瘤胃保护性蛋氨酸和瘤胃保护性赖氨酸补饲量对高产泌乳荷斯坦奶牛生产性能及血浆生化指标的影响

瘤胃保护性蛋氨酸和瘤胃保护性赖氨酸补饲量对高产泌乳荷斯坦奶牛生产性能及血浆生化指标的影响

肿瘤胃保护性氨基酸，也称为肿瘤胃氨基酸或肿瘤胃周围物质，通过某种方法进行装饰或保护，以防止肿瘤胃微生物在肿瘤胃转化1，并在胃肠道阶段被反刍动物吸收和利用。研究表明,蛋氨酸(Met)和赖氨酸(Lys)是高产泌乳奶牛的2个主要的限制性氨基酸［2－6］,补饲瘤胃保护性蛋氨酸(RPMet)和瘤胃保护性赖氨酸(RPLys)可以改善奶牛的生产性能［3，5］,因此,RPMet和RPLys在奶牛上的应用正越来越受到人们的重视。NRC(2001)推荐泌乳奶牛Met和Lys的供给量应分别占到饲粮可代谢蛋白质(MP)的2.4%和7.2%［7］。在我国北方典型奶牛饲粮的条件下,补饲RPMet和RPLys对奶牛生产性能及血浆生化指标的影响的研究并不多见。因此,本试验在NRC(2001)推荐量的基础上,以泌乳高峰期奶牛为研究对象,旨在研究在我国北方典型奶牛饲粮条件下,RPMet和RPLys补饲量对泌乳高峰期荷斯坦奶牛生产性能及血浆生化指标的影响,为RPMet和RPLys在高产奶牛生产上的合理应用提供科学的理论依据。1材料和方法1.1产品的met和lys含量脂肪包被的RPMet和RPLys购自北京东方天合生物技术有限公司,实测包被产品的Met和Lys含量(干物质基础)为500g/kg,瘤胃保护率为80%,小肠释放率为90%。1.2试验分组、饲养预先调查我国北方试验牛场奶牛的饲粮,估算小肠可消化Met、Lys占MP的比例,作为参照。以NRC(2001)推荐的小肠可消化Met和Lys分别占饲粮MP的2.4%和7.2%为基准,按该推荐量的80%、100%和120%设计,根据试验RPMet和RPLys实测含量、瘤胃保护率和小肠释放率,计算出RPMet和RPLys的补饲量。试验采用随机区组设计,选择160头健康,体重、胎次、产奶量相近的泌乳高峰期荷斯坦奶牛,泌乳天数为(65±23)d,随机分为4组,每组40头。对照组饲喂基础饲粮,3个试验组在饲喂基础饲粮的同时补饲RPMet和RPLys,2者补饲量分别为13和6g/d(M13+L6组)、43和98g/d(M43+L98组)、74和190g/d(M74+L190组)。试验在济南佳宝乳业有限公司一牧奶牛场进行,基础饲粮为该牛场常用饲粮,组成及营养水平见表1,营养水平参考《奶牛营养需要和饲料成分》［8］中的数据及公式计算。预试期10d,正试期50d。结合牛场管理,基础饲粮以全混合饲粮(TMR)形式饲喂,饲喂量23.22kg/d。于投料后奶牛吃料前,补饲RPMet和RPLys。补饲后仔细观察奶牛采食情况并协助奶牛采食,以确保补饲的RPMet和RPLys全部被奶牛采食。每20d采集1次奶样,记录产奶量。每10d采集1次饲粮和剩料样品并记录的采食量。于正试期的第49天,每组随机抽4头奶牛,对其进行尾根静脉采血。每头采血10mL,加入2滴2500IU/mL肝素钠抗凝,2500×g离心10min,取上清液分装4管,-20℃冷冻保存,待测。1.3自动填撒和清理试验牛每日饲喂3次(07:30、13:30、19:30),用自动喂料车均匀的填撒。牛群采食完后可到运动场自由活动。剩料每天清理1次,时间为第2天06:00。自由饮水,每天挤奶3次(08:00、14:00、20:00),挤奶厅机械挤奶。1.4指标和方法的测量1.4.1foss公司的测定乳蛋白、乳脂、乳糖含量以及乳尿素氮浓度采用乳成分分析仪(781100,丹麦Foss公司)测定。乳中真蛋白质含量采用双缩脲比色法(NY/T1678—2008)测定(每次采样每组随机抽4个样品)。1.4.2产奶量记录每头牛每次机械挤奶时的产奶量。1.4.3干物质的捕获量将采集的饲粮和剩料样品混匀,按四分法缩样后,测定饲粮和剩料中的干物质,进而计算出奶牛干物质的采食量。1.4.4血浆胰岛素和胰岛素生长因子-1浓度测定血浆必需氨基酸浓度:采用氨基酸自动分析仪(日立835-50,日本)进行分析测定;血浆尿素氮和葡萄糖浓度:采用全自动生化分析仪(日立7020,日本)测定,试剂盒购自四川迈克科技有限责任公司;血浆胰岛素和胰岛素样生长因子-1浓度:采用放射性免疫法测定,设备采用合肥众成DFM-96型10管放射免疫γ计数器,试剂盒由潍坊3V生物工程有限公司和天津九鼎医学生物工程有限公司供应;血浆β-羟丁酸浓度:采用全自动生化分析仪(奥林巴斯AU-400,日本)测定,试剂盒购自上海景源医疗器械有限公司。1.5统计学处理数据采用SAS9.1.3软件进行统计学处理,方差分析使用one-wayANOVA,多重比较采用Duncan氏法,显著性水平为P<0.05。2结果与分析2.1m64+l129的产奶量、乳脂产量和乳尿素氮浓度由表2可知,补饲RPMet和RPLys对奶牛干物质采食量没有显著影响(P>0.05)。与对照组和M13+L6组相比,M74+L190组的产奶量、乳脂产量和乳糖产量均显著提高(P<0.05),乳尿素氮浓度显著降低(P<0.05)。与M13+L6组相比,M43+L98和M74+L190组的乳蛋白产量显著升高(P<0.05)。2.2两组ser比较由表3中可知,补饲RPMet和RPLys能够显著降低血浆天冬氨酸(Asp)和丝氨酸(Ser)浓度(P<0.05),其中M74+L190组的Asp浓度显著低于对照组和M13+L6组(P<0.05),M43+L98组的Ser浓度显著低于对照组(P<0.05)。补饲RPMet和RPLys能够显著提高血浆Met、Lys、异亮氨酸(Ile)和精氨酸(Arg)浓度,其中M43+L98和M74+L190组的Met浓度显著高于对照组(P<0.05),M74+L190组Lys浓度显著高于其他各组(P<0.05),其Ile和Arg浓度显著高于M43+L98组(P<0.05)。2.3血浆尿素氮及总色拉油含量由表4可知,血浆尿素氮浓度随RPMet和RPLys补饲量的增加而降低,与对照组相比,M74+L190组显著降低了血浆尿素氮浓度(P<0.05)。与对照组相比,M43+L98和M74+L190组均显著提高了血浆中总甘油三酯浓度(P<0.05)。补饲RPMet和RPLys对血浆葡萄糖、β-羟丁酸、胰岛素样生长因子-1、胰岛素浓度均无显著影响(P>0.05)。3讨论3.1复配与rpmet、rplys对奶乳蛋白和乳中尿素素的影响干物质采食量是奶牛营养物质摄入量的直观体现,研究表明奶牛饲粮中补饲RPMet和RPLys可以有效地提高奶牛对氨基酸的利用效率,改善奶牛的生产性能［1］,但对奶牛干物质采食量影响不显著［9－11］。Socha等［12］在研究RPMet和RPLys对荷斯坦奶牛影响时发现,补饲RPMet和RPLys可以显著提高泌乳奶牛产前和产后小肠氨基酸的供给,但对奶牛干物质采食量没有显著影响,这与本试验结果相一致。本试验结果表明,奶牛在正常饲养的情况下饲粮中补饲不同量RPMet和RPLys对奶牛干物质采食量没有显著影响,补饲过瘤胃氨基酸不影响奶牛对饲粮中干物质的正常采食。很多研究表明,奶牛饲粮中补饲RPMet和RPLys能够提高奶牛产奶量。Wang等［13］研究发现,奶牛饲粮中添加赖氨酸盐酸盐和蛋氨酸羟基类似物提高了产奶量。徐元年等［14］报道,每头奶牛每天补饲15gRPMet和24gRPLys,奶牛产奶量增幅达2kg,平均值提高1.25kg,从而有效地提高了奶牛的产奶量。Rogers等［15］研究表明,补饲RPMet和RPLys可以显著提高奶牛产奶量和4%乳脂校正乳产量。这与本试验结果相一致,本试验结果表明,奶牛产奶量随着RPMet和RPLys补饲量的增加而增加,每头奶牛每天饲粮中补饲74gRPMet和190gRPLys时,可显著提高奶牛产奶量9.9%。泌乳早、中期奶牛泌乳量处于上升阶段,饲粮中添加RPMet和RPLys可以提高饲粮中粗蛋白质的利用率,提高小肠可利用氨基酸的供给量,满足奶牛对限制性氨基酸的需要,从而提高奶牛的泌乳性能。Swanepoel等［16］报道,奶牛饲喂混入RPLys(约含有41gLys)的TMR,并没有影响奶牛乳中真蛋白质产量和乳糖产量。Yang等［17］给每头奶牛饲喂RPMet0、14、28、42、56和70g/d,结果显示,补饲瘤胃保护性氨基酸对奶牛乳蛋白率和乳糖率无显著影响。Watanabe等［18］研究表明,用脂肪包被的RPMet和RPLys饲喂产后5到21周的经产奶牛,显著提高了奶牛乳蛋白产量、乳蛋白率和乳脂率。Appuhamy等［19］给高产奶牛颈静脉灌注21g/dLys和12g/dMet可以显著提高奶牛牛乳中乳蛋白产量和乳蛋白率。在本试验条件下,研究结果表明,补饲RPMet和RPLys对奶牛乳蛋白率、乳脂率、乳糖率及乳中真蛋白质含量和产量均无显著影响,但随着RPMet和RPLys补饲量的增加,可有效提高奶牛乳中乳蛋白、乳脂和乳糖产量。乳蛋白的合成是受进入乳腺必需氨基酸供应量限制的,在乳腺组织内氨基酸的转运系统尚未达到饱和前,增加限制性氨基酸的供应量能够增加乳蛋白的合成。可见补饲RPMet和RPLys对奶牛奶成分和产量具有一定的积极作用。乳中尿素氮可以用来评定奶牛饲粮蛋白质利用率及蛋白质与能量的配比关系。Wang等［13］研究表明,奶牛饲喂RPMet和RPLys,可降低乳中尿素氮浓度。Swanepoel等［16］研究表明,在奶牛饲粮中添加RPLys,可以提高乳中尿素氮浓度。奶牛饲粮中营养水平的不同会影响乳中尿素氮浓度。孙海洲等［20］报道,奶牛饲喂紫花苜蓿干草和燕麦等快速降解饲料,奶牛乳尿素氮浓度提高;饲喂慢速降解饲料,如酒糟、麦麸,乳尿素氮浓度就偏低。在本试验条件下,随瘤胃保护性氨基酸补饲量的增加乳中尿素氮浓度逐渐降低,与Wang等［13］的试验结果相一致,说明补饲氨基酸改善了奶牛小肠氨基酸平衡,提高了饲粮营养物质水平,提高了奶牛对蛋白质的利用率,从而降低了奶牛乳尿素氮浓度。3.2牛奶血浆中met和lys浓度的变化血液中的氨基酸来自小肠吸收的氨基酸和体组织蛋白质分解生成的氨基酸,它是乳腺合成乳蛋白的主要前体物。血浆中游离氨基酸是氨基酸代谢库的一部分,它的浓度变化可以反映出氨基酸在体内吸收、合成、代谢及蛋白质分解等之间的动态平衡状态。Wang等［13］研究表明,奶牛补饲赖氨酸盐酸盐和蛋氨酸羟基类似物提高了奶牛动脉血中Met和Lys浓度。Overton等［21］研究表明,补饲RPMet增加了奶牛血浆中Met浓度,降低了组氨酸浓度,并且有降低Arg、Lys和鸟氨酸浓度的趋势。Varvikko等［9］报道,真胃灌注Met和Lys提高了血浆Met和Lys的浓度,降低了血浆支链氨基酸的浓度。Blum等［10］报道,奶牛饲喂RPMet提高了奶牛血清Met和支链氨基酸[缬氨酸(Val)、Ile和亮氨酸(Leu)]浓度。本试验结果表明,血浆中Met和Lys浓度从总体上随奶牛饲粮中RPMet和RPLys补饲量的增加而增加,与以上研究结果相一致,说明补饲的包被氨基酸到达小肠后得到了有效的释放,增加了小肠对Met和Lys的吸收,从而增加了血浆中Met和Lys浓度。王洪荣等［22］研究表明,随十二指肠灌注Met水平的增加,血浆丝氨酸浓度降低。本试验条件下,补饲RPMet和RPLys降低了奶牛血浆中Asp和Ser浓度,提高了奶牛血浆中Arg浓度。除Met和Lys外,血浆中其他氨基酸浓度变化不一致可能是因为奶牛瘤胃中每种瘤胃微生物总量等不同所致。奶牛补饲的RPMet和RPLys过瘤胃率并非百分之百,在瘤胃中降解的部分,促进了瘤胃微生物的生长繁殖,使瘤胃微生物蛋白的合成量增加,从而使到达小肠微生物蛋白总量增加,使小肠中可吸收氨基酸进一步增加,最终影响到奶牛血浆中其他氨基酸的浓度。3.3保肝作用发挥反刍动物血浆尿素氮浓度通常受瘤胃中氨态氮浓度及体内蛋白质分解代谢的影响。氮代谢对血液限制性氨基酸浓度的改变反应较快,血浆尿素氮可以较准确反映动物体内蛋白质代谢和氨基酸的平衡情况［23］。吴志广［24］报道,奶牛补饲蛋氨酸锌,血液尿素氮浓度呈下降趋势。Wang等［13］研究表明,奶牛饲粮中补饲赖氨酸盐酸盐和蛋氨酸羟基类似物降低了血浆尿素氮浓度。本试验结果表明,奶牛补饲不同量RPMet和RPLys,降低了血浆尿素氮浓度,说明奶牛饲粮中补饲RPMet和RPLys改善了奶牛小肠中氨基酸平衡,起到了提高奶牛机体氨基酸利用率的作用。血浆中甘油三酯浓度可以有效反映小肠上皮细胞吸收脂肪酸合成甘油三酯和脂蛋白的情况。Rulquin等［25］报道,向奶牛饲粮中补饲RPMet可促进肝脏糖异生从而促进血液葡萄糖浓度升高。本试验结果表