0．15%可顯著提高產(chǎn)奶量、乳蛋白含量及濃度，乳脂和乳糖的含量也顯著提高；添加HMB 0．1%對產(chǎn)奶量和乳成分影響很小，此試驗同時證明了HMB不影響HMBi發(fā)揮營養(yǎng)作用[11]。Rulquin等的試驗證明，飼糧中添加HMBi，乳蛋白含量提高了32 g·d－1（P＜0．05），乳中真蛋白含量提高 0．1%（P＜0．05），酪蛋白含量提高 0．08%（P＜0．05），而 HMB不能提高乳蛋白的合成量[12]。Berthiaume等用經(jīng)產(chǎn)奶牛和初產(chǎn)奶牛進行試驗，發(fā)現(xiàn)初產(chǎn)奶牛日糧中添加RPMet，乳中真蛋白含量呈線性增加[13]。

但國內(nèi)外也有不一致的報道。郭玉琴報道，瘤胃補充保護性蛋氨酸或十二指腸灌注蛋氨酸對奶牛生產(chǎn)性能（包括產(chǎn)奶量和乳成分）影響不顯著（P＞0．05）[3]。周學(xué)輝等報道，補飼 RPMet可提高高產(chǎn)奶牛泌乳前期的乳脂率、乳蛋白，但產(chǎn)奶量變化不大[14]。Noftsger等的試驗中，添加 MHA的 3個試驗組產(chǎn)奶量、乳脂率差異均不顯著，HMBi組乳蛋白含量增加顯著[15]。試驗結(jié)果不一致可能是由于日糧中蛋白質(zhì)及蛋氨酸水平、奶牛生理狀況（如胎次、生產(chǎn)水平、泌乳階段等）的不同所致。此外，保護性蛋氨酸的穩(wěn)定性及在腸道中的吸收率也是影響其添加效果的重要因素。

2.2 對奶牛瘤胃發(fā)酵的影響

Noftsger等的體外試驗研究發(fā)現(xiàn)，添加MHA可使丁酸濃度線性增加，丙酸濃度降低，總揮發(fā)性脂肪酸變化不顯著，細菌利用氨氮的能力下降[16]。Noftsger向泌乳奶牛日糧中添加干物質(zhì)含量為0．10%的 HMB、0．13%HMBi或 0．088%DL－Met，研究發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，添加MHA后瘤胃中揮發(fā)性脂肪酸和NH3的濃度差異不顯著；但試驗組NDF的消化率比對照組有所提高，HMBi可顯著提高氮的利用率[15]。但郭玉琴試驗表明，補充瘤胃保護性蛋氨酸或瘤胃灌注蛋氨酸對瘤胃發(fā)酵影響不顯著[3]。報道結(jié)果不盡相同，可能是由蛋氨酸的添加形式不同或試驗?zāi)膛５纳黼A段不同等因素造成。

2.3 對奶牛健康狀況的影響

添加RPMet，尤其添加蛋氨酸鋅對奶牛健康有益。蛋氨酸鋅形式提高了鋅的吸收率。劉輝放等報道，奶?；A(chǔ)日糧中添加蛋氨酸鋅，奶牛的免疫反應(yīng)增強，隱性乳房炎和臨床乳房炎的發(fā)生率分別降低 38．96% 和 15．56%，肢蹄病減少了 6．67%[9]。試驗結(jié)果還表明，在高溫高濕季節(jié)添加蛋氨酸鋅可增強奶牛抵抗熱應(yīng)激的能力。同樣有研究報道，奶牛日糧中添加蛋氨酸鋅后乳房炎的發(fā)生率減少，奶牛體細胞數(shù)降低34．66%。郭玉琴也稱瘤胃補充保護性蛋氨酸或十二指腸灌注蛋氨酸明顯改善乳中體細胞數(shù)[3]。

2.4 對奶牛繁殖性能的影響

日糧中添加蛋氨酸鋅，能改善奶牛的繁殖性能，降低早產(chǎn)率和難產(chǎn)率，提高犢牛初生體重，提高血清中促乳素含量，提高第一情期受胎率等[8]。

3 影響瘤胃保護性蛋氨酸添加效果的因素

瘤胃保護性蛋氨酸在實際應(yīng)用中存在一些問題，其添加效果受到眾多因素的影響。

3.1 加工方法

包膜蛋氨酸在制粒、膨化、混合和其他加工過程中包膜很容易被破壞，使氨基酸在瘤胃內(nèi)“超前降解”，從而影響了添加效果。因此，在使用保護性氨基酸之前應(yīng)檢驗產(chǎn)品的保護效果。謝實勇等通過體外法和半體內(nèi)法檢驗了硬脂酸或膨潤土包被蛋氨酸在瘤胃中的穩(wěn)定性及在小腸中的消化率，結(jié)果表明，樣品在人工唾液和瘤胃液中較為穩(wěn)定，蛋氨酸釋放率分別為14．73% 和 22．05%，在真胃液中釋放率為 90．10%[17]。

3.2 添加量

早期試驗證明，泌乳奶牛采食量不受日糧中RPMet水平的影響，但高濃度的蛋氨酸會使采食量和日增重均下降。隨著蛋氨酸添加量（0、12、24和 36 g·d－1）的增加，乳蛋白含量與乳中酪蛋白的比例呈直線增加。

3.3 其他瘤胃保護性氨基酸的相互作用

蛋氨酸和賴氨酸在奶牛日糧中有協(xié)同作用，同時補飼蛋氨酸和賴氨酸可顯著提高產(chǎn)奶量、乳蛋白和乳中酪蛋白含量。Scocha等以84頭荷斯坦奶牛為試驗動物，隨機分為3組，產(chǎn)前分別飼喂不添加RPMet日糧組、添加RPMet組（Met有效添加量為10.5 g·d－1）、添加 RPMet+RPLys組（有效添加量分別為 10.2 g·d－1Met+16.0 g·d－1Lys）的基礎(chǔ)日糧，產(chǎn)后飼喂CP為16.0%或18.5%以上的日糧，結(jié)果表明，Met+Lys組增加了能量校正乳、乳脂肪和乳蛋白的含量，并增加了3.5%脂肪校正乳產(chǎn)量[18]。

3.4 動物的生理時期及生產(chǎn)性能

最佳添加時期為分娩前2～3周至產(chǎn)奶 150 d，產(chǎn)奶前期的添加效果優(yōu)于產(chǎn)奶中后期。產(chǎn)奶前期補充RPMet可提高產(chǎn)奶量和乳蛋白的含量，產(chǎn)奶中期主要提高乳蛋白含量。另外，高產(chǎn)奶牛的添加效果顯著優(yōu)于低產(chǎn)奶牛。

4 小結(jié)

盡管RPMet對奶牛生產(chǎn)有許多積極作用，但在實際應(yīng)用中還存在一些問題：對于蛋氨酸的過瘤胃保護技術(shù)還有待于提高，解決“超前降解”或“過保護現(xiàn)象”；RPMet的添加量、添加時間等仍需進一步研究確定；RPMet與其他限制性氨基酸的相互作用研究較少，尤其是與各種形式的賴氨酸的相互作用；RPMet的新產(chǎn)品及加工工藝有待于開發(fā)，從而進一步開拓蛋氨酸市場。

[1] 閻萍,盧建雄.反芻動物營養(yǎng)與飼料利用[M].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社,2005:59-63.

[2] 魯海軍,單安山.蛋氨酸羥基類似物的作用及應(yīng)用[J].飼料博覽,2005（3）:13-17.

[3] 郭玉琴.蛋氨酸和賴氨酸過瘤胃保護及其效果評價研究[D].北京:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2006.

[4] 鄒阿玲,孫國軍,李明強,等.過瘤胃蛋氨酸對泌乳早期奶牛生產(chǎn)性能的影響[J].中國奶牛,2005（2）:27-29.

[5] 韓兆玉,周巖民,王根林,等.過瘤胃氨基酸對奶牛產(chǎn)奶量、乳成分以及血液氨基酸的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2006,29（3）:54-58.

[6] 王紀(jì)亭,萬文菊,李松建.保護性蛋氨酸對奶牛生產(chǎn)的試驗[J].中國畜牧雜志,2003,39（4）:27-28.

[7] 劉艷豐,潘小亮,蔣慧,等.糊化羥甲基蛋氨酸鈣對泌乳中期奶牛產(chǎn)奶量計入成份的影響[J].中國畜牧獸醫(yī),2007,34（1）:20-23.

[8] 王長宏.蛋氨酸鋅對奶牛泌乳及繁殖性能影響的研究[D].長春:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.

[9] 劉輝放,陳昌建,肖戈.蛋氨酸鋅對牛奶產(chǎn)量、乳房炎和蹄病的影響[J].中國奶牛,2004（1）:26-27.

[10] 熊春梅,張力,周學(xué)輝,等.保護性蛋氨酸對泌乳中期荷斯坦奶牛生產(chǎn)性能的影響[J].中國奶牛,2004（6）:30-32.

[11] St-Pierre N R,Sylvester J T.Effects of 2-hydroxy-4-(Methylthio)Butanoic Acid(HMB)and Its Isopropyl Ester on Milk Production and Composition by Holstein Cows[J].J dairy Sci,2005,88(7):2 487-2 497.

[12] Rulquin H,Graulet B,Delaby L,et al.Effect of different forms of Methionine on lactational Performance of dairy cows[J].J Dairy Sci,2006,89（11）:4 387-4 394.

[13] Berthiaume R,Thivierge M C,Patton R A,et al.Effect of ruminally protected methionine on splanchnic metabolism of amino acid in lactating dairy cows[J].J Dairy Sci,2006,89（5）:1 621-1 634.

[14] 周學(xué)輝,張力,熊春梅,等.保護性蛋氨酸對高產(chǎn)奶牛泌乳前期生產(chǎn)性能的影響[J].中國草食動物,2004（6）:38-39.

[15] Noftsger S,St-Pierre N R,Sylvester J T.Determine of rumen degradability and ruminal effects of three sources of methi-onine in lactating cows[J].J Dairy Sci,2005,88（1）:223-237.

[16] Noftsger S M,St-Pierre N R,Rarnati S K R,et al.Effects of 2-Hydroxy-4-(methylthio)butanoic Acid(HMB)on microbial growth in continuous culture[J].J Dairy Sci,2003,86（8）:2 629-2 636.

[17] 謝實勇,賈志海,范俊英.瘤胃保護性蛋氨酸穩(wěn)定性檢驗研究[J].當(dāng)代畜牧,2003（5）:31-32.

[18] Socha M T,Putnam D E,Garthwaite B D,et al.Improving intestinal amino acid supply of pre-and postpartum dairy cows with rumen-protected methionine and lysine[J].J Dairy Sci,2005,88:1 113-1 126.