新型高品质过瘤胃蛋白质对荷斯坦奶牛泌乳性能的影响

文∕马 慧

（美国百奥生物营养科技有限公司）

对于高产奶牛、妊娠母牛以及其它一些特殊生理期的反刍动物，蛋白质的需要量高于普通家畜，仅依靠瘤胃微生物合成的菌体蛋白质不能满足其对蛋白质的需求，即使在日粮中添加豆粕等优质蛋白质原料，因其在瘤胃内降解速度较快[1，2]，也不易达到增加小肠蛋白质的目的，影响了高产反刍动物生产性能的发挥，造成了一定的经济损失。因此，为增加进入反刍动物小肠的真蛋白质数量，减少瘤胃内蛋白质的降解损失，有必要对优质蛋白质饲料进行适当的保护，降低其瘤胃降解率，提高进入肠道的蛋白质数量，更理想地满足畜体对蛋白质的需要。研究表明，增加过瘤胃蛋白质的数量可显著提高动物的生产性能[3～5]。通过瘤胃灌注试验发现，在产奶过程中，产奶量和乳蛋白质合成所需的第一、第二限制氨基酸分别为赖氨酸和蛋氨酸[6，7]。因此，豆粕作为过瘤胃蛋白质的供应源在提高奶牛产奶性能上更具优势。但我国大豆主要依赖进口，蛋白质饲料原料瓶颈制约日趋严重，为了满足生产和市场的需求，应加强对豆粕进行优质化处理，结合氨基酸平衡技术，节约其在实际生产和养殖中的用量，缓解我国蛋白质饲料原料不足的压力。

美国国际生物营养集团（Bio-Nutrition International，Inc.）多年致力于研究过瘤胃蛋白质的方法，经过近20年的长足发展，最终研制出BIO-PASS®新型高品质过瘤胃蛋白质产品，该产品使用一种独特的生产程序，通过合理的保护方法显著提高优质豆粕的过瘤胃蛋白质数量。该过程首先对豆粕进行微生态发酵处理，再将处理后的豆粕与还原糖在一定条件下混合，自然发生反应，保护了豆粕中的部分蛋白质，有效提高豆粕中蛋白质的瘤胃通过率。生产中，严格的控制程序确保了BIO-PASS®与未经处理的豆粕相比具有更高的瘤胃稳定性和小肠可消化性，可最大程度地增加瘤胃微生物蛋白质产量，改善奶牛小肠可吸收氨基酸的平衡，显著提高反刍动物的生产性能，减少环境污染。

在国外，通过大量试验已经证实，奶牛饲喂BIO-PASS®新型高品质过瘤胃蛋白质可显著提高奶牛的产奶量，改善乳品质。但有关该产品在我国奶牛行业中的应用及应用效果的研究还未见报道。本研究旨在探讨奶牛饲喂BIO-PASS®新型高品质过瘤胃蛋白质对荷斯坦奶牛泌乳性能的影响，为新型过瘤胃蛋白质产品在奶牛生产上的应用提供理论依据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验动物

选择100 头体况良好，体重、泌乳天数、产奶量及胎次相近的经产荷斯坦奶牛作为试验动物。试验地点位于河北张家口长城乳业。

1.2 试验日粮和饲养管理

奶牛采用自由式饲养方式，自由采食。每天上槽饲喂时间分别为07:00和16:00。挤奶时间分别为07:30、14:00和19:30。试验日粮参照NRC（2001）[8]奶牛饲养标准，配制全混合日粮。日粮组成（风干基础）水平见表1。

1.3 试验材料

本试验使用的BIO-PASS®新型高品质过瘤胃蛋白质产品由美国国际生物营养集团（Bio-Nutrition International，Inc.）提供，该产品以豆粕为基础原料，具有更高的瘤胃稳定性和小肠可消化性。研究人员通过半体内尼龙袋法证实[9～11]，BIO-PASS®蛋白质瘤胃有效降解率平均为27%，说明该产品在奶牛瘤胃中仅有较少部分被降解，呈稳定状态，具有较好的瘤胃稳定性。通过三步体外模拟小肠消化试验证实[9～12]，BIO-PASS®蛋白质小肠消失率平均值为95%，表明该产品可以很好地被小肠吸收利用。产品的主要营养组成见表2。

表1 日粮组成（风干基础） 单位：kg

表2 新型高品质过瘤胃蛋白质产品的主要营养组成

1.4 试验设计

试验采用随机区组设计，将100 头奶牛根据胎次、泌乳量相同或相近的原则，随机分成2 组，每组50 头。处理组分别为对照组（饲喂常规豆粕）、BIO-PASS®组（100%替代日粮配方中的常规豆粕）。试验时间为2014年7～8月，预试验期5 天，正式试验期11 天。

1.5 样品采集

试验牛只于正试试验期每天采集奶样3 次，准确记录产奶量，并将每日早、中、晚采集的奶样按4︰3︰3比例混合，进行乳常规成分测定。

1.6 测定指标和方法

采用Foss公司MilkoScan™ FT 6000 乳品分析仪进行乳脂率、乳蛋白率和乳糖含量的测定。

1.7 统计分析

采用SAS 9.1软件中PROC MIXED模板进行统计学检验，显著性水平为P<0.05，采用邓肯氏法进行多重比较。

2 结果与讨论

2.1 新型高品质过瘤胃蛋白质对奶牛产奶量的影响

从表3可以看出，试验第1天，BIO-PASS®组与普通豆粕组奶牛的产奶量及干物质采食量均无显著性差异（P>0.05），但从试验第2天起，饲喂BIO-PASS®组奶牛日产奶量显著高于普通豆粕组（P<0.05）。从试验第2天至第11天，饲喂普通豆粕的奶牛平均产奶量为25.85 kg/天，饲喂BIO-PASS®的奶牛平均产奶量为27.99 kg/天，与饲喂普通豆粕组相比，每头牛每天平均增产2.14 kg。

奶牛产奶量受多种因素的影响，如品种、奶牛泌乳阶段、胎次、光照、疾病和饲料组成与营养等。研究发现，小肠氨基酸含量和组成影响奶牛产奶量及乳成分。对于高产奶牛而言，仅依靠瘤胃内微生物合成蛋白质不能满足蛋白质的需要，即使在动物日粮中添加优质蛋白质，也不易达到增加小肠氨基酸的目的[6]。研究证实，对优质豆粕饲料进行保护，可以降低其瘤胃降解率，最大程度地增加瘤胃微生物蛋白质产量，提高进入肠道的氨基酸数量，改善奶牛小肠可吸收氨基酸的平衡，显著提高奶牛的泌乳性能，减少环境污染[9，10]。美国威斯康星大学研究结果表明，利用过瘤胃蛋白75%替代日粮配方中的常规豆粕可使全群的平均产奶量提高1.7 kg/头•天。FARME研究所利用过瘤胃蛋白质50%替代日粮配方中的常规豆粕，也证实产奶量可显著增加1.6 kg/头•天。美国最大的18 家奶牛场通过饲养试验证实，饲喂过瘤胃蛋白质可使每头牛每天平均增产3.2 kg，牛奶价格按平均3.45 元/kg计算，每天产奶收入增加11 元[13]。这些均与本试验研究结果相一致，表明BIO-PASS®新型高品质过瘤胃蛋白质与未经处理的豆粕相比具有更高的瘤胃稳定性和小肠可消化性，可最大限度地满足小肠氨基酸的需要，显著提高奶牛的产奶性能。

2.2 新型高品质过瘤胃蛋白质对乳成分的影响

从表4可以看出，饲喂BIO-PASS®新型高品质过瘤胃蛋白质可显著提高奶牛乳蛋白率、乳脂率及乳糖水平（P<0.05）；饲喂BIOPASS®新型高品质过瘤胃蛋白质与饲喂普通豆粕相比较，乳蛋白率水平从3.04%增至3.11%；乳脂肪率水平从3.50%增至3.84%。

表3 新型高品质过瘤胃蛋白质对奶牛产奶量的影响 单位：kg/头•天

表4 新型高品质过瘤胃蛋白质对奶牛乳成分的影响

研究表明，乳蛋白质含量主要受日粮氨基酸组成、数量及平衡状况的影响[7]。在实际生产中，通常采取提高日粮中的粗蛋白质含量来增加牛奶中的乳蛋白质产量。但大量的研究证实，该措施对乳蛋白质的影响甚小，一般情况下，达不到预期的效果并且易导致蛋白质饲料资源的浪费。近几年，大量研究证实奶牛饲喂过瘤胃蛋白质可显著提高乳蛋白率及乳脂率[14，15]。所以，提供奶牛最适的氨基酸配比模式有利于发挥奶牛的遗传潜力，更好地调控乳蛋白质的合成。奶牛乳蛋白质合成取决于乳腺对氨基酸的利用。大多数动物的乳腺从血液中摄取某些氨基酸（如蛋氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸）以合成乳蛋白质。美国威斯康星大学研究结果表明，利用过瘤胃蛋白75%替代日粮配方中的常规豆粕可使每头奶牛乳蛋白质产量从1.08 kg/天增至1.11 kg/天。FARME研究所利用过瘤胃蛋白50%替代日粮配方中的常规豆粕，也证实乳蛋白质水平可显著提高。美国亚利桑那州万头奶牛场通过饲养试验证实，饲喂过瘤胃蛋白质可使乳蛋白率水平从3.0%增至3.2%，且全群产奶量显著提高，均达到43 kg/头•天以上[12，13]。这些均与本试验结果相一致，表明奶牛饲喂BIO-PASS®新型高品质过瘤胃蛋白质，可改善奶牛小肠可吸收氨基酸的平衡。随着小肠中的氨基酸进入血液，机体对限制性氨基酸的需求得到满足，同时提高了其它氨基酸的利用率，进而满足了奶牛泌乳的氨基酸需要，使乳蛋白质产量提高。

3 结论

奶牛饲喂BIO-PASS®新型高品质过瘤胃蛋白质可显著提高奶牛的产奶量、乳蛋白率、乳脂率和乳糖含量，表明用于本试验的新型高品质过瘤胃蛋白质产品可以较好地被动物体消化吸收，并且改善了奶牛小肠氨基酸的平衡状况，进而提高了奶牛体内氨基酸的利用率，改善了奶牛的泌乳性能。

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