大豆小肽对肉牛瘤胃发酵和养分消化的影响

田 梅,赵义良,刘松雁,张 蕾,丁亚平

(石家庄市畜产品质量监测中心,河北石家庄 050041)

瘤胃细菌既能利用氨氮又能利用非氨氮（氨基酸和肽）合成微生物蛋白，某些种类的细菌更喜欢非氨氮且直接提供肽比游离的、容易在瘤胃中脱氨的氨基酸更有优势（Dabrowski等，2003）。但在体外研究中对肽对瘤胃代谢的影响有不同报道。Russi等（2002）研究表明，添加肽可以促进瘤胃细菌生长、纤维消化和瘤胃整体发酵。但关于补充肽对瘤胃微生物活性和瘤胃体内代谢影响的研究较少。从不同植物蛋白水解得到的小肽已被证明具有多种生物和药物活性，包括增强生长性能和免疫状态（孟可爱等，2019）。在上述研究基础上，作者开展本试验，旨在探讨大豆小肽添加水平对肉牛瘤胃发酵和营养消化率的影响。

1 材料与方法

1.1 试验设计 将12头平均初始体重为（398±12）kg的肉牛随机分为4组（每个重复3头牛）。肉牛饲喂玉米-黑麦草基础日粮（表1），各组肉牛日粮分别补充0、120、240和360 g/d大豆小肽。整个试验期为期3周，包括1周适应期，2周样品采集期。

表1 试验基础日粮及营养水平

1.2 样品采集与分析 在整个试验期间，每天取饲料样品进行混合、烘干、研磨至通过1.0 mm筛，之后进行化学分析。参考魏宏阳和王加启（2002）的研究方法在试验第18～20天每天每隔6 h采集一次来自十二指肠、回肠的食糜、粪便和瘤胃液。十二指肠、回肠和粪便样本立即保存在-20℃，冻干后粉碎过1 mm分析筛。在20 d时采集约200 mL瘤胃液，立即-80℃保存，在每一周期喂食20 d后6 h采集约200 mL瘤胃液立即保存于-80℃，参考Khafipour等（2009）的方法测定瘤胃球菌、丁酸弧菌、链球菌、纤毛虫和普雷沃氏菌的16 SrDNA总数的相对数量。瘤胃氨氮和挥发性脂肪酸浓度参考Hu等（2005）的方法分析。食糜和饲料中氨基酸含量采用全自动氨基酸分析仪测定。

1.3 统计分析

2 结果与分析

2.1 对瘤胃发酵与微生物含量的影响 由表2可知，当日粮每天提供的大豆小肽从120 g/d升高至360 g/d时，氨氮浓度、微生物蛋白含量、挥发性脂肪酸总量和乙酸浓度表现为显著线性和二次曲线升高（P＜0.05），而丙酸、丁酸及乙酸与丙酸比值表现为显著线性和二次曲线降低（P＜0.05）。各组瘤胃pH、菌群数量（普雷沃氏菌、瘤胃球菌和纤毛虫）无显著影响（P＞0.05）。240 g/d大豆小肽组瘤胃丁酸弧菌数量较对照组显著提高22.67%（P＜0.05），而对照组瘤胃链球菌数量较大豆小肽组分别显著提高20.90%、21.65%和19.67%（P＜0.05）。

表2 日粮添加不同水平大豆小肽对肉牛瘤胃发酵及微生物含量的影响

表3 日粮添加不同水平大豆小肽对肉牛肠道养分消化率的影响

2.2 对肠道养分流量和消化的影响 由表3可知，十二指肠和粪中干物质流量随大豆小肽添加水平的升高表现为显著线性和二次曲线降低（P＜0.05），同时干物质总消化率表现为显著线性升高（P＜0.05）。360 g/d大豆小肽组十二指肠有机物流量最低（P＜0.05），而对照组粪有机物流量最高，总消化率最低（P＜0.05）。十二指肠、回肠和粪中中性洗涤纤维瘤量随大豆小肽水平的升高表现为显著线性降低（P＜0.05）。随着日粮大豆小肽水平的升高，氮摄入量、尿氮排泄量及氮沉积量表现为显著线性升高（P＜0.05）。

2.3 对氨基酸消化的影响 由表4可知，各组肠道非必需氨基酸消化率不受大豆小肽添加水平的影响（P＞0.05）。但随大豆小肽水平的升高，精氨酸消化率呈现显著线性和二次曲线升高（P＜0.05），赖氨酸消化率呈现为显著二次曲线升高（P＜0.05）。240 g/d较360 g/d大豆小肽组苯丙氨酸消化率显著提高7.40%（P＜0.05）。

表4 日粮添加不同水平大豆小肽对小肠氨基酸消化的影响 %

3 讨论

在本研究中，日粮补充不同水平的大豆小肽对瘤胃pH无显著影响，这与Kazemi-Bonchenari等（2010）使用肽或酪蛋白酸钠报道的结果一致。但随着大豆小肽添加水平的增加，氨氮呈线性增加，说明部分大豆小肽被降解脱氨成氨。Kazemi-Bonchenari等（2010）报道，增加或降低日粮粗蛋白质浓度通常会导致瘤胃中氨浓度升高，将酪蛋白注入瘤胃时，瘤胃中氨氮浓度也升高。瘤胃内合成的微生物蛋白受可降解碳水化合物与瘤胃可降解蛋白发酵同步性、氨氮浓度、pH等因素的影响。补充大豆小肽可提高瘤胃挥发性脂肪酸总浓度和丙酸浓度，降低丁酸浓度及乙酸与丙酸比值，结果提示，大豆小肽增加了肉牛的能量供应，提高了能量效率。

瘤胃菌群数量（如普雷沃氏菌、瘤胃球菌和纤毛虫）不受日粮大豆小肽添加水平的影响，但240 g/d大豆小肽组瘤胃丁酸弧菌数量较对照组显著提高，而对照组瘤胃链球菌数量较大豆小肽组分别提高20.90%、21.65%和19.67%，说明大豆小肽对瘤胃细菌的影响取决于细菌利用肽-氨基酸和氨氮的能力（王梦芝等，2010）。本研究中也观察到大豆小肽中性洗涤纤维消化的改善作用，这表明大豆小肽增强了与纤维消化相关的微生物活性，这与本研究中大豆小肽提高了微生物蛋白含量的结果一致。大豆小肽对营养物质消化率的改善主要发生在瘤胃，说明其对营养物质消化的有益作用主要是通过提高瘤胃发酵效率实现的。

在不影响小肠消化率的前提下，大豆小肽可以提高小肠氨基酸通量，说明小肠吸收的氨基酸量增加，这与观察到氮沉积量增加一致。日粮大豆小肽添加水平对肠道非必需氨基酸消化率无显著影响。但精氨酸和赖氨酸消化率随大豆小肽水平的升高表现为显著二次曲线升高。作者推测，大豆小肽对氨基酸消化率的改善作用可能与其原料本身氨基酸的组成及易消化有关（Hristov等，2004），但具体机制还有待进一步研究。

4 结论

肉牛日粮中添加大豆小肽可以改善瘤胃发酵性能、十二指肠和回肠干物质、有机物、纤维和氨基酸消化率。大豆小肽可促进小肠对单个氨基酸的吸收，但小肽的瘤胃可降解性、在肠道的净吸收及对微生物种群的影响还有待解决。