奶牛過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)的保護(hù)及應(yīng)用進(jìn)展

趙欽君，劉大森

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150030）

奶牛過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)的保護(hù)及應(yīng)用進(jìn)展

趙欽君，劉大森*

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，哈爾濱 150030）

過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)也被稱(chēng)作瘤胃非降解蛋白質(zhì)，是指在飼料蛋白質(zhì)消化過(guò)程中未被瘤胃降解而進(jìn)入小腸的部分。過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)可以提高反芻動(dòng)物的生產(chǎn)性能，增加腸道內(nèi)優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的含量，提高蛋白質(zhì)利用率，降低氮的環(huán)境污染，是反芻動(dòng)物所需氨基酸的重要來(lái)源。文章就過(guò)瘤胃蛋白的保護(hù)方法、作用以及在生產(chǎn)中的應(yīng)用作以綜述。

過(guò)瘤胃蛋白；奶牛；生產(chǎn)應(yīng)用

近年來(lái)，飼料行業(yè)迅猛發(fā)展，而且伴隨著養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，奶牛的養(yǎng)殖模式已由過(guò)去的個(gè)體散養(yǎng)戶(hù)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹写笮宛B(yǎng)殖場(chǎng)，且趨勢(shì)日益明顯。但在我國(guó)，由于奶牛養(yǎng)殖規(guī)模化起步較晚，導(dǎo)致了在奶牛飼養(yǎng)管理水平方面存在很大缺陷。尤其飼養(yǎng)水平上，奶牛日糧中蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)水平成為奶牛是否高產(chǎn)的限制條件，國(guó)內(nèi)外的相關(guān)研究表明，過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)（RUP）的含量對(duì)奶牛等反芻動(dòng)物的生產(chǎn)水平有很大影響。反芻動(dòng)物有瘤胃這樣一個(gè)異于單胃動(dòng)物的結(jié)構(gòu)，雖沒(méi)有類(lèi)似單胃內(nèi)的消化腺，但卻是一個(gè)厭氧型的厭氧罐，其內(nèi)部的大量微生物可以將反芻動(dòng)物攝入的日糧蛋白質(zhì)（CP）和能量進(jìn)行不同層次的降解，轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑸锏鞍踪|(zhì)（MCP）和揮發(fā)性脂肪酸（VFA），而作為日糧中的CP，一部分在經(jīng)過(guò)瘤胃過(guò)程中被微生物降解，稱(chēng)為瘤胃降解蛋白質(zhì)（RDP），而另一部分則“逃離”瘤胃微生物的降解進(jìn)入小腸，稱(chēng)為瘤胃非降解蛋白質(zhì)（RUP），與MCP和內(nèi)源性的蛋白質(zhì)組成小腸代謝蛋白質(zhì)（MP）[1-2]。但在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，為提高生產(chǎn)效益而添加的日糧優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)因在瘤胃內(nèi)降解速度過(guò)快，使得進(jìn)入小腸內(nèi)的蛋白質(zhì)數(shù)量大大降低，造成經(jīng)濟(jì)損失和營(yíng)養(yǎng)流失，因此有必要對(duì)日糧蛋白質(zhì)進(jìn)行保護(hù)，提高RUP。本文就過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)的作用、保護(hù)措施以及意義和應(yīng)用作以綜述。

1 過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)的作用

蛋白質(zhì)作為奶牛最大的限制營(yíng)養(yǎng)因素之一，大部分都在瘤胃中被降解浪費(fèi)掉，大約只有30%的瘤胃未降解蛋白質(zhì)（RUP）可以被小腸吸收利用。RUP的作用主要有以下3點(diǎn)：奶牛等反芻動(dòng)物所需氨基酸的重要來(lái)源；快速生長(zhǎng)的犢牛和泌乳期奶牛的“營(yíng)養(yǎng)品”，奶牛為了維持生長(zhǎng)需要，常規(guī)日糧蛋白質(zhì)在瘤胃中被微生物降解所形成的MCP和RUP提供的氨基酸可以滿(mǎn)足其需要，但對(duì)于快速生長(zhǎng)的犢牛和高產(chǎn)泌乳牛卻需要更高的氨基酸水平，而有效提高氨基酸水平的方法就是增加RUP的含量來(lái)滿(mǎn)足其所需；RUP可有效提高氮在奶牛等反芻動(dòng)物體內(nèi)的沉積，提高豆粕等優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)飼料利用率，減少氮的環(huán)境污染，進(jìn)而提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能[3-5]。研究表明，在增加了日糧RUP含量后，可以有效提高奶牛的產(chǎn)奶性能，在存儲(chǔ)料中增補(bǔ)過(guò)瘤胃蛋白（RUP）飼喂母羊?qū)ζ洚a(chǎn)奶量有明顯影響。并且飼喂高含量RUP的飼草可使產(chǎn)奶量增加約9%，而且隨著紫花苜蓿（可以作為過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)飼料補(bǔ)充料）的增加，乳蛋白量、牛奶尿素氮、尿中的尿素氮排泄量也存在線性關(guān)系[6]。補(bǔ)飼過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)（RUP）可以直接滿(mǎn)足可回收氮的需要，還可以降低為回收和平衡機(jī)體所消耗可代謝蛋白質(zhì)的利用率[7]。

2 過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)的保護(hù)措施

過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)在奶牛養(yǎng)殖行業(yè)中尤其在規(guī)模化高效益的養(yǎng)殖場(chǎng)中占有舉足輕重的地位，提高過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)不僅可以有效的改善動(dòng)物體自身的健康狀況，增強(qiáng)機(jī)體免疫力等，在生產(chǎn)方面更是可以有效提高奶牛在泌乳期間的生產(chǎn)性能和產(chǎn)能性能。因此，做好過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)的保護(hù)，提高其在小腸內(nèi)的數(shù)量和質(zhì)量，是現(xiàn)代化養(yǎng)殖場(chǎng)所必須重視的。

2.1 過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)含量的影響因素

過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)到達(dá)小腸的數(shù)量受很多因素的影響，主要包括4個(gè)方面。

2.1.1 日糧中蛋白質(zhì)的可溶性

不可溶性或溶解性較慢的日糧蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解速率相對(duì)較低，從而隨食糜逃過(guò)瘤胃，進(jìn)入小腸。

2.1.2 在瘤胃內(nèi)的停留時(shí)間

奶牛所進(jìn)食飼料的組成及飲水量影響著食糜在瘤胃內(nèi)的停留時(shí)間，如果日糧蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則被瘤胃微生物降解的比例就提高，因而造成過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)含量過(guò)低。

2.1.3 瘤胃內(nèi)的氨濃度

如果瘤胃內(nèi)氨的濃度過(guò)高，日糧蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率就會(huì)增加，王興菊研究表明，瘤胃內(nèi)過(guò)快產(chǎn)生大量的氨通過(guò)瘤胃自身的氮素循環(huán)可以得到部分利用，而飼料中RUP可以促進(jìn)動(dòng)物以非氨的形式吸收含氮物質(zhì)[8]。

2.1.4 游離脂肪酸

日糧蛋白質(zhì)的水解受游離脂肪酸影響很大，較高濃度的游離脂肪酸可以降低蛋白質(zhì)的水解作用。此外，飼料在加工與儲(chǔ)藏運(yùn)輸過(guò)程中受到外界物理和化學(xué)性的影響也會(huì)改變?nèi)占Z蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率。

2.2 保護(hù)措施

飼喂奶牛過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)不僅可以提高產(chǎn)奶量，而且可以提升奶的品質(zhì)[9]。但日糧中所添加優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)被微生物降解是一種低效的損失營(yíng)養(yǎng)的過(guò)程，豆粕等優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率> 40%，而粗料中的CP降解率更是達(dá)到70%[10]。因此，為了最大限度的獲得RUP，很多研究者提出了眾多有效保護(hù)RUP的方法。

2.2.1 物理法

運(yùn)用物理包被的方式將豆餅、菜籽餅等優(yōu)質(zhì)蛋白類(lèi)飼料進(jìn)行包被，可有效降低瘤胃對(duì)其降解率，提高氮的沉積。包被材料一般使用全血、乳清蛋白、卵清蛋白等白蛋白物質(zhì)在飼料周?chē)纬煞雷o(hù)膜，以減少瘤胃微生物與其接觸作用。此外，在條件允許情況下，可用氨基酸、氨基酸類(lèi)似物、膽堿、淀粉、維生素等進(jìn)行包被，達(dá)到保護(hù)目的，使蛋白質(zhì)直接進(jìn)入小腸，增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收消化率[11]。

2.2.2 加熱法

對(duì)飼料蛋白質(zhì)進(jìn)行加熱處理能夠顯著提高優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的過(guò)瘤胃數(shù)量，其方法主要包括干熱、蒸汽加熱、烘焙、高壓加熱等，主要是通過(guò)高溫使蛋白質(zhì)變性，從而降低瘤胃對(duì)其降解率。但使用此方法時(shí)要注意加熱的時(shí)間和溫度，避免對(duì)氨基酸造成破壞[12]。

2.2.3 化學(xué)法

作為化學(xué)保護(hù)劑的藥品眾多，例如甲醛、單寧、乙醇、戊二醛、氫氧化鈉等，但其原理都是利用本身與蛋白質(zhì)分子間進(jìn)行化學(xué)性交叉反應(yīng)，在酸性條件下可逆的原理，降低飼料蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率。但因甲醛殘留性較強(qiáng)且影響VFA和MCP的數(shù)量，因此在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用很少[13]。

3 過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)在奶牛生產(chǎn)中的應(yīng)用

奶牛養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展，而與之密切相關(guān)的蛋白質(zhì)飼料資源卻日趨匱乏，因此，更好地利用有限的飼料蛋白質(zhì)資源，提高利用率非常重要。王登峰等研究表明，提高日糧中RUP的含量，可以增加奶牛的日產(chǎn)奶量，并且RUP水平對(duì)日平均乳脂率有顯著影響（P=0.0875）[14]。馬慧研究表明，飼喂高品質(zhì)過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)（BIO-PASS）與飼喂普通豆粕相比較，每頭奶牛平均每天的產(chǎn)奶量增加2.14 kg，乳蛋白含量提升了0.07%（P<0.05）；乳脂率增加了0.26%（P< 0.05）；乳糖含量也明顯提升。表明RUP不僅平衡了小腸氨基酸狀況，而且提高了氨基酸利用率，改善泌乳性能[15]。Gao等研究表明，向日葵籽粉、棉籽粕和玉米酒糟及其可溶物作為蛋白質(zhì)飼料時(shí)，CP中過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)分別為31.7%、61%和68%，瘤胃固態(tài)流通速率為1.84%，表明向日葵籽粉過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)在小腸的消化率較低，而玉米酒糟及其可溶物和棉籽粕則是小腸RUP較好的來(lái)源[16]。研究表明，經(jīng)過(guò)瘤胃保護(hù)處理（RP）的油菜含RUP非常高，達(dá)到0.720，在哺乳期飼喂RP油菜的每頭牛體況參數(shù)都非常高（P<0.01），并且飼喂高產(chǎn)奶牛后，在接近干奶期牛奶產(chǎn)量依然很高（P<0.01）[17]。王登峰等研究表明，將奶牛日糧蛋白質(zhì)水平降低2%，對(duì)奶牛的產(chǎn)奶量和乳成分沒(méi)有顯著影響（P>0.05），但相對(duì)提高日糧中過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)的含量則乳脂率就會(huì)顯著增加（P<0.10），對(duì)產(chǎn)奶量和乳蛋白也會(huì)有促進(jìn)作用[18]。王燕等研究表明，飼料品種不同，RUP在小腸內(nèi)的消化率也不相同，而且不同產(chǎn)地對(duì)于豆粕、大麥、米糠粕和玉米等的RUP在過(guò)瘤胃后的消化率也有影響[19]。陳艷等研究表明，牛鞭草、玉米秸稈和稻草的過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)在小腸內(nèi)消化率最高，但相互之間差異不顯著（P>0.05），高于玉米青貯、黑麥草和甘薯蔓（P<0.05）[20]。黃虎平等研究表明，用經(jīng)過(guò)甲醛處理過(guò)的豆粕按照0.5 mL·kg-1豆粕替代比例進(jìn)行替換，RUP干物質(zhì)瘤胃快速降解部分顯著下降（P<0.05）[21]。研究表明，控制奶牛大量攝入RUP，導(dǎo)致血漿尿素氮濃度和牛奶尿素氮都有所升高。因此，過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)不僅可以顯著提高奶牛的產(chǎn)奶量，增加乳蛋白質(zhì)含量，而且有助于小腸對(duì)氨基酸的吸收利用[21]。

4 小結(jié)

過(guò)瘤胃蛋白質(zhì)（RUP）對(duì)于大型養(yǎng)殖場(chǎng)和高產(chǎn)奶牛都是不可或缺的日糧蛋白質(zhì)，不僅可以有效地提高牛奶品質(zhì)、增加產(chǎn)奶量和飼料利用率，而且還能改善奶牛身體狀況和生活環(huán)境。但在我國(guó)，由于對(duì)其保護(hù)措施研究不深，導(dǎo)致了RUP利用率不是很高，進(jìn)而使得我國(guó)奶牛的健康水平相對(duì)國(guó)外偏低。因此，結(jié)合奶牛養(yǎng)殖行業(yè)的大轉(zhuǎn)型，RUP在日糧蛋白質(zhì)方面會(huì)產(chǎn)生很大的影響。

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The Protection and Application of Rumen Protected Protein in Dairy Cows

ZHAO Qinjun,LIU Dasen*
（College of Animal and Technology,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China）

Rumen escape protein,also called ruminally undegraded protein(RUP),is the part of crude protein (CP)which can't degradation by rumen and turn into the small intestine in the process of digestion of CP.RUP could improve efficiently the production property for ruminant,reduce the environmental pollution with nitrogen and in?crease the utilization of protein and increase the content of quality protein.It was the major source of amino acid for ru?minant.Due to the great advantages of RUP,the applications in production were introduced based on its virtue in this paper.

rumen escape protein;dairy cow;application

S816.4；S823

A

1001-0084（2017）03-0023-04

2017-02-09

趙欽君（1990-），男，山東濱州人，碩士研究生，研究方向?yàn)閯?dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)。

*通訊作者：教授，博士生導(dǎo)師，E-mail:dasenliu@neau.edu.cn。