奶牛的氨基酸营养

文 / 安迪苏生命科学制品（上海）有限公司

自NRC 2001年发布奶牛的营养需要量以来，奶牛日粮配方就不再仅为了满足传统的蛋白质需要，同时至少需要对日粮的首要限制性氨基酸——蛋氨酸和赖氨酸进行平衡。在开发氨基酸供应亚模型时所采用的严谨方法，以及随后对氨基酸需要量的推荐进一步充实了“理想蛋白质”的原理。现在已经可以实现奶牛日粮配方在确保日粮蛋白质得到有效利用的同时，优化产奶量及乳成分——特别是乳蛋白。这样就可使奶牛养殖者有机会通过少量增加饲料成本，生产出价值更高的产品以获得更好的投入产出比。此外，某些“潜存”的益处同样也可以为奶牛场带来效益。饲喂氨基酸平衡日粮也能对某些代谢紊乱起到预防作用，对能量平衡有正面影响，并由此而使繁殖性能得以改善。

1 氨基酸营养的益处

很多文献综述性都总结了增加日粮中可代谢赖氨酸和蛋氨酸的益处（NRC2001，Rulquin和Verite 1993，Sloan 1997）。奶牛氨基酸营养的是确认可能限制乳蛋白合成的氨基酸，在日粮中增加这些氨基酸的含量就能促进乳蛋白的合成和提高所有可吸收的氨基酸（可代谢蛋白——MP）的利用效率。在绝大多数日粮情况下，首要的2个限制性氨基酸是蛋氨酸和赖氨酸（NRC 2001）。蛋氨酸几乎总是第一限制性氨基酸，赖氨酸为第二限制性氨基酸，或几乎与蛋氨酸同等短缺，或者当蛋氨酸的供应量增加20%时成为限制性必需氨基酸。

在北美日粮中，当玉米及一些玉米副产品或酒糟类谷物是唯一的谷物类饲料时，在可代谢蛋白中赖氨酸和蛋氨酸的水平需要同时得以提高以确保效果。当日粮中的玉米是主要的谷物来源，豆粕是主要的蛋白质来源时，通常每头奶牛每增加5～10 g可代谢蛋氨酸即可增加30～70 g的乳蛋白。赖氨酸和蛋氨酸之后的限制性氨基酸仍然未确定。一些试验结果显示，组氨酸可能是第三限制性氨基酸，特别是在没有血粉饲喂的情况下。

然而，限制性氨基酸顺序确定的实际意义在当今仍然是一个学术问题。用现有的饲料原料，即使要满足动物对赖氨酸和蛋氨酸预计需要量的90%仍然是较为困难的。除非蛋氨酸和赖氨酸水平能够得到进一步提高，否则蛋氨酸或赖氨酸的效果是不会受到其它限制性氨基酸的影响。

1.1 提高产奶性能

Garthwaite等（1998年）总结了已发表的有关增加日粮中赖氨酸和蛋氨酸含量的饲喂试验。7 个试验分别在产犊后即开始或在泌乳期的第2～3 周开始并持续至少120 天。每天产奶量平均增加1.5 磅（680 g），乳蛋白每天增加80 g，乳蛋白含量平均增加0.16个百分点。在类似的5 个试验中，在妊娠期最后3 周和泌乳前期日粮中同样增加可代谢赖氨酸和蛋氨酸含量，结果显示每天产奶量增加了5 磅（2.27 kg），乳蛋白增加了112 g，乳蛋白含量增加了0.09 个百分点。在这5个试验中，每天乳脂产量增加了115 g，乳脂含量增加了0.10 个百分点。这些结果显示，平衡日粮中赖氨酸和蛋氨酸的原理同样可以应用于干奶期（妊娠后期）的日粮，从而在泌乳期获得最大的效益。

1.2 提高可代谢蛋白的利用效率

通过平衡日粮的赖氨酸和蛋氨酸来提高可代谢蛋白的利用效率是增加获利的根本原因。一般来说，奶牛的其它氨基酸都是过量供应，因而当限制性氨基酸供应量增加时，新的乳蛋白分子得以合成，从而减少了其它氨基酸的含量。从理论上解释则是提高了可代谢蛋白的利用效率。此外，如果仅仅依靠可代谢蛋白来估测氨基酸需要量，计算显示实际产奶量在90%的情况下都低于可代谢蛋白允许的产量（NRC 2001）。Schwab（2004年）研究显示，用于乳蛋白合成的可代谢蛋白的总体利用效率仅为0.64，而NRC的数值为0.67，当日粮配方考虑到赖氨酸和蛋氨酸的平衡之后，则可代谢蛋白的利用率要高于0.67。

如果认为可代谢蛋白转化为乳蛋白的效率为0.67，则应注意赖氨酸和蛋氨酸在可代谢蛋白中的含量。可代谢蛋白利用率低将对产奶产生一定的影响。一头奶牛每天生产40 kg含乳蛋白3%的牛奶，如果总的可代谢蛋白的利用率从0.67降为0.60，乳蛋白的产量预计降低10%（120 g）。120 g乳蛋白的损失等同于少产2 kg牛奶，同时，牛奶的乳蛋白含量也降低0.15 个百分点。Piepenbrink等（1999年）和McLaughlin等（2002年）的研究都证明了平衡日粮氨基酸的重要性。Piepenbrink等（1999年）用富含蛋氨酸的日粮饲喂奶牛，并用重复拉丁方设计研究了奶牛对增加赖氨酸供应剂量的反应。乳蛋白合成是以线性方式增加的，最佳的效果来自于每天增加34 g可代谢赖氨酸供应，结果是生产额外的173 g乳蛋白（2.72 kg牛奶和增加0.2%的乳蛋白）。在没有任何赖氨酸补饲、氨基酸不平衡的日粮组，用于乳蛋白合成的效率仅为0.53。采食量没有变化，因而在最佳水平的赖氨酸的补饲组，可代谢蛋白的利用效率提高到0.67。同样，MaLaughlin等（2002年）作了一个类似试验，增加可代谢赖氨酸供应量49.5 g，每天乳蛋白产量提高了217 g（提高2.04 kg牛奶和0.27 个百分点的乳蛋白含量）。

这些结果表明，当只将可代谢蛋白作为唯一的实体来确定氨基酸供应量时，事实上并没有考虑到可能的限制性氨基酸，因而产奶性能的可预测性也较差。Schwab（2004年）比较了将可代谢蛋白、可代谢赖氨酸和蛋氨酸作为产奶量、乳蛋白的预测因子。可代谢蛋白在用于预测产奶量时较为准确（r2=0.65），在预测乳蛋白上更好（r2=0.74）。一般都会认为乳蛋白会有更好的相关性，因为投入和产出都是蛋白质的形式。与可代谢蛋白相比，可代谢蛋氨酸的供应更适用于预测产奶量（r2=0.76）和乳蛋白（r2=0.81）。然而，可代谢赖氨酸的供应被证明在预测产奶量和乳蛋白时是最佳的，其r2都在0.9以上的。这个分析也显示，为了提高产奶性能预测的准确性，应至少先考虑首要的2 个限制性氨基酸。如果在设计日粮配方时也朝这个方向倾斜，将会减少在预测产奶性能方面的误差。如果在日粮配方上继续只考虑可代谢蛋白而不考虑可代谢赖氨酸和蛋氨酸，不仅奶牛的产奶性能得不到最大的发挥，而且对产奶的预测也不会准确，牛奶的乳蛋白和乳脂含量也不能得到提高，从而减少了出售牛奶所获取的利润。

废除常规的日粮配方方法，改用增加可代谢赖氨酸和蛋氨酸进行配方，不仅可以使日粮原有蛋白质水平由18%或更高降低到16.5%～17.5%，而且不会影响产奶量，同时仍可提高乳成分。

1.3 提高饲料利用率

当日粮赖氨酸和蛋氨酸平衡之后，不仅可代谢蛋白的利用率得到提高，同时总的饲料利用效率也得以提高。Hutjens（2005年）提出了一个以评定饲料利用效率为目的的计算方法，该计算结果也能作为确定饲料利用效率的一个指标。该方法是以采食的每磅干物质饲料所能生产3.5%校正乳（磅）来表示。但在对乳蛋白产量的影响同等重要时，他提出了另外一个更合适的、并能同时校正乳蛋白和乳脂的指标：3.5%校正乳脂和乳蛋白的奶产量=（12.82脂肪的量）+（7.13乳蛋白的量）+（0.323牛奶的量），单位为磅。

Garthwaite等（1998年）的7 个泌乳前期产奶性能试验的结果显示，平均饲料利用率提高了0.08（从1.85提高到1.93）。

1.4 减少代谢紊乱

高的饲料利用率本身并不一定就是一个健康日粮好的指标，如果它的代价是过快地消耗体组织的能量储备，并由此而导致代谢紊乱和延迟或损害奶牛的繁殖。但是当日粮的可代谢赖氨酸和蛋氨酸平衡之后，由于提高了对可代谢蛋白的利用率，减少了将过量氨基酸转化为尿素所需要的能量，从而可以将更多的能量用于生产。对提高饲料利用率特别是能量水平的更进一步的解释是其可能与蛋氨酸在代谢中的其它作用有关，而不仅仅简单看成是乳蛋白合成的组成成分之一。

蛋氨酸长期以来一直被认为通过其作为甲基供体的能力而对肝脏代谢具有有益的作用。一系列的试验都证明了蛋氨酸在肝脏代谢中所起的作用（Bauchart等，1998年）。蛋氨酸在合成载脂蛋白B过程中起着关键的作用，载脂蛋白B是合成超低密度脂蛋白（VLDL）的基本成分，而VLDL在肝脏中负责将甘油三酯排放到周边组织中。Durand在1992年的文章中描述了蛋氨酸和赖氨酸的这一作用机理。他们测定了整个肝脏在灌注额外赖氨酸和蛋氨酸之前和之后净的超低密度脂蛋白的出现或者消失。在灌注前和灌注后是负平衡，而在灌注期间达到了正的平衡。现在提出的假设是，该效果是由蛋氨酸在3 个不同层次所起的作用而产生的。首先，蛋氨酸是合成载脂蛋白B的基本构建单位。其次，蛋氨酸还参与了基因的表达或载脂蛋白B合成时信息RNA的翻译。最后，蛋氨酸还可作为甲基供体而有利于肝脏超低密度脂蛋白亲水膜—卵磷脂的合成。其主要效果是减少肝脏脂肪沉积的危险，避免诸如脂肪肝和酮病的出现。

2 个在泌乳第4～6 周的试验表明，奶牛到产犊时饲喂至肥胖，在泌乳开始之后饲喂限制能量的日粮。50%奶牛补饲赖氨酸和蛋氨酸，对生产性能的促进是显著的，如提高产奶量2.5 kg，提高乳蛋白2.5 g/kg，总共增加乳成分超过250 g/天。第2 个试验中，在提高产奶性能的同时在试验的第2 周也显著降低了循环中的酮体水平。这些都证明，增加赖氨酸和蛋氨酸的供应能够减少代谢紊乱的出现。

1.5 提高繁殖性能

传统经验证明，在泌乳前期对任何一个日粮的调整如果能够减少代谢紊乱和提高奶牛的能量水平就能对奶牛繁殖性能产生潜在的正面影响（Santos等2005年）。Robert等（1996年）观察到动物更好的子宫复原（动物在产后第45 天子宫恢复到正常大小的百分比）。这样就减少了每次受孕所需要的人工授精次数，但统计分析差异不显著。他们同时每3 天也测定了泌乳前期112 天牛奶中黄体脂酮的水平，结果显示奶牛饲喂平衡赖氨酸和蛋氨酸的日粮在每次成功排卵前黄体脂酮的水平都高于对照组，通常这被认为是有利于排卵的。在人工授精后连续5 天测定黄体脂酮，显示其水平也较高。高的黄体酮水平被认为是一个有利于胚胎成功着床的因素。Thiaucourt（1996年）通过生产试验（53 个农场，2000 头奶牛）也证明，饲喂富含赖氨酸和蛋氨酸日粮，奶牛首次授精和产犊的时间可以缩短5 天（P<0.1）。

通过平衡日粮氨基酸促进奶牛繁殖性能的其它原因还包括在不影响产奶性能的前提下降低日粮的蛋白质含量，可以降低奶牛血液中尿素的水平。现在已经被广泛接受的事实是，高产奶牛的血浆、血清和牛奶中尿素氮的含量与受孕率成负相关（Butler等，1996年；Ferguson等，1993年；Santos ，2005年）。Elrod等（1993年）研究发现，饲喂过量的瘤胃不可降解蛋白或者瘤胃可降解蛋白降低了青年奶牛在发情期第7 天子宫的pH值，饲喂过量的可降解蛋白通常与更低的受胎率相关。

1.6 对免疫反应的作用

蛋氨酸和赖氨酸对奶牛免疫的作用仍处于推测阶段。用绵羊血红细胞注射雏鸡试验显示，含硫氨基酸水平是确定免疫反应的一个重要因素。同样，对刚送抵育肥场进行育肥的肉牛试验显示，与对照相比，增加赖氨酸和蛋氨酸的日粮可以降低经鼻接种感染牛传染性鼻气管炎并于7 天后注射猪血红细胞的牛的直肠温度，同时伴有增强的体液免疫反应，表现为免疫球蛋白滴度（IgM）的提高（Spears et al，1996年）。

对于奶牛而言，只有一些间接的证据表明平衡日粮赖氨酸和蛋氨酸可以对免疫系统产生正面影响。Thiaucourt（1996年）对56 个农场2000 头奶牛的生产试验显示，平衡日粮赖氨酸和蛋氨酸平均可以提高乳蛋白0.13 个百分点，提高泌乳前期产奶量1.6 kg/天，可减少牛奶中的体细胞数量50000 CFU/mL。他推断一系列的因素造成了该现象，如动物的能量水平得到提高会导致总体免疫水平的改善；额外提供的蛋氨酸也增加了循环的牛磺酸水平，牛磺酸水平被认为在维护细胞膜的稳定性和抗氧化反应上具有重要作用；提高了乳头管末端的角质蛋白环（富含半胱氨酸的蛋白质）的合成，从而提高对乳腺炎症的抵抗力。

2 配方水平的确定

目前，还不能根据传统的阶乘计算法来准确界定用于维持、生长、泌乳和怀孕等每一阶段的氨基酸需要量。现在被广泛接受和较为准确的方法是由Rulquin和Verite（1993年）提出的间接反应曲线法。该方法后被NRC 2001年版所采纳。这个方法的优点是每一氨基酸的供应量与需要量的确定是相互独立的。需要量是根据估测可代谢氨基酸供应量时建立的剂量反应方法而确定的。因而需要量是依据不同的配方体系而确定的，而且不同的配方体系确定的需要量存在差异。准确来说，对于一个特定生理阶段和已确定生产水平的动物只有一个需要量，因而一个较为准确的用词应该是目标配方水平或者推荐量，而不是需要量。

图1、图2显示了用于优化乳蛋白含量而建立的赖氨酸和蛋氨酸占可代谢蛋白百分比的剂量反应曲线。最佳的蛋氨酸和赖氨酸占可代谢蛋白的百分比分别为2.4%和7.2%。如之前所指出的，这样的水平在现实中是难以达到的。赖氨酸在可代谢蛋白中所占的百分比在以玉米为基础的日粮超过6.7%是非常困难的。因而NRC在2001年的配方目标中制定了更为现实的赖氨酸和蛋氨酸占可代谢蛋白的百分比，即分别为6.66%和2.22%。

图1 可代谢蛋白（MP）中不同可代谢蛋氨酸（Met）水平对乳蛋白含量的影响

图2 可代谢蛋白（MP）中不同可代谢赖氨酸（Lys）水平对乳蛋白含量的影响

需要注重的一点是，蛋氨酸水平的确定是依赖于赖氨酸所能达到的水平。首先第一步是要尽量增加赖氨酸在可代谢蛋白中的百分比，然后再平衡蛋氨酸以达到3.04∶1的比率，以尽量提高可代谢蛋白利用率，并避免饲喂过量蛋氨酸。不同的配方体系（软件），这些目标配方水平会略有不同。如使用CNCPS或CPM软件，赖氨酸与蛋氨酸所占可代谢蛋白的目标配方水平分别为6.83%和2.19%。这是因为当同样的配方使用这2 个不同的模型时，一般来说， CNCPS与NRC相比赖氨酸占可代谢蛋白的含量会估测的较高。目标赖氨酸配方水平则必须根据最佳的赖氨酸和蛋氨酸比率来进行调整。所以当使用CNCPS或CPM模型时最佳的比率应为3.12∶1。

2.1 日粮原料的选择

首先要选用那些能最大可能促进微生物蛋白合成的原料。微生物蛋白有着最佳的氨基酸组成，而且赖氨酸和蛋氨酸的含量与乳蛋白也是最接近的。可发酵碳水化物是促成微生物蛋白合成最主要的因素。因而选择一个好的、平衡的易发酵碳水化物及高度可消化中性洗涤纤维饲料来源最为重要。同时，需要饲喂足够数量的瘤胃可降解蛋白（RDP）以使瘤胃可发酵碳水化和物得以有效地转化为微生物蛋白。Schwab等（2003年）建议RDP应至少占日粮干物质的10.5%。另外，建议微生物蛋白应至少占可代谢蛋白供应量的50%。剩余的可代谢蛋白应来源于瘤胃不可降解蛋白（RUP）。所有的RUP来源与乳蛋白相比通常都含有较低的赖氨酸或蛋氨酸，或两者皆缺。应用氨基酸配方原理成功与否的关键在于能否选择到可以真正提高赖氨酸和蛋氨酸水平的原料。不应使用那些不具有真正赖氨酸和蛋氨酸含量的原料及不具有真正意义的保护性氨基酸产品，它们只会误导对氨基酸配方原理的应用。

血粉在添加到日粮中具有最好的提高赖氨酸水平的潜力，其原因是蛋白质含量较高，瘤胃不可降解蛋白及瘤胃不可降解蛋白中赖氨酸含量也较高。添加约450 g的血粉，赖氨酸每天的供应量就可增加20 g。然而，在选择血粉或者混合类产品时，应注意确保产品的一致性并确保选用产品后能够达到预期效果。鱼粉的赖氨酸含量虽然不像血粉那样高，但是富含蛋氨酸并能提供较为平衡的氨基酸。在选择鱼粉时的注意事项与血粉相同。豆粕及保护性豆类产品同样含有高于平均水平的赖氨酸（约占粗蛋白的6.2%），将其加入到日粮中有利于提高赖氨酸含量以达到目标设定所占可代谢蛋白的比例。由于玉米酒精糟或啤酒糟的赖氨酸含量较低，应尽量减少在日粮中添加，否则会难以达到预期的赖氨酸水平。

2.2 瘤胃保护性蛋氨酸的作用

瘤胃保护性蛋氨酸并不是一个对任何日粮只有单一添加量的饲料添加剂。它们作为日粮成分应根据饲料组成进行添加。它们是浓缩的可代谢蛋氨酸来源。应在日粮的营养成分及最佳成本配方、满足目标日粮的赖氨酸和蛋氨酸水平前提下进行添加。显然，因为它们是潜在的浓缩蛋氨酸来源，准确评估商业化产品的保护技术以确定真正的蛋氨酸贡献量（生物有效性），是确保这些产品能够得到正确使用及发挥奶牛日粮最大潜力的保证。

Schwab和Ordway（2003年）综述了现有技术及不同的评定蛋氨酸供给量的方法。很多研究都把斯特敏（SmartamineTMM）作为标准产品来评判其它产品。斯特敏在饲喂后可提供600 g/kg的蛋氨酸。

研究试验证明，Mepron M85大概可以提供200～300 g/kg蛋氨酸（Berthiaume等，2000年，Blum等1999年，Olley等，2004年，Overton等，1996年，Robert等，1997年）。最近的一个试验（Olley等，2004年）提出Met-Plus大约可以提供200 g/kg蛋氨酸。爱丽美Alimet或罗迪美Rhodimet AT88，都是2-羟基-4甲硫基丁酸（蛋氨酸羟基类似物HMB），对于奶牛提供的蛋氨酸可忽略不计（Schwab和Ordway，2003年）。最多提供<50 g/kg蛋氨酸。然而，Robert等， Graulet等，（2004年）和Noziere等（2004年）的研究显示，经异丙酯化的HMB（美斯特，MetaSmartTM）可以减缓通常瘤胃微生物对HMB的快速降解并促进其被瘤胃壁的快速吸收，结果是HMB的异丙酯（美斯特）能够提供370 g/kg的蛋氨酸。虽然美斯特没有和斯特敏同样的净含量，但是美斯特很大的一个优势在于可以制粒，这是任何一个蛋氨酸包被技术产品所不能媲美的（斯特敏、Mepron M85和Met-Plus）。美斯特的另外一个优势在于除了向动物提供蛋氨酸之外，未被瘤胃壁吸收的美斯特可被瘤胃微生物降解为HMB，从而还具有促进瘤胃发酵的作用。HMB的作用在下面还会详解谈到。

采用包被技术时，每克蛋氨酸的成本约为1.7 美分。奶牛日粮中，过瘤胃蛋氨酸大约需要提供5～10 g的蛋氨酸以确保能够达到赖氨酸和蛋氨酸的平衡。如果我们用一个较小的反应，一般来说每增加1 g蛋氨酸就增加7 g乳蛋白（Sloan，2005），则一个日粮需要10 g额外的蛋氨酸使得每天每头奶牛增加70 g的乳蛋白产量。如果按每磅乳蛋白2.5 美元（5.5 美元/kg）计算，这样会使每头奶牛每天的利润增加38 美分，同时乳脂也会提高，所以每天每头奶牛的效益会提高50～60 美分。同时，通过提高可代谢蛋白的利用率，可以降低日粮中其它蛋白质饲料的用量（2%～4%），从而抵消或降低保护性蛋氨酸的成本支出。

2.3 HMB的作用

如前所述，在平衡日粮赖氨酸和蛋氨酸时，首先要尽量增加微生物蛋白的合成和贡献。虽然爱丽美Alimet和 罗迪美Rhodimet AT88中所含HMB对奶牛蛋氨酸的供应量可忽略不计，但是体外发酵罐连续培养试验显示，它可以通过提高微生物蛋白的合成以增加非蛋白氮的流通（Sloan等，2000年）。因而饲喂HMB可以增加赖氨酸在十二指肠流通蛋白中的含量，同时也提供了一个进一步优化日粮蛋白水平的途径和方法。在日粮中添加HMB的益处主要是对乳脂的影响（大约50%发表的文章观察到对乳脂的正面影响），在一些研究中也对产奶量有正面的影响（Rode等，1997年；Overton，2002年），但是乳蛋白很少有提高的。

HMB在瘤胃中的作用是复杂的，其确切的作用机理还没有确定。但是HMB还是显示出会对瘤胃挥发性脂肪酸的组成（VFA），纤维素的消化、微生物脂类的合成、纤毛原虫的数量以及微生物蛋白的合成效率产生影响。这些效果是与添加剂量相关的（Sloan等，2000年；Overton，2002年）。占干物质采食量0.10%的HMB具有最佳的效果。

3 优胜组合——最佳配方选择

氨基酸配方最主要是对乳蛋白的影响，而HMB主要是对乳脂的作用，在实际应用中结合两者则可以提高产奶量及乳成分。我们把这两者的结合称为“优胜组合”。

Noftsger和St Pierre（2003年）的研究显示，4 个最主要的因素可以对产奶性能产生显著影响：①日粮中可代谢蛋白水平；②日粮中瘤胃不可降解蛋白在小肠中的消化率；③日粮赖氨酸和蛋氨酸的平衡；④添加HMB对瘤胃发酵的促进作用。

表1 不同日粮蛋白水平、不同瘤胃不可降解蛋白消化率及不同赖氨酸和蛋氨酸水平对产奶性能的影响

他们比较了4 种日粮。对照组日粮使用传统的粗料（牧草）和精料进行配方以获取足够的可代谢蛋白，以猪肉粉为瘤胃不可降解蛋白来源。第2个日粮按对照日粮进行配制，但选择小肠高消化率的动物蛋白来替代猪肉粉。这2 个日粮含粗蛋白18.3%。第3个日粮选用和第2 个日粮相同的原料，但降低了瘤胃不可降解蛋白和可代谢蛋白的浓度，总的日粮粗蛋白含量为16.9%。日粮2和3的赖氨酸在可代谢蛋白中的含量约为6.6%，但蛋氨酸的含量严重不足（<1.8%的可代谢蛋白）。日粮4是在日粮3的基础上添加过瘤胃蛋氨酸并平衡赖氨酸和蛋氨酸水平。日粮4的另外一个变化是按干物质采食量的0.10%添加HMB以确保最佳的微生物蛋白的合成（表1）。

这个试验很好地体现了瘤胃不可降解蛋白小肠消化率的重要性。用其它动物蛋白替代猪肉粉导致了额外生产5.4 kg牛奶，虽然部分效果是由于增加的1.6 kg干物质采食量产生的，但是，为了使蛋白质的投入更为经济而降低日粮蛋白水平到16.9%，同时也降低了瘤胃可降解蛋白和可代谢蛋白水平。其结果是增加的5.4 kg产奶量有3.3 kg丢失了。这一损失通过平衡低蛋白日粮的赖氨酸和蛋氨酸水平和添加HMB而得以弥补。事实上，饲喂日粮4的奶牛组不仅仅是产奶量的增加，而且乳成分也同样得到提高。与效果第2 好的组相比，日粮4组增加了40 g的乳脂和60 g的乳蛋白。根据可代谢蛋白预测的产奶量同样证明了氨基酸平衡的组的日粮蛋白质得到了更有效地利用。NRC 2001软件只预测该日粮可支持39.5 kg的产奶量，但是实际该组的产奶量达46.6 kg。降低的牛奶尿素氮水平和可代谢蛋白负平衡反映了对可代谢蛋白的利用率高于平均估算的0.67，而可代谢蛋白的供应相对于需求并不是不足。

Sylvester等（2003年）的试验也同样证明了限制性氨基酸对产奶性能和饲料蛋白利用率的提高（表2）。在他们的试验中，美斯特替代了斯特敏作为蛋氨酸来源，因为使用美斯特还额外提供了可以促进瘤胃发酵的HMB。他们的试验显示，单独饲喂HMB对产奶量和乳脂都有好的效果，而通过美斯特平衡日粮的赖氨酸和蛋氨酸显著提高了产奶量和乳成分，但是最好的效果组（提高产奶量3.5 kg，乳脂230 g和159 g乳蛋白）是额外增加了HMB，以达到日粮的0.11%。

表2 HMB和美斯特添加到赖氨酸充足的日粮中对产奶性能和乳成分的影响

表3 使用不同配方模式的效果预测

4 应用氨基酸原理配方的实际应用

掌握了氨基酸营养的原理之后，应如何将其应用于实践以提高奶牛的营养和增加奶牛生产者的经济回报？表3提出了3种方案。

例1，奶牛没有达到预期的表现——产奶量和乳成分都表现不佳。在这种情况下，解决办法应至少维持目前日粮的可代谢蛋白水平，尽最大可能使可代谢赖氨酸和蛋氨酸达到可操作的目标水平，同时确保HMB的水平达到日粮干物质的0.10%，以提高产奶量和乳成分。这样可能会增加20～40 美分/头·天的饲料成本，但是在扣除成本之后的盈余可能会达到40～100 美分/头·天。例2，奶牛的产奶量较高，但是乳成分不理想，同时日粮的蛋白质含量较高。在这种情况下，可以通过调整配方以达到目标赖氨酸和蛋氨酸水平，从而提高可代谢蛋白的利用率，同时增加HMB来降低日粮中可代谢蛋白（或瘤胃不可降解蛋白）的水平。该种情况可维持产奶量，同时提高乳成分。由于提高赖氨酸和蛋氨酸水平而带来的额外的饲料成本增加可通过降低日粮的瘤胃不可降解蛋白水平而抵消。例3，在不增加日粮成本的情况下提供一个更好的日粮。日粮的赖氨酸和蛋氨酸水平可以中等程度地进行调整，此差异仍可达到提高乳蛋白的效果。

如果根据赖氨酸和蛋氨酸水平对日粮进行调整，怎么会知道该调整是否会达到预期的效果？通常当对一个日粮根据赖氨酸和蛋氨酸进行平衡之后，乳蛋白会在几天之内得到较为显著的提高（Brunschwig和Augeard，1994年），对乳脂全面影响大约需要1 个月的时间才能够得到体现。因而，如果给奶牛饲喂氨基酸平衡的日粮，随着饲喂时间的延长对乳蛋白的提高会更为显著。例如，如果奶牛的乳蛋白短期反应为提高0.1 个百分点，随着氨基酸平衡日粮继续饲喂至12 个月，那么这个牛群整体乳蛋白水平平均可以提高0.2 个百分点。乳蛋白是检测一个日粮调整之后是否成功的最简易的一个指标。乳蛋白和乳脂对经济效益的影响显著，但对奶产量的影响也同样重要。如前所述，产奶量反应最明显的是在泌乳前期，同时也与赖氨酸供应量提高的程度相关。因此，根据处于泌乳前期奶牛占总产奶牛的比例，可以对调整配方后可能对产奶量的影响进行估测。

5 总结

对单独氨基酸进行配方是更准确满足奶牛对蛋白质需要的自然发展趋势。当考虑到日粮的氨基酸平衡时，即可代谢赖氨酸和蛋氨酸在可代谢蛋白中的含量，以及向瘤胃提供HMB时，则可以获得一个更高效、更经济的日粮配方，同时又可以更准确地预测产奶性能，获得更好的产奶效果（产奶量和乳成分）。