非常规蛋白饲料原料对泌乳山羊氮代谢和微生物蛋白合成的影响

种 克，刘 哲，王红影*

(1.石家庄科技信息职业学院，河北石家庄 050000；2.石家庄医学高等专科学校，河北石家庄 050000)

集约化饲养的泌乳山羊的饲料成本占生产成本的绝大部分。一般来说，蛋白质补充剂通常来源于植物性原料，如豆粕，但其价格高，导致饲料成本增加。因此，为了保持山羊的持续生产，必须加强生产系统，寻找区域内可获得的替代蛋白质来源，以期降低生产成本。银合欢是一种很容易在半干旱地区种植的豆科植物，其产量高、品质优良、适口性好，而且叶片中含有的蛋白质约占干物质的29%（薛树媛等，2015）。在营养补充剂稀缺的地区，将当地可获得的饲料资源作为精料补充料，可以增加微生物氮流入十二指肠，是一种有效且可持续的提高生产率的方法（Argolo等，2010）。因此，本研究采用不同蛋白原料（豆粕、大豆浓缩蛋白和银合欢）作为精料补充料，研究其对泌乳山羊尿素排泄、氮平衡和微生物蛋白合成的影响。

1 材料与方法

1.1 试验分组 试验选择平均初始体重为（43.62±2.35）kg的泌乳期山羊72头，随机分为3组，每组4个重复，每个重复6头。各组分别饲喂以豆粕、大豆浓缩蛋白和豆科植物（银合欢）为基础的精料，试验为期8周。每种蛋白原料在精料中的添加量见表1，各组营养水平保持基本一致。

表1 不同蛋白原料日粮组成及营养水平 g/kg

1.2 饲养管理 试验期间每天早上7点和下午4点各饲喂1次，自由饮水。在样品收集期间，每天采集各重复的精料、牧草和剩余饲料样本，装入塑料袋，-20℃保存，供实验室分析。为了估计氮在体重中的比例，在试验开始和结束时对动物称重。

1.3 样品采集与分析 根据Itavo等（2002）的描述，每隔2 d采集山羊粪便，样品烘干后在1.0 mm筛的粉碎机中研磨。每天用手挤羊奶两次，将乳样汇总用于分析总氮和尿素。部分羊奶用三氯乙酸脱蛋白（10 mL羊奶与5 mL 250 g/kg三氯乙酸混合，滤纸过滤，储存于-20℃），滤液进行尿囊素分析。在试验结束当天禁食12 h后，使用5 mL EDTA真空管从颈静脉采血，然后将血样转移至实验室，3500 rpm离心10 min，收集血浆。将收集的尿液装在5 L塑料桶中，加入含有100 mL的200 g/kg硫酸，称重，均质后粗棉布过滤。为了避免细菌破坏尿液中存在的代谢物，将样品pH控制在3以下。随后，样品保存在-20℃条件下，用于定量分析尿中尿素、总氮、尿囊素、尿酸、黄嘌呤和次黄嘌呤的浓度。参考Belenguer等（2002）的公式计算嘌呤衍生物及微生物蛋白合成。

1.4 统计分析 试验数据采用SPSS软件单因素方差分析模型，采用Duncan’s法进行多重比较，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同蛋白原料对乳山羊氮排泄及血浆和乳中氮含量的影响 由表2可知，豆粕、大豆浓缩蛋白和豆科植物组血浆尿素氮和乳氮含量无显著差异（P＞0.05）。大豆浓缩蛋白组尿液和尿素氮排泄量较豆科植物组显著提高21.41%和23.31%（P＜0.05），但大豆浓缩蛋白和乳尿素氮排泄量最低（P＜0.05）。此外，大豆浓缩蛋白组尿液和尿素氮排泄量占体重的比例也显著高于豆科植物组（P＜0.05）。

表2 不同蛋白原料对乳山羊氮排泄以及血浆和乳氮含量的影响

2.2 不同蛋白原料对乳山羊氮代谢的影响 由表3可知，大豆浓缩蛋白组氮摄入量最低（P＜0.05）。大豆浓缩蛋白组尿氮含量显著高于豆粕和豆科植物组（P＜0.05），各组粪氮、乳氮、可消化氮无显著差异（P＞0.05）。大豆浓缩蛋白组每天的氮沉积量及氮沉积量占收入与消化量比例均为最低（P＜0.05）。

2.3 不同蛋白原料对乳山羊微生物蛋白合成的影响 由表4可知，对于嘌呤衍生物，尿酸、黄/次黄嘌呤及总量存在显著差异（P＜0.05），其中豆科植物组均显著高于豆粕组（P＜0.05）。此外，豆科植物组微生物氮、微生物蛋白量及合成效率也显著高于豆粕组（P＜0.05）。

3 讨论

在瘤胃发酵过程中，当氨氮浓度超过瘤胃微生物利用水平时，氨氮被瘤胃壁吸收，通过肠肝循环输送到肝脏。在肝脏中，氨被转化为尿素，尿素与肝脏产生的尿素一起通过氨基酸代谢形成尿液中的大部分尿素（Carvalho等，2010）。Vasconcelos等（2010）用豆粕、生大豆、烤大豆及豆粕+5%尿素饲养荷斯坦奶牛，结果发现，尿素排泄量更高，本研究也发现用豆粕饲喂乳山羊，血浆尿素氮浓度较高。本研究中乳尿素氮的平均浓度为23.75 mg/dL，高于Jonker等（1999）报道的10～16 mg/dL，可能与过量摄入氮或高浓度的瘤胃降解蛋白质有关。因此，山羊奶中尿素氮浓度可能高于牛，但这并不意味着氮的流失，因此，通过适当的饲料配方来满足动物对蛋白质的需求是避免过量尿素排泄到环境中的一种方法。此外，营养物质的消耗越高，产生的氨气越多，可能超过瘤胃微生物的利用率，导致肝脏尿素合成增加，通过尿液排泄的增加。

表3 不同蛋白原料对乳山羊氮代谢的影响

表4 不同蛋白原料对乳山羊微生物蛋白合成的影响

Yu等（2002）认为，尿酸、黄嘌呤和次黄嘌呤的排泄可能受到含氮化合物来源和能源的影响，这在本研究中进一步得到证实。在反刍动物血液和组织中黄嘌呤氧化酶将黄嘌呤和次黄嘌呤在排泄前转化为尿酸，因此，对反刍动物尿液中代谢物的测定是不必要的。但涉及山羊的研究表明，黄嘌呤氧化酶的活性很低或为零，因此，需要对总嘌呤衍生物进行定量。

本研究观察发现，微生物氮合成量低于Fonseca等（2006）研究发现的13.3～17.3 g/d。但Argolo等（2010）研究发现，这些值与微生物氮流量9.86～13.74 g/d接近，表明微生物氮的流动和蛋白质合成效率有负面影响。作者将这一事实与碳水化合物的来源联系起来，因此，以果胶形式存在的中性洗涤含量高的日粮可能会限制微生物源代谢蛋白在小肠上的供应，需要补充低瘤胃降解性蛋白源。本研究结果发现，日粮添加大豆浓缩蛋白提高了尿液氮损失，作者推测这可能与大豆浓缩蛋白粗蛋白质含量较高有关（＞65%），但一些必需氨基酸如组氨酸、赖氨酸和蛋氨酸含量较低，导致反刍动物对氮的消化吸收不良。

4 结论

以大豆浓缩蛋白为蛋白源的精饲料饲喂哺乳期山羊，尿液氮排泄量更大，可导致负氮平衡，但以豆科植物（银合欢）为蛋白源时，可以提高乳山羊瘤胃微生物蛋白合成能力。