賴氨酸對泌乳奶牛生產(chǎn)性能的影響

毛家真，楊金勇，王俊紅，王艷明，俞佳妃，崔艷軍，王翀*

（1.浙江農(nóng)林大學(xué)集賢學(xué)院動物科技學(xué)院動物醫(yī)學(xué)院/浙江省畜禽綠色生態(tài)健康養(yǎng)殖應(yīng)用技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/動物健康互聯(lián)網(wǎng)檢測技術(shù)浙江省工程實(shí)驗(yàn)室，杭州311300；2.浙江省畜牧技術(shù)推廣與種畜禽監(jiān)測總站，杭州310021；3.浙江大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院，杭州310058；4.建明（中國）科技有限公司，廣東珠海519040）

蛋白質(zhì)是反芻動物日糧中重要的限制性營養(yǎng)成分之一，而小腸可以吸收的氨基酸數(shù)量種類決定了蛋白質(zhì)的生物學(xué)價值[1]。氨基酸作為合成蛋白質(zhì)的基本單位，在反芻動物正常生長發(fā)育、繁殖和泌乳等生命活動中起重要作用。賴氨酸是反芻動物體內(nèi)最重要的限制性必需氨基酸之一，在飼料中的含量常常較低，且動物自身往往不能合成，必須通過外源補(bǔ)充才能滿足動物的需要。賴氨酸是合成體蛋白和乳蛋白的重要前體物質(zhì)，增加泌乳奶牛的小腸賴氨酸供應(yīng)量可在一定程度上提高采食量、產(chǎn)奶量以及乳蛋白的含量[2]。由于僅僅通過高蛋白日糧或游離氨基酸的飼喂無法使奶牛的生產(chǎn)性能達(dá)到理想狀態(tài)，因此現(xiàn)在研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到瘤胃保護(hù)性氨基酸上，在奶牛日糧中添加過瘤胃保護(hù)賴氨酸可提高日糧蛋白質(zhì)的利用率，提高生產(chǎn)性能，減少氮的排放。

1 賴氨酸的理化特性與合成代謝

賴氨酸為R基堿性氨基酸，其分子式為C6H15N2O2，通常帶正電荷。L-賴氨酸為白色或近乎于白色的結(jié)晶粉末，易溶于水，微溶于醇，不溶于醚。賴氨酸是代謝蛋白質(zhì)的最限制性氨基酸之一，屬于必需氨基酸，在動物體內(nèi)的合成量有限，主要來源于日糧供給，而賴氨酸代謝的主要場所是肝臟。賴氨酸代謝的主要途徑是通過賴氨酸α-酮戊二酸還原酶來實(shí)現(xiàn)的，最后轉(zhuǎn)化為α-氨基乙酸，從而參與機(jī)體的蛋白質(zhì)與脂肪合成代謝。

2 泌乳奶牛的賴氨酸需要量

代謝蛋白質(zhì)是指進(jìn)入小腸的可消化瘤胃未降解蛋白和瘤胃微生物蛋白[3]。L.E.Armentano等[4]研究發(fā)現(xiàn)，代謝蛋白質(zhì)的數(shù)量和質(zhì)量對泌乳奶牛的產(chǎn)奶量有著重要影響，其中賴氨酸是代謝蛋白質(zhì)最限制性的氨基酸。當(dāng)前關(guān)于奶牛氨基酸需要量的相關(guān)研究還不明確，有些研究人員選擇析因法來確定奶牛對于氨基酸需要量的多少，另外一些研究者運(yùn)用劑量反應(yīng)法去估測當(dāng)代謝蛋白質(zhì)用于蛋白質(zhì)最大合成時所需要的氨基酸量。研究表明，代謝蛋白質(zhì)中賴氨酸的預(yù)測含量為4.33%～9.83%。通過大量試驗(yàn)得出賴氨酸“具體”含量為6.67%，在預(yù)測范圍之內(nèi)。通過日糧來提高代謝蛋白質(zhì)中賴氨酸的含量可以滿足需要，從而有效提高產(chǎn)奶量。因此，很有必要進(jìn)行確定代謝蛋白質(zhì)中賴氨酸的需要量和提高小腸代謝賴氨酸供應(yīng)量的研究。

3 對賴氨酸的保護(hù)技術(shù)

為滿足小腸的有效吸收，需使瘤胃保護(hù)性氨基酸達(dá)到平衡狀態(tài)。由于賴氨酸具有特殊的理化性質(zhì)，通過大量對于賴氨酸的過瘤胃保護(hù)技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，目前針對賴氨酸的保護(hù)技術(shù)通常會選擇物理保護(hù)法和化學(xué)保護(hù)法。物理保護(hù)法主要是選擇包被賴氨酸的方法，包括利用聚合物包被賴氨酸、利用脂肪包被賴氨酸、利用殼聚糖包被賴氨酸等，以及選擇熱處理或酵母富集氨基酸的方式對賴氨酸進(jìn)行保護(hù)?；瘜W(xué)保護(hù)法主要有：①氨基酸類似物。如采用液態(tài)蛋氨酸羥基類似物，作為一種具有活性的蛋氨酸源，在奶牛日糧中添加能顯著提高乳脂、無脂固形物和蛋白質(zhì)含量。②氨基酸金屬螯合物。

王星凌等[5]在研究降低日糧蛋白質(zhì)含量和添加過瘤胃保護(hù)賴氨酸對提高奶牛生產(chǎn)性能的影響中指出，在高產(chǎn)奶牛日糧中添加過瘤胃保護(hù)賴氨酸可以提高產(chǎn)奶量。楊志強(qiáng)等[6]研究結(jié)果表明，在奶牛日糧中添加過瘤胃保護(hù)賴氨酸不但能提高日糧蛋白質(zhì)的利用率和經(jīng)濟(jì)效益，同時還能減少氮的排放。劉曉牧等[7]研究發(fā)現(xiàn)，要使奶牛保持較高的產(chǎn)奶量，不能單靠過瘤胃蛋白。僅使用過瘤胃蛋白存在以下的局限性：第一，通過非降解蛋白質(zhì)的使用來代替原先的降解蛋白會導(dǎo)致微生物蛋白的合成受限，從而使能夠進(jìn)入小腸的微生物蛋白數(shù)量下降；第二，代謝蛋白質(zhì)的氨基酸組成不平衡會使奶牛的產(chǎn)奶量受影響；第三，過瘤胃蛋白在小腸內(nèi)無法達(dá)到完全的消化吸收；第四，由于過瘤胃蛋白的來源不同，可能導(dǎo)致在消化時發(fā)生相互抑制的作用，降低原本的營養(yǎng)價值；第五，當(dāng)瘤胃內(nèi)環(huán)境發(fā)生改變時，微生物的合成效率減緩，食物過腸道速度加快時對瘤胃蛋白質(zhì)的功效也會有影響。因此對于賴氨酸的過瘤胃保護(hù)技術(shù)仍需進(jìn)一步的研究。

4 賴氨酸對泌乳奶牛生產(chǎn)性能的影響

過往關(guān)于奶牛蛋白質(zhì)營養(yǎng)需要的研究，確定了賴氨酸是合成乳蛋白的限制性氨基酸，并且對于賴氨酸的需要量也做了相應(yīng)的研究。

4.1 提高產(chǎn)奶量及乳蛋白含量

大量研究結(jié)果表明，賴氨酸能夠限制奶牛產(chǎn)奶量。C.G.Schwab等[8]在比較代謝蛋白質(zhì)、賴氨酸、蛋氨酸對奶牛產(chǎn)奶量的影響試驗(yàn)中指出，賴氨酸對產(chǎn)奶量和乳蛋白含量的影響最大。王星凌等[9]在研究日糧賴氨酸含量對奶牛產(chǎn)奶性能的影響中發(fā)現(xiàn)，奶牛日糧蛋白質(zhì)從14.1%適當(dāng)降到12.6%，日糧賴氨酸水平保持在0.60%，奶牛產(chǎn)奶量不受影響，乳蛋白含量有上升趨勢；奶牛日糧賴氨酸水平從0.68%降到0.45%，無論日糧蛋白質(zhì)水平是否變化，奶牛產(chǎn)奶量均下降，充分說明賴氨酸限制奶牛產(chǎn)奶量及乳蛋白含量。H.L.Robinson等[10]試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)奶牛日糧中補(bǔ)加過瘤胃蛋氨酸和賴氨酸后，其乳蛋白和乳脂肪含量大量增加；泌乳前期、中期奶牛補(bǔ)飼12 g·d-1瘤胃保護(hù)性蛋氨酸或24 g·d-1的賴氨酸后，能夠顯著提高奶牛乳脂率[11]，因此說飼料中過瘤胃蛋白的賴氨酸數(shù)量和蛋氨酸數(shù)量與過瘤胃氨基酸的補(bǔ)飼量有關(guān)。

4.2 提高乳糖含量及乳干物質(zhì)含量

李呂木等[12]進(jìn)行了泌乳奶牛飼喂包被賴氨酸對生產(chǎn)性能及乳成分的影響試驗(yàn)結(jié)，果表明包被賴氨酸的添加對于產(chǎn)奶量的增加以及乳品質(zhì)的改善均有促進(jìn)作用，當(dāng)添加0.6%的包被賴氨酸時，奶牛的平均日產(chǎn)奶量以及4%校正乳產(chǎn)量、乳蛋白、乳脂、乳糖及總固形物的含量呈現(xiàn)最佳，其中日均產(chǎn)奶量和校正乳產(chǎn)量分別比對照組提高6.8%和10.8%。吳東等[13]試驗(yàn)表明，向泌乳奶牛精料中添加0.16%蛋清包被賴氨酸，可有效提高乳品質(zhì)量，其中乳糖含量會顯著提高。李戍江等[14]試驗(yàn)表明添加包被蛋氨酸和賴氨酸可以使全乳干物質(zhì)含量分別增加0.43和0.51百分點(diǎn)，提高幅度分別為3.4%和4.0%。

4.3 提高奶牛免疫力和降低牛奶體細(xì)胞數(shù)

現(xiàn)有研究表明，向奶牛日糧中添加賴氨酸鋅、蛋氨酸鋅可以有效提高奶牛免疫機(jī)能并且降低牛奶體細(xì)胞數(shù)。美國伊利諾大學(xué)的研究表明，給每頭奶牛每天補(bǔ)充蛋氨酸鋅40 mg，可使腐蹄病的發(fā)生率下降，蹄葉炎、軟蹄病、蹄踵裂及蹄部潰瘍等均有改善。當(dāng)奶中的體細(xì)胞數(shù)增多或奶牛出現(xiàn)蹄病時，可對奶牛每日飼喂蛋氨酸鋅，以此來降低奶中的體細(xì)胞數(shù)，改善蹄病。并且向奶牛日糧中添加部分氨基酸螯合物可以促進(jìn)氨基酸和礦物質(zhì)的吸收，有效提高奶牛的免疫能力，促進(jìn)奶牛健康。

5 結(jié)語

近年來，雖然對于除賴氨酸之外的其他限制性氨基酸的研究也逐漸深入，但仍然沒有直接證據(jù)能夠證明其他限制性氨基酸與賴氨酸相比具有更好的限制效果。日糧中過瘤胃賴氨酸的添加，是滿足反芻動物對限制性氨基酸需要的基礎(chǔ)，同時還能增加小腸可利用氨基酸的供給，提高奶牛的生產(chǎn)性能。此外，在奶牛日糧中添加過瘤胃保護(hù)氨基酸可以提高其生產(chǎn)性能如產(chǎn)奶量、乳蛋白率和乳脂率等，降低生產(chǎn)成本，增加奶牛養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益，而且對緩解蛋白質(zhì)飼料資源緊缺的現(xiàn)狀、保護(hù)環(huán)境具有重要意義。但在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用上，賴氨酸仍存在一些待解決的問題：第一，對氨基酸過瘤胃方法仍需進(jìn)一步研究，尋找到能夠大規(guī)模應(yīng)用在動物生產(chǎn)上的方法；第二，要確定氨基酸的適宜添加量、添加時期以及不同類型氨基酸之間的相互比例，以期能達(dá)到最佳的使用效果。