移動(dòng)尼龍袋法測(cè)定蛋白質(zhì)飼料過瘤胃氨基酸的小腸消化率

■王 燕 劉 驥 劉曉蘭夏 科文奇男張永根

(1.齊齊哈爾大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，黑龍江齊齊哈爾161006；2.中糧（成都）糧油工業(yè)有限公司，四川成都611434；3.遼寧省農(nóng)牧業(yè)機(jī)械研究所有限公司，遼寧沈陽(yáng)110036；4.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030)

小腸可吸收的氨基酸主要來源于飼料過瘤胃蛋白和瘤胃微生物蛋白。許多研究表明，提高過瘤胃蛋白質(zhì)不能提高產(chǎn)奶量，原因可能是部分RUP不降解或必需氨基酸不平衡，從而導(dǎo)致不容易被吸收。目前飼料配方制定是以飼料中的氨基酸為基礎(chǔ)的，是不準(zhǔn)確的，應(yīng)該以小腸可利用氨基酸作為基礎(chǔ)調(diào)制日糧配方。然而小腸可吸收氨基酸的準(zhǔn)確信息是很難獲得的，主要是由于瘤胃的復(fù)雜性，因此有關(guān)這方面研究很少，亟需補(bǔ)充氨基酸小腸消化率數(shù)據(jù)庫(kù)，以優(yōu)化飼料配方。本文的目的就是補(bǔ)充瘤胃降解蛋白含量、瘤胃非降解氨基酸模型及過瘤胃蛋白質(zhì)和氨基酸的小腸消化率，旨在為建立飼料氨基酸小腸消化率數(shù)據(jù)庫(kù)提供理論依據(jù)，以期指導(dǎo)科學(xué)配制日糧，提高飼料利用率和奶牛的生長(zhǎng)性能。

1 材料和方法

1.1 飼料樣品

待測(cè)樣品為豆粕（九三），棉粕（新疆），菜籽粕（山東?。ㄆ桑ㄟ|寧?。ヂ槠桑ㄉ綎|?。Ｃ糠N產(chǎn)地選用3個(gè)不同的批次。用于營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定的飼料樣本粉碎過40目篩以備用。用于瘤胃降解的飼料樣本粉碎過10目篩以備用。測(cè)定飼料氨基酸的樣本粉碎過100目篩以備用。

1.2 測(cè)定指標(biāo)

氨基酸測(cè)定采用的方法是日立全自動(dòng)氨基酸分析儀8900法。單一氨基酸測(cè)定參照Bidlinger程序[1]，蛋氨酸和組氨酸測(cè)定參照文獻(xiàn)[2]。

1.3 瘤胃降解試驗(yàn)

選用3頭體重約650 kg裝有瘤胃瘺管的和十二指腸T型瘺管荷斯坦奶牛。根據(jù)奶牛營(yíng)養(yǎng)需要和飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，參照NRC[3]標(biāo)準(zhǔn)配制精料，每千克飼糧包含235 g玉米，200 g DDG，150 g菜籽粕，140 g葵花粕，110 g米糠粕，60 g糖蜜，55 g甜菜籽粕，20 g礦物質(zhì)和維生素，粗飼料為玉米青貯，精粗比是40∶60。每日8：00和20：00喂料，自由飲水。試驗(yàn)選用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，預(yù)飼期10 d。試驗(yàn)方法和瘤胃降解率的計(jì)算方法參照Yu P等[4]。

1.4 小腸消化試驗(yàn)

將16 h過瘤胃飼料殘?jiān)磧艉娓珊?，?jīng)過100目篩備用，放入小尼龍袋中經(jīng)胃蛋白培養(yǎng)1 h后，將小尼龍袋投入到奶牛十二指腸“T”型瘺管中，具體方法參照Yu P，等（2003）[5]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理用SAS軟件包（6.12）進(jìn)行[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼料的氨基酸組成(見表1)

表1 蛋白質(zhì)飼料的氨基酸成分(%DM)

由表1可知，總氨基酸（TAA）含量最高的是豆粕，為43.74%，其次是棉粕、芝麻粕、菜籽粕，最低的是葵花粕，僅為21.45%。豆粕的必需氨基酸（EAA）含量占總氨基酸比為53.95%，其次是菜籽粕（52.05%），葵花粕（48.53%），芝麻粕（46.66%），最低的棉粕，為（44.69%）。亮氨酸、異亮氨酸及纈氨酸是支鏈氨基酸（BCAA），在乳腺內(nèi)被分解為丙酸、乙酸、檸檬酸等有機(jī)酸有助于其它氨基酸的生成，其中菜籽粕和芝麻粕的BCAA含量最高，分別為6.01%和5.76%，棉粕和豆粕居中，最低的是葵花粕（3.49%）。當(dāng)飼喂玉米型日糧時(shí)，賴氨酸（lys）是泌乳牛的第一限制性氨基酸，含量最高的是豆粕和菜籽粕，兩者無顯著差異（P>0.05），其次是棉粕和芝麻粕，兩者也無顯著差異（P>0.05），最低的是葵花粕，為1.03%。當(dāng)飼喂粗飼料為主的日糧時(shí)蛋氨酸（Met）成為泌乳牛的第一限制性氨基酸，含量最高的是豆粕，其次是芝麻粕、菜籽粕和葵花粕，最低的是棉粕。不同蛋白質(zhì)飼料的精氨酸（Arg）含量無顯著差異（P>0.05）。棉粕、豆粕和菜籽粕的組氨酸（His）含量最高，且之間無顯著差異，其次是芝麻粕，最低的是葵花粕。苯丙氨酸含量最高的是棉粕（2.34%），其次是菜籽粕和豆粕，最低的是葵花粕和芝麻粕，且這兩者之間無顯著差異（P>0.05）。蘇氨酸（Thr）是組成免疫球蛋白質(zhì)重要的組成部分，含量最高的是豆粕，芝麻粕、棉粕、菜籽粕居中，最低的是葵花粕。

2.2 飼料氨基酸16 h的瘤胃降解率（見表2）

表2 蛋白質(zhì)飼料的氨基酸瘤胃降解率（%）

由表2可知，在瘤胃中的各種氨基酸降解的速率不同。棉粕的必需氨基酸降解最快的是Arg，為60%以上，其次是His、lys、Leu、Phe、Thr均在50%以上，其余均在50%以下。非必需氨基酸降解最快的是Gly、Pro和Ser，均在70%以上，Glu、Cys和Tyr，均在60%，其余在60%以下。豆粕的必需氨基酸降解最快的是Met和Thr，均在80%以上，Leu和Phe降解率最低，均在30%以下。在非必需氨基酸中，降解最快的是Cys、Tyr和Pro，均在80%以上，降解最慢的是Glu和Ala，均在30%以下。葵花粕的必需氨基酸降解最快的是Met和Arg，均在70%以上，降解最慢的是Val和Ile，均在50%以下。在非必需氨基酸中，降解率最高的是Cys、Tyr和Pro，均在80%以上，降解率最低的是Gly，僅為0.24%，較低的是Ile、Leu、Arg和His，均在40%以下。芝麻粕的必需氨基酸中，降解率最高的是Val，在80%以上，其次是lys，在70%以上，降解最慢的是Phe，僅為5.63%。非必需氨基酸中，降解率最高的是Cys，達(dá)到96.42%，Ala和Tyr的降解率較高，在70%以上，降解率最低的是Ser，僅為9.86%。菜籽粕的必需氨基酸中，降解率最高的是His，在60%以上，其次是Lys、Met和Arg，在50%以上，降解率最低的是Thr，在30%以下。非必需氨基酸中，降解率最高的是Tyr，為61.44%，其次是Ser、Gly和Cys，均在50%以上，降解率最低的是Asp，在30%以下。

如表2所示，TAA的瘤胃降解率最高的是棉粕，葵花粕和豆粕的瘤胃降解率居中，最低的是菜籽粕和芝麻粕。EAA的瘤胃降解率最高的是豆粕，為64.28%，其次是葵花粕、棉粕和芝麻粕，最低的是菜籽粕，為46.43%。BCAA的瘤胃降解率最高的是芝麻粕，其次是棉粕和菜籽粕，且兩者無顯著差異（P>0.05），最低的是菜籽粕和豆粕。Lys降解率最高的是芝麻粕，顯著高于其余4種蛋白質(zhì)飼料（P<0.05）。豆粕的Met降解率最高，葵花粕、芝麻粕和菜籽粕居中，最低的是棉粕，僅為15.55%。非必需氨基酸降解率最高的是棉粕，其次是葵花粕、豆粕和菜籽粕，最低的是芝麻粕。

2.3 移動(dòng)尼龍袋法測(cè)定的氨基酸的小腸消化率（見表3）

由表3可知，豆粕的賴氨酸（Lys）消化率是最高的，達(dá)到93.08%，其次是棉粕和葵花粕，最低的是芝麻粕和菜籽粕，且兩者無顯著差異（P>0.05）。豆粕和芝麻粕的蛋氨酸（Met）消化率最高，且兩者無顯著差異（P>0.05），其次是棉粕、葵花粕，最低的是菜籽粕，為69.06%。蘇氨酸（Thr）消化率最高的是豆粕，為95.09%，其次是芝麻粕和葵花粕，且兩者分別為86.53%、84.39%，無顯著差異（P>0.05），最低的是棉粕和菜籽粕，且兩者也無顯著差異（P>0.05）?？偘被嵯剩═AA）最高的是豆粕，棉粕和芝麻粕的總氨基酸消化率居中，且無顯著差異P>0.05），較低的是葵花粕，最低的是菜籽粕。必需氨基酸消化率降解規(guī)律與總氨基酸消化率的消化規(guī)律相同。支鏈氨基酸（BCAA）消化率最高的也是豆粕，為91.07%，其次是棉粕，較低的是芝麻粕和葵花粕，且兩者無顯著差異（P>0.05），最低的是菜籽粕，僅為74.18%。如表3所示，非必需氨基酸（NEAA）消化率最高的是豆粕、棉粕和葵花粕，且三者無顯著差異（P>0.05），其次是葵花粕（81.84%），最低的是菜籽粕，由以上分析可以看出，豆粕的各種氨基酸消化率均高，說明，豆粕的可消化氨基酸均高，這也說明豆粕對(duì)于配合飼料的重要意義。

表3 蛋白質(zhì)飼料氨基酸小腸消化率（%）

如表3所示，精氨酸（Arg）消化率較高的是豆粕、芝麻粕和棉粕，且三者無顯著差異（P>0.05），較低的是葵花粕和菜籽粕，且兩者無顯著差異（P>0.05）。組氨酸（His）消化率最高的是豆粕和芝麻粕，顯著高于棉粕、菜籽粕和葵花粕（P<0.05）。豆粕和芝麻粕的苯丙氨酸消化率最高，且兩者無顯著差異（P>0.05），最低的是菜籽粕，為76.77%。

3 討論

高產(chǎn)奶牛的氨基酸需要由微生物源氨基酸、瘤胃非降解蛋白質(zhì)源氨基酸及內(nèi)源氨基酸組成,飼料中的各種氨基酸含量是可吸收氨基酸的基礎(chǔ)。豆粕和葵花粕Arg/TAA比例較高,棉粕、芝麻粕和菜籽粕的Glu/TAA的比例較高，由于Glu是合成Arg的前體，所以棉粕、芝麻粕和菜籽粕提供的Arg含量較高。Arg主要功能是參與機(jī)體的鳥氨酸循環(huán)過程，不僅能提供蛋白質(zhì)，也能解毒氨和提供能源。棉粕、葵花粕和菜籽粕的含硫氨基酸（Met和Cys）含量較低，盡管Lys含量較高，但研究表明，Lys∶Met比例過大制約著乳蛋白質(zhì)的合成。

本試驗(yàn)得出，各種氨基酸在瘤胃的降解速度不同，這與許多報(bào)道得出的結(jié)論是一致的[7-9]。不同種類飼料Lys、Cys和Tyr的瘤胃降解速度均在50%以上。飼料不同導(dǎo)致瘤胃降解率差異程度很大，本試驗(yàn)得到豆粕和葵花粕的Met降解速度較快，這與Erasmus等[7]和Crooker等[10]得出相同的結(jié)論，認(rèn)為Met降解率依賴于飼料類型。豆粕的Tyr瘤胃降解率是80%以上，這與Taghizadeh得出的豆粕的Tyr降解速度較快的結(jié)論是一致的[1]。單個(gè)氨基酸降解率的差異主要依賴于不同的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)（白蛋白質(zhì)、球蛋白質(zhì)等）、物理特性（溶解度、結(jié)構(gòu)）、氨基酸組成及瘤胃的消化酶、瘤胃細(xì)菌和原蟲的數(shù)量引起的。目前，沒有足夠的數(shù)據(jù)能測(cè)定出確切的某一種氨基酸在瘤胃的消失率。微生物對(duì)氨基酸的瘤胃降解率有一定的影響，Crooker等發(fā)現(xiàn)微生物N污染在0.9%～8.6%之間[10]，在精飼料中，Hof等研究發(fā)現(xiàn)飼料蛋白質(zhì)越高受到飼料蛋白質(zhì)污染越小，豆粕和棉粕等甚至可忽略，但對(duì)于牧草等蛋白含量低的飼料則污染較嚴(yán)重[11]。過瘤胃氨基酸模型反映的是瘤胃非降解殘?jiān)陌被崮Ｐ汀?duì)于大多數(shù)飼料來說，脯氨酸，組氨酸，甘氨酸和丙氨酸吸收的少于總RUP的小腸消化率，但是谷氨酸，亮氨酸，酪氨酸、苯丙氨酸，精氨酸和蛋氨酸吸收量要高于總RUP的小腸消化率。Santos等發(fā)現(xiàn)在小腸中，蛋氨酸比其他氨基酸吸收率高，這主要是蛋氨酸受到瘤胃消化影響較大[12]。

移動(dòng)尼龍袋法是測(cè)定飼料RUP及RUP-A公認(rèn)的、經(jīng)典的方法，且具有很高的重現(xiàn)性。飼料配方需要綜合過瘤胃蛋白質(zhì)的氨基酸或者可吸收氨基酸的模型。由于移動(dòng)尼龍袋是從糞便中回收得到的,得到的粗蛋白質(zhì)和氨基酸的消失率包括大腸消化過程，很多報(bào)道認(rèn)為大腸發(fā)酵對(duì)小腸消化率的影響是非常小的[1,13]。對(duì)大部分飼料來說，Kohn等認(rèn)為移動(dòng)尼龍袋方法受到大腸微生物污染可以被忽略，尤其是精飼料的小腸消化率受到大腸發(fā)酵影響較小[14]。小腸消化對(duì)過瘤胃氨基酸組成影響很大，最理想的小腸可吸收的氨基酸模式接近于奶的組成。蛋白質(zhì)飼料各種氨基酸小腸的消化速度很快，棉粕的各種氨基酸的小腸消化率均在80%以上，豆粕除了Cys和Pro外，其余各種氨基酸的小腸消化率基本上都在90%以上，其余蛋白質(zhì)飼料的小腸消化率均在70%以上。本試驗(yàn)得出除菜籽粕、葵花粕外，其它精飼料Arg的小腸消化率均高于TAA的小腸消化率的結(jié)論，這與ere?ňáková等得出的結(jié)論一致[15]，Arg的消化率高可能是酪氨酸酶（EC 3.4.21.4）作用的結(jié)果，它能水解Arg和Lys。

4 結(jié)論

不同飼料的氨基酸瘤胃降解率和小腸消化率是不同的，同一種飼料各種氨基酸的瘤胃降解率和小腸消化率也是不同的。