反芻動物過瘤胃保護技術

馬晨

由于反芻動物消化系統的特殊性，飼料中添加的一些營養物質（包括蛋白質、氨基酸、非蛋白氮、脂肪、淀粉、維生素類等）進入瘤胃后會被瘤胃微生物所降解，不能完全被小腸等后消化道所吸收和利用，降低其生物學效價，因此需要通過一定的物理、化學等工藝手段來處理這些營養物質，保護其有效組分活性，降低其在瘤胃內的降解效率，從而提高營養物質的消化利用率。

1 過瘤胃保護技術

1.1 物理加壓加熱方法

研究報道，通過加壓或加熱等物理手段對淀粉、蛋白質等常規飼料養分進行加工，以增加營養物質的穩定性，減少瘤胃微生物的降解程度。一般淀粉飼料主要通過加壓方式處理，降低淀粉在瘤胃中的降解率，提高小腸對淀粉的可消化利用率。蛋白質飼料主要通過加熱烘干方式處理，通過熱處理后導致蛋白質變性，引起蛋白質的自由氨基與碳水化合物中的羰基相結合，以此抵抗酶的水解，使飼料蛋白質受到保護，更多的通過瘤胃進入后消化道被有效利用。

1.2 化學保護方法

化學保護方法所采用的化學試劑主要有甲醛、單寧、乙醇、戊二醛、鋅鹽、氯化鈉和氫氧化鈉等。這種方法主要用于蛋白質類營養物質，通過這些化學試劑與蛋白質分子間的交叉反應，以及酸性環境中可逆的特性，來達到保護瘤胃中蛋白質的目的。例如甲醛能使蛋白質分子的氨基、羧基和硫氫基發生烷基化反應，并且在酸性條件下甲醛與蛋白質反應可逆，以此來降低蛋白質的溶解度，改變蛋白質的消化部位。

1.3 物理包被方法

物理包被方法是用富含蛋白質的動物性原料（全血或脂肪酸）對營養物質進行包被，這些包被材料通常是C12～C22的脂肪酸，其特點是在瘤胃這樣的中性環境中不易被降解，而在真胃等酸性環境中分解，并在真胃中消化利用。而全血、血粉、干血漿、骨粉、魚粉等血液制品及其他動物性飼料由于其易傳播疾病等原因已禁止用于反芻動物飼料中。

1.4 微包被技術

微包被技術是反芻動物營養中使用較為廣泛、生產方式較為先進且過瘤胃保護效果較好的一類過瘤胃技術，這種方法常用于營養物質單體，如膽堿、維生素、氨基酸和尿素等。微包被技術常用包括硬脂、瓊脂、蠟、氫化植物油、巴西棕櫚蠟等脂肪類材料，聚氯乙烯、環氧樹脂、聚丙烯酸樹脂、聚乳酸等高分子材料，以及硫酸鈣、硅酸鹽、碳酸鈣和粘土類等無機材料。微包被技術一方面使營養物質有效過瘤胃，到達后腸道吸收利用；另一方面，對于含氮類營養物質，可控制氮的降解速率，利于新形成優質蛋白。

微包被技術中的微膠囊是把液體、氣體或固體等物質作為膠囊的內芯材料，將其包裹進一個微小的聚合物薄膜里的技術。該技術可通過聚合物薄膜將營養物質與外界環境相隔，可保護營養物質活性，并提高營養物質穩定性，控制營養物質在消化過程中的釋放速度。

2 過瘤胃營養添加劑

2.1 過瘤胃淀粉

反芻動物飼料中的淀粉大部分被瘤胃微生物降解，以揮發性脂肪酸（VFA）的形式被瘤胃壁吸收。若淀粉在瘤胃中數量過多而過度發酵，將會導致瘤胃丙酸濃度升高，降低瘤胃pH值，影響瘤胃中纖維的消化，甚至導致瘤胃酸中毒。因此，添加過瘤胃淀粉使更多的淀粉在小腸中分解為葡萄糖，減少體內為合成葡萄糖的能量損失，減少體內氨基酸的糖異生。李徐延（2009年）對奶牛飼料中添加過瘤胃葡萄糖發現，過瘤胃葡萄糖有利于提高產奶量，添加200克和300克過瘤胃葡萄糖能提高血糖水平，改善奶牛能量負平衡。

2.2 過瘤胃脂肪

過瘤胃脂肪能保證大部分脂肪不在瘤胃中溶解，不僅不影響瘤胃微生物發酵，還可在真胃和十二指腸中消化利用。通過添加過瘤胃脂肪減少對瘤胃微生物影響，提高不飽和脂肪酸有效利用，調控乳脂組成，降低飼料精料比例以減少成本，并對奶牛繁殖性能產生有利影響。國內外過瘤胃脂肪種類較多，主要有包被油脂類、膠囊保護脂肪、氫化脂肪、皂化脂肪和脂肪酸化合物等。張小豹（2013年）研究發現，產后30～90天奶牛飼料中添加過瘤胃脂肪，能顯著提高奶牛產奶量和乳脂率，顯著降低血漿非酯化脂肪酸（NEFA）含量，在添加初期能提高胰島素含量（P<0.05）。

2.3 過瘤胃氨基酸

飼料中的氨基酸不能滿足反芻動物高產的營養需要，且部分必需氨基酸被瘤胃微生物所利用產生菌體蛋白，降低奶牛限制性氨基酸進入后消化道的含量，因此通過某種方式將所需氨基酸修飾或保護起來，使其到達真胃和小腸中發揮營養效用，這類氨基酸被稱為過瘤胃氨基酸。唐慶鳳（2011年）試驗表明，在泌乳水牛飼料中添加過瘤胃蛋氨酸和過瘤胃賴氨酸可節約蛋白質飼料，顯著提高產奶量、乳糖率和乳蛋白率，利于提高生產性能，改善乳品質。

2.4 過瘤胃維生素

由于維生素及類維生素等營養物質在反芻動物瘤胃中降解率高、利用率低等缺點，一些飼料添加劑企業生產出過瘤胃的維生素及其他過瘤胃營養物質，以滿足奶牛的生理需要。反芻動物生產中主要用到的過瘤胃維生素及類維生素主要有維生素A、D以及煙酸、膽堿等過瘤胃營養添加劑。過瘤胃維生素A能增強奶牛免疫機能，改善抗氧化功能。添加過瘤胃維生素D能預防圍產期奶牛的低鈣血癥。添加過瘤胃煙酸能顯著提高產奶量，在奶牛生產中獲得較高的經濟效益。添加過瘤胃膽堿能顯著提高產奶量，降低血清NEFA和β-羥丁酸（β-OHB）含量，有利于緩解奶牛負能量平衡狀態。