蛋白質(zhì)溶解性與反芻動(dòng)物瘤胃微生物對(duì)降解蛋白質(zhì)的分析

夏蘭

（河北省棗強(qiáng)縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 053100）

在單胃動(dòng)物中，可以根據(jù)其消化率及能滿足家畜特定氨基酸需要的能力對(duì)蛋白質(zhì)價(jià)值進(jìn)行評(píng)定。但在反芻動(dòng)物中，如果希望獲得蛋白質(zhì)的最佳利用，由于在前胃發(fā)生微生物發(fā)酵，使蛋白質(zhì)需要量的確定更為復(fù)雜。

1 瘤胃微生物對(duì)蛋白質(zhì)降解的作用

在多數(shù)情況下，瘤胃微生物提供的蛋白質(zhì)可以為處于中等生產(chǎn)力水平的家畜提供組織所需的足夠蛋白質(zhì)。但對(duì)于青年、快速生長家畜及高產(chǎn)奶牛來說，情況似乎并非如此，這兩類反芻動(dòng)物對(duì)某些氨基酸的需要量可能要高于微生物所能提供的數(shù)量。試驗(yàn)已經(jīng)證明，通過向真胃和十二指腸灌注完整蛋白質(zhì)或不同氨基酸，可使處于試驗(yàn)條件下的家畜產(chǎn)毛、產(chǎn)奶量或幼畜的生長都出現(xiàn)顯著增加。

對(duì)于那些對(duì)某些限制性氨基酸需要量較高的家畜來說，可以通過給瘤胃微生物提供充足的氮（對(duì)瘤胃細(xì)菌主要是氨），并使過量的飼糧蛋白質(zhì)在腸道中消化吸收，實(shí)現(xiàn)氮的高效利用。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，飼料中的某些蛋白質(zhì)必須能逃過微生物的降解，而在腸道中消化。未在瘤胃中降解的可消化蛋白質(zhì)稱為過瘤胃蛋白質(zhì)（或瘤胃惰性蛋白質(zhì)）。更確切地說，這一術(shù)語應(yīng)只適用于經(jīng)過食道溝且確實(shí)通過瘤胃的蛋白質(zhì)。只有能快速通過瘤胃或不能被瘤胃微生物代謝的蛋白質(zhì)才能逃脫瘤胃微生物的降解。未降解蛋白質(zhì)、可降解蛋白質(zhì)、過瘤胃蛋白質(zhì)等這些概念通常用于肉牛和奶牛的飼糧配制。

到達(dá)胃腸道后段的蛋白質(zhì)是瘤胃合成的微生物蛋白質(zhì)和未經(jīng)瘤胃降解的飼料蛋白質(zhì)的總和。后者受很多因素的強(qiáng)烈影響，其中包括飼料中各組分氮的溶解性、采食飼料顆粒大小（小顆粒通過瘤胃的速度更快，因此在瘤胃中消化數(shù)量更少）、瘤胃消化速度（受顆粒大小及對(duì)消化抵抗力的影響），以及飼養(yǎng)水平（高飼養(yǎng)水平使得飼料以更快的速率通過瘤胃，從而減少潛在的消化程度） 等。

各種飼料或飼料間蛋白質(zhì)各組分的溶解性和利用率存在很大變異。粗飼料和青貯飼料中有（31±15） %的氮為NPN，它們可以被瘤胃微生物迅速代謝。有（32±16） %的為不溶解的葉蛋白，其代謝速度較慢。來自植物其他部分的不溶蛋白質(zhì)占（12±5） %，在瘤胃中的代謝較慢。還有（18±4） %的氮不能被微生物利用，它們大部分與木質(zhì)素-纖維復(fù)合物相結(jié)合。一些動(dòng)物產(chǎn)品中的蛋白質(zhì)，如角蛋白，除非在濕熱條件下經(jīng)充分蒸煮使這些蛋白質(zhì)部分地水解和打斷二硫鍵，否則，幾乎完全不能被消化。

2 降低蛋白質(zhì)溶解的方法

有研究者已嘗試了多種方法測(cè)定蛋白質(zhì)的溶解度（包括用熱水或冷水、瘤胃液、緩沖液、堿或酸溶液進(jìn)行浸提，用胃蛋白酶消化，通過瘤胃瘺管動(dòng)物將尼龍袋或滌綸袋在瘤胃中懸浮等），但從以往結(jié)果來看，首要考慮的是將非蛋白氮化合物從蛋白質(zhì)中區(qū)別開來，分別定量測(cè)定，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)營養(yǎng)學(xué)家們相信，所有可溶性非蛋白氮基本上都在瘤胃中代謝掉。大部分飼料原料含有快速降解蛋白質(zhì)、慢速降解蛋白質(zhì)、不可利用的蛋白質(zhì)和其他含氮的非蛋白氮。此外，也有證據(jù)表明，一些在緩沖液中不溶的蛋白質(zhì)可能會(huì)在瘤胃中迅速降解，而一些可溶性蛋白質(zhì)的降解速度較慢。此外，在不同類型的溶液中，蛋白質(zhì)的溶解度差異很大。因此，確定蛋白質(zhì)溶解度，并將其與瘤胃利用程度相聯(lián)系的方法有待進(jìn)一步完善。

粗飼料中蛋白質(zhì)溶解度通常是在繁茂的未成熟植物中最高，隨著植物的成熟而逐漸降低。烘干處理，尤其是加熱烘干，常常導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)中蛋白質(zhì)溶解度降低，這是由于蛋白質(zhì)變性的緣故。有時(shí)也可能專門通過加熱飼料使其某些成分聚合或變性，從而使蛋白質(zhì)溶解度降低。這一方法通常用來增加大豆餅粕過瘤胃潛力。熱處理能降低蛋白質(zhì)的瘤胃降解率，部分原因是處理封閉了微生物酶的活性位點(diǎn)，另外的原因是處理降低了蛋白質(zhì)溶解度。如果加熱過度，還會(huì)引起棕色反應(yīng)（或美拉德反應(yīng)），造成蛋白質(zhì)的氨基與碳水化合物間形成復(fù)合物，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)溶解度降低。盡管這種產(chǎn)品未必不能溶解，但可能完全不被消化。這種產(chǎn)品可以根據(jù)其酸性洗滌纖維不溶氮（ADF 結(jié)合氮） 含量的增加而被檢測(cè)出來。用甲酸、單寧、酸、堿或醇處理飼料也可以起到降低蛋白質(zhì)溶解度的作用。如果添加不過量，這些化學(xué)藥品可以抑制瘤胃降解程度，從而保證有足量的蛋白質(zhì)在小腸內(nèi)消化。隨蛋白質(zhì)溶解度的降低，ADF 結(jié)合氮的數(shù)量通常會(huì)增加。有研究人員曾用碳酸氫鈉-磷酸鹽緩沖液處理飼料蛋白質(zhì)，結(jié)果表明，可溶性氮含量在4.1% （干啤酒糟） 到53.1% （燕麥） 之間變動(dòng)。但除燕麥和花生餅粉外，大部分可溶性物質(zhì)都被歸到可溶性NPN 之中。

3 小結(jié)

討論蛋白質(zhì)溶解度這一問題的主要原因是幫助我們了解在什么條件下可溶性氮源（如尿素） 可以被動(dòng)物最大限度地利用，以及在何時(shí)飼喂瘤胃未降解蛋白質(zhì)對(duì)我們有益。有關(guān)文獻(xiàn)很多，但目前對(duì)其并沒有闡明清楚，因?yàn)楦鞣N具有不同蛋白質(zhì)溶解度的飼糧之間的試驗(yàn)結(jié)果是互相矛盾的。通常，給家畜飼喂含低蛋白溶解度的飼糧時(shí)，家畜產(chǎn)奶量較高，或者增重速度或氮存留量都有改善。