過瘤胃賴氨酸和過瘤胃蛋氨酸對母牦牛泌乳性能及犢牛生長性能的影響

曹涵文 張成福 信金偉 朱 勇 張 強 姜 輝 次旦央吉 鮮莉莉 陳曉英*

(1.西藏自治區農牧科學院，省部共建青稞和牦牛種質資源與遺傳改良國家重點實驗室，拉薩 850000；2.西藏自治區農牧科學院畜牧獸醫研究所，拉薩 850009)

近年來西藏畜牧業的迅速發展，導致飼料資源短缺的情況日益加劇，尤其是蛋白質飼料，據統計截至2019年底，西藏牦牛存欄量為499萬頭，蛋白質飼料短缺的問題十分突出。隨著人們對畜產品品質提升及環境保護意識逐步增強，如何開發新型蛋白質飼料替代產品、提升蛋白質飼料的轉化率以及降低養殖業的氮排放，成為西藏畜牧業產業發展亟待解決的問題[1]。國內外的學者普遍認為賴氨酸和蛋氨酸分屬為肉牛第一或第二限制性氨基酸，氨基酸的平衡性也直接影響了蛋白質的合成與氮排放。賴氨酸和蛋氨酸能夠參與機體的能量代謝、脂肪代謝以及蛋白質的合成，在機體的生長、發育和繁殖等方面發揮著重要作用[2]。反芻動物具有不同于單胃動物特殊的消化系統，其瘤胃中含有大量的菌群，能夠利用飼料中的粗纖維及無機氮形成菌體蛋白，研究表明進入反芻動物小腸內的菌體蛋白占總蛋白的60%～85%，通過在飼糧中使用過瘤胃賴氨酸(RPLys)和過瘤胃蛋氨酸(RPMet)，能夠給小腸提供有效氨基酸[3]，從而使飼料到達小腸的蛋白質的組成合理、利用率提高，并降低飼料總蛋白質的含量。此外未被利用的氮源會以糞、尿等形式排出體外，加劇了對外界環境的污染。在飼糧中添加RPLys和RPMet能夠顯著提高小腸中可消化氨基酸數量，提升消化道氨基酸平衡性，提高血液氨基酸含量以及進入乳腺的氨基酸含量，為乳腺中蛋白質的合成提供了充足的前體物質，進而提高了乳中蛋白質含量，并為犢牛的生長發育提供更多的營養物質[4]。因此，本試驗在泌乳牦牛基礎飼糧中添加不同水平的RPLys和RPMet(RPLys∶RPMet=3∶1)，并對泌乳牦牛產奶量、乳成分及犢牛體尺指標、生長性能指標進行測定，確定泌乳牦牛飼糧中RPLys和RPMet(RPLys∶RPMet=3∶1)的適宜添加水平，為滿足牦牛營養需求、減少氮排放、提升養殖效益提供一定的理論支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

RPLys中賴氨酸的含量為53%，含水量≤12%，過瘤胃率≥60%；RPMet中蛋氨酸含量為62%，含水量≤12%，過瘤胃率≥60%。

1.2 試驗牛及生境條件

選擇4.5歲左右、體況評分相近的健康的帶犢泌乳牦牛40頭，犢牛日齡為65～80 d，隨機分為4組，每組10頭，在那曲羌塘牧業發展有限公司園區開展試驗。

試驗地生境條件：項目實施地點位于中國西藏自治區那曲市(東經91°12′～93°02′，北緯30°31′～31°55′)。該地區屬于高原亞寒帶季風半濕潤氣候區，平均海拔4 500 m以上，年平均氣溫為-2.2 ℃。全年日照時數為2 886 h以上，年降水量400 mm以上。全年沒有絕對無霜期，每年10月至次年5月為風雪期和土壤凍結期，6月～8月為生長期。

1.3 試驗飼糧及飼養管理

對照組泌乳牦牛飼喂基礎飼糧，試驗組泌乳牦牛飼喂在基礎飼糧中分別添加5、10、15 g/d RPLys和RPMet(RPLys∶RPMet=3∶1)[5-6]的試驗飼糧。試驗牛采用分欄單獨飼養，自由飲水、自由采食，每天早、晚各投料1次，犢牛全母乳飼養，不添加飼糧。預試期為7 d，正試期為42 d。基礎飼糧組成及營養水平見表1。

表1 基礎飼糧組成及營養水平(風干基礎)Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) %

1.4 測定指標和方法

1.4.1 飼糧樣品測定

飼糧樣品經濃硝酸和高氯酸濕法消化后，在IRIS Intrepid Ⅱ等離子體發射光譜儀(TE，美國)上測定飼糧中鈣含量(GB/T 6436—2002)；飼糧中的粗蛋白質含量按凱氏定氮法測定(GB/T 6432—1994)。

1.4.2 產奶量及乳成分測定

在飼喂起始與結束后分別測定1次產奶量，每次連續測定3 d，取3次產奶量的平均值。從奶樣桶的中部位置吸取鮮奶50 mL放到采樣瓶中，加入重鉻酸鉀30 mg進行防腐處理，充分混勻后放入4 ℃冰箱中保存，由河南全印檢測技術有限公司對乳成分和氨基酸含量進行測定。

1.4.3 體重及體尺指標測定

按照文獻[7]提供的方法，在飼喂起始與結束后分別測定犢牛的體重、體高、體斜長、胸圍、管圍，計算體軀指數、體長指數。

1.4.4 生長性能測定

在飼喂起始與結束后對犢牛進行空腹稱重，記錄犢牛的初始重和末重，計算總增重、平均日增重(ADG)及肥度指數。肥度指數的計算公式如下：

肥度指數(%)=(體重/體高)×100。

1.5 數據統計與分析

試驗數據以“平均值±均值標準誤”表示。試驗數據先以Excel 2010初步整理，采用SPSS 18.0軟件進行方差分析，差異顯著時用Duncan氏法進行多重檢驗，以P<0.05為差異顯著標準。

2 結果與分析

2.1 RPLys和RPMet對泌乳牦牛產奶量及乳成分的影響

由表2可知，飼糧中添加RPLys和RPMet顯著提高乳蛋白含量(P<0.05)。試驗組的產奶量和乳脂率略高于對照組，但差異不顯著(P>0.05)，乳糖和總固形物含量對照組和試驗組檢測結果趨于一致。結果表明添加RPLys和RPMet能夠顯著提高泌乳牦牛乳蛋白含量，添加水平為10 g/d時，對其促進效果最佳。

表2 RPLys和RPMet對泌乳牦牛產奶量及乳成分的影響Table 2 Effects of RPLys and RPMet on milk yield and milk composition of lactating yaks

2.2 RPLys和RPMet對泌乳牦牛乳中氨基酸成分的影響

由表3可知，牦牛乳中的主要氨基酸成分含量由高到低依次為：谷氨酸>亮氨酸>脯氨酸(按試驗組最高值計算)，牦牛乳中的甘氨酸和蛋氨酸的含量極少，牦牛乳中賴氨酸和蛋氨酸的比值為3.1(按試驗組最高值計算)，這與飼糧中添加的RPLys和RPMet比值基本一致。飼糧中添加RPLys和RPMet對牦牛乳中氨基酸含量無顯著影響(P>0.05)。

表3 RPLys和RPMet對牦牛乳中氨基酸成分的影響Table 3 Effects of RPLys and RPMet on amino acid composition in yak milk %

續表3項目Items過瘤胃氨基酸添加水平Rumen-protectedaminoacidsadditionlevel/(g/d)0(對照Control)51015P值P-value丙氨酸Alanine0.14±0.010.13±0.010.13±0.010.13±0.010.11纈氨酸Valine0.26±0.020.31±0.030.28±0.020.27±0.020.06蛋氨酸Methionine0.08±0.050.12±0.010.09±0.010.08±0.010.21胱氨酸Cystine0000異亮氨酸Isoleucine0.27±0.120.29±0.110.39±0.050.32±0.150.60亮氨酸Leucine0.51±0.120.45±0.070.54±0.070.39±0.070.08苯丙氨酸Phenylalanine0.16±0.020.15±0.040.14±0.020.15±0.030.81組氨酸Histidine0.21±0.010.16±0.030.21±0.020.19±0.010.06賴氨酸Lysine0.35±0.020.35±0.040.37±0.030.36±0.020.07絡氨酸Tyrosine0.18±0.030.16±0.020.17±0.020.16±0.010.07總氨基酸Totalaminoacids4.12±0.344.23±0.424.66±0.154.31±0.460.06

2.3 RPLys和RPMet對犢牛體尺指標的影響

由表4可知，飼糧中添加RPLys和RPMet顯著提高犢牛胸圍(P<0.05)，與對照組相比，各試驗組的胸圍指標較對照組分別增長了2.0、7.6、4.0 cm。飼糧中添加RPLys和RPMet顯著提高犢牛體驅指數，與對照組相比，分別增長了1.9%、9.2%、4.4%且存在顯著性差異(P<0.05)。結果表明添加RPLys和RPMet能夠顯著提高犢牛的胸圍和體驅指數，添加水平為10 g/d時，對二者的促進效果最佳。

表4 RPLys和RPMet對犢牛體尺指標的影響Table 4 Effects of RPLys and RPMet on body size indexes of calves

2.4 RPLys和RPMet對犢牛生長性能的影響

由表5可知，各試驗組的末重均高于對照組，分別增加了2.5、10.4、11.6 kg，且存在顯著性差異(P<0.05)；各試驗組的總增重均高于對照組，分別增加了2.6、7.9、10.5 kg，且存在顯著性差異(P<0.05)；各試驗組的平均日增重均高于對照組，分別增加了0.06、0.19、0.25 kg，且存在顯著性差異(P<0.05)；各試驗組肥度指數均高于對照組，分別增加了2.1%、11.0%、13.2%，且存在顯著性差異(P<0.05)。結果表明添加RPLys和RPMet能夠顯著提高犢牛的末重、總增重、平均日增重、肥度指數，添加水平為10 g/d時，對其促進效果最佳。

表5 RPLys和RPMet對犢牛生長性能的影響Table 5 Effects of RPLys and RPMet on growth performance of calves

3 討 論

3.1 RPLys和RPMet對泌乳牦牛產奶量及乳成分的影響

國內外的研究表明，賴氨酸和蛋氨酸是影響產奶量和乳成分的第一限制性氨基酸，對乳蛋白含量的影響比對產奶量更為敏感[8-9]。在飼糧中添加RPLys和RPMet能夠顯著提高小腸中可消化氨基酸含量，提升消化道氨基酸平衡性，提高血液當中氨基酸含量以及進入乳腺的氨基酸含量，為乳腺中蛋白質的合成提供了充足的前體物質，進而提高了乳中蛋白質含量，為犢牛提供生長發育所需要的營養物質[10]。陳傲東等[11]選取30頭體況良好的健康中國荷斯坦奶牛頭胎牛,對照組飼喂基礎飼糧，試驗組飼喂氨基酸平衡全混合日糧，每噸精料中添加2.02 kg RPLys和1.33 kg RPMet，結果表明試驗組的標準乳產量提高了2.56%。劉鋼等[12]選取泌乳前期荷斯坦奶牛24頭,隨機設置3個組，分為玉米-豆粕組(對照組)、10%雙低菜籽粕組、10%雙低菜籽粕+RPLys組,進行為期40 d的飼養試驗。結果表明，在奶牛飼糧中添加RPLys可以降低奶牛對蛋白質的需要量，滿足奶牛對限制性氨基酸的需要量，提高奶牛的產奶量和乳蛋白率。林英庭等[13]選擇胎次(3～5胎)、產奶量、產犢日期相近的健康荷斯坦泌乳高峰期奶牛24頭，隨機分為4組，對照組飼喂牛場常規飼糧，試驗組分別在常規飼糧基礎上添加不同梯度的RPLys、RPMet及棕櫚油脂肪粉復合物。結果表明，飼糧中添加RPLys和RPMet可提高荷斯坦奶牛的乳脂率以及乳蛋白率。本試驗的研究結果表明，當RPLys和RPMet的添加水平為10 g/d，能夠提升泌乳牦牛乳蛋白含量，并能進一步提高犢牛胸圍和體軀指數及末重、總增重、平均日增重、肥度指數，從側面印證了上述研究的觀點。

此外，RPLys和RPMet對泌乳牦牛產奶量和乳脂率等其他指標無顯著性影響，其可能的原因是牦牛在廣大藏區雖然一直被定義為乳肉兼用牛，但其產奶量很低。以那曲地區為例，其日均產奶量僅為1 kg左右，因此不能完全將其他牛種的試驗結果借鑒到牦牛上來。其次瘤胃微生物蛋白(MCP)的合成需要以碳水化合物為碳架，飼糧的精粗比是影響MCP的合成的重要因素之一。當飼糧中非結構性碳水化合物(NSC)含量過高，將導致肽的含量升高，抑制蛋白質的降解，并降低瘤胃的氨含量，從而影響其產奶量及乳成分[14]。目前國內外學者得出的RPLys和RPMet對產奶量和乳成分的影響結果不一致，這很大程度上取決于試驗動物品種、飼糧類型、氣候條件及生理狀態等多方面因素的影響。

3.2 RPLys和RPMet對母牦牛乳中氨基酸成分的影響

賴氨酸對機體的蛋白質合成、氮排泄和能量等方面有重要功能[15]。部分賴氨酸被腸道吸收后能夠被機體的甲基轉移酶轉化成N-三甲基賴氨酸，通過一系列酶促反應最終生成肉堿，肉堿參與機體胞內脂肪酸的轉運過程，將被轉運到線粒體內長鏈脂肪酸進行氧化，為蛋白質的合成提供碳架和能量[16]；蛋氨酸能夠參與機體蛋白質的合成，且機體內的蛋氨酸在酶的相互作用下能夠迅速轉變為胱氨酸，以滿足機體的營養需求。此外蛋氨酸通過代謝能夠生產聚胺[17]，在生理pH條件時,以聚陽離子形式存在，并可以與脫氧核糖核酸、磷脂、蛋白質等作用，從而影響蛋白質的合成、脫氧核糖核酸的復制和轉移、酶的活性以及膜的穩定性等[18]。RPLys和RPMet對乳液中氨基酸成分含量的影響鮮見報道，前人關于賴氨酸和蛋氨酸的作用機理并未能闡明其與乳中氨基酸成分含量的直接關系。本試驗的研究結果發現，雖然蛋氨酸能夠在機體內轉化為胱氨酸，但乳液的檢測結果表明胱氨酸在乳液中的含量為0，對賴氨酸和蛋氨酸指標也無顯著性影響，是否能夠推測即使增加某些必需氨基酸的添加水平，也無法影響乳液中的氨基酸平衡，還需要進一步進行探索。此外根據前人的研究成果，本試驗所添加的RPLys和RPMet的比例為3∶1，這與乳液中賴氨酸和蛋氨酸的比例基本一致，這其中是否存在某些必然的聯系，仍有待進一步研究。

3.3 RPLys和RPMet對牦牛體尺指標的影響

賴氨酸在體內一系列酶的作用下最終轉化為肉堿，肉堿可以將體內脂肪酸轉運至線粒體進行脂肪酸的β-氧化，為蛋白質的合成提供碳架以及部分能量[19]。蛋氨酸可以為膽堿、核酸等甲基化合物的合成提供活性甲基，而膽堿是構成生物膜的組成成分，同時對脂肪代謝具有十分重要的作用，因此補充賴氨酸和蛋氨酸對機體的生長發育具有十分重要的意義。殷溪瀚[20]選擇13月齡左右、體重和體尺相近，身體健康的荷斯坦奶公牛20頭，將試牛隨機分為4組，對照組飼喂基礎飼糧，試驗組分別在基礎飼糧中分別添加15 g/d RPMet、30 g/d RPLys、15 g/d RPMet+30 g/d RPLys進行飼喂，結果表明，飼糧中添加RPMet與RPLys對荷斯坦奶公牛胸圍影響顯著，但對體高、體斜長則無顯著影響。楊魁[21]選取24頭8～11月齡、體重接近的西門塔爾雜交公牛，分別在高蛋白質飼糧和低蛋白質飼糧中添加15.5 g RPLys+13.6 g RPMet和46.0 g RPLys+35.5 g RPMet進行飼喂，結果表明，RPLys和RPMet對生長育肥牛胸寬值有顯著影響。因此在泌乳牦牛飼糧中添加RPMet與RPLys，能夠補充犢牛的營養需求，進而影響其體尺指標。本試驗的研究結果表明，添加RPLys和RPMet能夠顯著影響犢牛的胸圍和體軀指數，與上述研究結果一致。

3.4 RPLys和RPMet對牦牛生長性能的影響

在飼糧中添加RPLys和RPMet能夠為機體的生長提供所必需的氨基酸組分，部分未過瘤胃的賴氨酸和蛋氨酸能夠刺激瘤胃微生物和原蟲等的生長，促進MCP的合成，使得進入小腸中的MCP含量增加，此外瘤胃內微生物活動的增強提高了瘤胃內中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)等物質的消化率，瘤胃內揮發性脂肪酸(VFA)含量增加，其中的乙酸、丙酸含量關系到反芻動物能量的供應[22-23]，對機體的生長發育具有極其重要的意義。周昌鵬等[24]選擇體選取體重相近、健康無病的5月齡寧夏灘羊羯羊20只，隨機分為5組，每組4只；對照組飼喂基礎飼糧+4.5 g/d RPMet，試驗組在此基礎上分別添加2.5、5.0、7.5和10.0 g/d RPLys；結果表明在灘羊飼糧中添加適量的RPMet和RPLys可以降低料重比，減少糞氮、尿氮的排出量，增加氮的沉積。因此在泌乳牦牛飼糧中添加RPMet與RPLys，能夠補充犢牛的營養需求，進而影響其的生長性能指標。本試驗的研究結果表明添加RPLys和RPMet能夠顯著影響犢牛的末重、總增重、平均日增重、肥度指數，與上述研究結果一致。

4 結 論

飼糧中添加10 g/d RPLys和RPMet(RPLys∶RPMet=3∶1)，能夠提高泌乳牦牛乳蛋白含量且能夠提高犢牛胸圍、體驅指數、末重、總增重、平均日增重及肥度指數。由此可見，當飼糧中添加10 g/d RPLys和RPMet(RPLys∶RPMet=3∶1)，能夠提高泌乳牦牛的泌乳性能并對犢牛的生長性能產生積極影響。