常用饲料原料蛋白质在梅花鹿瘤胃内降解率的测定

鲍 坤 徐 超 宁浩然 王凯英 赵家平 李光玉

(中国农业科学院特产研究所，吉林省特种经济动物分子生物学重点实验室，吉林 132109)

梅花鹿是珍贵的特种药用经济反刍动物，具有采食饲料范围广的特点。反刍动物在采食以后，到达其小肠的蛋白质包括饲料非降解蛋白质和瘤胃合成的微生物蛋白质，而瘤胃微生物蛋白质的产生又必须由饲料蛋白质在瘤胃被降解提供氮源，所以饲料蛋白质在瘤胃中的降解率是反刍动物小肠蛋白质营养新体系的基本参数［1］。尼龙袋法作为评定饲料蛋白质瘤胃降解率的常规方法，具有简便易行、成本低、便于推广使用的优点;同时，尼龙袋直接放入瘤胃中，所得结果能反映瘤胃的实际生理情况，除能测定蛋白质在瘤胃中的降解率外，还能测定其他养分在瘤胃中的消化和降解情况［2］。因而，此方法被广泛采纳。利用尼龙袋法测定饲料原料蛋白质在牛、羊等反刍动物瘤胃中的降解率已较为普遍，而在梅花鹿上的研究则较少。本试验以吉林地区常见的几种饲料原料为研究材料，以梅花鹿为研究对象，利用尼龙袋法测定几种常用饲料原料蛋白质的瘤胃降解率，旨在为养鹿业生产提供基础数据，同时为鹿营养需要理论的进一步研究提供必要的技术参数。

1 材料与方法

1.1 待测饲料

选择吉林地区生产的7种鹿常用的饲料原料——棉籽粕、玉米胚芽粕、菜籽粕、干酒糟及其可溶物(DDGS)、玉米蛋白粉、玉米纤维及羊草，于65℃烘干过筛后备用。上述7种饲料原料的粗蛋白质含量见表1。

1.2 基础饲粮

试验用基础饲粮组成及营养水平见表2。将玉米粉、豆粕、苜蓿草粉、玉米秸秆、食盐、预混料混合均匀后，制成直径0.4 cm、长度 1.2 ～1.5 cm的颗粒饲料待用。

1.3 试验动物及饲养管理

选择中国农业科学院特产研究所茸鹿实验基地的4头平均体重为130 kg、装有永久性瘤胃瘘管的成年雄性东北梅花鹿为试验动物。饲养试验于2010年11月25日至2011年1月8日，在中国农业科学院特产研究所茸鹿实验基地进行。试验鹿单圈饲养，每日基础饲粮给量为1.5倍维持需要的饲养水平。

表1 7种饲料原料的粗蛋白质含量(风干基础)Table 1 Crude protein content of 7 feed ingredients(air-dry basis) %

表2 基础饲粮组成及营养水平(风干基础)Table 2 Composition and nutrient levels of the basaldiet(air-dry basis) %

1.4 试验方法

1.4.1 尼龙袋规格

选择孔眼直径为35 μm的尼龙布，裁制成7 cm×9 cm的长方块，对折后用涤纶线缝双道(确保边缝不会有饲料颗粒透过)，制成长 ×宽为6 cm×4 cm的尼龙袋。

1.4.2 待测样本的制备

将待测样品通过2.5 mm筛孔粉碎，混合均匀后置低温冰柜中待用，在装袋前再将其从冰柜中取出放入烘箱，70℃烘48 h至恒重，即成待测样本。

1.4.3 操作步骤

1.4.3.1 放袋

准确称取精料待测样本4 g或粗料待测样本2 g，放入1个尼龙袋内，每2个袋夹在1根长20 cm的半软性塑料管的一端上，借助一木棍将袋送入瘤胃腹囊处，管的另一端用医用缝合线与瘘管盖连接系上，每头鹿放14个袋子，每头鹿中的每个样本在每个时间点各2个重复。

1.4.3.2 放置时间

尼龙袋在瘤胃的停留时间精料为2、6、12、24、36、48 h，粗料为 6、12、24、36、48、72 h。即将尼龙袋在不同时间点(袋停留时间从长到短次序)依次引入瘤胃内，再在同一时间点取出所有尼龙袋。

1.4.3.3 冲洗

取出的尼龙袋连同管一起立即放入低温冰箱中1 h，然后室温下用自来水冲洗，冲洗时用手轻轻抚动袋子，直至水清为止。

1.4.3.4 测定残渣质量及蛋白质、有机物含量

将尼龙袋从管上取下，放入70℃烘箱内，烘至恒重(烘48 h)，称量袋中残渣重，再将每头鹿同一时间点放入的2个袋内的残渣倒出混合，取样测定其蛋白质含量。将袋洗净，70℃烘至恒重(烘24 h)，测其质量。待测样本中的蛋白质含量也是在70℃下烘干至恒重后取样测定。

1.5 某时间点降解率的计算

1.5.1 待测饲料蛋白质在瘤胃中不同时间点降解率的计算

式中:A为待测饲料的蛋白质瘤胃降解率;B为待测样本中蛋白质含量;C为待测样本残留物中蛋白质含量。

1.5.2 待测饲料蛋白质动态降解率的计算

蛋白质有效降解率根据Orskov等［3］提出的公式计算:

式中:dp为t时刻的降解率;a为快速降解部分;b为慢速降解部分;c为b的降解常数;t为饲料在瘤胃停留时间。

根据最小二乘法可将每种饲料的a、b、c解出，代入下式后求得饲料蛋白质在瘤胃中的动态降解率，即:

式中:p为动态降解率;k为外流速度，由方程k=0.001 5+0.019 6x解出，其中 x为饲养水平。

1.6 数据整理与统计分析

试验数据用Excel 2010进行整理，并用SAS V6.12软件进行显著性比较。

2 结果

2.1 7种饲料原料蛋白质在梅花鹿瘤胃内的降解率

由表3可以看出，由于饲料种类的不同，其蛋白质在瘤胃内的降解率有所不同。棉籽粕的蛋白质瘤胃降解率始终保持最高，与其他几种饲料原料相比，在各个时间点差异均达到极显著(P＜0.01)。从蛋白质最终降解率(48 h降解率)上看，从高到低依次是棉籽粕、玉米蛋白粉、羊草、DDGS、玉米胚芽粕、菜籽粕和玉米纤维。玉米纤维的蛋白质瘤胃降解率与其他几种饲料原料相比，差异达到极显著(P＜0.01)。

表3 7种饲料原料蛋白质在梅花鹿瘤胃内的降解率Table 3 Protein ruminaldegradability of 7 feed ingredients in sikadeer %

2.2 7种饲料原料蛋白质在梅花鹿瘤胃内的动态降解率

表4列出了用最小二乘法计算出的各种饲料原料的a、b和c值，并计算出了各种饲料原料蛋白质在瘤胃中的动态降解率，可以看出:棉籽粕蛋白质的动态降解率最高，为68.05%，之后依次是玉米蛋白粉、羊草、玉米胚芽粕、DDGS、菜籽粕和玉米纤维，分别为 60.22%、50.42%、48.25%、43.44% 、42.52% 和 41.38% 。

3 讨论

在反刍动物蛋白质新体系中，饲料蛋白质瘤胃降解率具有重要地位，它不仅是反刍动物蛋白质需要和饲料蛋白质新体系评定的基本参数，而且也是反刍动物饲料分类的指标［4］。严格说来，用尼龙袋法估测的蛋白质瘤胃降解率应是其消失率［2］。因为除了已被降解成简单化学物质的蛋白质外，还包括通过袋孔流失的小颗粒蛋白质和可溶性蛋白质。但由于尼龙袋在瘤胃内运动很缓慢，而且通过2.5 mm筛子粉碎的饲料样小于40 μm的颗粒很少，因此通过袋孔流失的蛋白质很少。对于可溶性蛋白质，一般认为大多数饲料的可溶性蛋白质在瘤胃很快被降解。

表4 7种饲料原料蛋白质在梅花鹿瘤胃内的动态降解率Table 4 Protein ruminaldynamicdegradability of 7 feed ingredients in sikadeer

很多因素会影响饲料粗蛋白质在瘤胃中的降解，其中饲料粗蛋白质的化学特性是最重要的影响因素［5］。在饲料粗蛋白质化学特性中有最重要的2点值得考虑:1)非蛋白氮和真蛋白氮的含量;2)饲料原料中真蛋白质部分的物理和化学特性。一些导致蛋白质在瘤胃降解速度差异的特性包括:1)蛋白质三维立体结构的差异;2)分子内和分子间化学键的差异;3)存在细胞壁惰性屏障和含有抗营养因子等［6］。不同的蛋白质结构将影响瘤胃微生物与蛋白质的接触程度，这无疑是影响蛋白质在瘤胃中降解速度和降解程度的最重要因素。含有大量交联键(如存在于白蛋白和免疫球蛋白内的二硫键或者由于热处理或化学处理产生的交联键)的蛋白质难以与蛋白酶接触，降解速度很慢［7］。

饲料蛋白质在瘤胃中的降解速度是不稳定的，主要取决于饲料本身的特性。饲料蛋白质可分为快速降解、慢速降解和不易降解3部分，不同饲料各部分所占的比例不同。从表4可以看出，棉籽粕和玉米蛋白粉快速降解部分和降解常数都较高，所以动态降解率也较高;羊草和玉米胚芽粕虽然快速降解部分较高，但降解常数很低，所以动态降解率比较低;其他几种饲料的快速降解部分和降解常数都低，所以动态降解率也低。

本试验中，在各时间点棉籽粕的蛋白质瘤胃降解率始终保持最高，且与其他原料的差异达到极显著水平;玉米蛋白粉的蛋白质瘤胃降解率紧随其后，在48 h时极显著高于除棉籽粕外的其他饲料原料，其余几种饲料原料48 h的蛋白质瘤胃降解率从高到低依次为羊草、DDGS、玉米胚芽粕、菜籽粕和玉米纤维。上述饲料原料的蛋白质瘤胃动态降解率亦呈现相似的变化规律。林春建等［2］研究认为棉籽粕蛋白质在瘤胃内的动态降解率比较高，菜籽粕蛋白质在瘤胃内的动态降解率较低，潘晓亮等［8］研究表明棉籽粕蛋白质在绵羊瘤胃中降解率也较高，均与本试验的研究结果类似。然而，李建国等［9］研究认为棉籽粕蛋白质在绵羊瘤胃内的动态降解率较低，结果的差异可能是饲料的收获期、部位、加工处理、产地不同造成的［10］。

棉籽粕的蛋白质瘤胃降解率较高，若直接饲喂动物，会造成饲料真蛋白质的浪费。因此，生产实践中要考虑进行蛋白质过瘤胃保护技术，以降低饲料蛋白质在瘤胃内的降解率，同时不改变其在小肠内的消化，进而提高饲料蛋白质的利用率。

在本试验中，菜籽粕的蛋白质瘤胃降解率很低，这是一种值得进一步研究的蛋白质补充料。如果它在小肠内的蛋白质消化率很高，那么它将是饲喂高产梅花鹿的优质饲料。但是菜籽粕对反刍动物的适口性差，长期过量饲喂影响其他营养物质的利用，易引起甲状腺肿大［11］，故在生产中要控制其添加的比例或是经过脱毒处理后再添加到饲粮中。

4 结论

①棉籽粕的蛋白质瘤胃降解率较高，生产实践中要考虑进行过瘤胃保护技术，以减少蛋白质资源的浪费。

②菜籽粕的蛋白质瘤胃降解率很低，是一种待开发利用的蛋白质补充料。

③ 玉米胚芽粕、DDGS、玉米蛋白粉、玉米纤维及羊草可作为生产中常用的饲料原料。

④生产中最好将蛋白质瘤胃降解率不同的饲料配合成或加工处理成降解率适宜的饲粮来使用，从而既能满足鹿的瘤胃微生物对蛋白质的需要，又能满足鹿对过瘤胃蛋白质的营养需要。

［1］ 莫放，冯仰廉.常用饲料蛋白质在瘤胃的降解率［J］.中国畜牧杂志，1995，31(3):23 －26.

［2］ 林春建，冯仰廉.尼龙袋法评定饲料在反刍动物瘤胃内蛋白质降解率［J］.北京农业大学学报，1987，13(3):375－381.

［3］ ORSKOV E R，MADONALD I.The estimation of proteindegradation in the rumen from incubation measurements weighted according to rate of passage［J］.Journal of Agriculture Science，1979，92:499 －503.

［4］ 颜品勋，冯仰廉，杨雅芳，等.青粗饲料蛋白质及有机物瘤胃降解规律的研究［J］.中国畜牧杂志，1996，32(4):42 －43.

［5］ 李建国，冯仰廉.饲料蛋白质在反刍动物瘤胃的降解及其影响因素［J］.中国饲料，1998(15):15－16.

［6］ 张力莉，徐晓锋，金曙光.豆粕蛋白质和玉米蛋白粉蛋白质在绵羊瘤胃内降解规律的比较研究［J］.黑龙江畜牧兽医，2010(7):97－98.

［7］ LARRY D S.Protein supply from undegradeddietary protein［J］.Journal of Dairy Science，1986，69(10):2734－2749.

［8］ 潘晓亮，孙国君，王新峰，等.常用蛋白质饲料在绵羊瘤胃中降解规律的研究［J］.草食家畜，2002(3):36－37.

［9］ 李建国，赵洪涛，王静华，等.不同蛋白质饲料在绵羊瘤胃中蛋白质和氨基酸降解率的研究［J］.河北农业大学学报，2004，27(3):89 －92.

［10］ 郜玉刚，金顺丹，马丽娟，等.尼龙袋法评定鹿常用饲料的营养价值［J］.中国畜牧杂志，1996，32(6):15－18.

［11］ 王刚.微生物发酵改善菜籽粕品质的初步研究［D］.硕士学位论文.无锡:江南大学，2011:2－3.