奶牛过瘤胃蛋白质的保护及应用进展

赵钦君，刘大森

（东北农业大学动物科学技术学院，哈尔滨 150030）

奶牛过瘤胃蛋白质的保护及应用进展

赵钦君，刘大森*

（东北农业大学动物科学技术学院，哈尔滨 150030）

过瘤胃蛋白质也被称作瘤胃非降解蛋白质，是指在饲料蛋白质消化过程中未被瘤胃降解而进入小肠的部分。过瘤胃蛋白质可以提高反刍动物的生产性能，增加肠道内优质蛋白质的含量，提高蛋白质利用率，降低氮的环境污染，是反刍动物所需氨基酸的重要来源。文章就过瘤胃蛋白的保护方法、作用以及在生产中的应用作以综述。

过瘤胃蛋白；奶牛；生产应用

近年来，饲料行业迅猛发展，而且伴随着养殖结构的不断调整，奶牛的养殖模式已由过去的个体散养户逐渐转变为中大型养殖场，且趋势日益明显。但在我国，由于奶牛养殖规模化起步较晚，导致了在奶牛饲养管理水平方面存在很大缺陷。尤其饲养水平上，奶牛日粮中蛋白质营养水平成为奶牛是否高产的限制条件，国内外的相关研究表明，过瘤胃蛋白质（RUP）的含量对奶牛等反刍动物的生产水平有很大影响。反刍动物有瘤胃这样一个异于单胃动物的结构，虽没有类似单胃内的消化腺，但却是一个厌氧型的厌氧罐，其内部的大量微生物可以将反刍动物摄入的日粮蛋白质（CP）和能量进行不同层次的降解，转变为微生物蛋白质（MCP）和挥发性脂肪酸（VFA），而作为日粮中的CP，一部分在经过瘤胃过程中被微生物降解，称为瘤胃降解蛋白质（RDP），而另一部分则“逃离”瘤胃微生物的降解进入小肠，称为瘤胃非降解蛋白质（RUP），与MCP和内源性的蛋白质组成小肠代谢蛋白质（MP）[1-2]。但在实际生产应用中，为提高生产效益而添加的日粮优质蛋白质因在瘤胃内降解速度过快，使得进入小肠内的蛋白质数量大大降低，造成经济损失和营养流失，因此有必要对日粮蛋白质进行保护，提高RUP。本文就过瘤胃蛋白质的作用、保护措施以及意义和应用作以综述。

1 过瘤胃蛋白质的作用

蛋白质作为奶牛最大的限制营养因素之一，大部分都在瘤胃中被降解浪费掉，大约只有30%的瘤胃未降解蛋白质（RUP）可以被小肠吸收利用。RUP的作用主要有以下3点：奶牛等反刍动物所需氨基酸的重要来源；快速生长的犊牛和泌乳期奶牛的“营养品”，奶牛为了维持生长需要，常规日粮蛋白质在瘤胃中被微生物降解所形成的MCP和RUP提供的氨基酸可以满足其需要，但对于快速生长的犊牛和高产泌乳牛却需要更高的氨基酸水平，而有效提高氨基酸水平的方法就是增加RUP的含量来满足其所需；RUP可有效提高氮在奶牛等反刍动物体内的沉积，提高豆粕等优质蛋白质饲料利用率，减少氮的环境污染，进而提高动物的生产性能[3-5]。研究表明，在增加了日粮RUP含量后，可以有效提高奶牛的产奶性能，在存储料中增补过瘤胃蛋白（RUP）饲喂母羊对其产奶量有明显影响。并且饲喂高含量RUP的饲草可使产奶量增加约9%，而且随着紫花苜蓿（可以作为过瘤胃蛋白质饲料补充料）的增加，乳蛋白量、牛奶尿素氮、尿中的尿素氮排泄量也存在线性关系[6]。补饲过瘤胃蛋白质（RUP）可以直接满足可回收氮的需要，还可以降低为回收和平衡机体所消耗可代谢蛋白质的利用率[7]。

2 过瘤胃蛋白质的保护措施

过瘤胃蛋白质在奶牛养殖行业中尤其在规模化高效益的养殖场中占有举足轻重的地位，提高过瘤胃蛋白质不仅可以有效的改善动物体自身的健康状况，增强机体免疫力等，在生产方面更是可以有效提高奶牛在泌乳期间的生产性能和产能性能。因此，做好过瘤胃蛋白质的保护，提高其在小肠内的数量和质量，是现代化养殖场所必须重视的。

2.1 过瘤胃蛋白质含量的影响因素

过瘤胃蛋白质到达小肠的数量受很多因素的影响，主要包括4个方面。

2.1.1 日粮中蛋白质的可溶性

不可溶性或溶解性较慢的日粮蛋白质在瘤胃中的降解速率相对较低，从而随食糜逃过瘤胃，进入小肠。

2.1.2 在瘤胃内的停留时间

奶牛所进食饲料的组成及饮水量影响着食糜在瘤胃内的停留时间，如果日粮蛋白质在瘤胃内停留时间过长，则被瘤胃微生物降解的比例就提高，因而造成过瘤胃蛋白质含量过低。

2.1.3 瘤胃内的氨浓度

如果瘤胃内氨的浓度过高，日粮蛋白质在瘤胃内的降解率就会增加，王兴菊研究表明，瘤胃内过快产生大量的氨通过瘤胃自身的氮素循环可以得到部分利用，而饲料中RUP可以促进动物以非氨的形式吸收含氮物质[8]。

2.1.4 游离脂肪酸

日粮蛋白质的水解受游离脂肪酸影响很大，较高浓度的游离脂肪酸可以降低蛋白质的水解作用。此外，饲料在加工与储藏运输过程中受到外界物理和化学性的影响也会改变日粮蛋白质在瘤胃内的降解率。

2.2 保护措施

饲喂奶牛过瘤胃蛋白质不仅可以提高产奶量，而且可以提升奶的品质[9]。但日粮中所添加优质蛋白质在瘤胃内被微生物降解是一种低效的损失营养的过程，豆粕等优质蛋白质在瘤胃内的降解率> 40%，而粗料中的CP降解率更是达到70%[10]。因此，为了最大限度的获得RUP，很多研究者提出了众多有效保护RUP的方法。

2.2.1 物理法

运用物理包被的方式将豆饼、菜籽饼等优质蛋白类饲料进行包被，可有效降低瘤胃对其降解率，提高氮的沉积。包被材料一般使用全血、乳清蛋白、卵清蛋白等白蛋白物质在饲料周围形成防护膜，以减少瘤胃微生物与其接触作用。此外，在条件允许情况下，可用氨基酸、氨基酸类似物、胆碱、淀粉、维生素等进行包被，达到保护目的，使蛋白质直接进入小肠，增加营养物质吸收消化率[11]。

2.2.2 加热法

对饲料蛋白质进行加热处理能够显著提高优质蛋白质的过瘤胃数量，其方法主要包括干热、蒸汽加热、烘焙、高压加热等，主要是通过高温使蛋白质变性，从而降低瘤胃对其降解率。但使用此方法时要注意加热的时间和温度，避免对氨基酸造成破坏[12]。

2.2.3 化学法

作为化学保护剂的药品众多，例如甲醛、单宁、乙醇、戊二醛、氢氧化钠等，但其原理都是利用本身与蛋白质分子间进行化学性交叉反应，在酸性条件下可逆的原理，降低饲料蛋白质在瘤胃内的降解率。但因甲醛残留性较强且影响VFA和MCP的数量，因此在实际生产中应用很少[13]。

3 过瘤胃蛋白质在奶牛生产中的应用

奶牛养殖业迅猛发展，而与之密切相关的蛋白质饲料资源却日趋匮乏，因此，更好地利用有限的饲料蛋白质资源，提高利用率非常重要。王登峰等研究表明，提高日粮中RUP的含量，可以增加奶牛的日产奶量，并且RUP水平对日平均乳脂率有显著影响（P=0.0875）[14]。马慧研究表明，饲喂高品质过瘤胃蛋白质（BIO-PASS）与饲喂普通豆粕相比较，每头奶牛平均每天的产奶量增加2.14 kg，乳蛋白含量提升了0.07%（P<0.05）；乳脂率增加了0.26%（P< 0.05）；乳糖含量也明显提升。表明RUP不仅平衡了小肠氨基酸状况，而且提高了氨基酸利用率，改善泌乳性能[15]。Gao等研究表明，向日葵籽粉、棉籽粕和玉米酒糟及其可溶物作为蛋白质饲料时，CP中过瘤胃蛋白质分别为31.7%、61%和68%，瘤胃固态流通速率为1.84%，表明向日葵籽粉过瘤胃蛋白质在小肠的消化率较低，而玉米酒糟及其可溶物和棉籽粕则是小肠RUP较好的来源[16]。研究表明，经过瘤胃保护处理（RP）的油菜含RUP非常高，达到0.720，在哺乳期饲喂RP油菜的每头牛体况参数都非常高（P<0.01），并且饲喂高产奶牛后，在接近干奶期牛奶产量依然很高（P<0.01）[17]。王登峰等研究表明，将奶牛日粮蛋白质水平降低2%，对奶牛的产奶量和乳成分没有显著影响（P>0.05），但相对提高日粮中过瘤胃蛋白质的含量则乳脂率就会显著增加（P<0.10），对产奶量和乳蛋白也会有促进作用[18]。王燕等研究表明，饲料品种不同，RUP在小肠内的消化率也不相同，而且不同产地对于豆粕、大麦、米糠粕和玉米等的RUP在过瘤胃后的消化率也有影响[19]。陈艳等研究表明，牛鞭草、玉米秸秆和稻草的过瘤胃蛋白质在小肠内消化率最高，但相互之间差异不显著（P>0.05），高于玉米青贮、黑麦草和甘薯蔓（P<0.05）[20]。黄虎平等研究表明，用经过甲醛处理过的豆粕按照0.5 mL·kg-1豆粕替代比例进行替换，RUP干物质瘤胃快速降解部分显著下降（P<0.05）[21]。研究表明，控制奶牛大量摄入RUP，导致血浆尿素氮浓度和牛奶尿素氮都有所升高。因此，过瘤胃蛋白质不仅可以显著提高奶牛的产奶量，增加乳蛋白质含量，而且有助于小肠对氨基酸的吸收利用[21]。

4 小结

过瘤胃蛋白质（RUP）对于大型养殖场和高产奶牛都是不可或缺的日粮蛋白质，不仅可以有效地提高牛奶品质、增加产奶量和饲料利用率，而且还能改善奶牛身体状况和生活环境。但在我国，由于对其保护措施研究不深，导致了RUP利用率不是很高，进而使得我国奶牛的健康水平相对国外偏低。因此，结合奶牛养殖行业的大转型，RUP在日粮蛋白质方面会产生很大的影响。

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The Protection and Application of Rumen Protected Protein in Dairy Cows

ZHAO Qinjun,LIU Dasen*
（College of Animal and Technology,Northeast Agricultural University,Harbin 150030,China）

Rumen escape protein,also called ruminally undegraded protein(RUP),is the part of crude protein (CP)which can't degradation by rumen and turn into the small intestine in the process of digestion of CP.RUP could improve efficiently the production property for ruminant,reduce the environmental pollution with nitrogen and in⁃crease the utilization of protein and increase the content of quality protein.It was the major source of amino acid for ru⁃minant.Due to the great advantages of RUP,the applications in production were introduced based on its virtue in this paper.

rumen escape protein;dairy cow;application

S816.4；S823

A

1001-0084（2017）03-0023-04

2017-02-09

赵钦君（1990-），男，山东滨州人，硕士研究生，研究方向为动物营养与饲料科学。

*通讯作者：教授，博士生导师，E-mail:dasenliu@neau.edu.cn。