青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院 褚永康 林英庭

萊陽市畜牧局 陳俏俏

過瘤胃氨基酸是將氨基酸經(jīng)過包被或化學(xué)工藝處理，使其在經(jīng)過瘤胃時不被瘤胃微生物降解，或不被全部降解，而在小腸中能夠被釋放吸收利用。過瘤胃氨基酸能提高十二指腸中氨基酸吸收濃度，提高反芻動物生產(chǎn)性能，降低日糧蛋白質(zhì)水平和飼料成本，同時還可以降低養(yǎng)殖過程中氮排放造成的環(huán)境污染。賴氨酸、蛋氨酸是奶牛泌乳期的第一、第二限制性氨基酸。增加小腸可消化氨基酸，尤其是蛋氨酸和賴氨酸的供應(yīng)，可有效提高日糧中蛋白質(zhì)的利用效率，提高反芻動物的產(chǎn)奶量、乳蛋白和乳脂率等。本文就近幾年過瘤胃蛋氨酸、賴氨酸的種類，過瘤胃效果及其在反芻動物飼料中的應(yīng)用作一綜述。

1 過瘤胃氨基酸的類型及其過瘤胃效果

為降低反芻動物日糧中氨基酸在瘤胃中損失，進行氨基酸過瘤胃保護非常重要。過瘤胃保護的氨基酸必須保證能有足夠的氨基酸進入小腸而被利用，且保護氨基酸材料必須對動物無毒無害。目前研究較多的過瘤胃氨基酸保護方法包括：化學(xué)合成氨基酸類似物法、物理法包被（包埋）氨基酸法和微膠囊技術(shù)等。

1.1 化學(xué)合成氨基酸類似物 通過化學(xué)方法合成氨基酸的衍生物、類似物、金屬氨基酸螯合物等。例如，蛋氨酸羥基類似物、N-羥甲基-DL-蛋氨酸鈣、氨基酸螯合物等，利用這些衍生物在瘤胃內(nèi)能夠穩(wěn)定存在的特性，使氨基酸在瘤胃內(nèi)不被分解就進入真胃或小腸，從而起到過瘤胃目的。但由于這類產(chǎn)品中的氨基酸實際含量較低，添加量較大會影響使用效果。

王洪榮等（1998）研究表明，在綿羊日糧中添加蛋氨酸鋅 （蛋氨酸含量為70%，鋅含量為9.52%），可顯著提高十二指腸食糜中Gly、Cys、Met、Tyr和 His的含量（P ＜ 0.05）。 這說明蛋氨酸鋅具有很好的過瘤胃性能，可有效增加進入十二指腸的蛋氨酸數(shù)量，同時有助于提高十二指腸其他氨基酸的含量。熊春梅（2004）發(fā)研究現(xiàn)，N-羥甲基-DL-蛋氨酸鈣能避免奶牛瘤胃微生物的降解，以保護性蛋氨酸的形式過瘤胃，從而利于小腸對蛋氨酸的吸收；此外，N-羥甲基-DL-蛋氨酸鈣在瘤胃中降解的部分可以改善瘤胃的發(fā)酵，促進瘤胃微生物的合成。這兩方面的共同作用提高了奶牛的產(chǎn)奶量和乳成分。姜慶軍（2008）在綿羊飼料中添加N-乙酰-DL-蛋氨酸替代直接飼喂蛋氨酸，結(jié)果表明，添加N-乙酰-DL-蛋氨酸組比添加蛋氨酸組的纖維素和半纖維素消化率分別提高11.34%（P ＜ 0.05）和 6.04%（P ＜ 0.05），鈣的表觀消化率提高3.15%（P＜0.05）。

1.2 物理包被（包埋）氨基酸 物理包被（包埋）氨基酸是利用敏感（特別是pH敏感）材料，如脂肪、纖維素及其衍生物、聚合物等對氨基酸進行包被形成瘤胃保護性氨基酸。使瘤胃保護性氨基酸在瘤胃中不被降解，待進入真胃或十二指腸pH發(fā)生改變而使其分解，從而使氨基酸釋放出來，被小腸吸收從而達到保護氨基酸目的。但由于無法機械化大規(guī)模生產(chǎn)，且包被效果不穩(wěn)定等因素使物理包被法很難達到預(yù)期效果。

韓占強等（2008）利用棕櫚油脂肪粉包被蛋氨酸進行過瘤胃效果評定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添加30%～60%的棕櫚油脂肪粉能有效保護蛋氨酸免受瘤胃降解，并能在小腸有效釋放。

1.3 微膠囊氨基酸 微膠囊技術(shù)是采用成膜材料將一些具有反應(yīng)活性、敏感性、揮發(fā)性的液體或固體包封形成微小粒子。成膜材料稱為壁材，被包封的材料稱為芯材。目前使用較多的壁材為長鏈脂肪酸、甘油三酯和脂肪酸鈣、氫化脂肪酸、敏感聚合體等。但由于微膠囊技術(shù)成本太高，并且很容易造成包被過度的現(xiàn)象發(fā)生，因此很難推廣使用。

李久峰等（2009）以棕櫚油脂肪粉為壁材，采用先制粒后底噴流化床包衣工藝制備過瘤胃賴氨酸和蛋氨酸，通過人工唾液釋放率測定其過瘤胃指標。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，賴氨酸和蛋氨酸的包被比例（芯材∶壁材）分別以 40∶60和 50∶50效果最優(yōu) （P＜0.01）。毛成文等（2004）利用pH敏感性高分子材料為包衣制備包被氨基酸產(chǎn)品，測定了其過瘤胃參數(shù)。結(jié)果表明，在人工唾液培養(yǎng)6 h，包被蛋氨酸和賴氨酸的消失率分別為16.3%和29.0%；在瘤胃中放置12 h，消失率分別為29.1%和55.2%；在體外消化試驗中氨基酸釋放率超過90%，具有良好的過瘤胃特性和真胃釋放性能。吳東等（2003）分別將雞血和蛋清包被賴氨酸（賴氨酸含量為40%）添加到荷斯坦奶牛精料中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蛋清包被賴氨酸組乳中乳糖和干物質(zhì)含量較雞血包被組分別提高5.88%（P＜0.01）和11.96%（P＜0.05）；并且雞血包被組與對照組相比，未對乳品質(zhì)有提高作用，反而降低了乳糖含量，這可能是雞血對賴氨酸包被過度造成的。

2 過瘤胃氨基酸在反芻動物中的應(yīng)用

2.1 增加產(chǎn)奶量，改善奶品質(zhì) 大量研究表明，在反芻動物精料補充料中添加過瘤胃氨基酸能提高其產(chǎn)奶量，改善其奶品質(zhì)。段紅偉（2000）研究發(fā)現(xiàn)，在奶牛日糧中添加保護性氨基酸可以促進瘤胃的發(fā)酵，增加瘤胃微生物的合成，提高飼料的消化率，從而提高了乳脂率，進而使奶牛的生產(chǎn)性能有很大提高。王紀亭等（2003）研究表明，與對照組相比，在奶牛精料中添加55 g/d過瘤胃蛋氨酸，奶牛日產(chǎn)奶量、乳蛋白、乳脂肪分別提高了14.6%、11.65%、12.06%（P ＜ 0.05）。 韓兆玉等（2005）研究發(fā)現(xiàn)，在奶牛日糧中添加16 g/d的過瘤胃蛋氨酸，可使奶牛產(chǎn)奶量提高10.84%（P＜0.05）；乳蛋白量和乳脂肪量分別提高11.49%和13.11%（P ＞ 0.05）。 云伏雨等（2010）在奶牛日糧中添加過瘤胃率為85%的過瘤胃賴氨酸（含量為60%），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，試驗各組產(chǎn)奶量均顯著提高（P＜0.05）。

2.2 對日增重的影響 關(guān)于過瘤胃氨基酸對反芻動物日增重的研究，目前報道較少。劉麗麗等（2007）在絨山羊日糧中添加不同劑量的過瘤胃氨基酸，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，各試驗組平均日增重分別比對照組提高19.28%、30.11%、38.56%（P ＜0.05）。熊春梅（2004）研究表明，使用N-羥甲基-DL-蛋氨酸鈣飼喂奶?？娠@著提高試驗牛對日糧中干物質(zhì)（DM）、酸性洗滌纖維（ADF）和粗蛋白質(zhì)（CP）的消化率（P ＜ 0.05），提高奶牛的日增重（P ＞ 0.05）。 楊維仁（2004）研究報道，給肉牛十二指腸灌注13 g/d蛋氨酸能夠顯著提高供試牛小腸氮的表觀消化率、氮沉積效率和日增重 （P＜0.05）。毛文成（2004）在3月齡斷奶二元雜交肉羊日糧中添加包被蛋氨酸和包被賴氨酸，結(jié)果表明，包被蛋氨酸可以顯著降低料重比（P＜0.05），對平均日增重有明顯促進作用；包被賴氨酸可以顯著提高肉羊日增重（P ＜ 0.05），顯著降低料重比（P ＜ 0.05）。 此外，云強和刁其玉（2011）研究發(fā)現(xiàn)，飼喂過瘤胃氨基酸（Lys和Met比例為3∶1）的斷奶犢牛日增重可達834 g/d，比對照組提高了10.21%（P＜0.05）。

2.3 對肉品質(zhì)的影響 添加過瘤胃賴氨酸可以降低肉牛背膘厚，增加肉質(zhì)中蛋白質(zhì)的合成。薛豐等（2010），在肉牛日糧中添加過瘤胃賴氨酸研究其對肉牛品質(zhì)及肉質(zhì)性狀的影響，結(jié)果表明，隨著日糧中過瘤胃氨基酸添加量的增加肉牛品質(zhì)明顯提高，15 g/d賴氨酸組的背膘厚度顯著低于對照組（P＜0.05），肉質(zhì)中蛋白質(zhì)含量顯著高于對照組（P＜0.05）；同時過瘤胃賴氨酸添加量的增加也使肉質(zhì)中天冬氨酸和異亮氨酸的含量呈線性升高（P ＞ 0.05）。

2.4 促進綿羊羊毛生長、改善羊毛理化性質(zhì) 蛋氨酸為羊毛角質(zhì)蛋白合成的第一限制性氨基酸，在綿羊日糧中添加蛋氨酸對羊毛生長具有很好的促進作用。劉麗麗等（2007）在綿羊日糧中添加過瘤胃蛋氨酸8、9、10 g，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，試驗組羊絨生長長度較對照組分別提高9.00%、13.27%、44.55%（P＜0.05）；伸長長度較對照組分別高出13.81%、17.49%、32.70%（P ＜ 0.05）；其中添加量為 10 g/d組強伸度、絨毛比例和密度均顯著高于其他組（P＜0.05）。謝實勇（2003）研究也發(fā)現(xiàn)，日糧中添加包被蛋氨酸可以提高白絨山羊羊毛品質(zhì)。

2.5 降低氮排放 限制性氨基酸的缺乏會導(dǎo)致其他氨基酸吸收利用障礙，而不能被利用的氨基酸在體內(nèi)以氨的形式進入肝臟經(jīng)鳥氨酸循環(huán)轉(zhuǎn)化為尿素經(jīng)腎臟作用后隨尿排出。在日糧中添加瘤胃保護性氨基酸，可以提高小腸內(nèi)可消化氨基酸的含量，使到達十二指腸的氨基酸組成平衡，有利于各種氨基酸的吸收，從而降低尿氮排出量。燕磊等（2005）研究發(fā)現(xiàn)，在小尾寒羊玉米-豆粕型日糧中添加0.485%瘤胃保護性蛋氨酸（Met含量為70%），使試驗羊尿氮排出量顯著降低 （P＜0.01），氮沉積和日增重顯著提高（P＜0.01）。熊春梅（2004）將N-羥甲基-DL-蛋氨酸鈣添加到奶牛精料中，結(jié)果顯示，試驗組血漿中尿素氮濃度顯著低于對照組（P＜0.05），白蛋白和總蛋白濃度顯著高于對照組（P＜0.05）。 此外，程勝利等（2010）研究發(fā)現(xiàn)，包被賴氨酸綿羊尿氮排出量（P＜0.05）、沉積氮/進食氮和氮純留率顯著高于對照組 （P＜0.05）。由此可見，過瘤胃賴氨酸的添加可降低綿羊的尿氮排出，提高氮的沉積，有利于營養(yǎng)物質(zhì)在綿羊體內(nèi)的沉積。

2.6 對血清生化指標和游離氨基酸濃度的影響血清尿素氮濃度是衡量蛋白質(zhì)利用效率的重要指標，反芻動物體內(nèi)的限制性氨基酸不足或氨基酸不平衡會使體內(nèi)血清尿素氮濃度升高。楊維仁（2004）研究了過瘤胃賴氨酸對肉牛消化代謝的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)過瘤胃賴氨酸投飼量為15 g/d時，肉牛小腸中氮的消化率極顯著高于其他組（P＜0.01）。李力（2001）研究發(fā)現(xiàn)，在奶牛日糧中添加過瘤胃氨基酸可以提高血清中游離氨基酸比例，這充分說明在奶牛日糧中添加過瘤胃氨基酸能有效向奶牛小腸內(nèi)提供氨基酸。韓兆玉等（2006）研究表明，在奶牛日糧中補飼過瘤胃蛋氨酸可以顯著提高血清中蛋氨酸水平（P＜0.05）。吳志廣等（2008）研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加蛋氨酸鋅能顯著提高奶牛十二指腸中 Gly、Met、Cys、Try 和His的含量（P＜0.05），降低體內(nèi)血清尿素氮濃度（P ＞ 0.05）。

2.7 對熱應(yīng)激的影響 淋巴細胞不僅是機體免疫系統(tǒng)的重要組成部分之一，也是淋巴組織和外周血液中對熱應(yīng)激比較敏感的活性細胞。熱應(yīng)激能使奶牛外周血液淋巴細胞凋亡，并能降低抗氧化活性物質(zhì)（如GSH-Px和SOD）的活性。因此，可以通過調(diào)控淋巴細胞來改善熱應(yīng)激對奶牛的影響。韓兆玉等（2009）研究在夏季熱應(yīng)激條件下奶牛補飼12 g/d過瘤胃蛋氨酸對奶牛淋巴細胞凋亡和生產(chǎn)性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，試驗組奶牛外周血液淋巴細胞凋亡率極顯著降低（P＜0.01）；奶牛產(chǎn)奶量、乳脂率、乳蛋白、乳糖和非脂固形物較對照組分別提高了3.69%、4.95%、2.66%、1.72%和3.28%（P＞0.05）。因此，在奶牛日糧中添加過瘤胃蛋氨酸可以顯著降低熱應(yīng)激對奶牛的刺激，并對熱應(yīng)激刺激下的奶牛生產(chǎn)性能有提高趨勢。

3 影響過瘤胃氨基酸添加效果的因素

3.1 基礎(chǔ)日糧組成的影響 基礎(chǔ)日糧中氨基酸構(gòu)成是影響過瘤胃氨基酸應(yīng)用效果的主要因素。研究發(fā)現(xiàn)，豆粕型日糧中氨基酸組分較玉米青貯日糧豐富，所以，在玉米青貯日糧中添加效果要明顯優(yōu)于豆粕型日糧（Polan等，1991）。

3.2 添加量的影響 不同動物過瘤胃氨基酸添加量不同，對動物生產(chǎn)性能也會產(chǎn)生不同的影響。孫海霞等（2003）研究報道，給泌乳奶牛每天添加30 g瘤胃保護性賴氨酸和15 g瘤胃保護性蛋氨酸，能明顯提高產(chǎn)奶量為20 kg左右的奶牛產(chǎn)奶量。李戌江等（2009）在荷斯坦奶牛日糧中添加包被賴氨酸或包被蛋氨酸，結(jié)果表明，奶牛的全乳干物質(zhì)有提高趨勢，提高幅度為3.4%和4.0%；添加包被蛋氨酸組的乳蛋白有提高趨勢，提高幅度為8.7%，但差異均不顯著（P＞0.05）。

3.3 添加時期的影響 過瘤胃氨基酸添加時期的選擇對其能否對反芻動物生產(chǎn)性能起到應(yīng)有的作用具有至關(guān)重要的影響。Xu等（1998）研究發(fā)現(xiàn)，在奶牛泌乳前2～3周開始補飼過瘤胃氨基酸能顯著提高產(chǎn)奶量。而Misciattlli等（2003）研究發(fā)現(xiàn)，在泌乳前期給奶牛補飼12 g/d過瘤胃蛋氨酸，此外，24 g/d過瘤胃賴氨酸，都不能提高奶牛產(chǎn)奶量。楊正德等（2011）研究表明，在盛乳期添加過瘤胃蛋氨酸8 g/d和過瘤胃賴氨酸32 g/d可有效提高奶牛乳脂率及乳蛋白含量。

3.4 氨基酸種類的影響 過瘤胃氨基酸產(chǎn)品的穩(wěn)定性和小腸釋放率不僅與所用包衣材料有關(guān)，而且與過瘤胃氨基酸種類有關(guān)。賴氨酸本身具有較高的溶解性，在不同緩沖液中有很高的釋放率，因此其過瘤胃穩(wěn)定性較差。郭玉琴（2006）采用相同材料同等比例包被蛋氨酸和賴氨酸研究其過瘤胃穩(wěn)定性和小腸釋放率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，過瘤胃蛋氨酸的穩(wěn)定性和小腸釋放率均顯著高于過瘤胃賴氨酸（P ＜ 0.05）。

4 結(jié)語

綜上所述，在反芻動物日糧中添加過瘤胃氨基酸能夠增加反芻動物小腸可利用氨基酸的供給，提高反芻動物生產(chǎn)性能，對降低飼料蛋白質(zhì)添加量，減少飼料成本，減少氮排放、保護環(huán)境具有重要意義。但在過瘤胃包被氨基酸生產(chǎn)中仍存在著加工成本高，規(guī)模化生產(chǎn)效率低，包被效果良莠不齊，添加量和添加方式不統(tǒng)一等問題亟待解決。今后必須對上述問題進行進一步探討和研究，加快過瘤胃保護氨基酸的生產(chǎn)和推廣使用，保證其應(yīng)用效果，從而促進反芻動物飼料行業(yè)健康發(fā)展。

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