反芻動(dòng)物過瘤胃保護(hù)技術(shù)

馬晨

由于反芻動(dòng)物消化系統(tǒng)的特殊性，飼料中添加的一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)（包括蛋白質(zhì)、氨基酸、非蛋白氮、脂肪、淀粉、維生素類等）進(jìn)入瘤胃后會(huì)被瘤胃微生物所降解，不能完全被小腸等后消化道所吸收和利用，降低其生物學(xué)效價(jià)，因此需要通過一定的物理、化學(xué)等工藝手段來處理這些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，保護(hù)其有效組分活性，降低其在瘤胃內(nèi)的降解效率，從而提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化利用率。

1 過瘤胃保護(hù)技術(shù)

1.1 物理加壓加熱方法

研究報(bào)道，通過加壓或加熱等物理手段對(duì)淀粉、蛋白質(zhì)等常規(guī)飼料養(yǎng)分進(jìn)行加工，以增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的穩(wěn)定性，減少瘤胃微生物的降解程度。一般淀粉飼料主要通過加壓方式處理，降低淀粉在瘤胃中的降解率，提高小腸對(duì)淀粉的可消化利用率。蛋白質(zhì)飼料主要通過加熱烘干方式處理，通過熱處理后導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，引起蛋白質(zhì)的自由氨基與碳水化合物中的羰基相結(jié)合，以此抵抗酶的水解，使飼料蛋白質(zhì)受到保護(hù)，更多的通過瘤胃進(jìn)入后消化道被有效利用。

1.2 化學(xué)保護(hù)方法

化學(xué)保護(hù)方法所采用的化學(xué)試劑主要有甲醛、單寧、乙醇、戊二醛、鋅鹽、氯化鈉和氫氧化鈉等。這種方法主要用于蛋白質(zhì)類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，通過這些化學(xué)試劑與蛋白質(zhì)分子間的交叉反應(yīng)，以及酸性環(huán)境中可逆的特性，來達(dá)到保護(hù)瘤胃中蛋白質(zhì)的目的。例如甲醛能使蛋白質(zhì)分子的氨基、羧基和硫氫基發(fā)生烷基化反應(yīng)，并且在酸性條件下甲醛與蛋白質(zhì)反應(yīng)可逆，以此來降低蛋白質(zhì)的溶解度，改變蛋白質(zhì)的消化部位。

1.3 物理包被方法

物理包被方法是用富含蛋白質(zhì)的動(dòng)物性原料（全血或脂肪酸）對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行包被，這些包被材料通常是C12～C22的脂肪酸，其特點(diǎn)是在瘤胃這樣的中性環(huán)境中不易被降解，而在真胃等酸性環(huán)境中分解，并在真胃中消化利用。而全血、血粉、干血漿、骨粉、魚粉等血液制品及其他動(dòng)物性飼料由于其易傳播疾病等原因已禁止用于反芻動(dòng)物飼料中。

1.4 微包被技術(shù)

微包被技術(shù)是反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中使用較為廣泛、生產(chǎn)方式較為先進(jìn)且過瘤胃保護(hù)效果較好的一類過瘤胃技術(shù)，這種方法常用于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)單體，如膽堿、維生素、氨基酸和尿素等。微包被技術(shù)常用包括硬脂、瓊脂、蠟、氫化植物油、巴西棕櫚蠟等脂肪類材料，聚氯乙烯、環(huán)氧樹脂、聚丙烯酸樹脂、聚乳酸等高分子材料，以及硫酸鈣、硅酸鹽、碳酸鈣和粘土類等無機(jī)材料。微包被技術(shù)一方面使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)有效過瘤胃，到達(dá)后腸道吸收利用；另一方面，對(duì)于含氮類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，可控制氮的降解速率，利于新形成優(yōu)質(zhì)蛋白。

微包被技術(shù)中的微膠囊是把液體、氣體或固體等物質(zhì)作為膠囊的內(nèi)芯材料，將其包裹進(jìn)一個(gè)微小的聚合物薄膜里的技術(shù)。該技術(shù)可通過聚合物薄膜將營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與外界環(huán)境相隔，可保護(hù)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)活性，并提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)穩(wěn)定性，控制營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在消化過程中的釋放速度。

2 過瘤胃營(yíng)養(yǎng)添加劑

2.1 過瘤胃淀粉

反芻動(dòng)物飼料中的淀粉大部分被瘤胃微生物降解，以揮發(fā)性脂肪酸（VFA）的形式被瘤胃壁吸收。若淀粉在瘤胃中數(shù)量過多而過度發(fā)酵，將會(huì)導(dǎo)致瘤胃丙酸濃度升高，降低瘤胃pH值，影響瘤胃中纖維的消化，甚至導(dǎo)致瘤胃酸中毒。因此，添加過瘤胃淀粉使更多的淀粉在小腸中分解為葡萄糖，減少體內(nèi)為合成葡萄糖的能量損失，減少體內(nèi)氨基酸的糖異生。李徐延（2009年）對(duì)奶牛飼料中添加過瘤胃葡萄糖發(fā)現(xiàn)，過瘤胃葡萄糖有利于提高產(chǎn)奶量，添加200克和300克過瘤胃葡萄糖能提高血糖水平，改善奶牛能量負(fù)平衡。

2.2 過瘤胃脂肪

過瘤胃脂肪能保證大部分脂肪不在瘤胃中溶解，不僅不影響瘤胃微生物發(fā)酵，還可在真胃和十二指腸中消化利用。通過添加過瘤胃脂肪減少對(duì)瘤胃微生物影響，提高不飽和脂肪酸有效利用，調(diào)控乳脂組成，降低飼料精料比例以減少成本，并對(duì)奶牛繁殖性能產(chǎn)生有利影響。國(guó)內(nèi)外過瘤胃脂肪種類較多，主要有包被油脂類、膠囊保護(hù)脂肪、氫化脂肪、皂化脂肪和脂肪酸化合物等。張小豹（2013年）研究發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)后30～90天奶牛飼料中添加過瘤胃脂肪，能顯著提高奶牛產(chǎn)奶量和乳脂率，顯著降低血漿非酯化脂肪酸（NEFA）含量，在添加初期能提高胰島素含量（P<0.05）。

2.3 過瘤胃氨基酸

飼料中的氨基酸不能滿足反芻動(dòng)物高產(chǎn)的營(yíng)養(yǎng)需要，且部分必需氨基酸被瘤胃微生物所利用產(chǎn)生菌體蛋白，降低奶牛限制性氨基酸進(jìn)入后消化道的含量，因此通過某種方式將所需氨基酸修飾或保護(hù)起來，使其到達(dá)真胃和小腸中發(fā)揮營(yíng)養(yǎng)效用，這類氨基酸被稱為過瘤胃氨基酸。唐慶鳳（2011年）試驗(yàn)表明，在泌乳水牛飼料中添加過瘤胃蛋氨酸和過瘤胃賴氨酸可節(jié)約蛋白質(zhì)飼料，顯著提高產(chǎn)奶量、乳糖率和乳蛋白率，利于提高生產(chǎn)性能，改善乳品質(zhì)。

2.4 過瘤胃維生素

由于維生素及類維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在反芻動(dòng)物瘤胃中降解率高、利用率低等缺點(diǎn)，一些飼料添加劑企業(yè)生產(chǎn)出過瘤胃的維生素及其他過瘤胃營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以滿足奶牛的生理需要。反芻動(dòng)物生產(chǎn)中主要用到的過瘤胃維生素及類維生素主要有維生素A、D以及煙酸、膽堿等過瘤胃營(yíng)養(yǎng)添加劑。過瘤胃維生素A能增強(qiáng)奶牛免疫機(jī)能，改善抗氧化功能。添加過瘤胃維生素D能預(yù)防圍產(chǎn)期奶牛的低鈣血癥。添加過瘤胃煙酸能顯著提高產(chǎn)奶量，在奶牛生產(chǎn)中獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。添加過瘤胃膽堿能顯著提高產(chǎn)奶量，降低血清NEFA和β-羥丁酸（β-OHB）含量，有利于緩解奶牛負(fù)能量平衡狀態(tài)。