过瘤胃氨基酸在反刍动物生产中的应用研究

杨志林，李蓓蓓，冯建芳

（河北农业大学动物科技学院，河北 保定　071000）

过瘤胃氨基酸在反刍动物生产中的应用研究

杨志林，李蓓蓓，冯建芳

（河北农业大学动物科技学院，河北 保定071000）

蛋白质营养的核心是氨基酸平衡，在低蛋白水平下补给适量的氨基酸使其达到平衡，能提高蛋白质的利用率，满足反刍动物的营养需要以达到最好的生产效果。如果直接添加氨基酸，由于瘤胃微生物的作用会使部分氨基酸降解扰乱瘤胃内环境，达不到提高小肠可消化蛋白的目的。在日粮中添加适量的过瘤胃氨基酸可提高小肠可吸收氨基酸的数量、平衡小肠氨基酸营养以达到提高生产性能的目的。目前在反刍动物上应用价值较大的两种过瘤胃氨基酸为过瘤胃赖氨酸（RPLys）和过瘤胃蛋氨酸（RPMet）。文章综述了RPLys和RPMet在牛羊生产中的应用。

反刍动物；生产性能；过瘤胃氨基酸；添加量

由于对氮代谢越来越重视，过去几年大量的研究阐明了跟产奶量有关的限制性氨基酸，为满足反刍动物的营养需要补充个别氨基酸。目前大多数牛场均以玉米为基础日粮，而这种饲喂模式下赖氨酸和蛋氨酸不足，而赖氨酸和蛋氨酸分别是合成蛋白质的第一和第二限制性氨基酸，是奶牛增重、产奶的主要限制性氨基酸，因此关于补充这两种过瘤胃氨基酸的研究比较多。大量关于赖氨酸和蛋氨酸的研究表明，补充过瘤胃赖氨酸和过瘤胃蛋氨酸能够提高产奶量和乳蛋白质含量［1-2］。随着畜牧业和饲料工艺的不断发展，过瘤胃氨基酸产品已经开始广泛被应用到牛羊生产中，日粮中添加过瘤胃氨基酸不仅能提高饲料利用效率，节约蛋白质、氨基酸资源，还能促进反刍动物养殖的进一步发展。

1　过瘤胃氨基酸

过瘤胃氨基酸又称瘤胃保护性氨基酸或瘤胃旁路氨基酸（RPAA），是指将氨基酸以某种方式修饰或保护起来以免被瘤胃微生物降解，这种产品必须具有安全、氨基酸组成平衡及在小肠内能被有效吸收的特点。此外，过瘤胃氨基酸在制粒时或用以青贮料为基础的混合日粮时，应能维持稳定。目前应用的包被方法主要是脂肪包被法、聚合物包被氨基酸、酵母富集法和氨基酸螯合4种。研究表明，当饲喂满足蛋白质需要的日粮时，奶牛会摄入过多的氮，其中日粮中75％的氮通过尿和粪便排泄到环境中，导致氮损失并造成环境污染。添加过瘤胃氨基酸，可以避免因减少日粮蛋白质带来的生产性能的下降，达到节约蛋白质资源的作用。

2　添加过瘤胃氨基酸对反刍动物的影响

2.1对瘤胃发酵参数的影响

大量研究表明，日粮中添加RPAA不改变瘤胃内环境，对瘤胃微生物的生长及菌体蛋白的合成也无显著影响。Lee等研究表明，日粮中添加RPLys 和RPMet对瘤胃pH、VFA浓度影响不显著，缺乏MP组的NH3-N浓度显著高于充足MP组（P＜0.05），但是在缺乏MP日粮中添加RPLys和RPMet后，NH3-N浓度与不添加组差异不显著（P＞0.05）［3］。可见添加RPAA后瘤胃发酵参数基本没有变化。

2.2对干物质采食量的影响

在基础日粮中添加不同水平的RPMet和RPLys，对干物质采食量的影响存在很大差异。Lee等研究表明，可代谢蛋白缺乏组（DMP）与可代谢蛋白充足（ADMP）相比，干物质采食量趋于上升，而在DMP组的基础上补充RPLys和RPMet的DMPLM组的干物质采食量则与DMP组的采食量趋于平行，也可以说明当日粮中可代谢蛋白质不足时补充适宜量的RPAA，其采食量增加［4］。也有研究表明，随着RPLys补充水平的增加干物质采食量变化不显著［5］。

2.3对生产性能的影响

2.3.1对产奶量及乳品质的影响

大量研究表明，日粮中添加RPAA可以提高产奶量和乳品质，例如RPLys的添加可以提高小肠可利用氨基酸的量，从而满足泌乳奶牛对限制性氨基酸的需要，以达到提高奶牛生产性能的目的。Apelo等研究表明，在粗蛋白质水平为15％（低蛋白组）的日粮中添加过瘤胃氨基酸与粗蛋白质水平为17％（高蛋白组）的日粮相比较，干物质采食量无明显差异，但低蛋白组和低蛋白添加过瘤胃氨基酸组的粗蛋白和ADF摄入量低于高蛋白组，过瘤胃氨基酸添加组的NDF摄入量低于高蛋白组，各处理间产奶量、乳蛋白率和乳糖率差异不显著［6］。由此可知即使降低日粮粗蛋白质水平，在添加适宜量的过瘤胃氨基酸的情况下，不影响产奶量和乳蛋白质，从而推断饲喂低蛋白质日粮会获得较高的氮利用率。Misciattelli等研究表明，在以玉米青贮或牧草青贮为基础日粮的日粮中补充过瘤胃蛋氨酸12 g，牛奶中的脂肪和蛋白质含量分别增加2.4和1.8 g·kg-1，但补充过瘤胃赖氨酸24 g并未导致产奶量和日增重变化显著［2］。可见在日粮中添加RPMet对增加乳脂肪和乳蛋白的效果显著。Lee等研究表明，可代谢蛋白缺乏组（粗蛋白质水平为15.7％）的产奶量显著低于可代谢蛋白充足组（粗蛋白质水平为13.5％～13.6％），当给可代谢蛋白缺乏组添加RPLys 100 g、RPMet 30 g时产奶量与可代谢蛋白充足组接近，另外乳蛋白量与可代谢蛋白充足组也接近，且显著高于可代谢蛋白缺乏组［4］。研究表明，添加RPLys和RPMet可以提高产奶量，尤其是在日粮可代谢蛋白不足的情况下，同时也可以提高乳蛋白质含量。对奶山羊的研究中表明，和泌乳早期相比，泌乳晚期乳房对赖氨酸和蛋氨酸的吸收与血液中氨基酸浓度的变化更敏感，但是发现在泌乳早期基础日粮中添加赖氨酸和蛋氨酸并没有在泌乳晚期出现这种现象。试验表明，同时添加高剂量RPLys和RPMet组产奶量、乳蛋白量要高于其他组，乳蛋白率有上升的趋势［7］。Paz等研究表明，补充RPLys可以提高乳蛋白浓度，从而弥补赖氨酸供应量不足的缺陷［8］。根据大量的研究表明，补充瘤胃保护氨基酸在提供必需的限制性氨基酸方面具有极大的潜力，是有效的营养策略，但是必需要有AA需要的生物利用度的准确信息。

2.3.2对生长性能的影响

当生长肉牛饲喂低水平MP日粮时，可以通过添加限制性氨基酸来满足营养需要。Klemesrud等认为，代谢蛋氨酸而不是赖氨酸导致了育成牛生长的提高［9］。Xue等在基础日粮中分别添加RPLys 0、5、10或15 g·d-1，随着添加的RPLys水平的提高日增重不断提高，并且差异显著（P＜0.05）［5］。单达聪等研究表明，在试验组日粮中添加RPLys 2 g、RPMet 1 g，试验组日增重比对照组提高34 g（13.28％）［10］。就目前的研究来看，在日粮中添加RPAA可以提高氮的沉积量，有研究表明是蛋氨酸的作用与赖氨酸没有关系，也有研究表明赖氨酸也有提高氮沉积的作用，有待进一步研究。

2.3.3对羊绒生长及品质的影晌

刘丽丽等研究表明，在绒山羊日粮中添加过瘤胃氨基酸10 g·d-1·只-1，可以显著提高羊绒生长速度、羊绒伸直长度、羊绒细度、强度和拉伸长度（P＜0.05）［11］。

2.4对氮利用率的影响

高产奶牛的日粮中一般会缺乏限制性氨基酸。大量的研究表明MP缺乏日粮明显增强了氮的利用效率减少了尿氮的损失。Lee等研究表明，在缺乏MP日粮中添加RPLys 100 g和RPMet 24 g，降低了尿液氮排泄和肥料的氨排放潜力，从而提高了氮利用效率［4］。另外从牛奶蛋白质中AA回收率的角度分析，缺乏MP日粮的牛奶蛋白质必需AA（EAA）回收率基本在54％，充足MP日粮的回收率在49％，添加RPAA后回收率有的可达70％（Pro），与充足MP日粮相比，缺乏MP日粮用于牛奶蛋白质合成的可消化EAA的利用效率通常更大［3］。总氮的摄入量降低后，氮的利用率提高了，牛奶产量和乳品质上没有显著的变化，因此这种日粮用于生产实践上是有意义的。

3　小结

在反刍动物日粮中添加过瘤胃氨基酸能够增加反刍动物小肠可利用氨基酸的供给量，提高奶牛及奶山羊的产奶量和乳蛋白量，提高反刍动物的生长性能［12］。添加过瘤胃氨基酸还可以适当降低日粮中粗蛋白质的含量，节约蛋白质资源，且动物的生产性能有升高的趋势，提高了氮的利用率，减少了粪便和尿液中氮的损失，减少环境污染。尽管过瘤胃氨基酸的添加在反刍动物生产中意义重大，但添加时期、添加量与日粮搭配还需进一步的研究。

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［3］Lee C，Giallongo F，Hristov A N，et al.Effect of dietary protein level and rumen-protected amino acid supplementation on amino acid utilization for milk protein in lactating dairy cows［J］.Journal of Dairy Science，2015，98（3）:1 885-1 902.

［4］Lee C，Hristov A N，Cassidy T W，et al.Rumen-protected lysine，methionine，and histidine increase milk protein yield in dairy cows fed a metabolizable protein-deficient diet［J］.Journal of Dairy Science，2012，95（10）:6 042-6 056.

［5］Xue F，Zhou Z，Ren L，et al.Influence of rumen-protected lysine supplementation on growth performance and plasma amino acid concentrations in growing cattle offered the maize stalk silage/ maize grain-based diet［J］.Animal Feed Science and Technology，2011，169（1-2）:61-67.

［6］ Apelo S I A，Bell A L，Estes K，et al.Effects of reduced dietary protein and supplemental rumen-protected essential amino acids on the nitrogen efficiency of dairy cows［J］.Journal of Dairy Science，2014，97（9）:5 688-5 699.

［7］ Madsen T G，Nielsen L，Nielsen M O.Mammary nutrient uptake in response to dietary supplementation of rumen protected lysine and methionine in late and early lactating dairy goats［J］.Small Ruminant Research，2005，56（1-3）:151-164.

［8］Paz H A，Kononoff P J.Lactation responses and amino acid utilization of dairy cows fed low-fat distillers dried grains with solubles with or without rumen-protected lysine supplementation［J］.Journal of Dairy Science，2014，97（10）:6 519-6 530.

［9］Klemesrud M J，Klopfenstein T J，Lewis A J.Metabolize methionine and lysine requirements of growing cattle［J］.Journal of Animal Science，2000，78（1）:199-206.

［10］单达聪，熊六飞.全混合日粮新技术舍饲肉用绵羊效果的研究［J］.现代农业科技，2007（24）:160-162.

［11］刘丽丽，耿忠诚，潘振亮，等.过瘤胃氨基酸（RPAA）对绒山羊生产性能的影响［J］.黑龙江畜牧兽医，2007（6）:42-43.

［12］杨雪，吴文波，徐进昊，等.过瘤胃氨基酸在反刍动物生产中的应用［J］.中国奶牛，2014（6）:9-11.

Research Progress of Rumen Protected Amino Acid on Application of Ruminants Production

YANG Zhilin，LI Beibei，FENG Jianfang

（College of Animal Science and Technology，Hebei Agricultural University，Baoding 071000，Hebei China）

The core of protein nutrition is the amino acid balance.Providing moderate amount of amino acids in the low protein level can make it reach the balance，improving the efficiency of utilization of protein and meeting the needs of the nutrition of the ruminants.But the degradation of partial amino acid may disturb the rumen environment and can not improve the digestive protein of the small intestine because of the effect of rumen microorganisms if amino acids are added directly.Rumen-protected amino acids in the diets can improve the amount of rumen-protected amino acids and balance the nutrition in the small intestine.At present，rumen-protected lysine（RPLys）and rumen-protected methionine（RPMet）are two kinds of most valuable amino acids used in ruminants.This article aimed to find out the most suitable RPMet and RPLys for the production of their in the future.

ruminants；production performance；rumen by-pass amino acid；additive amount

S816.7；S823

A

1001-0084（2016）08-0018-03

2016-03-11

杨志林（1990-），女，河北张家口人，硕士研究生，研究方向为反刍动物营养。