■王 燕 刘 骥 文奇男夏 科张永根
(1.齐齐哈尔大学食品与生物工程学院,黑龙江齐齐哈尔 161006;2.辽宁省农牧业机械研究所有限公司,辽宁沈阳 110036;3.中粮(成都)粮油工业有限公司,四川成都 611434;4.东北农业大学动物科技学院,黑龙江哈尔滨 150030)
许多研究表明,提高过瘤胃蛋白质不能提高产奶量,原因可能是部分过瘤胃蛋白不降解或过瘤胃必需氨基酸不平衡,从而导致蛋白不容易被吸收[1]。目前饲料配方制定是以饲料中的氨基酸为基础的,这种基础不能准确反映奶牛对饲料的利用情况,造成资源浪费。以小肠可利用氨基酸作为基础调制日粮配方,既能节省资源,又能提高奶牛的生产性能。然而小肠可吸收氨基酸的准确的信息是很难获得的,主要是由于瘤胃的复杂性,因此有关这方面研究很少,亟需补充氨基酸小肠消化率数据库,以优化饲料配方。本文的目的就是补充主要能量饲料瘤胃降解蛋白含量、瘤胃非降解氨基酸模型及过瘤胃蛋白质和氨基酸的小肠消化率,旨在为建立饲料氨基酸小肠消化率数据库提供理论依据,以期指导科学配制日粮,提高饲料利用率和奶牛的生长性能。
待测样品为米糠饼(哈尔滨),米糠粕(哈尔滨),大麦(黑龙江),麦麸(哈尔滨),玉米麸质饲料(吉林)。每种产地选用3个不同的批次。用于营养成分测定的饲料样本粉碎过40目筛以备用。用于瘤胃降解的饲料样本粉碎过10目筛以备用。测定饲料氨基酸的样本粉碎过100目筛以备用。
氨基酸测定采用的方法是日立全自动氨基酸分析仪8900法。单一氨基酸测定参照Bidlinger程序[2],蛋氨酸和组氨酸参照的程序和方法见Hagen C(1989)[3]。
选用3头约650 kg装有瘤胃瘘管的和十二指肠T型瘘管荷斯坦奶牛。根据奶牛营养需要和饲养标准,参照NRC[4]标准配制精料,每千克饲粮包含235 g玉米,200 g DDG,150 g菜籽粕,140 g葵花粕,110 g米糠粕,60 g糖蜜,55 g甜菜籽粕,20 g矿物质和维生素,粗饲料为玉米青贮,精粗比是40∶60。每日8:00和20:00喂料,自由饮水。试验选用单因素试验设计,预饲期10 d。试验方法和瘤胃降解率的计算方法参照Yu P(2003)[5]。
将16 h过瘤胃饲料残渣洗净烘干后,经过100目筛备用,放入小尼龙袋中经胃蛋白培养1 h后,将小尼龙袋投入到奶牛十二指肠“T”型瘘管中,具体方法参照Hvelplund T(1992)[6]。
数据的统计处理用SAS软件包(9.2)进行[7]。
由表1可知,麦麸的TAA含量最高,为17.00%,米糠粕、米糠饼和玉米麸质饲料的TAA含量居中,最低的是大麦的TAA含量,为9.10%。EAA含量占TAA含量最高的是玉米麸质饲料,为63%,其次是麦麸、米糠粕和大麦,最低的是米糠饼,仅为37%。BCAA含量最高的是麦麸和米糠粕,且两者无显著差异,其次是玉米麸质饲料、米糠饼,最低的是大麦,为1.46%。Lys含量最高的是米糠粕,麦麸、玉米麸质饲料和米糠饼居中,最低的是大麦,仅为0.37%。不同能量饲料的Met含量无显著差异(P>0.05)。Arg含量最高的是麦麸和米糠粕,分别为1.28%和1.25%,其次是玉米麸质饲料(0.87%)和米糠饼(0.72%),最低的是大麦(0.47%)。His含量最高的是玉米麸质饲料,为0.64%,麦麸、米糠粕和米糠饼居中,最低的是大麦,仅为0.23%。麦麸的Phe含量最高,其次是米糠粕、玉米麸质饲料和米糠饼,最低是大麦。Thr含量最高的是米糠粕和麦麸,且两者无显著差异(P>0.05),其次是玉米麸质饲料和米糠饼,两者也无显著差异(P>0.05),最低的是大麦,为0.41%。
表1 能量饲料的氨基酸成分(%DM)
表2 能量饲料的氨基酸瘤胃降解率(%AA)
表2可见,能量饲料的各种氨基酸降解速率也有很大的不同。在玉米麸质饲料中,必需氨基酸中的Lys、Met、Arg、His和Phe的降解率都很高,均在80%以上,其余也均在70%以上,表明玉米麸质饲料的各种氨基酸的降解速率较接近。在玉米麸质饲料的非必需氨基酸中,较高的是Asp、Cys和Tyr,均在70%以上,其余非必需氨基酸都在60%以下,最低的是Ser,仅为6.45%。在麦麸中,各种必需氨基酸的降解率均在80%左右,降解率较高且较接近,在非必需氨基酸中,除Ser降解率为60.55%外,其余非必需氨基酸均在80%以上。在大麦的必需氨基酸中,各种氨基酸含量均较高,均在60%以上,非必需氨基酸中除Cys为67.38%,其余非必需氨基酸均在70%以上,其中Pro降解率最快,为97.28%。米糠饼的必需氨基酸中,Lys、Arg和His的降解率均在60%以上,其次是Ile、Leu、Met和Thr,均在50%以上,其余均在40%以上。非必需氨基酸中,Cys的降解率最高,为82.21%,其次是Pro和Glu,均在60%以上,其余非必需氨基酸均在50%以上。米糠粕的必需氨基酸中,Arg和His均在50%以上,其次是Lys、Met、Phe和Thr,在40%以上,其余在30%以上,非必需氨基酸中,降解率最高的是His,其次是Glu和Asp,最低的是Tyr和Pro,均在30%以下。
表2所可见,TAA降解率最高的是麦麸,其次是大麦、玉米麸质饲料和米糠饼,最低的是米糠粕,仅为38.78%。EAA降解率最高的是麦麸,为82.56%,玉米麸质饲料、大麦和米糠饼居中,最低的是米糠粕,为43.00%,BCAA降解率最高的仍然是麦麸,为90.49%,其次是玉米麸质饲料、大麦和米糠饼,最低的是米糠粕,为36.49%。Lys降解率最高的是玉米麸质饲料和麦麸,且两者无显著差异(P>0.05),大麦和米糠饼居中,分别为69.39%和61.03%,最低的是米糠粕,为46.09%。Met降解率最高的是玉米麸质饲料,其次是麦麸、大麦和米糠饼,最低的是米糠粕。NEAA降解率最高的麦麸,其次是大麦(76.21%),米糠饼和玉米麸质饲料居中,最低的是米糠粕,为33.83%。
表3 能量饲料的氨基酸小肠消化率
表3可见,Lys小肠消化率最高的米糠粕,为82.25%,其次是米糠饼和麦麸,且两者无显著差异(P>0.05),最低的是玉米麸质饲料和大麦,且两者无显著差异(P>0.05)。Met小肠消化率最高的是大麦,其次是米糠粕,且两者无显著差异(P>0.05),较低的是玉米麸质饲料和米糠饼,且两者无显著差异(P>0.05),最低的是麦麸,为75.13%。米糠粕的Thr小肠消化率最高,其次是米糠饼,较低的是玉米麸质饲料和麦麸,且两者无显著差异(P>0.05),最低的是大麦,仅为55.14%。TAA小肠消化率最高的是米糠粕,为83.85%,其次是大麦和麦麸,分为别75.47%和72.65%,且无显著差异(P>0.05),较低的是米糠饼和玉米麸质饲料,且两者无显著差异(P>0.05)。EAA小肠消化率最高的是米糠粕,其次是大麦、麦麸和玉米麸质饲料,最低的是米糠饼。BCAA小肠消化率最高的是米糠粕和大麦,且两者无显著差异(P>0.05),且显著高于麦麸、玉米麸质饲料和米糠饼,米糠饼的BCAA小肠消化率最低,仅为58.26%。由以上分析可知,米糠粕的氨基酸消化率基本上是最高,这也表明米糠粕易于被小肠所吸收利用。
如表3所示,NEAA小肠消化率最高的是米糠粕,其次是大麦,较低的是麦麸和米糠饼,最低的是玉米麸质饲料,为66.82%。米糠粕和玉米麸质饲料的Arg小肠消化率较高,且两者无显著差异(P>0.05),显著高于麦麸和大麦(P<0.05),麦麸和大麦的Arg小肠消化率也无显著差异(P>0.05),最低的是米糠饼,为73.44%。His小肠消化率最高的米糠粕,其次是麦麸和大麦,且两者无显著差异,较低的是米糠饼,为72.15%,最低的是玉米麸质饲料,仅为65.12%。大麦和米糠粕的Phe小肠消化率最高,且两者无显著差异(P>0.05),麦麸和玉米麸质饲料小肠消化率居中,且两者无显著差异(P>0.05),最低的是米糠饼,为61.05%。
高产奶牛的氨基酸需要是由微生物源氨基酸、瘤胃非降解蛋白质源氨基酸及内源氨基酸这三部分组成。饲料中的各种氨基酸含量是可吸收氨基酸的基础。本试验得出的结论是各种氨基酸在瘤胃的降解速度不同,这与许多报道得出的结论是一致的[8-10]。在能量饲料中,不同饲料的Met含量是很低的(从大麦和米糠饼的0.17%DM到麦麸的0.29%DM)。米糠粕的氨基酸消化率基本上最高,均在70%以上,这也表明米糠粕易于被小肠所吸收利用。Straalen等得出关于所有饲料的Arg的降解率最高的结论[11],本试验得出能量饲料Arg的小肠消化率均高于TAA的小肠消化率的结论,这与erešňáková等得出的结论也是一致的[10,12]。精氨酸的高消化率可能是Tyr(EC 3.4.21.4)作用的结果,它是一种能水解Arg和Lys的多肽[13-14]。玉米麸质饲料的Gly不能检出,这可能暗示着内源氮的污染,这与得出Gly的含量低是由于内源氮的污染的结论是一致的[13]。Arg消化利用率高,由于Arg参与机体的鸟氨酸循环,这表明能量饲料不仅仅能提供蛋白质,也能解毒氨和提供能源。
移动尼龙袋法是测定氨基酸小肠消化率较准确,是公认的测定饲料RUP及RUP-AA经典的方法[15],且具有很高的重现性,因此本文选用的是移动尼龙袋法测定氨基酸小肠消化率。目前,降低成本,提高饲料转化率的主要途经是降低CP的瘤胃降解率,提高小肠氨基酸的消化率,这主要是由于饲料在小肠中消化效率高于在瘤胃的消化效率。通过文献可知,除了溶解度和微生物污染外,单一饲料的氨基酸降解率的差异造成了瘤胃降解后的氨基酸的比例发生变化[13]。饲料会受到成熟度、品种、加工方法等因素的影响,引起不同饲料同一种氨基酸的小肠消化率不同[16]。同种饲料各种氨基酸降解率的差异主要依赖于不同的蛋白质结构(白蛋白质、球蛋白质等)、物理特性(溶解度、结构)、氨基酸组成及瘤胃的消化酶、瘤胃细菌和原虫的数量引起的[13]。
不同能量饲料过瘤胃氨基酸小肠消化率是不同的。同种能量饲料不同过瘤胃氨基酸的小肠消化率也不同。