蛋白的过瘤胃保护技术及应用进展

过瘤胃蛋白是指日粮中的蛋白质在消化过程中,未被反刍动物瘤胃降解而直接进入小肠的部分。日粮中的过瘤胃蛋白含量与蛋白原料类型有关,不同蛋白原料在瘤胃的降解率相差甚大,可提供的过瘤胃蛋白含量也各不相同。因此,利用过瘤胃保护技术,对蛋白原料进行适当的加工处理,可以减少甚至避免微生物对其的降解,使更多的蛋白通过瘤胃在小肠中被消化吸收。本文就几种常见的蛋白过瘤胃技术及其应用效果与存在的问题进行了综述。

过瘤胃保护生物素的过瘤胃保护效果和稳定性评定

试验旨在应用体外模拟法研究过瘤胃保护生物素(RPB)的唾液、瘤胃和小肠降解率,为过瘤胃生物素产品的过瘤胃保护效果和稳定性提供理论参考。试验采用人工唾液法测定RPB的唾液稳定性,半体内尼龙袋法测定RPB在安装有永久性瘤胃瘘管的健康辽宁绒山羊瘤胃中的降解率,体外模拟小肠消化法测定小肠降解率,评定RPB的过瘤胃保护效果。结果表明:RPB在人工唾液中培养4 h内降解率低于18%,瘤胃中4、24 h内降解率分别为36.28%和59.34%,小肠中的平均降解率为84.85%。由此可见,RPB产品包被效果良好,在人工唾液和瘤胃中稳定性较好,且具有较高的小肠可消化性。

过瘤胃保护甜菜碱和过瘤胃保护胆碱对1～3月龄湖羊生长性能、消化性能、屠宰性能和脂肪沉积的影响

本试验旨在研究过瘤胃保护甜菜碱(RPB)和过瘤胃保护胆碱(RPC)对1~3月龄湖羊生长性能、消化性能、屠宰性能和脂肪沉积的影响。试验选用30只体重相近的1月龄左右的湖羊公羔,随机分成3组,分别为对照组、RPB组和RPC组,每组10只。对照组饲喂基础饲粮,RPB组和RPC组则饲喂在基础饲粮干物质(DM)基础上分别添加2.9 g/kg RPB和2.5 g/kg RPC的试验饲粮。预试期21 d,正试期54 d。结果表明:1)饲粮中添加RPB和RPC对1~3月龄湖羊的平均日增重、平均日采食量和料重比均无显著影响(P>0.05),但RPB组、RPC组的平均日增重较对照组分别增加了19.97%和27.75%。2)饲粮中添加RPB和RPC对1~3月龄湖羊的粗蛋白质(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、DM和有机物(OM)的表观消化率均无显著影响(P>0.05)。3)饲粮中添加RPB和RPC均可以显著降低1~3月龄湖羊的背膘厚(P<0.05),对宰前活重、屠宰率、胴体重、GR值、眼肌面积、腹脂重、肾周脂肪重和肌内脂肪(IMF)含量无显著影响(P>0.05),但RPB组和RPC组眼肌面积较对照组分别增加了10.86%和3.16%,IMF含量较对照组分别增加了17.27%和36.36%,肾周脂肪重较对照组分别降低了20.60%和22.67%。综合以上试验结果得出,饲粮中添加2.9 g/kg RPB或2.5 g/kg RPC均可以改善1~3月龄湖羊的脂肪沉积部位和胴体品质,并且从消化性能、生长性能和屠宰性能来看,在满足维持需要的饲粮营养水平下。

补充蛋氨酸和小肽及过瘤胃保护处理对奶牛血液生化指标和氨基酸浓度的影响

采用2×2因子设计研究了日粮中添加小肽、蛋氨酸和过瘤胃保护处理对奶牛血清生化指标及血清氨基酸浓度的影响。结果表明,两种补充形式和两种处理方式对奶牛血清尿素氮含量没有显著的影响(P>0.05),其组合效应以脂肪包被的小肽日粮组含量最低(P<0.05);两种处理方式和组合效应对血清中总蛋白和白蛋白含量没有显著影响(P>0.05);同时添加蛋氨酸及包被处理组血清钙含量显著高于其他各组(P<0.05)。日粮蛋白质的不同补充形式对奶牛血清必需氨基酸Arg(P<0.01)、Ile(P<0.05)、Lys(P<0.05)、Phe(P<0.01)、His(P=0.01)和4种非必需氨基酸Cys(P<0.05)、Ser(P<0.05)、Gly(P<0.05)、Cys(P<0.05)指标有显著影响,其中以添加小肽试验组的游离氨基酸浓度较高。

蛋白质过瘤胃保护增强植物外啡肽对山羊生长代谢的调节作用

采用过瘤胃保护技术使饲料中的小麦蛋白避开山羊瘤胃微生物破坏作用,进入皱胃和小肠降解,产生活性肽,增强对山羊生长代谢的调节作用。建立了蛙心体外循环系统,利用外啡肽特异阻断剂—纳洛酮,生物检测不同消化液中植物外啡肽的活性。结果表明:对照期和试验期相比24h采食青草量分别为4 65±0 231,6 413±0 039kg,差异极显著(P≤0 001);血清类胰岛素生长因子 1(IGF 1)分别为153 647±18 670,223 993±19 450ng/ml,差异极显著(P<0 01)。血清生长激素(GH)23 170±0 891,26 792±1 003ng/ml,差异极显著(P<0 01)。血清胰岛素18 103±1 035,23 983±1 600ng/ml,差异极显著(P<0 01)。血清氨基氮0 102±0 003,0 140±0 004mM/ml,差异极显著(P<0 001)。血清氨氮0 206±0 012,0 086±0 006mM/ml,差异极显著(P<0 001)。蛋白过瘤胃保护后的皱胃液以及未保护的瘤胃液能使心肌收缩力显著增强,加入纳洛酮后心肌收缩力都显著性逆转降低,从而证明这些消化液具有较强的外啡肽活性。表明蛋白质过瘤胃保护技术能够有效地增强植物外啡肽对生长代谢的调控作用。

日粮添加过瘤胃保护胆碱对喀斯特山区奶牛泌乳性能的影响及其延续效应研究

研究日粮添加过瘤胃胆碱(RPC)对喀斯特山区奶牛泌乳性能及其延续效应的影响。以10头喀斯特山区泌乳盛期奶牛为试验动物,进行自身对照试验设计。试验按照对照期、正试期(试验Ⅰ期、试验Ⅱ期)、延续效应期(试验Ⅲ期)连续进行,每期12 d。其中,正试期RPC每头奶牛的添加水平为40 g/d;试验Ⅲ期停喂RPC以观察其是否可对奶产量产生延续效应。结果表明,对照期、试验Ⅰ期、试验Ⅱ期、试验Ⅲ期奶牛干物质采食量差异不显著(P>0.05)。试验Ⅰ期奶产量显著高于其他3期(25.5∶27.7∶26.5∶24.8 kg/d,P<0.05);正试期(试验Ⅰ期、试验Ⅱ期)奶产量显著高于对照期、延续效应期(25.5∶27.2∶24.8 kg/d,P<0.05);当停喂RPC后,延续效应期奶产量即下降至对照期水平(25.5∶24.8 kg/d,P>0.05)。奶成分不受日粮添加RPC的影响(P>0.05),乳脂、乳固型物含量数值上较对照期有所增加。由此可见,日粮添加RPC有利于提高喀斯特山区奶牛泌乳性能,但未对奶产量表现出延续效应,生产实践中需持续添加。

过瘤胃保护性亮氨酸对绵羊骨骼肌哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号传导通路关键因子的影响

本试验旨在研究过瘤胃保护性亮氨酸对绵羊骨骼肌哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号传导通路中2个关键因子4E-BP1及p70S6K磷酸化的影响。试验选取绵羊12只,随机分为4组(每组3个重复,每个重复1只羊),分别饲喂在基础饲粮中添加0(对照组)、0.5、1.0和1.5g/d过瘤胃保护性亮氨酸的饲粮。15d后,将绵羊屠宰,取背最长肌通过蛋白质免疫印迹法来测定4E-BP1和p70S6K的磷酸化程度。结果表明:与对照组相比,各添加组的4E-BP1和p70S6K磷酸化灰度值均显著升高(P<0.05),且以添加量为1.0g/d时4E-BP1和p70S6K的磷酸化程度最高,分别为0.40%和0.85%。由此得出,饲粮中添加过瘤胃保护性亮氨酸可以促进绵羊骨骼肌mTOR信号传导通路中2个关键因子4E-BP1和p70S6K的磷酸化,且添加量以1.0g/d为宜。

过瘤胃保护蛋氨酸对奶牛乳和血浆氨基酸含量及血液生化指标的影响

本研究采用在生产条件下的对比饲养试验,通过研究日粮中添加本实验室研发的过瘤胃保护蛋氨酸产品对高产荷斯坦牛乳和血浆氨基酸含量与组成、血液生化指标的影响,验证产品的性能,探讨过瘤胃保护蛋氨酸对奶牛生产性能和乳成分产生影响的机理。试验选择2～5胎之间、日产奶量30kg以上、处于泌乳高峰期的荷斯坦牛20头,随机分为两组,试验组每头每天添加本实验室研发的过瘤胃保护蛋氨酸产品75g。试验结果表明,日粮中添加该产品可明显增加荷斯坦牛乳大多数种类氨基酸和总氨基酸含量,使11种血浆游离氨基酸含量有不同程度的增加,总游离氨基酸含量有一定程度的提高,血浆白蛋白、球蛋白、总蛋白含量明显增加,6种血浆游离氨基酸含量有不同程度的降低,谷草转氨酶和谷丙转氨酶活性增强,游离脂肪酸含量和葡萄糖含量明显上升,尿素氮含量明显降低。上述结果进一步验证了本实验室研发的过瘤胃保护蛋氨酸产品具备较好的瘤胃稳定性和小肠可消化性,在一定程度上揭示了其提高产奶量和乳蛋白含量的作用机理。

不同过瘤胃保护性蛋氨酸过瘤胃效果的评定

研究应用瘤胃尼龙袋法和运动尼龙袋法对棕榈油脂肪粉包被蛋氨酸的过瘤胃效果进行测定。根据棕榈油脂肪粉的添加比例不同分为保护性蛋氨酸Ⅰ(RPMet-Ⅰ)、保护性蛋氨酸Ⅱ(RPMet-Ⅱ)、保护性蛋氨酸Ⅲ(RPMet-Ⅲ)和保护性蛋氨酸Ⅳ(RPMet-Ⅳ)。结果表明,棕榈油脂肪粉包被的蛋氨酸瘤胃降解率极显著降低,RPMet-IV的瘤胃降解率最低,RPMet-I的瘤胃降解率最高;小肠释放率RPMet-Ⅰ最高,RPMet-Ⅳ最低;其中RPMet-Ⅰ、RPMet-Ⅱ和RPMet-Ⅲ小肠释放率优于RPMet-Ⅳ。综合考虑瘤胃降解率和小肠释放率RPMet-Ⅲ效果更佳。

过瘤胃保护烟酸对奶牛生产性能的影响及经济效益分析

本研究采用对比饲养试验,研究日粮中添加过瘤胃保护烟酸产品对荷斯坦牛泌乳初期和高峰期产奶量和乳成分的影响,并对经济效益进行了分析。试验选用54头体重、胎次、泌乳月、上一胎产奶量相近的荷斯坦牛为试验动物,按照配对原则随机分成三组:试验Ⅰ组、试验Ⅱ组和对照组,每组18头。对照组饲喂牛场常规TMR,试验Ⅰ组在常规TMR基础上每日每头添加本实验室研发的过瘤胃保护烟酸产品20g,试验Ⅱ组添加等量普通烟酸,进行95d的饲养试验。结果表明:(1)在产犊后6～100d高产荷斯坦牛日粮中添加过瘤胃保护烟酸可明显提高产奶量(50.12 V 45.44kg/头日,P<0.05);但乳蛋白含量明显降低(3.09%V 3.21%,P<0.05),对乳脂率(3.56%V 3.63%,P>0.05)和乳糖含量(5.05%V 4.99%,P>0.05)的影响很小。(2)添加等量的普通烟酸对产奶量的提高效果不明显(46.29 V 45.44kg/头日,P>0.05);对乳脂率(3.48%V 3.63%,P>0.05)、乳蛋白(3.14%V 3.27%,P>0.05)和乳糖含量(5.00%V 4.99%,P>0.05)的影响均不显著。(3)添加过瘤胃保护烟酸可获得较高的经济效益[增收12.35元/(头.d)];添加普通烟酸后效益则略下降[-1.74元/(头.d)]。上述结果提示,在高产奶牛泌乳初期和高峰期日粮中应添加过瘤胃保护烟酸,添加普通烟酸无效。

过瘤胃保护性精氨酸稳定性检验研究

该研究以羧甲基纤维素钠和脂肪酸为壁材对精氨酸进行包埋处理,通过人工唾液消化试验、尼龙袋法与十二指肠液消化试验,对过瘤胃保护性精氨酸(RP-Arg)在绵羊消化道中的稳定性以及可消化性进行检验。试验结果表明,随培养时间的延长包被精氨酸的释放率呈升高趋势;经过16h的培养后,RP-Arg的释放率在人工唾液、瘤胃液和十二指肠液中分别为22.16%、31.47%和88.85%。结果显示,在人工唾液和瘤胃液中RP-Arg有较好的稳定性,在十二指肠液中RP-Arg具有较好的可消化性。

过瘤胃保护氨基酸提高泌乳盛期奶牛乳蛋白含量的营养调控研究

选择体况、胎次、产犊时间、产奶量相近的泌乳盛期中国荷斯坦奶牛27头,采用L9(34)正交试验设计,研究过瘤胃保护氨基酸(RPAA)、小肠可消化蛋白(IDCP)、中性洗涤纤维(NDF)对提高泌乳盛期奶牛乳蛋白含量的营养调控效果。结果表明:3因子的最优水平组合可比习用日粮提高乳蛋白率0.19个百分点(P<0.05),提高乳蛋白量121.34 g/d(P<0.05)。试验结果说明,在NDF 41%/DM日粮中,IDCP按我国《奶牛饲养标准》推荐量92%组合添加过瘤胃保护蛋氨酸(RPMet)8 g/d+过瘤胃保护赖氨酸(RPLys)32 g/d,可有效提高奶牛泌乳盛期的乳蛋白含量与产量。

过瘤胃保护性亮氨酸稳定性研究

本研究以绵羊为供体动物,采用对pH值敏感的包被材料羧甲基纤维素钠对亮氨酸进行包埋处理,进行人工唾液消化试验、尼龙袋法与十二指肠液消化试验,检验该包被亮氨酸在瘤胃中的稳定性以及在十二指肠中的消化率。经人工唾液、瘤胃尼龙袋与十二指肠液消化试验,结果表明,包被亮氨酸样品在人工唾液和瘤胃液中较为稳定,亮氨酸在12h的释放率分别为11.01%和34.10%;在十二指肠液中也具有较好的可消化性,亮氨酸在12h的释放率为85.05%。

过瘤胃保护氨基酸和小肽对体外瘤胃发酵指标的影响

用3头装有永久性瘤胃瘘管的奶牛,在晨饲前2h采瘤胃液,用于体外批次培养。试验Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组日粮中分别添加脂肪包被蛋氨酸和赖氨酸、脂肪包被的小肽、用甲醛处理的蛋氨酸和赖氨酸。试验结果表明,各时间点的体外产气量没有显著差异,各试验组产气量均低于对照组;试验Ⅰ组6h时间点和试验Ⅱ组24h时间点培养液中瘤胃细菌氮产量显著提高(P<0.01),6h、12h时间点NH3-N产量高于对照组,24h时表现有逐渐下降的趋势。

过瘤胃保护胆碱在奶牛上的应用研究进展

高产奶牛在围产期或泌乳高峰期体内常常出现能量负平衡状态,从而发生脂肪肝、酮病等一系列营养代谢性疾病。在奶牛日粮中适量添加外源过瘤胃胆碱(rumen protected choline,PRC)能改善奶牛健康、提高奶牛生产性能。但是RPC的种类繁多,效果参差不齐。文章综述了胆碱的生物学功能、不同的过瘤胃保护方法,并进一步探讨了过瘤胃保护胆碱在奶牛上的应用。

过瘤胃保护胆碱在反刍动物生产上的应用

过瘤胃保护胆碱(RPC),可直接添加到日粮中供饲反刍动物,不受瘤胃微生物降解。许多研究证明,RPC能提高反刍动物的生产性能,改善其血液、肝脏代谢。本文简要介绍了过瘤胃保护胆碱对反刍动物的影响及作用机理,并对有待于继续研究的问题进行了探讨。

精料中添加氨基酸及过瘤胃保护调控剂对奶牛体外发酵的影响

采用两因素3×3试验设计,研究精料中添加不同水平的赖氨酸—蛋氨酸(0、0.11%—0.16%、0.16%—0.22%)和添加不同水平过瘤胃保护调控剂(0、0.05%、0.08%)对饲料瘤胃发酵的影响。体外发酵结果表明,不同处理极显著地影响瘤胃NH-N浓度(P<0.01)3和体外产气量(P<0.01);其中NH-N产量分别以氨基3酸添加水平为0.16%—0.22%、调控剂水平氨基酸添加水平为0.11%—0.16%、调控剂水平为0.05%时最低;其组合效应以(0.16%—0.22%)—0.05%最为理想。

过瘤胃保护氨基酸提高奶牛乳蛋白转化效率的研究

为提高奶牛乳蛋白含量和饲料蛋白质用于产奶的转化效率,选择体况、胎次、泌乳期相近的中国荷斯坦奶牛27头,采用L9(34)正交试验设计,研究奶牛不同小肠可消化蛋白(IDCP)供应水平日粮添加过瘤胃保护氨基酸(RPAA)对乳蛋白率含量和IDCP转化为乳蛋白效率的影响。结果表明,IDCP按《中国奶牛饲养标准》(2004)推荐需要量92%水平供应,组合添加过瘤胃保护赖氨酸(RPlys)32 g/d+过瘤胃保护蛋氨酸(RPmet)8 g/d,日粮干物质中NDF水平控制在37%～41%,可有效提高泌乳前期奶牛乳蛋白含量与IDCP用于泌乳的转化效率。

体外培养条件下木糖处理豆粕对过瘤胃保护效果的研究

本试验采用四个不同水平的木糖处理豆粕,每个处理设了三个重复,采用单因子4水平重复试验设计进行体外培养。培养后在不同时间进行取样,分别测培养液的pH值、NH3-N、微生物蛋白的产量。结果表明:各处理组的pH值之间差异不显著(P>0.05);各组之间NH3-N的产量中,C、D组与A、B组间差异显著(P<0.05);微生物蛋白的产量中,D组与A、B、C组差异显著(P<0.05),C组与A、B组间差异不显著(P>0.05)。各处理组中尤其以C组的保护效果为最佳,对于豆粕能产生积极的保护效果。