肉羊蛋白質(zhì)需要量評價方法及參數(shù)研究進(jìn)展

■富麗霞 馬 濤 成述儒 刁其玉*

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點實驗室，北京100081；2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，甘肅蘭州730070）

我國羊品種資源豐富，養(yǎng)羊業(yè)歷史悠久。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步以及人類對畜產(chǎn)品需求量的不斷擴(kuò)增，我國養(yǎng)羊業(yè)由傳統(tǒng)的小群散養(yǎng)放牧向集約化舍飼過渡，以高效利用區(qū)域優(yōu)勢資源、合理控制生產(chǎn)成本為特點的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；B(yǎng)殖模式得到不斷發(fā)展[1]。飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)是規(guī)?；s化養(yǎng)殖模式的基礎(chǔ)，是科學(xué)制定飼料配方的依據(jù)，它是由研究者根據(jù)動物的種類、性別、年齡、飼養(yǎng)水平等大量的飼養(yǎng)試驗結(jié)果，結(jié)合實際飼喂動物過程的經(jīng)驗總結(jié)，將不同動物對每種營養(yǎng)物的需求量作出科學(xué)合理的規(guī)定[2]。蛋白質(zhì)不僅是飼料中重要的營養(yǎng)成分之一，也是制定飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵因子，在動物營養(yǎng)學(xué)研究中的地位是舉足輕重、不可替代的。動物在各個生長階段對蛋白質(zhì)的需要量不同。本文主要對肉羊的蛋白質(zhì)需要量及研究方法做一綜述。

1 肉羊蛋白質(zhì)需要量評價體系

動物機(jī)體的營養(yǎng)物質(zhì)組成與日糧中的物質(zhì)差異相當(dāng)大。動物采食的日糧蛋白質(zhì)在其體內(nèi)經(jīng)過降解與合成，最終變成能被動物消化的物質(zhì)，成為動物機(jī)體的組成部分。與豬、家禽等單胃動物相比，牛、羊等反芻動物因瘤胃的功能對于蛋白質(zhì)的利用具有特殊性。從粗蛋白質(zhì)到可消化蛋白質(zhì)，再到近年來研究者提到的可代謝蛋白質(zhì)，反芻動物對蛋白質(zhì)利用的衡量標(biāo)準(zhǔn)不斷完善。

粗蛋白質(zhì)（CP）是評定飼糧配方及營養(yǎng)價值的基礎(chǔ)指標(biāo)，是最早使用的評價飼料營養(yǎng)物質(zhì)含量的指標(biāo)之一，飼料中CP含量可根據(jù)N×6.25計算得到。實驗室主要通過經(jīng)典的凱氏定氮法測定飼料中的含氮量，該方法操作簡單，測定結(jié)果比較準(zhǔn)確，應(yīng)用較普遍。反芻動物由于瘤胃的存在以及采食的大多數(shù)飼料中非蛋白氮（NPN）的比例較大，在利用飼料的營養(yǎng)價值方面比較復(fù)雜。CP體系忽視了反芻動物瘤胃微生物利用日糧營養(yǎng)成分的重要性，未能考慮反芻動物對飼料中降解氮的需要量，將真蛋白和NPN的營養(yǎng)價值未能區(qū)分開[3]，不能從本質(zhì)上反映反芻動物消化利用日糧蛋白質(zhì)的效果。

可消化粗蛋白（DCP）是一種以反芻動物采食的飼糧在其瘤胃中的降解率為基礎(chǔ)的蛋白質(zhì)評定體系。DCP 體系綜合考慮了飼料的營養(yǎng)成分和動物的生理消化特點，但是隨著研究的深入，反芻動物瘤胃微生物可以利用日糧中的氮源及其他營養(yǎng)物質(zhì)合成瘤胃微生物蛋白質(zhì)（MCP）被宿主利用，瘤胃微生物在分解合成蛋白質(zhì)的過程中，將采食的飼料蛋白質(zhì)的特性有所改變，繼而改變了對飼料蛋白質(zhì)的消化利用性。日糧中的NPN在動物體內(nèi)的消化率非常高，也會生成動物不消化的微生物蛋白質(zhì)，DCP 體系未考慮NPN在瘤胃中的降解及合成的MCP[3]，未能將MCP和瘤胃非降解蛋白質(zhì)（UDP）區(qū)分開。

可代謝蛋白質(zhì)（MP）是繼CP和DCP體系提出的以小腸蛋白質(zhì)為核心的蛋白質(zhì)評價體系，該體系將瘤胃微生物對日糧蛋白質(zhì)的利用情況以及宿主對采食的飼料蛋白質(zhì)的需要量都做了考慮。應(yīng)用MP體系評價飼料蛋白質(zhì)的利用效果時，主要分MCP和UDP兩部分。與CP和DCP體系相比較，MP體系能將瘤胃微生物蛋白質(zhì)關(guān)聯(lián)起來，反映反芻動物利用蛋白質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)的特殊性[4]。該體系將MCP的合成量及小腸消化率都作為重要參數(shù)，從而更有效地評價了飼料蛋白質(zhì)的利用效果，提高蛋白質(zhì)利用率，為生產(chǎn)實踐做出科學(xué)合理的指導(dǎo)。20世紀(jì)70年代以來，有很多國家和地區(qū)先后提出并應(yīng)用以MP作為反芻動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)需要量的指標(biāo)。

2 肉羊蛋白質(zhì)需要參數(shù)研究的方法

反芻動物所采食的日糧經(jīng)過瘤胃微生物的分解合成，到達(dá)真胃及小腸的飼料蛋白質(zhì)稱為小腸中的MP，由MCP、UDP 和微量內(nèi)源蛋白質(zhì)（ECP）三部分構(gòu)成。MCP 是由反芻動物瘤胃中的微生物利用日糧中的營養(yǎng)組成成分蛋白質(zhì)、碳水化合物等分解發(fā)酵合成的微生物合成蛋白質(zhì)。UDP 是指動物采食的一部分飼料蛋白質(zhì)在瘤胃中未能被降解，經(jīng)過瓣胃和皺胃到達(dá)真胃及小腸的蛋白質(zhì)。ECP 是一種微量內(nèi)源蛋白質(zhì)，主要來源于反芻動物的唾液、脫落的上皮細(xì)胞以及微生物裂解物。由于ECP數(shù)量極少，一般將最后進(jìn)入小腸被吸收利用的MCP 與UDP 稱作MP，用公式MP=MCP×MCP小腸消化率+UDP×UDP小腸消化率表示，其中MCP 和UDP 可通過半體內(nèi)尼龍袋法進(jìn)行測定，研究得到MCP 小腸消化率為80%～85%[5]，UDP 小腸消化率可通過體外三步法進(jìn)行測定。

2.1 瘤胃微生物合成蛋白質(zhì)的測定

反芻動物瘤胃里含有細(xì)菌、真菌以及原蟲等三大類微生物，由于這些微生物在瘤胃內(nèi)分布復(fù)雜，導(dǎo)致對飼料的消化利用更加特殊。MCP是反芻動物小腸吸收利用飼料蛋白質(zhì)的主要來源之一，可為畜體提供50%以上所需蛋白質(zhì)，在反芻動物吸收利用蛋白質(zhì)這一新的營養(yǎng)評價體系中具有重要作用。常見的幾種估測瘤胃蛋白質(zhì)的方法有標(biāo)記物法、瘺管和食糜流通量等，其中標(biāo)記物法測定微生物蛋白質(zhì)是應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)典的方法，一般分為內(nèi)源和外源標(biāo)記物兩類。內(nèi)源標(biāo)記物主要包括氨乙基磷酸（AEP）、二氨基庚二酸（DAPA）、三磷酸腺苷（ATP）、核酸（DNA、RNA）、嘌呤以及嘧啶等微生物含有的固有物質(zhì)，外源標(biāo)記物是一些放射性或者比較穩(wěn)定的同位素，使用較廣泛的同位素有35S、15N和32P。

隨著研究的不斷深入，研究者提出了尿嘌呤衍生物法測瘤胃微生物蛋白質(zhì)[6]，該方法建立的原理是反芻動物小腸吸收的核酸主要來自于瘤胃微生物，核酸最后降解生成嘌呤衍生物從尿中排出，將排出的尿嘌呤衍生物與小腸吸收的嘌呤建立相關(guān)關(guān)系，測定分析瘤胃微生物嘌呤與總氮之間的比例,就可以估算出微生物蛋白質(zhì)產(chǎn)量。尿嘌呤衍生物法測瘤胃微生物蛋白質(zhì)克服了試驗動物安裝瘺管及一些繁瑣的試驗步驟，被廣泛應(yīng)用于反芻動物微生物蛋白質(zhì)的測定。馬濤[7]利用尿嘌呤衍生物法研究肉羊在不同采食條件下嘌呤衍生物（PD）排出量與微生物氮（MN）的關(guān)系，得出MN(g/d)=1.08×PD(mmol/d)+2.85（n=57，R2=0.80）。Funaba等[8]采用尿嘌呤衍生物法研究犢牛在不同斷奶期微生物蛋白質(zhì)產(chǎn)量的變化。利用尿嘌呤衍生物法研究了羔羊在不同營養(yǎng)水平下微生物蛋白質(zhì)產(chǎn)量的變化[9]。利用尿嘌呤衍生物法研究了不同飼糧組成對小母牛的微生物蛋白質(zhì)產(chǎn)量的影響[10]。

2.2 UDP小腸消化率的測定

UDP小腸消化率是可代謝蛋白質(zhì)這一新體系中的重要參數(shù)，它的準(zhǔn)確測定很關(guān)鍵。測定UDP小腸消化率的方法有體內(nèi)法、尼龍袋法、酶解法、模擬動物法、小腸液法以及體外三步法等方法。Hvelplund等[11]應(yīng)用移動尼龍袋法的研究結(jié)果表明，飼料樣品在瘤胃中培養(yǎng)16 h能夠反映飼料到達(dá)小腸前瘤胃的代謝狀況，這個培養(yǎng)時間對所有飼料測定UDP小腸消化率都適用。岳群等[12]應(yīng)用移動尼龍袋法和三步法的研究結(jié)果也表示飼料在動物瘤胃中培養(yǎng)16 h后飼料的瘤胃有效降解率與飼料蛋白質(zhì)消失率之間差異不顯著。Hvelptund等[13]采用真胃灌注法測定了菜籽粕、棉籽餅、豆粕、向日葵餅、椰子餅以及魚粉6種飼料在奶牛瘤胃培養(yǎng)16 h后樣品殘渣的消化率，結(jié)果顯示6種飼料的氨基酸消化率差異顯著，表明準(zhǔn)確測定單一飼料UDP小腸消化率是非常有必要的。利用瘤胃尼龍袋法結(jié)合體外“三步法”測定UDP小腸消化率主要包括尼龍袋法獲得瘤胃樣品殘渣、胃蛋白酶培養(yǎng)樣品殘渣、胰蛋白酶制劑酶解樣品殘渣等三部處理步驟，使用該方法的優(yōu)點是省時省力，操作易于標(biāo)準(zhǔn)化，而且很好地模擬了反芻動物特殊的生理條件。王燕等[14]采用移動尼龍袋法、體外三步法以及酸性洗滌不溶氮估測法對13種精料的UDP小腸消化率進(jìn)行研究測定，并將其他方法與移動尼龍袋法的測定結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析，得出改進(jìn)的三步體外法測定飼料UDP小腸消化率效果更好。岳群等[12]通過對反芻家畜的15種常用飼料的蛋白質(zhì)小腸消化率的研究，利用移動尼龍袋法結(jié)合三步法得出不同單一飼料蛋白質(zhì)小腸消化率有很大的差異，在10%～96%之間。

3 肉羊蛋白質(zhì)需要量的研究進(jìn)展

3.1 國外研究現(xiàn)狀

對于肉羊營養(yǎng)需要量的研究工作，國外一些發(fā)達(dá)國家開展比較早。NRC繼1953年首次推出綿羊的營養(yǎng)需要量后，分別于1985年、2007年對飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂與完善[15-16]。1965年，ARC對綿羊的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)做了進(jìn)一步的修改與完善，并于1980年發(fā)表了《反芻家畜營養(yǎng)需要》。AFRC于1993年進(jìn)一步完善了綿羊的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。1993年，荷蘭制定了羊的營養(yǎng)需要量及標(biāo)準(zhǔn)，此后瑞士、挪威、芬蘭和法國等國相繼制定了本國羊的營養(yǎng)需要量。1990年，澳大利亞農(nóng)業(yè)常務(wù)委員會制訂了本國的反芻動物飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，并于2007年結(jié)合本國放牧狀態(tài)實際情況，對維持需要量的估算進(jìn)一步改進(jìn)，對其飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂[17]。這些國家根據(jù)本國動物實際的營養(yǎng)需要量，制定出了適合本國動物的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。2009年，Galvani等[18]研究得出特克賽爾雜交肉羊蛋白質(zhì)需要量低于大多數(shù)營養(yǎng)體系，并確定了飼糧的消化率和MCP的合成量。Cowan等[19]研究得出，母羊在哺乳期體重往往會出現(xiàn)負(fù)增長，同時氮沉積也呈現(xiàn)負(fù)值。Robinson等[20]研究得出蛋白質(zhì)攝入水平與泌乳量之間的有相關(guān)性，即在動物食入的代謝能（ME）保持不變的情況下，飼糧中粗蛋白質(zhì)含量的高低與泌乳量呈正相關(guān)。Fernandes等[21]研究了波爾雜交山羊的凈蛋白質(zhì)（NP）需要量，結(jié)果顯示肉用山羊生長NP需要量高于確立的推薦量，也超過了之前所公布的奶山羊的需要量。

3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀

相對于國外發(fā)達(dá)國家，我國對于羊飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的研究起步晚，進(jìn)展相對緩慢。從20世紀(jì)80年開始，我國開展了一些關(guān)于羊的營養(yǎng)需要量方面的研究。梁其英等[22]從飼養(yǎng)管理、飼料配方、飼料營養(yǎng)價值評定、綿羊營養(yǎng)需要量等方面制定了新疆細(xì)毛羔羊舍飼肥育飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)及新疆綿羊常用飼料營養(yǎng)價值表。楊詩興等[23]對湖羊不同生理階段的蛋白質(zhì)需要量進(jìn)行了研究，并于1988 年制定了湖羊的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。楊維仁等[24]研究得到大尾寒羊哺乳羔羊全哺乳期粗蛋白質(zhì)維持需要量為3.7 g/（kg BW0.75·d）、可消化蛋白質(zhì)維持需要量為3.5 g/（kg BW0.75·d）、消化蛋白質(zhì)的生長需要量為每日0.196 g，補(bǔ)料期羔羊粗蛋白質(zhì)維持需要量4.0 g/（kg BW0.75·d）、可消化蛋白質(zhì)維持需要量3.37 g/（kg BW0.75·d）、可消化蛋白質(zhì)的生長需要量為0.219 g；2004 年，該團(tuán)隊又對4 月齡杜寒雜交一代的蛋白質(zhì)需要量進(jìn)行了研究[25]，得到了生長羊維持蛋白質(zhì)需要量為3.88 g/（kg BW0.75·d）。楊在賓等[26]通過研究大尾寒羊和小尾寒羊的蛋白質(zhì)代謝規(guī)律，制定出了大尾寒羊與小尾寒羊不同生理狀態(tài)下蛋白質(zhì)代謝參數(shù)58 個。梁賢威等[27]研究得到波隆雜交羔羊育肥期每增重1 g 體沉積蛋白質(zhì)需要量為0.32 g。聶海濤等[28-29]研究得到，20～35 kg杜湖雜交羔羊NPm需要量為(1 009±98)mg/（kg BW0.75·d）、日增重在300 g 時生長凈蛋白質(zhì)需要量為111～129 g/d，4～6月齡杜湖羊雜交F1 代母羔維持凈蛋白質(zhì)需要量為1.63 g/（kg SBW0.75）。樓燦等[30]研究了不同水平日糧對杜寒雜交繁殖母羊空懷期和哺乳期的維持凈蛋白質(zhì)需要量，得出飼喂梯度顯著地影響了母羊的氮沉積量，繁殖母羊在空懷期的維持凈蛋白質(zhì)需要量為269.7 mg/（kg BW0.75·d），妊娠40、100、130 d其維持凈蛋白質(zhì)需要量分別為303.7、323.4、496.2 mg/（kg BW0.75·d），哺乳20、50、80 d 3 個階段的維持凈蛋白質(zhì)需要量分別為338.0、313.6、298.2 mg/（kg BW0.75·d）。萬凡等[31]研究得到在不同飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)下，杜寒雜交肉羊氮代謝存在差異。Ma等[32]對早期斷奶杜寒雜交母羔蛋白質(zhì)需要量進(jìn)行了研究，得出NP和MP維持需要量分別是1.75、3.37 g/（kg SBW0.75）。Deng 等[33]對杜寒雜交公羔可代謝蛋白質(zhì)需要量作了研究，得出NP和MP維持需要量分別是1.64、3.89 g/（kg SBW0.75）。

4 結(jié)語

縱觀反芻動物對飼料蛋白質(zhì)的利用效果以及蛋白質(zhì)評定指標(biāo)的不斷演化，可以看出MP 最能真實客觀地反映反芻動物對蛋白質(zhì)的利用情況，但以MP 作為肉羊利用蛋白質(zhì)的評價體系的研究并不多，數(shù)據(jù)比較匱乏，不能全面地建立肉羊的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。由于我國的地域性差異，肉羊的養(yǎng)殖以及飼料的來源都具有特殊性，直接套用國外制定的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)缺乏一定的科學(xué)性，不能應(yīng)用于我國的實際生產(chǎn)過程中。所以考慮到我國實際的飼養(yǎng)條件及養(yǎng)羊業(yè)的發(fā)展，制定出我國肉羊飼料營養(yǎng)價值評定體系是非常有必要的。鑒于反芻動物不能單一飼喂精飼料，考慮應(yīng)用套算法測定精飼料在肉羊體內(nèi)的消化利用情況，結(jié)合半體內(nèi)法及體外法得出的預(yù)測因子，建立肉羊常用精飼料可代謝蛋白質(zhì)的預(yù)測模型，為制定出我國肉羊的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)提供營養(yǎng)需要參數(shù)，以便更好、更有效地評價飼料間配合效果，為飼料資源的合理利用提供科學(xué)依據(jù)。