过瘤胃蛋氨酸和赖氨酸在奶牛生产中的应用*

刘文静,翟 磊,白雪利,高腾云

(河南农业大学 牧医工程学院，河南 郑州 450002 )



过瘤胃蛋氨酸和赖氨酸在奶牛生产中的应用*

刘文静,翟 磊,白雪利,高腾云*

(河南农业大学 牧医工程学院，河南 郑州 450002 )

过瘤胃氨基酸可以直接为奶牛提供理想的小肠氨基酸，能够提升奶产量和乳品质，对提高蛋白质利用效率，缓解奶牛夏季热应激，减少环境污染具有重要意义。本文综述了过瘤胃蛋氨酸和赖氨酸对奶牛产奶量、乳品质、采食量和蛋白利用率等的影响，并从奶牛日粮类型及泌乳期等方面论述了过瘤胃蛋氨酸和赖氨酸在生产中的注意事项，以期为奶牛健康生产提供参考。

奶牛；过瘤胃；赖氨酸；蛋氨酸

近年来，反刍动物持续高产对奶牛泌乳期产奶量和乳蛋白含量的要求也逐年提高，特别是对于高产奶牛，在日粮中必须添加能够进入小肠的氨基酸和真蛋白质才能满足其生产需要。如果直接提高日粮中蛋白质的比例，瘤胃内蛋白质的降解量也可能随之增加，如果日粮中直接添加未经任何处理的氨基酸，由于瘤胃微生物的作用，氨基酸会在瘤胃中部分或完全被降解，最终被小肠吸收利用的氨基酸量减少。人们试图在日粮中添加过瘤胃蛋白质(RUP)和过瘤胃氨基酸来满足奶牛的生产需要。但研究表明，如果在日粮中添加过瘤胃蛋白质不但不能保证奶牛生产性能的提高，反而会对会奶牛肝脏，肾脏造成负担，影响环境，基于这个原因把重点放在了对过瘤胃氨基酸的研究上[1]。过瘤胃氨基酸(RPAA)就是将氨基酸使用特殊的材料通过物理的包被方式，或通过化学方法处理，使其不被瘤胃微生物降解能够直接到达小肠被吸收利用。多数泌乳奶牛的基础日粮都是以玉米为基础的，对于此日粮赖氨酸(Lys)和蛋氨酸(Met)是主要的限制性氨基酸。因此本文主要综述了这两种保护性氨基酸。

1 过瘤胃氨基酸在奶牛生产中的应用

1.1 对产奶量及乳成分的影响

大量试验表明，添加过瘤胃氨基酸，不仅可以提高奶牛总的产奶量和乳蛋白含量，还能提高饲料利用率，降低饲料成本[2-3]。林英庭等[4]通过添加过瘤胃氨基酸高能复合物，发现可以提高奶牛产奶量、乳脂率、乳蛋白率及乳中总干物质含量。云伏雨等[5]研究表明，在奶牛日粮中添加过瘤胃赖氨酸，试验各组产奶量均显著提高。Broderivk等[6]试验结果表明，当日粮蛋白质含量下降时添加过瘤胃蛋氨酸，乳产量和乳蛋白含量会增加。Overton[7]的试验结果发现，在围产期及泌乳早期(前105 d)补饲过瘤胃蛋氨酸，可以提高3.5%脂肪校正乳产量。韩兆玉等[8]和王纪亭等[9]均研究发现，在奶牛日粮中添加过瘤胃蛋氨酸，奶牛的日产奶量，乳蛋白，乳脂肪量均有提高。也有研究发现，在使用50%玉米青贮饲料和50%标准精饲料时，分添加过瘤胃蛋氨酸15 g和过瘤胃赖氨酸40 g，乳蛋白含量有所提高，产奶量和乳脂产量没有影响[10]。

1.2 对干物质采食量的影响

干物质采食量是影响奶牛生产性能的一个重要的限制性因素，因此，研究过瘤胃氨基酸对干物质采食量的影响非常必要。大量的研究结果显示，给奶牛饲喂过瘤胃蛋氨酸，对干物质采食量不产生影响或者是影响很小。Rogers等[11]在泌乳初期的奶牛日粮中添加不同水平的过瘤胃蛋氨酸，结果显示其对干物质采食量没有产生影响。Davidson等[12]对泌乳天数为21～91 d的奶牛饲喂20 g/d的过瘤胃蛋氨酸，结果显示，与对照组相比，干物质采食量也没有变化。Broderick等[13]研究结果则显示，每天给奶牛补饲9 g的过瘤胃蛋氨酸，干物质采食量增加了0.7 kg。也有研究报道，当饲喂较大剂量的过瘤胃蛋氨酸、蛋氨酸衍生物或蛋氨酸类似物时，干物质采食量下降。综上所述，短时期内添加一定量的过瘤胃氨基酸不会降低奶牛干物质采食量，但长期添加对奶牛采食量的影响尚需进一步研究。

1.3 对蛋白利用率的影响

日粮中低质量的氮源可以通过微生物的发酵合成高质量的微生物蛋白，同时也将日粮中的蛋白质降解，经消化后进入小肠的氨基酸数量以及种类直接影响了日粮蛋白质的利用率。在日粮中添加过瘤胃蛋氨酸能够显著降低尿氮的含量，提高氮的利用效率。Greenwood等[14]对体重为200 kg的荷斯坦牛每天真胃灌注蛋氨酸10 g，结果发现尿氮含量减少，氮沉积与对照组相比提高了46.30%。Socha[15]研究发现，在日粮粗蛋白含量为18.5%时，添加过瘤胃蛋氨酸和过瘤胃赖氨酸可以降低尿中尿素氮的浓度，日粮氮转化成乳氮的效率明显提高。也有研究表明，在泌乳中期的奶牛日粮中分别添加15 g和40 g的瘤胃保护蛋氨酸和赖氨酸对瘤胃中的有机物和氮的消化率、酸性洗涤纤维和其他氮平衡指标都无明显影响，这说明添加过瘤胃氨基酸并没有改变瘤胃内环境，韩继福等[16]的研究结果也证实了这一结论。由于添加了限制性氨基酸，日粮的氨基酸达到了平衡水平，因此提高了氨基酸的利用率。孙建全等[17]研究日粮中不同蛋白质和赖氨酸含量对奶牛氮利用的影响，结果显示当奶牛日粮赖氨酸含量从0.6%降到0.45%时，尽管蛋白质含量相同，但乳氮含量降低，氮利用率降低。但是有研究报道，由于生产过程中奶牛泌乳阶段不同，微生物合成量不同，能量供应不同，或者是蛋白质原料供应不足，氨基酸的限制性程度不同，所以考虑这些因素对奶牛的影响是至关重要的。因此，通过添加过瘤胃氨基酸能够满足奶牛对氨基酸的需要，避免蛋白质的浪费。综上所述，在奶牛日粮中添加过瘤胃氨基酸，不会影响瘤胃内环境及微生物的合成，且可以提高蛋白质的利用效率。

1.4 对热应激的影响

当奶牛发生热应激时，引起机体过氧化物酶活性降低，加快了奶牛外周血液淋巴细胞凋亡[18]，因此可以通过缓解淋巴细胞凋亡来改善夏季热应激对奶牛的影响。Soder等[19]报道过瘤胃蛋氨酸有促进奶牛外周血液淋巴细胞增殖的作用。韩兆玉等[20]试验证明在夏季热应激条件下每天补饲过瘤胃蛋氨酸，能缓解热应激和加速自由基的清除，并且能够改变白细胞类型、促进细胞分化。周国波[21]通过试验证明，添加蛋氨酸羟基类似物异丙酯也可以缓解夏季奶牛的热应激。综上所述，在泌乳奶牛的日粮中添加过瘤胃蛋氨酸能有效的降低热应激对奶牛的影响，且可以提高奶牛的生产性能。

2 影响过瘤胃氨基酸效果的因素

纵观国内外的研究结果，在奶牛日粮中添加一定量的过瘤胃氨基酸时，对奶牛生产性能及瘤胃微生物的合成及氮利用有一定的影响，但是试验结果不尽相同，追究其原因可以分为以下几个方面。

2.1 过瘤胃氨基酸的种类和加工方式

过瘤胃氨基酸在奶牛中的使用效果，不仅与过瘤胃氨基酸保护方法有关，而且还与过瘤胃氨基酸的种类和加工工艺有关。郭玉琴等[22]采用相同材料相同比例包被蛋氨酸和赖氨酸来研究其瘤胃稳定性，发现蛋氨酸过瘤胃效果优于赖氨酸。斯钦[23]研究使用不同的物质包被蛋氨酸，结果显示动物油包被处理蛋氨酸的效果要明显优于氢化棕榈油。因此，还需进一步完善氨基酸的保护方法，使其在应用时能得到最大的利用效果。同时，也应该考虑过瘤胃氨基酸产品在小肠的释放以及利用率。

2.2 基础日粮的组成和添加量的影响

过瘤胃氨基酸的使用效果还受到日粮因素的影响，日粮中氨基酸的构成和含量是决定其使用效果的重要因素。Polan等[24]研究发现，玉米青贮日粮中添加过瘤胃氨基酸效果更好，由于豆粕型日粮属于蛋白质饲料，氨基酸组分比玉米青贮中丰富，到达小肠的氨基酸更容易达到平衡。而赵发盛等[25]研究表明，精粗比和粗饲料种类均可不同程度地影响奶牛十二指肠食糜中的氨基酸含量，前者影响较大。在粗饲料相同的情况下，赖氨酸的含量随精饲料比例的提高而降低，精饲料过高过低均可降低蛋氨酸的含量。由于日粮中精料水平的变化，影响了瘤胃细菌和原虫的数量，导致了微生物的组成和种属的差异，所以进入小肠的氨基酸组成也不同。除此之外，过瘤胃效果还受瘤胃pH的影响，青贮料为基础日粮时，添加过瘤胃氨基酸，由于青贮玉米的pH过低(低于3.6)，过瘤胃氨基酸会在瘤胃中被降解。另外在奶牛日粮中，添加过瘤胃氨基酸的量不同，对奶牛的生产性能也会产生不同的影响。王星凌等[26]研究了日粮中赖氨酸含量对奶牛生产性能的影响，结果显示，赖氨酸含量从0.6%下降到0.45%，无论日粮蛋白质含量是否变化，奶牛产奶量均下降。石宝明[27]等人也有相似的报道，过瘤胃氨基酸的添加量对泌乳奶牛的影响，一般来说，日粮中添加3～15 g/d过瘤胃蛋氨酸，对于干物质的采食量没有影响，如果添加量过高，则会降低饲料的适口性，造成氨基酸的浪费。也有研究表明在奶牛日粮中只添加过瘤胃蛋氨酸，对奶牛的产奶量，乳蛋白含量无显著地影响，而同时添加过瘤胃蛋氨酸和赖氨酸则能显著改善奶牛生产性能。这也说明，过瘤胃氨基酸联合使用比单独使用更有效果。

2.3 奶牛泌乳期的影响

奶牛的生产水平、生理阶段也不一样，对过瘤胃氨基酸的需要量也不同。在奶牛生长的不同时期，添加不同剂量的氨基酸，才能使过瘤胃氨基酸达到最佳的使用效果。Koenig等[28]研究在奶牛分娩前2～3周至泌乳150 d时添加过瘤胃氨基酸效果最优。究其原因，在此期间奶牛需要大量的必须氨基酸以保证蛋白质的合成。刘晓牧等[29]研究也表明，过瘤胃蛋氨酸对泌乳前期和中期的奶牛产奶量有明显的影响，对泌乳后期奶牛没有影响。吐日根白乙拉[30]的试验也得到了相似的结果，在泌乳后期奶牛的日粮中添加过瘤胃蛋氨酸和赖氨酸，对产奶量和乳成分的影响不大。杨正德[31]等在泌乳高峰期添加8 g/d过瘤胃蛋氨酸和32 g/d过瘤胃赖氨酸，有效提高了奶牛乳脂率及乳蛋白含量。孙海霞等[32]在以青贮玉米为主要粗饲料，玉米，豆粕，玉米干酒糟(DDGS)为精饲料的日粮条件下，产奶量为20 kg/d的奶牛，每天同时添加30 g赖氨酸螯合物和15 g蛋氨酸螯合物，产奶曲线有明显的上升趋势，而产奶量为16～17 kg/d的奶牛，产奶曲线变化不明显。综上所述，对不同的泌乳时期，不同产奶水平的奶牛，添加过瘤胃氨基酸效果不同。因此，在使用过瘤胃氨基酸时，要综合考虑多方面的因素，使其发挥最大的使用效果。

3 小 结

综上所述，过瘤胃氨基酸已经成为调控高产奶牛理想小肠氨基酸的重要手段，可以在保证生产水平的基础上减少日粮蛋白质含量，节约饲料成本，减少氮排放造成的污染。但过瘤胃氨基酸在实际应用中也存在一些问题，由于过瘤胃氨基酸在制粒、膨化、混合等加工过程中，包被物容易被破坏，导致过瘤胃效果不佳，从而影响饲喂效果。其次，过瘤胃氨基酸的添加量、添加时间等问题需要有更细致的研究。此外，过瘤胃氨基酸稳定性的检测方法也需要进一步的研究。因此，针对以上问题，必须进一步改进包被及其他加工技术，对添加量通过试验进行探索和研究，加快过瘤胃氨基酸在生产中的使用，确保奶牛养殖业和环境健康友好发展。

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Application of Rumen-protected Lysine and Rumen-protected Methionine in Dairy Cow

LIU Wen-jing，ZHAI Lei，BAI Xue-li，GAO Teng-yun*

(HenanAgriculturalUniversityCollegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,HenanZhengzhou450002)

Rumen-protecte amino acids can directly provide the ideal absordable amino acids in the small intestine for dairy cows. It can improve milk yield and milk quality，significantly improve the utilization of the crude protein， relieve the heat stress and decrease the pollution to the environment .This paper reviewed the effect of rumen-protected lysine and rumen-protected methionine on milk production,milk quality, feed intake and the utilization of protein,and also discussed the considerations for the use of rumen-protected methionine and lysine from the aspect of the ration type of diary cows and the cows lactation stage.

dairy cow；rumen；lysine；methionine

2015-03-08

2015-03-31

现代奶牛产业技术体系建设专项资金(CARS-37)

刘文静(1989-)，女，河南周口人，硕士，主要从事动物营养与饲料科学研究。E-mail：hnstkxlwj@163．com

*[通讯作者] 高腾云(1964-)，男，河南南阳人，教授，博士生导师，主要从事奶牛集约化饲养研究。E-mail：tygao@371．corn

S811.6

A

1005-5228(2015)08-0007-04