反刍动物过瘤胃保护技术

马晨

由于反刍动物消化系统的特殊性，饲料中添加的一些营养物质（包括蛋白质、氨基酸、非蛋白氮、脂肪、淀粉、维生素类等）进入瘤胃后会被瘤胃微生物所降解，不能完全被小肠等后消化道所吸收和利用，降低其生物学效价，因此需要通过一定的物理、化学等工艺手段来处理这些营养物质，保护其有效组分活性，降低其在瘤胃内的降解效率，从而提高营养物质的消化利用率。

1 过瘤胃保护技术

1.1 物理加压加热方法

研究报道，通过加压或加热等物理手段对淀粉、蛋白质等常规饲料养分进行加工，以增加营养物质的稳定性，减少瘤胃微生物的降解程度。一般淀粉饲料主要通过加压方式处理，降低淀粉在瘤胃中的降解率，提高小肠对淀粉的可消化利用率。蛋白质饲料主要通过加热烘干方式处理，通过热处理后导致蛋白质变性，引起蛋白质的自由氨基与碳水化合物中的羰基相结合，以此抵抗酶的水解，使饲料蛋白质受到保护，更多的通过瘤胃进入后消化道被有效利用。

1.2 化学保护方法

化学保护方法所采用的化学试剂主要有甲醛、单宁、乙醇、戊二醛、锌盐、氯化钠和氢氧化钠等。这种方法主要用于蛋白质类营养物质，通过这些化学试剂与蛋白质分子间的交叉反应，以及酸性环境中可逆的特性，来达到保护瘤胃中蛋白质的目的。例如甲醛能使蛋白质分子的氨基、羧基和硫氢基发生烷基化反应，并且在酸性条件下甲醛与蛋白质反应可逆，以此来降低蛋白质的溶解度，改变蛋白质的消化部位。

1.3 物理包被方法

物理包被方法是用富含蛋白质的动物性原料（全血或脂肪酸）对营养物质进行包被，这些包被材料通常是C12～C22的脂肪酸，其特点是在瘤胃这样的中性环境中不易被降解，而在真胃等酸性环境中分解，并在真胃中消化利用。而全血、血粉、干血浆、骨粉、鱼粉等血液制品及其他动物性饲料由于其易传播疾病等原因已禁止用于反刍动物饲料中。

1.4 微包被技术

微包被技术是反刍动物营养中使用较为广泛、生产方式较为先进且过瘤胃保护效果较好的一类过瘤胃技术，这种方法常用于营养物质单体，如胆碱、维生素、氨基酸和尿素等。微包被技术常用包括硬脂、琼脂、蜡、氢化植物油、巴西棕榈蜡等脂肪类材料，聚氯乙烯、环氧树脂、聚丙烯酸树脂、聚乳酸等高分子材料，以及硫酸钙、硅酸盐、碳酸钙和粘土类等无机材料。微包被技术一方面使营养物质有效过瘤胃，到达后肠道吸收利用；另一方面，对于含氮类营养物质，可控制氮的降解速率，利于新形成优质蛋白。

微包被技术中的微胶囊是把液体、气体或固体等物质作为胶囊的内芯材料，将其包裹进一个微小的聚合物薄膜里的技术。该技术可通过聚合物薄膜将营养物质与外界环境相隔，可保护营养物质活性，并提高营养物质稳定性，控制营养物质在消化过程中的释放速度。

2 过瘤胃营养添加剂

2.1 过瘤胃淀粉

反刍动物饲料中的淀粉大部分被瘤胃微生物降解，以挥发性脂肪酸（VFA）的形式被瘤胃壁吸收。若淀粉在瘤胃中数量过多而过度发酵，将会导致瘤胃丙酸浓度升高，降低瘤胃pH值，影响瘤胃中纤维的消化，甚至导致瘤胃酸中毒。因此，添加过瘤胃淀粉使更多的淀粉在小肠中分解为葡萄糖，减少体内为合成葡萄糖的能量损失，减少体内氨基酸的糖异生。李徐延（2009年）对奶牛饲料中添加过瘤胃葡萄糖发现，过瘤胃葡萄糖有利于提高产奶量，添加200克和300克过瘤胃葡萄糖能提高血糖水平，改善奶牛能量负平衡。

2.2 过瘤胃脂肪

过瘤胃脂肪能保证大部分脂肪不在瘤胃中溶解，不仅不影响瘤胃微生物发酵，还可在真胃和十二指肠中消化利用。通过添加过瘤胃脂肪减少对瘤胃微生物影响，提高不饱和脂肪酸有效利用，调控乳脂组成，降低饲料精料比例以减少成本，并对奶牛繁殖性能产生有利影响。国内外过瘤胃脂肪种类较多，主要有包被油脂类、胶囊保护脂肪、氢化脂肪、皂化脂肪和脂肪酸化合物等。张小豹（2013年）研究发现，产后30～90天奶牛饲料中添加过瘤胃脂肪，能显著提高奶牛产奶量和乳脂率，显著降低血浆非酯化脂肪酸（NEFA）含量，在添加初期能提高胰岛素含量（P<0.05）。

2.3 过瘤胃氨基酸

饲料中的氨基酸不能满足反刍动物高产的营养需要，且部分必需氨基酸被瘤胃微生物所利用产生菌体蛋白，降低奶牛限制性氨基酸进入后消化道的含量，因此通过某种方式将所需氨基酸修饰或保护起来，使其到达真胃和小肠中发挥营养效用，这类氨基酸被称为过瘤胃氨基酸。唐庆凤（2011年）试验表明，在泌乳水牛饲料中添加过瘤胃蛋氨酸和过瘤胃赖氨酸可节约蛋白质饲料，显著提高产奶量、乳糖率和乳蛋白率，利于提高生产性能，改善乳品质。

2.4 过瘤胃维生素

由于维生素及类维生素等营养物质在反刍动物瘤胃中降解率高、利用率低等缺点，一些饲料添加剂企业生产出过瘤胃的维生素及其他过瘤胃营养物质，以满足奶牛的生理需要。反刍动物生产中主要用到的过瘤胃维生素及类维生素主要有维生素A、D以及烟酸、胆碱等过瘤胃营养添加剂。过瘤胃维生素A能增强奶牛免疫机能，改善抗氧化功能。添加过瘤胃维生素D能预防围产期奶牛的低钙血症。添加过瘤胃烟酸能显著提高产奶量，在奶牛生产中获得较高的经济效益。添加过瘤胃胆碱能显著提高产奶量，降低血清NEFA和β-羟丁酸（β-OHB）含量，有利于缓解奶牛负能量平衡状态。