移动尼龙袋法测定蛋白质饲料过瘤胃氨基酸的小肠消化率

■王 燕 刘 骥 刘晓兰夏 科文奇男张永根

(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.中粮（成都）粮油工业有限公司，四川成都611434；3.辽宁省农牧业机械研究所有限公司，辽宁沈阳110036；4.东北农业大学动物科技学院，黑龙江哈尔滨150030)

小肠可吸收的氨基酸主要来源于饲料过瘤胃蛋白和瘤胃微生物蛋白。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RUP不降解或必需氨基酸不平衡，从而导致不容易被吸收。目前饲料配方制定是以饲料中的氨基酸为基础的，是不准确的，应该以小肠可利用氨基酸作为基础调制日粮配方。然而小肠可吸收氨基酸的准确信息是很难获得的，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。

1 材料和方法

1.1 饲料样品

待测样品为豆粕（九三），棉粕（新疆），菜籽粕（山东省），葵花粕（辽宁省），芝麻粕（山东省）。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。

1.2 测定指标

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[1]，蛋氨酸和组氨酸测定参照文献[2]。

1.3 瘤胃降解试验

选用3头体重约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[3]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等[4]。

1.4 小肠消化试验

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Yu P，等（2003）[5]。

1.5 数据处理

数据的统计处理用SAS软件包（6.12）进行[6]。

2 结果与分析

2.1 饲料的氨基酸组成(见表1)

表1 蛋白质饲料的氨基酸成分(%DM)

由表1可知，总氨基酸（TAA）含量最高的是豆粕，为43.74%，其次是棉粕、芝麻粕、菜籽粕，最低的是葵花粕，仅为21.45%。豆粕的必需氨基酸（EAA）含量占总氨基酸比为53.95%，其次是菜籽粕（52.05%），葵花粕（48.53%），芝麻粕（46.66%），最低的棉粕，为（44.69%）。亮氨酸、异亮氨酸及缬氨酸是支链氨基酸（BCAA），在乳腺内被分解为丙酸、乙酸、柠檬酸等有机酸有助于其它氨基酸的生成，其中菜籽粕和芝麻粕的BCAA含量最高，分别为6.01%和5.76%，棉粕和豆粕居中，最低的是葵花粕（3.49%）。当饲喂玉米型日粮时，赖氨酸（lys）是泌乳牛的第一限制性氨基酸，含量最高的是豆粕和菜籽粕，两者无显著差异（P>0.05），其次是棉粕和芝麻粕，两者也无显著差异（P>0.05），最低的是葵花粕，为1.03%。当饲喂粗饲料为主的日粮时蛋氨酸（Met）成为泌乳牛的第一限制性氨基酸，含量最高的是豆粕，其次是芝麻粕、菜籽粕和葵花粕，最低的是棉粕。不同蛋白质饲料的精氨酸（Arg）含量无显著差异（P>0.05）。棉粕、豆粕和菜籽粕的组氨酸（His）含量最高，且之间无显著差异，其次是芝麻粕，最低的是葵花粕。苯丙氨酸含量最高的是棉粕（2.34%），其次是菜籽粕和豆粕，最低的是葵花粕和芝麻粕，且这两者之间无显著差异（P>0.05）。苏氨酸（Thr）是组成免疫球蛋白质重要的组成部分，含量最高的是豆粕，芝麻粕、棉粕、菜籽粕居中，最低的是葵花粕。

2.2 饲料氨基酸16 h的瘤胃降解率（见表2）

表2 蛋白质饲料的氨基酸瘤胃降解率（%）

由表2可知，在瘤胃中的各种氨基酸降解的速率不同。棉粕的必需氨基酸降解最快的是Arg，为60%以上，其次是His、lys、Leu、Phe、Thr均在50%以上，其余均在50%以下。非必需氨基酸降解最快的是Gly、Pro和Ser，均在70%以上，Glu、Cys和Tyr，均在60%，其余在60%以下。豆粕的必需氨基酸降解最快的是Met和Thr，均在80%以上，Leu和Phe降解率最低，均在30%以下。在非必需氨基酸中，降解最快的是Cys、Tyr和Pro，均在80%以上，降解最慢的是Glu和Ala，均在30%以下。葵花粕的必需氨基酸降解最快的是Met和Arg，均在70%以上，降解最慢的是Val和Ile，均在50%以下。在非必需氨基酸中，降解率最高的是Cys、Tyr和Pro，均在80%以上，降解率最低的是Gly，仅为0.24%，较低的是Ile、Leu、Arg和His，均在40%以下。芝麻粕的必需氨基酸中，降解率最高的是Val，在80%以上，其次是lys，在70%以上，降解最慢的是Phe，仅为5.63%。非必需氨基酸中，降解率最高的是Cys，达到96.42%，Ala和Tyr的降解率较高，在70%以上，降解率最低的是Ser，仅为9.86%。菜籽粕的必需氨基酸中，降解率最高的是His，在60%以上，其次是Lys、Met和Arg，在50%以上，降解率最低的是Thr，在30%以下。非必需氨基酸中，降解率最高的是Tyr，为61.44%，其次是Ser、Gly和Cys，均在50%以上，降解率最低的是Asp，在30%以下。

如表2所示，TAA的瘤胃降解率最高的是棉粕，葵花粕和豆粕的瘤胃降解率居中，最低的是菜籽粕和芝麻粕。EAA的瘤胃降解率最高的是豆粕，为64.28%，其次是葵花粕、棉粕和芝麻粕，最低的是菜籽粕，为46.43%。BCAA的瘤胃降解率最高的是芝麻粕，其次是棉粕和菜籽粕，且两者无显著差异（P>0.05），最低的是菜籽粕和豆粕。Lys降解率最高的是芝麻粕，显著高于其余4种蛋白质饲料（P<0.05）。豆粕的Met降解率最高，葵花粕、芝麻粕和菜籽粕居中，最低的是棉粕，仅为15.55%。非必需氨基酸降解率最高的是棉粕，其次是葵花粕、豆粕和菜籽粕，最低的是芝麻粕。

2.3 移动尼龙袋法测定的氨基酸的小肠消化率（见表3）

由表3可知，豆粕的赖氨酸（Lys）消化率是最高的，达到93.08%，其次是棉粕和葵花粕，最低的是芝麻粕和菜籽粕，且两者无显著差异（P>0.05）。豆粕和芝麻粕的蛋氨酸（Met）消化率最高，且两者无显著差异（P>0.05），其次是棉粕、葵花粕，最低的是菜籽粕，为69.06%。苏氨酸（Thr）消化率最高的是豆粕，为95.09%，其次是芝麻粕和葵花粕，且两者分别为86.53%、84.39%，无显著差异（P>0.05），最低的是棉粕和菜籽粕，且两者也无显著差异（P>0.05）。总氨基酸消化率（TAA）最高的是豆粕，棉粕和芝麻粕的总氨基酸消化率居中，且无显著差异P>0.05），较低的是葵花粕，最低的是菜籽粕。必需氨基酸消化率降解规律与总氨基酸消化率的消化规律相同。支链氨基酸（BCAA）消化率最高的也是豆粕，为91.07%，其次是棉粕，较低的是芝麻粕和葵花粕，且两者无显著差异（P>0.05），最低的是菜籽粕，仅为74.18%。如表3所示，非必需氨基酸（NEAA）消化率最高的是豆粕、棉粕和葵花粕，且三者无显著差异（P>0.05），其次是葵花粕（81.84%），最低的是菜籽粕，由以上分析可以看出，豆粕的各种氨基酸消化率均高，说明，豆粕的可消化氨基酸均高，这也说明豆粕对于配合饲料的重要意义。

表3 蛋白质饲料氨基酸小肠消化率（%）

如表3所示，精氨酸（Arg）消化率较高的是豆粕、芝麻粕和棉粕，且三者无显著差异（P>0.05），较低的是葵花粕和菜籽粕，且两者无显著差异（P>0.05）。组氨酸（His）消化率最高的是豆粕和芝麻粕，显著高于棉粕、菜籽粕和葵花粕（P<0.05）。豆粕和芝麻粕的苯丙氨酸消化率最高，且两者无显著差异（P>0.05），最低的是菜籽粕，为76.77%。

3 讨论

高产奶牛的氨基酸需要由微生物源氨基酸、瘤胃非降解蛋白质源氨基酸及内源氨基酸组成,饲料中的各种氨基酸含量是可吸收氨基酸的基础。豆粕和葵花粕Arg/TAA比例较高,棉粕、芝麻粕和菜籽粕的Glu/TAA的比例较高，由于Glu是合成Arg的前体，所以棉粕、芝麻粕和菜籽粕提供的Arg含量较高。Arg主要功能是参与机体的鸟氨酸循环过程，不仅能提供蛋白质，也能解毒氨和提供能源。棉粕、葵花粕和菜籽粕的含硫氨基酸（Met和Cys）含量较低，尽管Lys含量较高，但研究表明，Lys∶Met比例过大制约着乳蛋白质的合成。

本试验得出，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[7-9]。不同种类饲料Lys、Cys和Tyr的瘤胃降解速度均在50%以上。饲料不同导致瘤胃降解率差异程度很大，本试验得到豆粕和葵花粕的Met降解速度较快，这与Erasmus等[7]和Crooker等[10]得出相同的结论，认为Met降解率依赖于饲料类型。豆粕的Tyr瘤胃降解率是80%以上，这与Taghizadeh得出的豆粕的Tyr降解速度较快的结论是一致的[1]。单个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。目前，没有足够的数据能测定出确切的某一种氨基酸在瘤胃的消失率。微生物对氨基酸的瘤胃降解率有一定的影响，Crooker等发现微生物N污染在0.9%～8.6%之间[10]，在精饲料中，Hof等研究发现饲料蛋白质越高受到饲料蛋白质污染越小，豆粕和棉粕等甚至可忽略，但对于牧草等蛋白含量低的饲料则污染较严重[11]。过瘤胃氨基酸模型反映的是瘤胃非降解残渣的氨基酸模型。对于大多数饲料来说，脯氨酸，组氨酸，甘氨酸和丙氨酸吸收的少于总RUP的小肠消化率，但是谷氨酸，亮氨酸，酪氨酸、苯丙氨酸，精氨酸和蛋氨酸吸收量要高于总RUP的小肠消化率。Santos等发现在小肠中，蛋氨酸比其他氨基酸吸收率高，这主要是蛋氨酸受到瘤胃消化影响较大[12]。

移动尼龙袋法是测定饲料RUP及RUP-A公认的、经典的方法，且具有很高的重现性。饲料配方需要综合过瘤胃蛋白质的氨基酸或者可吸收氨基酸的模型。由于移动尼龙袋是从粪便中回收得到的,得到的粗蛋白质和氨基酸的消失率包括大肠消化过程，很多报道认为大肠发酵对小肠消化率的影响是非常小的[1,13]。对大部分饲料来说，Kohn等认为移动尼龙袋方法受到大肠微生物污染可以被忽略，尤其是精饲料的小肠消化率受到大肠发酵影响较小[14]。小肠消化对过瘤胃氨基酸组成影响很大，最理想的小肠可吸收的氨基酸模式接近于奶的组成。蛋白质饲料各种氨基酸小肠的消化速度很快，棉粕的各种氨基酸的小肠消化率均在80%以上，豆粕除了Cys和Pro外，其余各种氨基酸的小肠消化率基本上都在90%以上，其余蛋白质饲料的小肠消化率均在70%以上。本试验得出除菜籽粕、葵花粕外，其它精饲料Arg的小肠消化率均高于TAA的小肠消化率的结论，这与erešňáková等得出的结论一致[15]，Arg的消化率高可能是酪氨酸酶（EC 3.4.21.4）作用的结果，它能水解Arg和Lys。

4 结论

不同饲料的氨基酸瘤胃降解率和小肠消化率是不同的，同一种饲料各种氨基酸的瘤胃降解率和小肠消化率也是不同的。