常用飼料原料蛋白質在梅花鹿瘤胃內降解率的測定

鮑 坤 徐 超 寧浩然 王凱英 趙家平 李光玉

(中國農業科學院特產研究所，吉林省特種經濟動物分子生物學重點實驗室，吉林 132109)

梅花鹿是珍貴的特種藥用經濟反芻動物，具有采食飼料范圍廣的特點。反芻動物在采食以后，到達其小腸的蛋白質包括飼料非降解蛋白質和瘤胃合成的微生物蛋白質，而瘤胃微生物蛋白質的產生又必須由飼料蛋白質在瘤胃被降解提供氮源，所以飼料蛋白質在瘤胃中的降解率是反芻動物小腸蛋白質營養新體系的基本參數［1］。尼龍袋法作為評定飼料蛋白質瘤胃降解率的常規方法，具有簡便易行、成本低、便于推廣使用的優點;同時，尼龍袋直接放入瘤胃中，所得結果能反映瘤胃的實際生理情況，除能測定蛋白質在瘤胃中的降解率外，還能測定其他養分在瘤胃中的消化和降解情況［2］。因而，此方法被廣泛采納。利用尼龍袋法測定飼料原料蛋白質在牛、羊等反芻動物瘤胃中的降解率已較為普遍，而在梅花鹿上的研究則較少。本試驗以吉林地區常見的幾種飼料原料為研究材料，以梅花鹿為研究對象，利用尼龍袋法測定幾種常用飼料原料蛋白質的瘤胃降解率，旨在為養鹿業生產提供基礎數據，同時為鹿營養需要理論的進一步研究提供必要的技術參數。

1 材料與方法

1.1 待測飼料

選擇吉林地區生產的7種鹿常用的飼料原料——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、玉米纖維及羊草，于65℃烘干過篩后備用。上述7種飼料原料的粗蛋白質含量見表1。

1.2 基礎飼糧

試驗用基礎飼糧組成及營養水平見表2。將玉米粉、豆粕、苜蓿草粉、玉米秸稈、食鹽、預混料混合均勻后，制成直徑0.4 cm、長度 1.2 ～1.5 cm的顆粒飼料待用。

1.3 試驗動物及飼養管理

選擇中國農業科學院特產研究所茸鹿實驗基地的4頭平均體重為130 kg、裝有永久性瘤胃瘺管的成年雄性東北梅花鹿為試驗動物。飼養試驗于2010年11月25日至2011年1月8日，在中國農業科學院特產研究所茸鹿實驗基地進行。試驗鹿單圈飼養，每日基礎飼糧給量為1.5倍維持需要的飼養水平。

表1 7種飼料原料的粗蛋白質含量(風干基礎)Table 1 Crude protein content of 7 feed ingredients(air-dry basis) %

表2 基礎飼糧組成及營養水平(風干基礎)Table 2 Composition and nutrient levels of the basaldiet(air-dry basis) %

1.4 試驗方法

1.4.1 尼龍袋規格

選擇孔眼直徑為35 μm的尼龍布，裁制成7 cm×9 cm的長方塊，對折后用滌綸線縫雙道(確保邊縫不會有飼料顆粒透過)，制成長 ×寬為6 cm×4 cm的尼龍袋。

1.4.2 待測樣本的制備

將待測樣品通過2.5 mm篩孔粉碎，混合均勻后置低溫冰柜中待用，在裝袋前再將其從冰柜中取出放入烘箱，70℃烘48 h至恒重，即成待測樣本。

1.4.3 操作步驟

1.4.3.1 放袋

準確稱取精料待測樣本4 g或粗料待測樣本2 g，放入1個尼龍袋內，每2個袋夾在1根長20 cm的半軟性塑料管的一端上，借助一木棍將袋送入瘤胃腹囊處，管的另一端用醫用縫合線與瘺管蓋連接系上，每頭鹿放14個袋子，每頭鹿中的每個樣本在每個時間點各2個重復。

1.4.3.2 放置時間

尼龍袋在瘤胃的停留時間精料為2、6、12、24、36、48 h，粗料為 6、12、24、36、48、72 h。即將尼龍袋在不同時間點(袋停留時間從長到短次序)依次引入瘤胃內，再在同一時間點取出所有尼龍袋。

1.4.3.3 沖洗

取出的尼龍袋連同管一起立即放入低溫冰箱中1 h，然后室溫下用自來水沖洗，沖洗時用手輕輕撫動袋子，直至水清為止。

1.4.3.4 測定殘渣質量及蛋白質、有機物含量

將尼龍袋從管上取下，放入70℃烘箱內，烘至恒重(烘48 h)，稱量袋中殘渣重，再將每頭鹿同一時間點放入的2個袋內的殘渣倒出混合，取樣測定其蛋白質含量。將袋洗凈，70℃烘至恒重(烘24 h)，測其質量。待測樣本中的蛋白質含量也是在70℃下烘干至恒重后取樣測定。

1.5 某時間點降解率的計算

1.5.1 待測飼料蛋白質在瘤胃中不同時間點降解率的計算

式中:A為待測飼料的蛋白質瘤胃降解率;B為待測樣本中蛋白質含量;C為待測樣本殘留物中蛋白質含量。

1.5.2 待測飼料蛋白質動態降解率的計算

蛋白質有效降解率根據Orskov等［3］提出的公式計算:

式中:dp為t時刻的降解率;a為快速降解部分;b為慢速降解部分;c為b的降解常數;t為飼料在瘤胃停留時間。

根據最小二乘法可將每種飼料的a、b、c解出，代入下式后求得飼料蛋白質在瘤胃中的動態降解率，即:

式中:p為動態降解率;k為外流速度，由方程k=0.001 5+0.019 6x解出，其中 x為飼養水平。

1.6 數據整理與統計分析

試驗數據用Excel 2010進行整理，并用SAS V6.12軟件進行顯著性比較。

2 結果

2.1 7種飼料原料蛋白質在梅花鹿瘤胃內的降解率

由表3可以看出，由于飼料種類的不同，其蛋白質在瘤胃內的降解率有所不同。棉籽粕的蛋白質瘤胃降解率始終保持最高，與其他幾種飼料原料相比，在各個時間點差異均達到極顯著(P＜0.01)。從蛋白質最終降解率(48 h降解率)上看，從高到低依次是棉籽粕、玉米蛋白粉、羊草、DDGS、玉米胚芽粕、菜籽粕和玉米纖維。玉米纖維的蛋白質瘤胃降解率與其他幾種飼料原料相比，差異達到極顯著(P＜0.01)。

表3 7種飼料原料蛋白質在梅花鹿瘤胃內的降解率Table 3 Protein ruminaldegradability of 7 feed ingredients in sikadeer %

2.2 7種飼料原料蛋白質在梅花鹿瘤胃內的動態降解率

表4列出了用最小二乘法計算出的各種飼料原料的a、b和c值，并計算出了各種飼料原料蛋白質在瘤胃中的動態降解率，可以看出:棉籽粕蛋白質的動態降解率最高，為68.05%，之后依次是玉米蛋白粉、羊草、玉米胚芽粕、DDGS、菜籽粕和玉米纖維，分別為 60.22%、50.42%、48.25%、43.44% 、42.52% 和 41.38% 。

3 討論

在反芻動物蛋白質新體系中，飼料蛋白質瘤胃降解率具有重要地位，它不僅是反芻動物蛋白質需要和飼料蛋白質新體系評定的基本參數，而且也是反芻動物飼料分類的指標［4］。嚴格說來，用尼龍袋法估測的蛋白質瘤胃降解率應是其消失率［2］。因為除了已被降解成簡單化學物質的蛋白質外，還包括通過袋孔流失的小顆粒蛋白質和可溶性蛋白質。但由于尼龍袋在瘤胃內運動很緩慢，而且通過2.5 mm篩子粉碎的飼料樣小于40 μm的顆粒很少，因此通過袋孔流失的蛋白質很少。對于可溶性蛋白質，一般認為大多數飼料的可溶性蛋白質在瘤胃很快被降解。

表4 7種飼料原料蛋白質在梅花鹿瘤胃內的動態降解率Table 4 Protein ruminaldynamicdegradability of 7 feed ingredients in sikadeer

很多因素會影響飼料粗蛋白質在瘤胃中的降解，其中飼料粗蛋白質的化學特性是最重要的影響因素［5］。在飼料粗蛋白質化學特性中有最重要的2點值得考慮:1)非蛋白氮和真蛋白氮的含量;2)飼料原料中真蛋白質部分的物理和化學特性。一些導致蛋白質在瘤胃降解速度差異的特性包括:1)蛋白質三維立體結構的差異;2)分子內和分子間化學鍵的差異;3)存在細胞壁惰性屏障和含有抗營養因子等［6］。不同的蛋白質結構將影響瘤胃微生物與蛋白質的接觸程度，這無疑是影響蛋白質在瘤胃中降解速度和降解程度的最重要因素。含有大量交聯鍵(如存在于白蛋白和免疫球蛋白內的二硫鍵或者由于熱處理或化學處理產生的交聯鍵)的蛋白質難以與蛋白酶接觸，降解速度很慢［7］。

飼料蛋白質在瘤胃中的降解速度是不穩定的，主要取決于飼料本身的特性。飼料蛋白質可分為快速降解、慢速降解和不易降解3部分，不同飼料各部分所占的比例不同。從表4可以看出，棉籽粕和玉米蛋白粉快速降解部分和降解常數都較高，所以動態降解率也較高;羊草和玉米胚芽粕雖然快速降解部分較高，但降解常數很低，所以動態降解率比較低;其他幾種飼料的快速降解部分和降解常數都低，所以動態降解率也低。

本試驗中，在各時間點棉籽粕的蛋白質瘤胃降解率始終保持最高，且與其他原料的差異達到極顯著水平;玉米蛋白粉的蛋白質瘤胃降解率緊隨其后，在48 h時極顯著高于除棉籽粕外的其他飼料原料，其余幾種飼料原料48 h的蛋白質瘤胃降解率從高到低依次為羊草、DDGS、玉米胚芽粕、菜籽粕和玉米纖維。上述飼料原料的蛋白質瘤胃動態降解率亦呈現相似的變化規律。林春建等［2］研究認為棉籽粕蛋白質在瘤胃內的動態降解率比較高，菜籽粕蛋白質在瘤胃內的動態降解率較低，潘曉亮等［8］研究表明棉籽粕蛋白質在綿羊瘤胃中降解率也較高，均與本試驗的研究結果類似。然而，李建國等［9］研究認為棉籽粕蛋白質在綿羊瘤胃內的動態降解率較低，結果的差異可能是飼料的收獲期、部位、加工處理、產地不同造成的［10］。

棉籽粕的蛋白質瘤胃降解率較高，若直接飼喂動物，會造成飼料真蛋白質的浪費。因此，生產實踐中要考慮進行蛋白質過瘤胃保護技術，以降低飼料蛋白質在瘤胃內的降解率，同時不改變其在小腸內的消化，進而提高飼料蛋白質的利用率。

在本試驗中，菜籽粕的蛋白質瘤胃降解率很低，這是一種值得進一步研究的蛋白質補充料。如果它在小腸內的蛋白質消化率很高，那么它將是飼喂高產梅花鹿的優質飼料。但是菜籽粕對反芻動物的適口性差，長期過量飼喂影響其他營養物質的利用，易引起甲狀腺腫大［11］，故在生產中要控制其添加的比例或是經過脫毒處理后再添加到飼糧中。

4 結論

①棉籽粕的蛋白質瘤胃降解率較高，生產實踐中要考慮進行過瘤胃保護技術，以減少蛋白質資源的浪費。

②菜籽粕的蛋白質瘤胃降解率很低，是一種待開發利用的蛋白質補充料。

③ 玉米胚芽粕、DDGS、玉米蛋白粉、玉米纖維及羊草可作為生產中常用的飼料原料。

④生產中最好將蛋白質瘤胃降解率不同的飼料配合成或加工處理成降解率適宜的飼糧來使用，從而既能滿足鹿的瘤胃微生物對蛋白質的需要，又能滿足鹿對過瘤胃蛋白質的營養需要。

［1］ 莫放，馮仰廉.常用飼料蛋白質在瘤胃的降解率［J］.中國畜牧雜志，1995，31(3):23 －26.

［2］ 林春建，馮仰廉.尼龍袋法評定飼料在反芻動物瘤胃內蛋白質降解率［J］.北京農業大學學報，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］ 顏品勛，馮仰廉，楊雅芳，等.青粗飼料蛋白質及有機物瘤胃降解規律的研究［J］.中國畜牧雜志，1996，32(4):42 －43.

［5］ 李建國，馮仰廉.飼料蛋白質在反芻動物瘤胃的降解及其影響因素［J］.中國飼料，1998(15):15－16.

［6］ 張力莉，徐曉鋒，金曙光.豆粕蛋白質和玉米蛋白粉蛋白質在綿羊瘤胃內降解規律的比較研究［J］.黑龍江畜牧獸醫，2010(7):97－98.

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

［8］ 潘曉亮，孫國君，王新峰，等.常用蛋白質飼料在綿羊瘤胃中降解規律的研究［J］.草食家畜，2002(3):36－37.

［9］ 李建國，趙洪濤，王靜華，等.不同蛋白質飼料在綿羊瘤胃中蛋白質和氨基酸降解率的研究［J］.河北農業大學學報，2004，27(3):89 －92.

［10］ 郜玉剛，金順丹，馬麗娟，等.尼龍袋法評定鹿常用飼料的營養價值［J］.中國畜牧雜志，1996，32(6):15－18.

［11］ 王剛.微生物發酵改善菜籽粕品質的初步研究［D］.碩士學位論文.無錫:江南大學，2011:2－3.