孫亞波，邊 革，劉慶全，劉勝華，劉玉英，孫寶成，高 月

（遼寧省畜牧科學(xué)研究院，遼陽(yáng) 111000）

優(yōu)質(zhì)牧草是草食動(dòng)物主要飼料來(lái)源，反芻動(dòng)物其特有的瘤網(wǎng)胃系統(tǒng)為消化利用牧草粗飼料提供了有利條件。為了合理利用精粗飼料資源，最大限度地轉(zhuǎn)化日糧的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在奶牛生產(chǎn)中，經(jīng)常將精粗飼料進(jìn)行一定的加工調(diào)制，制作成TMR日糧（total mixed rations），其特點(diǎn)是能夠保證精粗飼料混合均勻、日糧營(yíng)養(yǎng)平衡，既能避免挑食，又能提高飼料采食量。本研究將優(yōu)質(zhì)的苜蓿干草、羊草和玉米青貯與精料配制成不同精粗比例的TMR日糧，研究其對(duì)中產(chǎn)奶牛蛋白質(zhì)消化代謝的影響，從而得出最大限度利用飼料蛋白質(zhì)的適宜日糧精粗比例，這對(duì)于增加奶牛生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)效益，充分利用粗飼料資源具有非常重要的意義。

1 材料方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及飼養(yǎng)管理 40頭奶牛由遼寧順興奶牛場(chǎng)提供，平均年齡4.0歲，胎次4.7胎，體重754.5 kg，泌乳日期107.75 d，日均產(chǎn)奶量18.75 kg。試驗(yàn)?zāi)膛２捎盟┫凳斤曫B(yǎng)，自由采食和飲水，每天4:00、11:30、21:00三次飼喂和擠奶。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及日糧組成 將40頭奶牛隨機(jī)分成4組，其中Ⅰ組為對(duì)照組，Ⅱ組、Ⅲ組和Ⅳ組為試驗(yàn)組。在營(yíng)養(yǎng)水平相同的條件下，設(shè)置各組日糧的精粗比例依次為 50%∶50%、40%∶60%、35%∶65%、30%∶70%，并根據(jù)需要加水11.5%制作成TMR日糧。其中精料由玉米、麩皮、豆粕、棉籽餅、食鹽、磷酸氫鈣、石粉和預(yù)混劑組成；粗飼料由苜蓿干草、羊草和玉米青貯組成，苜蓿干草和羊草由遼寧省畜牧草業(yè)工程技術(shù)中心提供。預(yù)試期15 d，正試期20 d。試驗(yàn)動(dòng)物日糧組成和營(yíng)養(yǎng)水平如表1。

1.3 樣品采集及試驗(yàn)指標(biāo)測(cè)定 在試驗(yàn)正試期第1、7、13天采糞樣100 g于－20℃保存。第6、12、15天用裝500 mL硫酸（10%）的容器收集全部尿液用4層紗布過(guò)濾后稱重，并采尿樣100 mL于－20℃保存。第4、9、18天采尾靜脈血10～15 mL，用ANKETDL－60B型離心機(jī)以4 500 r/min的速度離心15 min，制備血清并于－20℃保存。飼料、糞樣和尿液中氮含量的測(cè)定采用常規(guī)凱氏定氮法［1］。血清尿素氮（BUN）采用兩點(diǎn)動(dòng)力學(xué)法測(cè)定，由北京華英生物技術(shù)研究所協(xié)助完成。

1.4 數(shù)據(jù)處理 用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因子方差分析（ANOVA），差異顯著則進(jìn)行鄧肯氏（或LDS）多重比較，并進(jìn)行相關(guān)關(guān)系的統(tǒng)計(jì)分析。

表1 各組試驗(yàn)動(dòng)物日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平

2 結(jié)果與討論

2.1 蛋白質(zhì)消化代謝 如表2所示，從試驗(yàn)Ⅰ組到Ⅳ組，隨著日糧粗飼料比例由50%增加到70%，粗飼料采食量呈極顯著增加趨勢(shì)（P＜0.01），各組總氮采食量、糞氮、尿氮均差異不顯著（P＞0.05）；試驗(yàn)Ⅱ組奶氮顯著高于試驗(yàn)Ⅲ組（P＜0.05），并極顯著高于Ⅳ組（P＜0.01）；氮沉積量試驗(yàn)Ⅱ組最高，但各組間均差異不顯著（P＞0.05）；氮表觀消化率試驗(yàn)Ⅱ組顯著高于Ⅰ組（P＜0.05），其它各組間差異不顯著（P＞0.05）。氮表觀代謝率以試驗(yàn)Ⅱ組最高；氮轉(zhuǎn)化率試驗(yàn)Ⅱ組顯著高于試驗(yàn)Ⅰ組和Ⅲ組（P＜0.05），并極顯著高于試驗(yàn)Ⅳ組（P＜0.01）；各組氮沉積率差異不顯著（P＞0.05），但仍以試驗(yàn)Ⅱ組最高。

2.2 粗飼料采食量與氮消化率的關(guān)系 在本研究中，當(dāng)TMR日糧精粗比例為40%∶60%（即試驗(yàn)Ⅱ組）時(shí)，氮表觀消化率明顯高于其它3組，如圖1所示，表明試驗(yàn)Ⅱ組奶牛蛋白質(zhì)消化最徹底。蛋白質(zhì)在反芻動(dòng)物消化道內(nèi)的消化過(guò)程包括物理、化學(xué)和微生物消化3部分。在瘤胃內(nèi)，降解蛋白（RDP）首先被蛋白分解菌分解成氨、氨基酸和小肽，然后利用淀粉等快速降解碳水化合物（多指非結(jié)構(gòu)性碳水化合物NSC）分解產(chǎn)生的能量與之合成微生物蛋白（MCP）［2］，MCP 和過(guò)瘤胃蛋白（UDP）一同進(jìn)入后段腸道繼續(xù)消化，而MCP是反芻動(dòng)物最理想的蛋白質(zhì)來(lái)源，可被小腸最有效地消化吸收并轉(zhuǎn)化為奶蛋白。因此，奶牛能否充分消化吸收日糧粗蛋白，主要在于其RDP部分是否完全被合成MCP，當(dāng)日糧中結(jié)構(gòu)性碳水化合物（SC）與NSC比例適當(dāng)，其中能量與氮達(dá)到有效合成MCP的比例時(shí)，日糧蛋白質(zhì)的消化率和利用率將最高。在本試驗(yàn)中，粗飼料比例增加，氮表觀消化率總體呈增加趨勢(shì)，其中試驗(yàn)Ⅱ組最高，表明此時(shí)粗飼料比例是最佳的。

2.3 總氮采食量與氮代謝的關(guān)系 當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)在體內(nèi)吸收后，要經(jīng)血液運(yùn)輸?shù)礁闻K，經(jīng)過(guò)分解代謝和合成代謝將飼料蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成動(dòng)物生長(zhǎng)、繁殖和泌乳所需的體蛋白。在這個(gè)代謝過(guò)程中將有一部分氮源生成尿素氮（BUN）進(jìn)入血液，其中部分BUN進(jìn)入尿素再循環(huán)，另外部分經(jīng)泌尿系統(tǒng)排出，經(jīng)尿排出的尿素氮是被浪費(fèi)的氮。理論上氮表觀代謝率與BUN呈負(fù)相關(guān)，在本研究中試驗(yàn)Ⅱ組的氮表觀代謝率最高，而此時(shí)BUN是最低的，即蛋白質(zhì)分解由尿排出損失的也最少，統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，氮表觀代謝率（y，%）與 BUN（x，mmol/L）存在極顯著的相關(guān)關(guān)系：y=-5.28x+66.55，r2=0.65，P＜0.01，如圖 2 所示。

表2 氮消化代謝測(cè)定結(jié)果

圖1 各試驗(yàn)組氮表觀消化率對(duì)比

日糧粗蛋白在消化吸收后通過(guò)尿素再循環(huán)重新進(jìn)入瘤胃，一部分合成MCP，另一部分合成了乳蛋白隨乳汁排出，極少部分由體表?yè)p失掉，其它剩余部分沉積在動(dòng)物體內(nèi)用于生長(zhǎng)、增重或孕育胎兒。在泌乳奶牛日糧粗蛋白為5%時(shí)，瘤胃再循環(huán)氮高達(dá)瘤胃總氮量的70%，即使日糧粗蛋白達(dá)到20%時(shí)，瘤胃再循環(huán)氮仍然占瘤胃總氮的11%。本研究中各組日糧粗蛋白水平均在15%左右，其再循環(huán)氮量相當(dāng)可觀，在研究氮沉積量時(shí)不應(yīng)忽略。計(jì)入進(jìn)入瘤胃的內(nèi)源尿素氮時(shí)，其氮食入量和沉積量均會(huì)有所增加，根據(jù) Whitelaw 等的研究，BUN（x，mg/100mL）與瘤胃氨氮濃度（y，mg/100 mL）存在線性相關(guān)［3-4］，可估算出瘤胃氨氮濃度。Kennedy研究得出內(nèi)源尿素氮進(jìn)入瘤胃的量［y，mg/（h·W0.75）］與瘤胃氨氮（x1，mg/L）和日糧可消化有機(jī)物（x2，g/d）以及 BUN（x3，mg/L）存在顯著線性回歸關(guān)系［5］，可以推出再循環(huán)尿素氮數(shù)量。計(jì)入再循環(huán)尿素氮量后，本研究氮的食入量和沉積量情況如表3。

圖2 氮表觀代謝率與血清尿素氮的相關(guān)關(guān)系

表3 計(jì)入尿素再循環(huán)氮后的氮沉積量

考慮再循環(huán)尿素氮后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)得出，氮沉積量（y，kg/d）與氮采食量（x，kg/d）之間存在極顯著的回歸關(guān)系：y＝0.40x－0.06，r2＝0.41，n＝33，P＜0.05，如圖 3 所示。由回歸公式分析，當(dāng)沉積量為零時(shí)，氮采食量為150.0 g/d，即本試驗(yàn)中參試奶牛氮維持需要量，這個(gè)數(shù)值高于奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)（NY/T34—2004）中的數(shù)值。在奶牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)中，泌乳奶牛維持可消化蛋白需要量［6］為3.0W0.75，如果飼料粗蛋白消化率按75.0%計(jì)算，則泌乳奶牛維持的粗蛋白需要量約為4W0.75，合92.13 g/d的氮。本試驗(yàn)的奶牛是產(chǎn)后2～3個(gè)月的懷孕母牛，其蛋白質(zhì)沉積的相當(dāng)一部分用于胚胎生長(zhǎng)和胎盤組織增重，因此測(cè)定值相對(duì)偏高。在回歸公式中，當(dāng)x為零時(shí)，氮沉積量為－0.06 kg/d，此數(shù)值理論上即為動(dòng)物采食無(wú)氮日糧時(shí)的氮排泄量，即內(nèi)源氮62.2 g/d，它包括來(lái)自唾液中的粘蛋白、消化道脫落的上皮細(xì)胞以及消化酶［2］，這些氮源一部分可被瘤胃微生物利用，另一部分進(jìn)入小腸。根據(jù)INRA（1989）的研究，進(jìn)入小腸的內(nèi)源氮（g/d）＝5.3×非消化有機(jī)物（kg），NRC（2001）采用的公式是：內(nèi)源氮（g/d）＝1.9×DMI（kg/d），據(jù)NRC公式和本研究中TMR日糧采食量計(jì)算得到的內(nèi)源氮56.49 g/d，可見(jiàn)由本研究的回歸方程推算的結(jié)果與NRC（2001）推算的結(jié)果相近。

2.4 粗飼料采食量與氮轉(zhuǎn)化率的關(guān)系 在奶牛生產(chǎn)中，調(diào)整日糧精粗比例的目的是最大限度地利用飼料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成牛奶，飼料蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成奶蛋白的效率反映了氮的利用效率。本研究中各組氮轉(zhuǎn)化效率如圖4所示，由圖可知試驗(yàn)Ⅱ組氮轉(zhuǎn)化效率最高，其次是試驗(yàn)Ⅰ組。

對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，日糧粗飼料比例的增加在一定限度內(nèi)能提高氮轉(zhuǎn)化效率，當(dāng)粗飼料比例超過(guò)65%時(shí)，氮轉(zhuǎn)化效率又出現(xiàn)下降。粗飼料碳水化合物在瘤胃中降解產(chǎn)生能量，瘤胃微生物利用這部分能量和飼料蛋白中快速降解氮合成MCP。本研究中當(dāng)粗飼料比例進(jìn)一步增加時(shí)氮轉(zhuǎn)化效率降低，可能是由于此時(shí)瘤胃能氮不平衡。

圖3 氮沉積量與氮采食量之間的回歸關(guān)系

圖4 各試驗(yàn)組氮轉(zhuǎn)化率對(duì)比

對(duì)粗飼料采食量與氮轉(zhuǎn)化效率統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，粗飼料采食量（x，kg/d）與氮轉(zhuǎn)化效率（y，%）呈二次曲線相關(guān)：y＝－0.063x2+1.76x+2.42，r2＝0.62，n＝40，P＜0.05，如圖 5 所示。這一結(jié)果與上面的分析相吻合，即粗飼料采食量達(dá)到19 kg/d（試驗(yàn)Ⅲ組）以上時(shí)，氮轉(zhuǎn)化效率開(kāi)始下降。因此在本試驗(yàn)條件下，TMR日糧的精粗比例調(diào)整到40%∶60%時(shí)氮利用效率最高。

圖5 粗飼料采食量與氮轉(zhuǎn)化效率的相關(guān)關(guān)系

3 結(jié)論

在本研究中，對(duì)于年產(chǎn)奶量約5 t的中產(chǎn)奶牛而言，將日糧精粗比例調(diào)整為40%∶60%并制作成TMR日糧，可以使飼料蛋白質(zhì)表觀消化率和代謝率最高，氮沉積量最大，由日糧氮轉(zhuǎn)化為奶氮的效率最高。因此，在生產(chǎn)實(shí)踐中根據(jù)奶牛的實(shí)際生產(chǎn)能力調(diào)整奶牛日糧精粗比例并加工調(diào)制成TMR日糧將獲得較好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

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