瘤胃的消化特点及对饲料能量的利用分析

邹 妍，毕晓华，赵 雪

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1 瘤胃消化的生理特点

瘤胃微生物可以将宿主动物不能直接利用的物质转化为能被宿主利用的高营养物质。如其分泌的β-糖苷酶可消化纤维、半纤维，将其分解为乙酸、丙酸等断链脂肪酸，为机体提供能量和合成其它营养物质的成分，极大的提高了饲料的能量转化效率。瘤胃可以将非蛋白氮转化为瘤胃微生物菌体蛋白和氨基酸，供给反刍动物利用，满足反刍动物的维持需要和一定的生产水平，节约蛋白质。在饲喂无蛋白日粮时，反刍动物仍能利用瘤胃微生物合成的微生物蛋白供机体消化利用。因此在添加非蛋白氮的基础上，反刍动物可以充分的消化利用劣质蛋白质，将非必需氨基酸转化为必需氨基酸，提高饲料蛋白质的营养价值，甚至可以达到优质蛋白质的利用效果。瘤胃微生物还可以合成必需脂肪酸、B族维生素等营养物质供机体利用。

但是由于瘤胃其特殊的消化生理特点，在使反刍动物能大量利用粗饲料的基础上也存在着一些缺点。如瘤胃在发酵碳水化合物的时候，可以产生大量的温室气体甲烷和二氧化碳，不仅对大气环境造成不利的影响还能降低碳水化合物的利用效率。当饲喂优质蛋白质或大量蛋白质时，会被瘤胃微生物过度的降解，而降解产生的非蛋白氮超过微生物合成菌体蛋白的需要量，以氨的形式被瘤胃吸收合成尿素，大部分将被排出体外，造成蛋白质资源的浪费。在产奶高峰期，为了满足动物的维持及生产需要，需要大量蛋白质供给的时候，瘤胃微生物的消化特点将限制蛋白质的供给，因此优质的蛋白质需要过瘤胃处理，如甲醛化处理、包被等。

瘤胃微生物可以将饲料中的不饱和脂肪酸氢化为饱和脂肪酸，饲料中添加的不饱和脂肪酸等必需脂肪酸被瘤胃微生物氢化，难以直接被真胃及小肠消化吸收，不能满足反刍动物在产奶高峰期对高能量及必需脂肪酸的需要。而添加油脂会对瘤胃菌群造成一定的影响，抑制瘤胃微生物的活力，长期添加会对瘤胃的菌群平衡造成不利的影响，造成难以预测的损失。因此为了提高动物的生产性能，又要能添加适量的油脂，必须将油脂经过加工处理，如甲醛化、包被、氢化、皂化等。

2 碳水化合物的消化特点及对能量沉积的影响

反刍动物的能量来源主要为瘤胃发酵产生的挥发性脂肪酸，由于瘤胃微生物的发酵作用，由真胃和小肠吸收的葡萄糖微乎其微。碳水化合物在瘤胃内的发酵产物主要为乙酸、丙酸、丁酸等挥发性脂肪酸，丙酸经糖异生后形成葡萄糖作为供能物质在体内利用，乙酸、丁酸等可以转化为长链脂肪酸，合成甘油三酯作为供能物质。因此反刍动物的能量沉积主要靠碳水化合物来提供。碳水化合物的组成和结构特点直接影响能量的利用效率和动物的生产性能。

2.1 糖异生途径及对能量沉积的影响

虽然反刍动物不能从消化道吸收葡萄糖，但是葡萄糖对反刍动物来说仍有重要的作用。葡萄糖经磷酸戊糖途径生成NADPH，促进长链脂肪酸的形成，而合成甘油三酯所需的另一个重要原料甘油磷酸也需要葡萄糖来提供。而糖异生所需的主要原料是丙酸，因此饲料中必须保证有充足的可发酵为丙酸的碳水化合物。反刍动物日粮中精料的比例高时，瘤胃发酵产生的丙酸的比例较高，但为了防止酸中毒和保证瘤胃壁及瘤胃微生物的健康发育，精料的比例必须保持在一定水平之内。若精料不足，在糖异生的原料丙酸的产量不足的情况下，机体为了获得足够的葡萄糖满足肌糖原、肝糖原及大脑的需要，机体会增加体内蛋白质的代谢，利用生糖氨基酸来异生葡萄糖。造成机体蛋白质代谢恶化，体内蛋白质沉积下降，氮代谢出于负平衡，血液中生酮氨基酸的浓度升高，造成代谢性疾病。

2.2 挥发性脂肪酸的氧化供能

反刍动物碳水化合物的消化产物主要为挥发性脂肪酸，挥发性脂肪酸可以直接由瘤胃壁吸收入血液，然后运送至各组织器官氧化供能。反刍动物利用挥发性脂肪酸供应的能量可占所吸收的所有营养物质的2/3。除氧化供能外，其中乙酸可以用于体脂和乳脂的合成，丁酸也可以合成脂肪，丙酸可合成葡萄糖和乳糖。

3 影响饲料的能量利用效率因素

碳水化合物分为结构性碳水化合物和非结构性碳水化合物，前者主要含有纤维素、半纤维素、木质素等，又称为细胞壁碳水化合物。是饲料中不易消化的成分，主要由瘤胃微生物发酵利用。后者主要含有糖、淀粉、果胶等成分，一般易消化吸收。影响饲料的能量利用效率的因素主要是结构性碳水化合物的比例及组成成分。饲料中的中性洗涤纤维（NDF）的含量一般与饲料的能量效率和干物质采食量成负相关，而NDF中纤维素和半纤维素的组成差异也影响饲料的能量效率。一般情况下NDF含量高的饲料的能量效率低于含量低的饲料原料，若纤维素和半纤维素的组成合理木质素含量低，其消化性高，同样会有高的能量效率。

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