反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)-蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)課件

反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)

—蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)目錄研究蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的意義：蛋白質(zhì)是機(jī)體的重要組成部分，一切生命活動(dòng)的參與者。反芻動(dòng)物通過(guò)對(duì)蛋白質(zhì)的消化、吸收，轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物產(chǎn)品。反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)旨在揭示蛋白質(zhì)在動(dòng)物體內(nèi)的消化、吸收過(guò)程，用最少的飼料蛋白來(lái)滿足瘤胃微生物最佳合成效率所需的瘤胃降解蛋白（RDP），并使動(dòng)物表現(xiàn)出理想的生產(chǎn)性能。目前，反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)的研究不斷的向動(dòng)態(tài)化、微觀化發(fā)展?？的螤杻籼妓衔?蛋白質(zhì)體系氨基酸、小肽的研究基因表達(dá)以及新的生物技術(shù)的應(yīng)用等研究相關(guān)激素調(diào)控的研究蛋白質(zhì)定義粗蛋白：樣品中的氮含量乘以6.25。包括真蛋白（TP）和非蛋白氮(NPN)。NPN包括尿素、嘌呤、嘧啶、硝酸鹽、氨和游離氨基酸等。蛋白質(zhì)：由氨基酸以“脫水縮合”的方式組成的多肽鏈經(jīng)過(guò)盤(pán)曲折疊形成的具有一定空間結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。氨基酸蛋白質(zhì)的一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)結(jié)構(gòu)。反芻動(dòng)物蛋白質(zhì)消化過(guò)程蛋白質(zhì)的代謝細(xì)菌對(duì)蛋白質(zhì)的降解首先在細(xì)胞外利用細(xì)菌分泌的蛋白酶將蛋白降解為寡肽，進(jìn)一步降解為小肽、游離氨基酸。細(xì)菌攝入小肽和游離氨基酸：小肽分解為氨基酸

利用游離氨基酸合成微生物蛋白

將游離氨基酸分解為氨和碳架

利用氨合成氨基酸

氨向細(xì)胞外擴(kuò)散瘤胃氮素循環(huán)瘤胃氮素循環(huán)如果日糧中的非蛋白氮(NPN)過(guò)多，會(huì)使氨的產(chǎn)生量超過(guò)肝合成尿素的能力，則血氨保持過(guò)高的水平和pH升高；相反，當(dāng)血氨水平低于瘤胃時(shí)，則尿素的再循環(huán)加快。內(nèi)源尿素進(jìn)入瘤胃的量與瘤胃氨濃度呈負(fù)相關(guān)，與血漿尿素氮濃度和瘤胃可消化有機(jī)物質(zhì)的量呈正相關(guān)。當(dāng)日糧粗蛋白含量只有5%時(shí)，瘤胃再循環(huán)氮可達(dá)瘤胃總氮量的70%；但日糧粗蛋白升高至20%時(shí)，再循環(huán)氮占瘤胃總氮量降至11%（NRC,1984）。影響飼料蛋白瘤胃降解率的因素基礎(chǔ)日糧類(lèi)型被測(cè)飼料在瘤胃內(nèi)的發(fā)酵時(shí)間蛋白質(zhì)的溶解度飼料和蛋白質(zhì)的種類(lèi)飼料蛋白質(zhì)和氨基酸的瘤胃降解保護(hù)影響飼料蛋白瘤胃降解率的因素基礎(chǔ)日糧類(lèi)型因素粗飼料為基礎(chǔ)的日糧降解率較高精飼料為基礎(chǔ)的日糧降解率較低

跟日糧通過(guò)瘤胃的速率、微生物區(qū)系以及瘤胃pH有關(guān)

建議，日糧精粗比為50：50為宜影響飼料蛋白瘤胃降解率的因素被測(cè)飼料在瘤胃內(nèi)的發(fā)酵時(shí)間即，飼料的外流速度。粗飼料的外流速度比精飼料慢。粗飼料的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，外流速度越慢。飼養(yǎng)水平越高，精飼料外流速率越快。相同飼養(yǎng)水平下，不同的動(dòng)物外流速度也有差別。影響飼料蛋白瘤胃降解率的因素飼料和蛋白質(zhì)的種類(lèi)不同飼料的蛋白質(zhì)組成各異。大豆蛋白質(zhì)中以大豆球蛋白(glycinin)為主?；ㄉ鞍踪|(zhì)中以花生球蛋白(arachin)和副花生球蛋白(conarachin)為主。玉米蛋白主要為玉米膠蛋白。飼料中除純蛋白質(zhì)外，還含有非蛋白質(zhì)含氮化合物(NPN)，NPN包括氨化物、胺、氨、肽、游離氨基酸、核酸。禾本科和豆科牧草的NPN含量很高。不同蛋白質(zhì)的細(xì)菌蛋白酶水解率(mg/mg蛋白酶小時(shí))有很大差別，以酪蛋白最高、乳球蛋白次之、白蛋白最低。即使相同的飼料原料，由于品種、生長(zhǎng)環(huán)境的不同，也不同。影響飼料蛋白瘤胃降解率的因素飼料蛋白質(zhì)和氨基酸的瘤胃降解保護(hù)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和與蛋白質(zhì)交聯(lián)的物質(zhì)會(huì)影響蛋白質(zhì)降解率，常用的瘤胃保護(hù)技術(shù)有：加熱處理。如膨化大豆?；瘜W(xué)處理。甲醛、丹寧等。物理包被。白蛋白、化合物、聚合物等生物學(xué)調(diào)控。瘤胃素等。項(xiàng)目成分成分描述計(jì)算公式PANPN氨、肽、氨基酸、尿素等[NPN(%SolCP)*SolCP(%CP)]/100*CP/100PB1快速降解真蛋白精料、新鮮牧草中含量較高，干草中較少[SolCP(%CP)*CP]/100-PAPB2中速降解真蛋白不溶于緩沖液，而溶于中性洗滌劑，如谷物中的谷蛋白，少部分進(jìn)入后消化道消化CP-PA-PB1-PB3-PCPB3慢速降解真蛋白NDFIP,大部分進(jìn)入后消化道消化，牧草、發(fā)酵谷物、谷物副產(chǎn)品較多[NDFICP(%CP)-ADFICP(%CP)]*CP/100PC酸性洗滌不溶蛋白ADFIP,在瘤胃中不被降解，與木質(zhì)素結(jié)合ADFICP(%CP)*CP/100PA部分在瘤胃中全部降解PC部分在瘤胃中不被降解PB（B1B2B3）部分在瘤胃中降解數(shù)量由各自的降解速度（Kd）和外流速度（Kp）共同決定。由此：RDP=A+B(Kd/(Kd+Kp))RUP=B(Kp/(Kd+Kp)+C注：數(shù)據(jù)來(lái)源于刁其玉、屠焰《奶牛常用飼料蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解參數(shù)》餅粕飼料蛋白以24h的瘤胃降解率依次為：花生粕>葵花粕>大豆粕>大豆餅>棉籽粕>菜籽粕>胡麻粕。谷物飼料以12h的瘤胃降解率依次為：小麥>大麥>谷子>高粱>玉米。牧草和作物秸稈以48h的瘤胃降解率依次為：苜蓿草粉>微生物處理玉米青貯>大豆秸>秋白草>棉花秸>普通玉米青貯>稻秸>玉米秸>小麥秸。注：數(shù)據(jù)來(lái)源于刁其玉、屠焰《奶牛常用飼料蛋白質(zhì)在瘤胃中的降解參數(shù)》氨基酸的降解率氨基酸占粗蛋白質(zhì)的比例，降解后均稍高于降解前飼料蛋白質(zhì)降解率(x)與總氨基酸降解率(Y)存在極顯著的線性相關(guān)Y=-2.349+1.008x,

r=0.996，n=9，p<0.01各種單個(gè)氨基酸降解率亦與飼料蛋白質(zhì)降解率呈顯著線性相關(guān)能量對(duì)微生物蛋白流量的預(yù)測(cè)由于瘤胃發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生的ATP很難測(cè)定，所以各國(guó)采用各自不同的間接能量指標(biāo)去表達(dá)瘤胃微生物的需要或作為預(yù)測(cè)微生物產(chǎn)生量的能量基礎(chǔ)。美國(guó)(2001、1996)用總可消化養(yǎng)分(TDN)、法國(guó)(1989)和荷蘭（1994）用瘤胃可發(fā)酵有機(jī)物質(zhì)(FOM)、英國(guó)(1993)用可發(fā)酵代謝能(FME)、德國(guó)(1982)用代謝能(ME)、丹麥(1987)用可消化碳水化合物(DCHO)、澳大利亞(1990)用可消化有機(jī)物質(zhì)(DOM)、中國(guó)(2000)用FOM。能量對(duì)微生物蛋白流量的預(yù)測(cè)INRA（1989）得出每kgFOM產(chǎn)生23.2g微生物氮(MN)或145g微生物蛋白質(zhì)(MCP)。我國(guó)牛的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(2000)根據(jù)國(guó)內(nèi)對(duì)19種日糧用牛消化道瘺管體內(nèi)法得出的平均值為MNg/FOMkg=21.75，MCPg/FOMkg＝136；綿羊的平均MCPg/FOMkg＝169。NRC(1996、2001)以總可消化養(yǎng)分(TDN)作為計(jì)算基礎(chǔ)，即130克MCP/KgTDN。RDP對(duì)微生物蛋白的預(yù)測(cè)AFRC(1993)得出MCP=0.8×快速降解蛋白質(zhì)（QDP）+慢速降解蛋白質(zhì)（SDP）。我國(guó)馮仰廉，莫放等（2000）。MN/RDN的范圍為0.63～1.62.MN/RDN=3.6259-0.84571n(RDNg/FOMkg)NRC(2001)得出RDP=1.18*MCP,當(dāng)RDP超過(guò)1.18*MCP用TDN來(lái)預(yù)測(cè)MCP，當(dāng)RDP不足1.18*MCP時(shí)，MCP=0.85*RDP.瘤胃日糧的能氮平衡瘤胃日糧的能氮平衡(馮仰廉,1989)

飼養(yǎng)實(shí)踐中，當(dāng)單獨(dú)用可利用能或降解氮去估測(cè)瘤胃微生物蛋白質(zhì)合成量時(shí)，會(huì)發(fā)生兩者所估測(cè)結(jié)果不一致，這是因?yàn)榱鑫钢械哪芎偷牟黄胶馑拢虼颂岢隽肆鑫改艿胶獾挠^點(diǎn)和應(yīng)用方法：瘤胃能氮平衡(RENB)=用FOM預(yù)測(cè)的瘤胃微生物蛋白量-用RDP預(yù)測(cè)的瘤胃微生物蛋白量。如果日糧的RENB為零，則表明平衡良好；如為正值，說(shuō)明瘤胃能量有富余，這時(shí)應(yīng)增加RDP；如為負(fù)值，表明RDP有富余，但FOM不夠，應(yīng)增加FOM，使FOM與RDP達(dá)到平衡。瘤胃中能量、氨的釋放不協(xié)調(diào)能量釋放氨釋放時(shí)間能量、N的供應(yīng)氨過(guò)剩氨缺乏被瘤胃微生物利用效率低瘤胃中能量、氨的釋放協(xié)調(diào)能量釋放時(shí)間能量、N的供應(yīng)氨釋放被瘤胃微生物利用效率高項(xiàng)目成分計(jì)算公式CHO總碳水化合物100-CP-EE-AshCA1揮發(fā)性脂肪酸乙酸+丙酸+丁酸+異丁酸CA2乳酸乳酸CA3有機(jī)酸有機(jī)酸CA4糖類(lèi)糖類(lèi)CB1淀粉淀粉NFC非纖維性碳水化合物CHO-CB3-CCCB2可溶性纖維NFC-CA-CB1CB3可消化纖維NDF-[NDFIP(%CP)*CP]/100-CCCC不可消化纖維[NDF*木質(zhì)素(%NDF)*2.4]/100CNCPS碳水化合物成分分類(lèi)飼養(yǎng)實(shí)際常見(jiàn)幾種情況低能低蛋白日糧：進(jìn)入瘤胃的尿素再循環(huán)氮增多，雖對(duì)微生物可提供一部分氮源，但由于能量和氮源不足，使瘤胃微生物蛋白質(zhì)的產(chǎn)量降低。高能低蛋白：瘤胃能量有富余，但氮源不足，可用一部分非蛋白氮(NPN)去補(bǔ)充，以降低瘤胃微生物蛋白質(zhì)的成本，并提高微生物蛋白質(zhì)的產(chǎn)量。高能高蛋白：當(dāng)降解蛋白質(zhì)能滿足微生物的需要，多余的降解蛋白質(zhì)則是浪費(fèi)，這時(shí)應(yīng)選擇降解率低的飼料，或采取降低降解率的措施，以便獲得更多的小腸蛋白質(zhì)。青飼料加高可溶性蛋白：蛋白質(zhì)降解和氨的釋放速度過(guò)快，與碳水化合物的分解速度不相匹配，影響了微生物蛋白質(zhì)的預(yù)期產(chǎn)量，因此應(yīng)調(diào)整日糧，以降低蛋白質(zhì)降解速度。影響瘤胃蛋白質(zhì)合成效率的因素外流速度能量水平和來(lái)源日糧氮水平和來(lái)源蛋白質(zhì)來(lái)源進(jìn)食水平飼喂頻率粗料與精料的比例，碳水化合物類(lèi)型脂肪添加微生物培養(yǎng)物等其他營(yíng)養(yǎng)等外流速度能量、蛋白供給量能蛋平衡瘤胃微生物活性瘤胃蛋白質(zhì)和氨基酸的小腸消化率各國(guó)現(xiàn)行飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中的瘤胃微生物真蛋白質(zhì)小腸消化率采用平均參數(shù)：英國(guó)(AFRC，1993)為0.85法國(guó)(INRA，1989)為0.80美國(guó)(NRC，1996)為0.80德國(guó)(Rohr，1987)為0.90中國(guó)(2000)對(duì)瘤胃微生物粗蛋白質(zhì)的小腸消化率用0.70。內(nèi)源氮唾液中的粘蛋白呼吸道上皮細(xì)胞口腔、食道和網(wǎng)-瘤胃上皮組織脫落或磨損的細(xì)胞碎片瓣胃和皺胃的細(xì)胞碎片分泌到皺胃的酶NRC（2001）認(rèn)為常規(guī)飼糧時(shí)，內(nèi)源N對(duì)進(jìn)入小腸非氨態(tài)氮的貢獻(xiàn)率為9%-12%。且（內(nèi)源蛋白質(zhì)）ECP轉(zhuǎn)化為MP的效率為40%瘤胃非降解蛋白瘤胃非降解蛋白進(jìn)入小腸由于原料不同等原因消化率不同，但由于缺乏數(shù)據(jù)的支持，大部分還采用一個(gè)常數(shù)值：INRA(1989)，對(duì)飼料非降解蛋白質(zhì)消化率采用的平均值為0.78。英國(guó)ARC(1984)對(duì)非降解真蛋白質(zhì)腸消化率采用的平均參數(shù)為0.85。AFRC(1993)則增加了飼料酸性洗滌不溶性氮(ADIN)含量(g/kgDM)的校正：

可消化非降解蛋白質(zhì)(g/kgDM)=0.9(非降解蛋白質(zhì)－6.25×ADIN)NRC(1989，1996，2001)對(duì)非降解真蛋白質(zhì)的消化率采用0.80。我國(guó)飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(2000)對(duì)非降解蛋白質(zhì)的表觀消化率采用0.65，對(duì)非降解真蛋白質(zhì)的消化率采用0.80。影響瘤胃非降解蛋白消化率的因素隨著飼料在瘤胃中消化時(shí)間的延長(zhǎng)，飼料蛋白質(zhì)在小腸中的消化率呈下降趨勢(shì)。飼料種類(lèi)飼料不同的加工方式同種飼料不同產(chǎn)地等代謝蛋白質(zhì)的需要量代謝蛋白質(zhì)需要包括：維持需要和生產(chǎn)需要。維持需要包括：內(nèi)源尿氮、皮屑氮、和代謝糞氮生產(chǎn)需要包括：妊娠、生長(zhǎng)和泌乳。以上需要量均通過(guò)析因法測(cè)得CP、RDP和RUP對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響CP對(duì)泌乳性能的影響產(chǎn)奶量=0.8*DMI+2.3*CP-0.05*CP2-9.8飼糧CP達(dá)到23%時(shí)會(huì)有最大產(chǎn)奶量。當(dāng)CP從14%增加到18%時(shí)，產(chǎn)奶量增加2.1kg/d。乳蛋白產(chǎn)量=17.7*DMI+55.6*CP-1.26*CP2+31.8當(dāng)CP水平達(dá)到22%時(shí)有最大的乳蛋白產(chǎn)量CP、RDP和RUP對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響RDP和RUP對(duì)泌乳性能的影響產(chǎn)奶量=-55.61+1.15*DMI+8.79*RDP-0.36*RDP2+1.85*RUP當(dāng)RDP占DM的12.2%時(shí)達(dá)到最大產(chǎn)奶量當(dāng)飼糧中RUP增加1個(gè)百分點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)奶量以線性規(guī)律增加1.85kg。乳蛋白產(chǎn)量=-1.57+0.0275*DMI+0.223*RDP-0.0091*RDP2+0.041*RUP當(dāng)RDP占DM的12.2%時(shí)達(dá)到最大乳蛋白產(chǎn)量隨RUP的增加乳蛋白產(chǎn)量呈線性增加。CP、RDP和RUP對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的影響對(duì)繁殖性能的影響當(dāng)CP水平含量超過(guò)19%時(shí)，會(huì)降低受胎率。當(dāng)CP水平超過(guò)20%時(shí)，會(huì)降低子宮pH，增加血中尿素氮，血漿孕酮濃度會(huì)降低。據(jù)研究表明，RDP和RUP過(guò)量都會(huì)降低奶牛繁殖性能。因此，要關(guān)注乳中尿素氮（MUN）或血液尿素氮（BUN）的含量：MUN高于19mg/100ml，受胎率下降BUN高于20mg/100ml，受胎率下降氨基酸營(yíng)養(yǎng)蛋白質(zhì)是由各種氨基酸“脫水縮合”排列而成。必需氨基酸：指機(jī)體不能合成或合成速度不能滿足機(jī)體需要，需要從日糧中攝取的氨基酸：賴(lài)氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、纈氨酸。限制性氨基酸：飼糧中所含必需氨基酸的量與動(dòng)物所需的蛋白質(zhì)必需氨基酸的量相比，比值偏低的氨基酸。由于這些氨基酸的不足，限制了動(dòng)物對(duì)其他必需和非必需氨基酸的利用。氨基酸營(yíng)養(yǎng)蛋白質(zhì)的優(yōu)劣瘤胃微生物和動(dòng)物產(chǎn)品蛋白質(zhì)中的氨基酸含量比例都比較合適，但蛋氨酸、纈氨酸、組氨酸、亮氨酸的缺口在14%以上。日糧中的蛋白質(zhì)來(lái)源會(huì)影響產(chǎn)奶量和乳蛋白率，魚(yú)粉優(yōu)于豆粕，豆粕優(yōu)于玉米蛋白粉，雖然玉米蛋白有降解率較低的優(yōu)點(diǎn)，但其氨基酸組成較差（高亮氨酸低賴(lài)氨酸）而將優(yōu)點(diǎn)抵消。粗飼料a（%）能量飼料（%）蛋白質(zhì)料（%）日糧CP（%）產(chǎn)奶量（kg/日）乳蛋白（g/日））乳蛋白（g/kg）玉米青貯（76）玉米青貯（76）谷物(13)谷物(11)保護(hù)花生粕(10)保護(hù)豆粕/菜籽粕(6/6)171724.827.080389632.433.2玉米青貯（60）玉米青貯（60）玉米(32)玉米(33)豆粕(5)玉米蛋白粉(4)111126.926.688079032.729.9玉米青貯（74）玉米青貯（73）谷物(11)谷物(15)保護(hù)豆粕/菜籽粕(8/2)玉米蛋白粉(7)151522.722.1726700