奶牛瘤胃內(nèi)常用蛋白質(zhì)降解規(guī)律的研究

奶牛瘤胃內(nèi)常用蛋白質(zhì)降解規(guī)律的研究

隨著現(xiàn)代奶牛飼養(yǎng)技術的發(fā)展，不同類型的奶牛蛋白質(zhì)評價體系相繼引入，其中最常用的是nrc（2001）對奶牛的營養(yǎng)需求。該體系將飼料粗蛋白質(zhì)劃分為瘤胃降解蛋白(RDP)和瘤胃非降解蛋白(RUP)兩個部分。大量的研究表明,提高瘤胃RUP的含量可以提高反芻動物的生產(chǎn)性能。NRC(2001)奶牛營養(yǎng)需要指出,飼料中的RUP每增加一個百分點,奶牛產(chǎn)奶量以線性規(guī)律增加1.85kg。圖日根白乙拉等(2005)研究指出,提高高產(chǎn)奶牛日糧中RUP的比例可增加產(chǎn)奶量,但是同時要想增加乳中蛋白質(zhì)含量,需要平衡地改善能量、蛋白質(zhì)乃至葡萄糖營養(yǎng)的供給狀況。Kung等(1983)研究發(fā)現(xiàn),提高奶牛日糧中非降解蛋白質(zhì)(RUP)比例可增加產(chǎn)乳量。然而,我國北方地區(qū)至今沿用最為廣泛的仍是粗蛋白質(zhì)(CP)評價體系,且對于北方地區(qū)奶牛常用的飼料原料的RDP和RUP的報道較少。這不但給準確評定奶牛實際的蛋白質(zhì)營養(yǎng)需要造成困難,而且有可能導致氮的排放量增加,飼料成本提高,并且給環(huán)境帶來污染?；谝陨显?本試驗以泌乳中期奶牛為試驗動物,在模擬北方實際飼喂條件下(以秸稈為主要粗料),利用尼龍袋法測定奶牛常用飼料的不同蛋白質(zhì)組分(a、b、c)含量,進而計算飼料原料的RDP和RUP含量,為科學評估奶牛蛋白質(zhì)營養(yǎng)需要提供理論與數(shù)據(jù)支持。1材料方法1.1試驗動物選擇裝有永久瘤胃瘺管的泌乳中期健康中國荷斯坦奶牛3頭(體重550~600kg、日產(chǎn)奶量13~15kg)為試驗動物。1.2基礎日糧組成和營養(yǎng)水平試驗牛的基礎日糧參照中國奶牛飼養(yǎng)標準(2004)配制,精粗比為45∶55,精料由玉米、豆粕等飼料組成,粗料為玉米秸稈?；A日糧組成和營養(yǎng)水平詳見表1。每日分別于6∶30、18∶30兩次擠奶,擠奶結束后飼喂,自由飲水,預飼期15d。待測的飼料原料主要有谷物籽實1種,植物性蛋白質(zhì)飼料9種,動物性蛋白質(zhì)飼料1種(魚粉,魚粉在反芻動物日糧中已禁用,本試驗僅作為研究),糠麩類飼料4種,牧草類4種,玉米秸稈1種,青貯類1種,共21種23個樣品。樣品粉碎待測(40目)。1.3尼龍袋的制作分別將粉碎的待測飼料樣品裝入尼龍袋,每袋精料4g、粗料2g左右。每個樣品三個重復,分別用三頭牛測試。每頭牛每個時間點設2個平行,將尼龍袋于晨飼后2h,經(jīng)瘺管全部投入瘤胃中,按“同時投入,依次取出”的原則,精料樣分別于投入后的0、2、4、6、8、12、24、36、48h,粗料分別于投入后的0、2、4、8、12、24、36、72h依次取出,取出的尼龍袋用自來水沖洗后,放入65℃恒溫干燥箱內(nèi)烘干至恒重,用于分析測試。1.4測試指標1.4.1降解率的計算依據(jù)Φrskov等(1979)提出的飼料粗蛋白質(zhì)在某一時間點的尼龍袋消失率與蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的動態(tài)降解模型參數(shù)(a、b和Kd),進一步計算有效降解率(P)。待測飼料蛋白質(zhì)降解率的測定公式為:式中:dp表示t時刻蛋白質(zhì)降解率(%),a表示快速降解組分(%),b表示慢速降解組分(%),Kd代表b的降解速率(%/h),t表示飼料在瘤胃內(nèi)的培養(yǎng)時間(h),P表示飼料蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的有效降解率,Kp表示待測飼料的瘤胃流通速率(%/h)。1.4.2瘤胃非降解蛋白質(zhì)及kp在有效降解率基礎上,根據(jù)下列公式計算飼料RDP與RUP含量。式中,RDP表示瘤胃降解蛋白質(zhì)含量(%),RUP表示瘤胃非降解蛋白質(zhì)含量(%),a為飼料蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的快速降解組分,b為飼料蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的慢速降解組分,c為飼料蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的非降解組分,Kd為b的降解速率(%/h),Kp為待測飼料的瘤胃流通速率(%/h)。1.4.3降解模型相關關系分析將飼料蛋白質(zhì)的快速降解組分a、慢速降解組分b、非降解組分c、慢速降解組分的降解速度Kd、飼料蛋白質(zhì)有效降解率P等降解模型參數(shù)進行相關關系分析,計算相關系數(shù)。1.5數(shù)據(jù)計數(shù)試驗數(shù)據(jù)先用MicrosoftExcel軟件處理,然后用SAS軟件進行統(tǒng)計分析。2結果與分析2.1蛋白質(zhì)有效降解率由表2可以看出,不同蛋白質(zhì)飼料原料的蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的動態(tài)降解模型參數(shù)存在很大差異?？ㄆ膳c豆粕蛋白質(zhì)的慢速降解組分較高,快速降解組分居中,非降解組分較低,有效降解率較高,在55%以上;酒糟1、酒糟2、胡麻餅、胡麻粕、菜籽粕、蓖麻粕蛋白質(zhì)有效降解率較低,其中酒糟非降解組分高、快速降解組分與慢速降解組分均較低、有效降解率最低,低于20%;其他餅粕、玉米蛋白粉及魚粉的蛋白質(zhì)有效降解率居中。從飼料原樣基礎的分析數(shù)據(jù)看,在已測的蛋白質(zhì)飼料中,魚粉、玉米蛋白粉的CP含量高于60%,且RDP和RUP的含量均高于其他蛋白質(zhì)飼料,可為奶牛提供較高的RDP與RUP;其次豆粕、棉粕1、棉粕2及葵花粕的RDP含量也較高;而酒糟1、酒糟2、胡麻餅、胡麻粕的RDP含量較低,尤其酒糟更低。除魚粉與玉米蛋白粉含有較高的RUP外,酒糟1、酒糟2、棉粕1、棉粕2、胡麻餅、胡麻粕、菜籽粕及蓖麻粕的RUP含量居中,葵花粕與豆粕則較低。2.2蛋白質(zhì)有效降解率由表3可以看出,不同種類的籽實與糠麩類飼料蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的動態(tài)降解模型參數(shù)也存在很大差異。玉米與麩皮蛋白質(zhì)的慢速降解組分較高,蛋白質(zhì)的有效降解率較高,分別為54.24%和71.48%,這直接影響兩者CP中RDP的含量。小米糠蛋白質(zhì)的慢速降解組分居中,有效降解率也居中,為27.29%。稻殼與玉米皮蛋白質(zhì)的非降解組分較高,有效降解率較低,分別為18.4%和25.6%。按照飼料原樣基礎計算,在已測的籽實與糠麩類飼料中,麩皮的CP含量、RDP含量較高;稻殼與小米糠無論CP含量,還是RDP含量、RUP含量均低于其他籽實與糠麩類飼料。2.3粗飼料及其cdp的降解由表4可以看出,不同種類粗飼料的蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的動態(tài)降解模型參數(shù)存在很大差異。玉米秸稈與羊草蛋白質(zhì)的快速降解組分較低,非降解組分較高,其蛋白質(zhì)有效降解率較低,均低于20%;苜蓿草、苜蓿草塊與玉米青貯的快速降解組分較高,蛋白質(zhì)有效降解率較高,均高于44%;無芒雀麥的快速降解組分居中,慢速降解組分較高,其有效降解率居中。按照飼料原樣基礎計算,粗飼料的RDP含量以苜蓿草與苜蓿草塊較高,無芒雀麥與玉米青貯居中,玉米秸稈、羊草較低。RUP含量以苜蓿草、苜蓿草塊、無芒雀麥較高,玉米青貯與羊草居中,玉米秸稈最低。2.4蛋白質(zhì)降解率與飼料蛋白質(zhì)非降解組分的相關性將飼料蛋白質(zhì)的快速降解組分a、慢速降解組分b、非降解組分c、慢速降解組分的降解速度Kd、飼料蛋白質(zhì)有效降解率P等降解模型參數(shù)進行相關關系分析,其分析結果見表5。由表5可以看出,飼料蛋白質(zhì)的有效降解率與蛋白質(zhì)的快速降解組分呈弱的正相關,相關性趨于顯著(r=0.3675,P=0.06),與慢速降解組分呈極顯著中度正相關(r=0.5013,P<0.01),與飼料蛋白質(zhì)非降解組分呈極顯著的高度負相關(r=-0.7153,P<0.01);而飼料非降解蛋白質(zhì)含量正好相反,它與蛋白質(zhì)的快速降解組分呈弱負相關(r=-0.0309)、與慢速降解組分極顯著高度負相關(r=-0.9175)。說明飼料蛋白質(zhì)的快速降解組分與慢速降解組分含量尤其是慢速降解組分較高時,蛋白質(zhì)的有效降解率較高,非降解蛋白質(zhì)含量較低;飼料蛋白質(zhì)的非降解組分含量較高時,則飼料蛋白質(zhì)慢速降解組分和有效降解率均較低。3飼料蛋白質(zhì)的降解本試驗的結果表明,在模擬北方實際飼喂條件(粗料以秸稈為主)下,用尼龍袋法測得奶牛常用蛋白質(zhì)飼料中蛋白質(zhì)的有效降解率以葵花粕和豆粕較高,分別為61.17%與55.79%,降解速度較快;以酒糟1、酒糟2、胡麻餅、胡麻粕、菜籽粕、蓖麻粕較低,尤其酒糟最低,低于20%。在奶牛常用糠麩類飼料中蛋白質(zhì)有效降解率以麩皮最高,為71.48%;稻殼最低,為18.40%。在奶牛常用粗飼料中蛋白質(zhì)有效降解率以苜蓿草與苜蓿草塊較高,分別為55.01%與52.82%,降解速度較快;羊草和玉米秸稈較低,分別為19.39%和16.59%。不同飼料蛋白質(zhì)瘤胃有效降解率的高低與蛋白質(zhì)慢速降解組分呈極顯著中度正相關,與非降解組分呈極顯著高度負相關,與蛋白質(zhì)快速降解部分呈弱的正相關,相關性趨于顯著。NRC(2001)報道,葵花粕蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率最高,為88.2%;能量飼料中,小麥麩的蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率最高,為85.4%;粗飼料中,紫花苜蓿草粉的蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)的降解率最高,為68.4%。這些結果大部分都略高于或高于本試驗結果,這可能與動物的種類、生產(chǎn)性能、飼料的品種以及飼料的加工工藝等不同有關。刁其玉等(2005)以成年雜種牛為實驗動物,對魚粉、豆粕、葵花粕、菜籽粕、棉仁粕和胡麻粕的有效降解率進行了測定,結果表明,豆粕的降解率最高,為63.06%;魚粉、葵花粕、菜籽粕為59.24%、58.85%、42.73%;胡麻粕的降解率較低,為32.97%,這與本試驗得出的結果也不完全相同。這進一步說明,在引用蛋白質(zhì)瘤胃動態(tài)降解參數(shù)的同時,還應考慮動物的種類、原料的產(chǎn)地、質(zhì)量以及日糧類型等對于飼料蛋白質(zhì)在瘤胃內(nèi)降解效果的影響。RDP和RUP是飼料蛋白質(zhì)中兩個功能截然不同的組分,RDP為瘤胃微生物的生長和微生物蛋白的合成提供了所需的肽、游離氨基酸(AA)和氨,而RUP為機體提供過瘤胃蛋白,以滿足高生產(chǎn)能力的需要。NRC(2001)研究指出,飼料中的RUP每增加一個百分點時,奶牛產(chǎn)奶量以線性規(guī)律增加1.85kg。但是,Santos等