反芻動物營養(yǎng)學(xué)-蛋白質(zhì)營養(yǎng)課件

反芻動物營養(yǎng)學(xué)

—蛋白質(zhì)營養(yǎng)目錄研究蛋白質(zhì)營養(yǎng)的意義：蛋白質(zhì)是機(jī)體的重要組成部分，一切生命活動的參與者。反芻動物通過對蛋白質(zhì)的消化、吸收，轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的動物產(chǎn)品。反芻動物營養(yǎng)中蛋白質(zhì)的營養(yǎng)旨在揭示蛋白質(zhì)在動物體內(nèi)的消化、吸收過程，用最少的飼料蛋白來滿足瘤胃微生物最佳合成效率所需的瘤胃降解蛋白（RDP），并使動物表現(xiàn)出理想的生產(chǎn)性能。目前，反芻動物蛋白質(zhì)的研究不斷的向動態(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)過盤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、二級、三級、四級結(jié)構(gòu)。反芻動物蛋白質(zhì)消化過程蛋白質(zhì)的代謝細(xì)菌對蛋白質(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)過多，會使氨的產(chǎn)生量超過肝合成尿素的能力，則血氨保持過高的水平和pH升高；相反，當(dāng)血氨水平低于瘤胃時，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，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，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)日糧類型被測飼料在瘤胃內(nèi)的發(fā)酵時間蛋白質(zhì)的溶解度飼料和蛋白質(zhì)的種類飼料蛋白質(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飼料在瘤胃內(nèi)的發(fā)酵時間即，飼料的外流速度。粗飼料的外流速度比精飼料慢。粗飼料的長度越長，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)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。化學(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)能量對微生物蛋白流量的預(yù)測由于瘤胃發(fā)酵過程產(chǎn)生的ATP很難測定，所以各國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)測微生物產(chǎn)生量的能量基礎(chǔ)。美國(2001、1996)用總可消化養(yǎng)分(TDN)、法國(1989)和荷蘭（1994）用瘤胃可發(fā)酵有機(jī)物質(zhì)(FOM)、英國(1993)用可發(fā)酵代謝能(FME)、德國(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(2000)用FOM。能量對微生物蛋白流量的預(yù)測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)。我國牛的飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(2000)根據(jù)國內(nèi)對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)作為計算基礎(chǔ)，即130克MCP/KgTDN。RDP對微生物蛋白的預(yù)測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1.18*MCP用TDN來預(yù)測MCP，當(dāng)RDP不足1.18*MCP時，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瘤胃微生物蛋白質(zhì)合成量時，會發(fā)生兩者所估測結(jié)果不一致，這是因?yàn)榱鑫钢械哪芎偷牟黄胶馑?，因此提出了瘤胃能氮平衡的觀點(diǎn)和應(yīng)用方法：瘤胃能氮平衡(RENB)=用FOM預(yù)測的瘤胃微生物蛋白量-用RDP預(yù)測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，說明瘤胃能量有富余，這時應(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)能量釋放氨釋放時間能量、N的供應(yīng)氨過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糖類糖類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飼養(yǎng)實(shí)際常見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源日糧氮水平和來源蛋白質(zhì)來源進(jìn)食水平飼喂頻率粗料與精料的比例，碳水化合物類型脂肪添加微生物培養(yǎng)物等其他營養(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(AFRC，1993)為0.85法國(INRA，1989)為0.80美國(NRC，1996)為0.80德國(Rohr，1987)為0.90中國(2000)對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，內(nèi)源N對進(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，大部分還采用一個常數(shù)值：INRA(1989)，對飼料非降解蛋白質(zhì)消化率采用的平均值為0.78。英國ARC(1984)對非降解真蛋白質(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)對非降解真蛋白質(zhì)的消化率采用0.80。我國飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)(2000)對非降解蛋白質(zhì)的表觀消化率采用0.65，對非降解真蛋白質(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間的延長，飼料蛋白質(zhì)在小腸中的消化率呈下降趨勢。飼料種類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、生長和泌乳。以上需要量均通過析因法測得CP、RDP和RUP對動物生產(chǎn)性能的影響CP對泌乳性能的影響產(chǎn)奶量=0.8*DMI+2.3*CP-0.05*CP2-9.8飼糧CP達(dá)到23%時會有最大產(chǎn)奶量。當(dāng)CP從14%增加到18%時，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%時有最大的乳蛋白產(chǎn)量CP、RDP和RUP對動物生產(chǎn)性能的影響RDP和RUP對泌乳性能的影響產(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%時達(dá)到最大產(chǎn)奶量當(dāng)飼糧中RUP增加1個百分點(diǎn)時，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對動物生產(chǎn)性能的影響對繁殖性能的影響當(dāng)CP水平含量超過19%時，會降低受胎率。當(dāng)CP水平超過20%時，會降低子宮pH，增加血中尿素氮，血漿孕酮濃度會降低。據(jù)研究表明，RDP和RUP過量都會降低奶牛繁殖性能。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，限制了動物對其他必需和非必需氨基酸的利用。氨基酸營養(yǎng)蛋白質(zhì)的優(yōu)劣瘤胃微生物和動物產(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)來源會影響產(chǎn)奶量和乳蛋白率，魚粉優(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