反芻動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)研究進(jìn)展PPT

1、反芻動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)研究進(jìn)展反芻動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)研究進(jìn)展 瘤胃內(nèi)的氮代謝瘤胃內(nèi)的氮代謝 過瘤胃的蛋白來源過瘤胃的蛋白來源 內(nèi)分泌對乳蛋白合成調(diào)控內(nèi)分泌對乳蛋白合成調(diào)控 氮代謝與尿素循環(huán)氮代謝與尿素循環(huán) 氮代謝氮代謝 日糧攝入量增加：日糧攝入量增加：N分解增加、分解增加、NH3量增加、量增加、 NH3吸收量增加、導(dǎo)致肝臟尿素生成量增加。吸收量增加、導(dǎo)致肝臟尿素生成量增加。 尿素生產(chǎn)量與尿素生產(chǎn)量與N的吸收量、的吸收量、PDV組織與肝臟代組織與肝臟代 謝相關(guān)，奶牛在低謝相關(guān)，奶牛在低N攝入與接近攝入與接近0的的N平衡時，平衡時， N攝入與肝臟尿素產(chǎn)量（攝入與肝臟尿素產(chǎn)量（UER）相關(guān)關(guān)系為）相關(guān)關(guān)系為

2、 0.78，而高，而高N攝入量則為攝入量則為0.45 尿素去向尿素去向 進(jìn)入瘤胃：進(jìn)入瘤胃被微生物再利用，進(jìn)入瘤胃的進(jìn)入瘤胃：進(jìn)入瘤胃被微生物再利用，進(jìn)入瘤胃的 速度（速度（GER）變化較大（種類與種間），）變化較大（種類與種間），GER：攝：攝 入入N量比為量比為0.19到到0.80。GER：UER（尿素進(jìn)入速（尿素進(jìn)入速 度）比則在度）比則在0.290.92間，奶牛則間，奶牛則0.580.75間，間， 而而0.92是僅飼喂是僅飼喂70%MP需要量得到。需要量得到。 進(jìn)入后段消化道進(jìn)入后段消化道(量少量少)：不同飼料產(chǎn)生量不一：不同飼料產(chǎn)生量不一 樣。牛飼喂高精料日糧時，進(jìn)入瘤胃占樣。牛飼喂

3、高精料日糧時，進(jìn)入瘤胃占65% 75%。而飼喂蒸汽玉米比壓碎玉米進(jìn)入。而飼喂蒸汽玉米比壓碎玉米進(jìn)入 PDV的尿素量增加的尿素量增加34%，但進(jìn)入瘤胃的量兩，但進(jìn)入瘤胃的量兩 種日糧仍然保持種日糧仍然保持75%。進(jìn)入腸道。進(jìn)入腸道N則用于后段則用于后段 微生物發(fā)酵底物與糞微生物發(fā)酵底物與糞N損失。數(shù)量上略占進(jìn)損失。數(shù)量上略占進(jìn) 入瘤胃（入瘤胃（GIT）尿素）尿素N的的1%-12%(奶牛）奶牛） (Gozho et al,2008, Lapier and Lobley, 2001, Valkeners ,etal., 2007) 進(jìn)入肝臟：吸收進(jìn)入肝臟：吸收NH3在肝臟內(nèi)轉(zhuǎn)化為尿素，小在肝臟內(nèi)轉(zhuǎn)化

4、為尿素，小 于于5%則通過轉(zhuǎn)氨基作用生成則通過轉(zhuǎn)氨基作用生成AA。 尿氮排泄與蛋白質(zhì)水平呈正相關(guān)尿氮排泄與蛋白質(zhì)水平呈正相關(guān) Broderick（2009)：日糧蛋白質(zhì)增加，：日糧蛋白質(zhì)增加， 則干物質(zhì)與纖維降解率增加。血漿尿素、則干物質(zhì)與纖維降解率增加。血漿尿素、 白蛋白與總蛋白增加。另外白蛋白與總蛋白增加。另外RDP與與UDP比比 例不同則氮利用率不同。尿素替代大豆則例不同則氮利用率不同。尿素替代大豆則 增加尿氮排放、乳中尿素氮、血液尿素氮增加尿氮排放、乳中尿素氮、血液尿素氮 與瘤胃尿素氮含量。與瘤胃尿素氮含量。 Nitrogen excretion in milk, feces and

5、urine based in N intake in lactating dairy cattle under controlled condition of energy as first limiting: 40kg milk/d, 24kg DMI rang in CP intake 14% to 18.7%(Recktenwald ,2007, Huhtanen et al 2008, Ruiz et al. 2002) 微生物對微生物對NH3與與AA和肽源和肽源N利用利用 在高濃度在高濃度AA與肽媒體中，與肽媒體中，NH3對微生物對微生物 貢獻(xiàn)率僅貢獻(xiàn)率僅26%，而當(dāng)，而當(dāng)NH3為唯

6、一為唯一N源時則源時則 表現(xiàn)表現(xiàn)100%（Wallace et al, 1999)。平均。平均 80%的微生物的微生物N來自來自NH3N。 細(xì)菌：纖維水解細(xì)菌很少利用細(xì)菌：纖維水解細(xì)菌很少利用AA與肽，與肽， 而非結(jié)構(gòu)性碳水化合物發(fā)酵細(xì)菌則可利而非結(jié)構(gòu)性碳水化合物發(fā)酵細(xì)菌則可利 用來自用來自67%的的 AA與肽的與肽的N源（源（CNCPS， 2008）。）。 原蟲：很少利用原蟲：很少利用NH3-N，主要是吞食細(xì)菌或消，主要是吞食細(xì)菌或消 化可溶性蛋白質(zhì)來滿足需要。它們能吞食化可溶性蛋白質(zhì)來滿足需要。它們能吞食31% 的細(xì)菌的細(xì)菌(Coleman, 1967),大約一半的細(xì)菌被轉(zhuǎn)大約一半的細(xì)菌被

7、轉(zhuǎn) 化為原蟲化為原蟲N。 在奶牛、綿羊、山羊中，滅蟲增加十二指腸在奶牛、綿羊、山羊中，滅蟲增加十二指腸 微生物微生物N流量，降低流量，降低NH3-N濃度、增加微生濃度、增加微生 物物N的效率的效率(Eugene et al.,2004)。通過增加。通過增加 微生物合成與降低微生物合成與降低OM降解，滅蟲則改善微降解，滅蟲則改善微 生物蛋白合成（增加生物蛋白合成（增加40%-125%的微生物的微生物N, g /kg DOM, Jouang, 1996)。滅蟲降低尿。滅蟲降低尿N 與增加糞與增加糞N(Eugene, et al.,2004, Jouany, 1996)。 飼料蛋白質(zhì)與代謝蛋白供應(yīng)飼

8、料蛋白質(zhì)與代謝蛋白供應(yīng) 飼料蛋白源飼料蛋白源 蛋白質(zhì)，肽與游離蛋白質(zhì)，肽與游離AA。它們迅速在瘤胃內(nèi)降解，但。它們迅速在瘤胃內(nèi)降解，但 也能隨著液體從瘤胃進(jìn)入小腸并供應(yīng)奶牛也能隨著液體從瘤胃進(jìn)入小腸并供應(yīng)奶牛AA。這部。這部 分略占奶牛十二指腸部分略占奶牛十二指腸部TAA流量的流量的5%15% （Hristov et al, 2001; Volden et al.,2002; CHoi et al., 2002a,b; Reynal et al., 2007)。 牧草具有較高的牧草具有較高的NPN，而精料如大豆粕中，而精料如大豆粕中25%可溶可溶 性蛋白僅性蛋白僅5%降低為降低為NPN。這樣降

9、低日糧的。這樣降低日糧的RDP量，量， 但增加了但增加了MP供應(yīng)量，則可潛在地降低了日糧的供應(yīng)量，則可潛在地降低了日糧的CP 水平。但，低瘤胃水平。但，低瘤胃N濃度，下降濃度，下降DMI量。瘤胃氨濃量。瘤胃氨濃 度從度從10.0下降至下降至1.2mg/dl，DMI則從則從21.2下降至下降至 17.6kg/d(Ruiz et al 2002)。 反芻動物飼料中N成分分類 CNCPS的蛋白劃分 代謝蛋白供應(yīng)代謝蛋白供應(yīng) 代謝能影響：能量供應(yīng)低或負(fù)平衡則降低蛋白代謝能影響：能量供應(yīng)低或負(fù)平衡則降低蛋白N 利用。主要用于利用。主要用于AA氧化供能。氧化供能。 代謝蛋白供應(yīng)代謝蛋白供應(yīng);MP：NP為為

10、0.67(Tyluzable et al., 2008; NRC，2001)。也有建議平均量為最適。也有建議平均量為最適MP： NP比是比是0.62到到0.64。 高水平高水平RUP能提高乳產(chǎn)量與蛋白含量。能提高乳產(chǎn)量與蛋白含量。 （Mikolayunas- Sandrock et al ,2009) 內(nèi)分泌調(diào)控乳蛋白合成內(nèi)分泌調(diào)控乳蛋白合成 胰島素：調(diào)控乳蛋白基因表達(dá)，刺激乳腺胰島素：調(diào)控乳蛋白基因表達(dá)，刺激乳腺 上皮細(xì)胞中乳蛋白合成上皮細(xì)胞中乳蛋白合成(Menxies,2009). 胰高血糖素：促進(jìn)血中氨基酸的葡萄糖異胰高血糖素：促進(jìn)血中氨基酸的葡萄糖異 生作用，增加肝中葡萄糖合成，降低乳

11、中生作用，增加肝中葡萄糖合成，降低乳中 蛋白質(zhì)產(chǎn)量與含量，但提高乳中蛋白質(zhì)產(chǎn)量與含量，但提高乳中酪蛋白和酪蛋白和 as2-酪蛋白比例。酪蛋白比例。 其它激素其它激素: 小結(jié)小結(jié) 人類對蛋白質(zhì)營養(yǎng)研究至今已有100多年的歷史。動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)代謝的研究一直 是世界范圍內(nèi)引人關(guān)注又十分活躍的科學(xué)研究領(lǐng)域。 迄今為止，對反芻動物瘤胃內(nèi)蛋白質(zhì)消化和代謝的途徑已基本摸清，但對一些氨基 酸具體代謝途徑和特點(diǎn)仍在繼續(xù)研究中。 20世紀(jì)中后葉是反芻動物瘤胃內(nèi)蛋白質(zhì)和氨基酸營養(yǎng)研究快速發(fā)展的時期。 -瘺管術(shù)、食糜流通量測定和同位素技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為深入研究反芻動物蛋 白質(zhì)營養(yǎng)提供了重要手段。 -Burrough

12、s等(1971)首次提出代謝蛋白質(zhì)(MP)的概念，由此促進(jìn)了反芻動物蛋 白質(zhì)營養(yǎng)向氨基酸營養(yǎng)深入，消除了過去認(rèn)為蛋白質(zhì)飼料質(zhì)量如何似乎對反芻動物 營養(yǎng)不重要的錯誤觀點(diǎn)。 -經(jīng)過各國動物營養(yǎng)科學(xué)家的共同努力， 在20世紀(jì)70至80年代已建立各國的蛋 白質(zhì)新體系。迄今為止，已有9個國家和地區(qū)相繼建立起本國的反芻動物蛋白質(zhì)營 養(yǎng)新體系。 -研究方法上改變了過去單純以粗蛋白質(zhì)或可消化蛋白質(zhì)為研究對象的“黑箱” 研究方法，將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到進(jìn)入小腸的不同來源氨基酸數(shù)量、組成模式和相應(yīng)的 評定方法上來。 -20世紀(jì)90年代，蛋白質(zhì)新體系的研究又逐漸向數(shù)量化和模型化發(fā)展研究的重點(diǎn) 轉(zhuǎn)向小腸吸收氨基酸之間的配比

13、及其平衡關(guān)系的研究。美國康奈爾大學(xué)的學(xué)者們提 出凈碳水化合物和蛋白質(zhì)體系(簡稱CNCPS)( Russell等，1992； Fox等，1992)。 -反芻動物的肽營養(yǎng)研究成為蛋白質(zhì)營養(yǎng)研究的另一個重要方面。 存在問題存在問題 提高日糧中提高日糧中N的利用率，降低糞的利用率，降低糞N排出；排出； 瘤胃內(nèi)瘤胃內(nèi)N代謝及微生物利用作用機(jī)理深入研代謝及微生物利用作用機(jī)理深入研 究；究； 影響乳蛋白合成因素及機(jī)理的深入研究。影響乳蛋白合成因素及機(jī)理的深入研究。 其它（調(diào)控機(jī)制）。其它（調(diào)控機(jī)制）。 反芻動物氨基酸營養(yǎng)研究進(jìn)展反芻動物氨基酸營養(yǎng)研究進(jìn)展 內(nèi)容提要 2.2.反芻動物的氨基酸研究進(jìn)展反芻動物的

14、氨基酸研究進(jìn)展 2.1 瘤胃微生物蛋白質(zhì)合成 2.2 對瘤胃微生物氨基酸組成是否恒定的不同學(xué)術(shù)觀點(diǎn)與爭論 2.3 飼料非降解蛋白質(zhì)氨基酸組成特性 2.4 小腸氨基酸供應(yīng)量的預(yù)測 2.5 反芻動物對寡肽的吸收和利用的研究進(jìn)展 2.6 參與瘤胃內(nèi)肽代謝瘤胃微生物 2.7 組織中氨基酸代謝與周轉(zhuǎn) 2.8 反芻動物的限制性氨基酸研究進(jìn)展 2.9 反芻動物氨基酸平衡理論及理想氨基酸模式 3. 反芻動物氨基酸營養(yǎng)研究的展望 2.2.反芻動物氨基酸營養(yǎng)研究進(jìn)展反芻動物氨基酸營養(yǎng)研究進(jìn)展 2.1 瘤胃微生物蛋白質(zhì)合成 微生物蛋白質(zhì)是進(jìn)入反芻動物小腸吸收氨基酸的重要來源。目前，國際上對微生 物蛋白的測定方法尚無

15、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)有56種估瘤胃微生物蛋白產(chǎn)量的方法，如無氮 日糧法， 2,6-二氨基庚二酸（DAPA）法，RNA法，氨基酸組分法，同位素(35S，15N， 32P)法和尿中嘌呤衍生物法(PD)等。其中以RNA法和DAPA法應(yīng)用最廣泛。但這兩種 方法都需要采用差速離心法分離瘤胃微生物樣品。差速離心速度尚未統(tǒng)一, 多數(shù)研究 者將瘤胃原蟲隨飼料殘渣一起棄掉。瘤胃微生物蛋白一般被認(rèn)為是細(xì)菌蛋白質(zhì)。如果 研究原蟲對微生物蛋白質(zhì)的貢獻(xiàn)，有必要對現(xiàn)行的微生物蛋白分離和測定方法加以改 進(jìn)和規(guī)范。 2.2 對瘤胃微生物氨基酸組成是否恒定的不同學(xué)術(shù)觀點(diǎn) 與爭論 在過去30多年來多數(shù)研究者認(rèn)為瘤胃微生物的氨基酸組成恒定

16、(Weller， 1957； Storm和rskov，1983； Oldham和 Tamminga， 1980)。進(jìn)入90年代初，動物營養(yǎng) 學(xué)界對這一觀點(diǎn)提出質(zhì)疑，以美國伊利諾斯大學(xué)Clark教授為代表的學(xué)者在1992年提 出瘤胃微生物的氨基酸組成比例是可變的觀點(diǎn)，法國Rulquin和Verite(1990)用大量實(shí) 驗(yàn)資料支持了Clark提出的觀點(diǎn)。王洪榮(1998)用 飼喂豆餅、亞麻餅和血粉三種不同 氮源日糧的綿羊瘤胃分離微生物發(fā)現(xiàn)對瘤胃微生物中某些氨基酸比例有一定影響，飼 喂血粉日糧綿羊瘤胃分離微生物中His、Leu、Val比例較豆餅和亞麻餅日糧有所提高。 可見，在實(shí)際研究中應(yīng)注意不同日

17、糧對瘤胃微生物氨基酸組成的影響。 表表1 絨山羊和綿羊瘤胃微生物蛋白中氨基酸的組成（絨山羊和綿羊瘤胃微生物蛋白中氨基酸的組成（g/100gAA） Table 1 Compositions of amino acids in ruminal microbial protein of cashmere goats and sheep(g/100gAA) 種類種類日糧類型日糧類型 LysMet Cys ThrHisArgLeuIleValPhe 綿羊綿羊1 豆粕型豆粕型8.511.180.355.012.505.069.105.906.025.47 綿羊綿羊1 亞麻粕型亞麻粕型8.781.110.3

18、75.032.455.009.085.876.135.49 綿羊綿羊1 血粉型血粉型8.571.180.365.112.595.099.445.216.575.50 山羊山羊2 豆粕型豆粕型7.835.001.656.001.554.206.216.216.885.27 資料來源：資料來源：1. 王洪榮，王洪榮，1998；2. 甄玉國等，甄玉國等， 2001 2.3 飼料非降解蛋白質(zhì)氨基酸組成特性 測定飼料蛋白質(zhì)在瘤胃降解率的方法: 體內(nèi)法(In vivo) 體外法(In vitro) 尼龍袋法(In situ)，其中以尼龍袋法應(yīng)用最普遍。 rskov和McDonald(1979)提出蛋白質(zhì)瘤

19、胃降解動態(tài)模型為P=a+b(1- e-ct)，它已成為目前世界各國普遍采用的方法。 但目前尚未制定統(tǒng)一的國際通用標(biāo)準(zhǔn)，采用不同方法測定得出的結(jié)果 差別較大。 2.4.小腸氨基酸供應(yīng)量的預(yù)測 世界各國學(xué)者圍繞建立小腸氨基酸供應(yīng)模型和參數(shù)測定方面進(jìn)行了大量 研究: 法國和北歐國家曾在奶牛中進(jìn)行了較多研究(Tamminga和Van Hellemond，1977; INRA，1989 )。其主要目標(biāo)是試圖用日糧或飼料原 料的化學(xué)組成來預(yù)測小腸氨基酸的供應(yīng)量和組成，在其建立的模型中包 含有可消化碳水化合物(DCHO)和蛋白質(zhì)降解率(PED)這兩個重要參數(shù)。 OConnor等(1993)在CNCPS體系中

20、提出預(yù)測小腸氨基酸供應(yīng)量的模型， 把飼料蛋白質(zhì)剖分為不同部分(A、B1、B2、B3和C)作為模型參數(shù)，并把 小腸氨基酸剖分為微生物蛋白質(zhì)來源氨基酸與非降解飼料蛋白質(zhì)來源的 氨基酸兩部分。這樣的模型較符合反芻動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)生理特點(diǎn)，是當(dāng) 今一種較為客觀的動態(tài)預(yù)測模型。 目前，國際上對反芻動物氨基酸小腸消化率的測定的常用方法有： 體內(nèi)法(瘺管法) 半體內(nèi)法(可動小尼龍袋法，簡稱MBT法) 體外酶解率(“三步法”，Calsamiglia等， 1995; 李建國，1997) 王洪榮(1998)運(yùn)用體內(nèi)法測定在綿羊小腸必需氨基酸表觀消化率：Met 80.76%、Thr 64.04%、Ile 73.77%

21、、Leu 81.48%、Val 76.40%、Phe 78.79%、Arg 71.13%和His 73.95%。 2.5.反芻動物對寡肽的吸收和利用的研究進(jìn)展 w發(fā)現(xiàn)小腸細(xì)胞刷狀緣膜囊存在肽轉(zhuǎn)運(yùn)體系，并已成功克隆發(fā)現(xiàn)小腸細(xì)胞刷狀緣膜囊存在肽轉(zhuǎn)運(yùn)體系，并已成功克隆 了轉(zhuǎn)運(yùn)體的基因片段了轉(zhuǎn)運(yùn)體的基因片段 （Matthen 等，等，1996）. w小肽在動物腸道內(nèi)吸收是氨基酸吸收的另一種重要形式小肽在動物腸道內(nèi)吸收是氨基酸吸收的另一種重要形式(Adibi (Adibi 和和KimKim，1981; Webb1981; Webb， 1990; Matthews1990; Matthews， 1991;

22、 Webb1991; Webb和和BergmanBergman，1991)1991)。動物腸道同時具有小肽吸收和游。動物腸道同時具有小肽吸收和游 離氨基酸吸收兩種并存機(jī)制，是動物為適應(yīng)環(huán)境和攝取營養(yǎng)狀況變化的一種自我營養(yǎng)離氨基酸吸收兩種并存機(jī)制，是動物為適應(yīng)環(huán)境和攝取營養(yǎng)狀況變化的一種自我營養(yǎng) 調(diào)控機(jī)制調(diào)控機(jī)制(Webb(Webb，1990)1990)。 w瘤胃微生物對肽的攝取和利用瘤胃微生物對肽的攝取和利用(Wallace,1980)(Wallace,1980) w完全證實(shí)反芻動物瘤胃和瓣胃存在有大量肽的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)完全證實(shí)反芻動物瘤胃和瓣胃存在有大量肽的吸收和轉(zhuǎn)運(yùn)(Webb,1992)，對于

23、反芻對于反芻 動物而言，瘤胃和瓣胃是肽形式氨基酸的主要吸收部位（動物而言，瘤胃和瓣胃是肽形式氨基酸的主要吸收部位（Matthews等，等，1991）。）。 w小肽具有眾多生物活性作用。小肽具有眾多生物活性作用。氨基酸營養(yǎng)和肽營養(yǎng)是反芻動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)的兩個重要氨基酸營養(yǎng)和肽營養(yǎng)是反芻動物蛋白質(zhì)營養(yǎng)的兩個重要 方面。方面。推動動物理想氨基酸模式理論和技術(shù)實(shí)現(xiàn)新的跨越推動動物理想氨基酸模式理論和技術(shù)實(shí)現(xiàn)新的跨越, 推動反芻動物蛋白質(zhì)飼養(yǎng)推動反芻動物蛋白質(zhì)飼養(yǎng) 體系實(shí)現(xiàn)重大的理論和技術(shù)創(chuàng)新體系實(shí)現(xiàn)重大的理論和技術(shù)創(chuàng)新. 王崗（2001）利用差異灌注和慢性血插管技術(shù)對綿羊小腸的肽吸收的研究表明：綿羊 小

24、腸對瘤胃液提取肽吸收率約為37%37%，而在小腸壁利用吸收的游離氨基酸合成肽的合成率 約為20%20%左右，且不同來源的肽其小腸吸收率存在著顯著差異。 2.6 2.6 參與瘤胃內(nèi)肽代謝瘤胃微生物參與瘤胃內(nèi)肽代謝瘤胃微生物 參與瘤胃內(nèi)肽代謝瘤胃微生物有參與瘤胃內(nèi)肽代謝瘤胃微生物有20多種細(xì)菌和原蟲，多種細(xì)菌和原蟲， 其中最重要的優(yōu)勢菌群是其中最重要的優(yōu)勢菌群是棲瘤胃擬桿菌屬棲瘤胃擬桿菌屬（以前稱（以前稱 Bacteroides ruminicola，現(xiàn)稱現(xiàn)稱 Prevotella ruminicola ，它在瘤胃被發(fā)現(xiàn)，它在瘤胃被發(fā)現(xiàn)4個品種：個品種： P. ruminicola 23T P.

25、brevis GA33 P. bryantii B14 P. albensis M384 同時發(fā)現(xiàn)二肽肽酶有同時發(fā)現(xiàn)二肽肽酶有4種類型種類型: DPP-, DPP-, DPP- , DPP- 寡肽在瘤胃內(nèi)的降解機(jī)制 2.7 組織中氨基酸代謝與周轉(zhuǎn) 2.7.1 肝臟的氨基酸代謝 吸收后的氨基酸在肝臟的代謝途徑： 以游離氨基酸的形式滯留在血管內(nèi)外； 轉(zhuǎn)化為特殊的氮代謝物（如芳香族氨基酸轉(zhuǎn)化為神經(jīng)遞質(zhì)，Gly轉(zhuǎn)化為馬尿酸， 小寡肽的合成）； 氧化提供能量和非氮中間代謝物； 合成并入肝臟和外運(yùn)蛋白（Wray-Cahen等，1997）。 2.7.2 外周組織的蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn) 外周組織包括肌肉、骨骼、皮膚、脂

26、肪和乳腺等組織，外周組織包括肌肉、骨骼、皮膚、脂肪和乳腺等組織， 重量占全身的重量占全身的8090%。在正常狀態(tài)下，成年牛和綿。在正常狀態(tài)下，成年牛和綿 羊肌肉蛋白質(zhì)約占全身的羊肌肉蛋白質(zhì)約占全身的5060%，皮膚占，皮膚占1119%， 內(nèi)臟器官占內(nèi)臟器官占30%左右。如果從動態(tài)代謝的角度看，肌肉左右。如果從動態(tài)代謝的角度看，肌肉 的蛋白質(zhì)合成速率卻最低，皮膚次之，內(nèi)臟器官的合成的蛋白質(zhì)合成速率卻最低，皮膚次之，內(nèi)臟器官的合成 速率最高，它們各自的蛋白質(zhì)合成量占速率最高，它們各自的蛋白質(zhì)合成量占全身蛋白質(zhì)合成 總量的比例約為18%、20%和3545%。 2.7.3 組織氨基酸代謝的分配組織氨基

27、酸代謝的分配 圖圖1 生長綿羊不同體組織蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)率（生長綿羊不同體組織蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)率（gd-1）。從）。從AA庫流向特定組織的氨庫流向特定組織的氨 基酸表示蛋白質(zhì)合成，流向氨基酸庫的氨基酸表示蛋白質(zhì)降解；基酸表示蛋白質(zhì)合成，流向氨基酸庫的氨基酸表示蛋白質(zhì)降解；Ps表示蛋白表示蛋白 質(zhì)合成。（引自質(zhì)合成。（引自MacRea(1993)） AA pool Total Ps 280 肌肉肌肉 Total accretion 39g day-1 腸腸 道道 皮皮 膚膚 肝臟肝臟 2 1 14 10 羊毛羊毛l 4 27 25 7 0 56 3 5 4 9 賴氨酸對奶產(chǎn)量影響 項(xiàng)目對照組Lys30g/d

28、 Lys70g/dSE DMI2.3524.825.00.3 奶量kg/d38.641.240.90.5 乳脂g/d11121272127337.0 乳蛋白g/d11941238124917.0 酪蛋白g/d973997101414.0 尿素氮g/d14.714.814.80.4 From: Putnam etal, 2009 Vyas et al ,2009, J.Dairy Sci. 92:5011-5018 Schwab(1996):十二指腸食糜中，十二指腸食糜中，Lys與與Met占占 TEEA14.7%-16.7%與與5.3%-5.6%，分別占，分別占TAA的的 7.0%8.0%與與2

29、.5%2.7%。 King(1991)：真胃灌注不同劑量賴氨酸鹽酸鹽需：真胃灌注不同劑量賴氨酸鹽酸鹽需 要量，當(dāng)日糧蛋白質(zhì)來自要量，當(dāng)日糧蛋白質(zhì)來自75%玉米基礎(chǔ)飼料時，玉米基礎(chǔ)飼料時， 每天灌注每天灌注45到到90g時，乳量沒有影響但增加血漿時，乳量沒有影響但增加血漿 Lys 含量。當(dāng)含量。當(dāng)Lys灌注量從灌注量從22.5逐漸增加到逐漸增加到 180g/d時，乳產(chǎn)量與灌注量相關(guān)，日產(chǎn)時，乳產(chǎn)量與灌注量相關(guān)，日產(chǎn)30kg乳時，乳時， 真胃中額外需要量則為真胃中額外需要量則為64g。 Armentano(1987)：添加保護(hù)性：添加保護(hù)性Met與與Lys至至 TMR日糧中，增加乳蛋白日糧中，增加

30、乳蛋白4g/g,每天添加每天添加 10.5gMet,乳蛋白增加乳蛋白增加2.89到到2.99%. Varviko(1999)牧草與大麥、燕麥日糧中真胃灌注牧草與大麥、燕麥日糧中真胃灌注 DL-Met與與 L-Lys，結(jié)果，結(jié)果Met增加乳脂量增加乳脂量,Lys增加血增加血 漿漿Lys、支鏈、支鏈AA、EAA和和EAA/TAA 比，說明比，說明Lys用用 于乳中于乳中NEAA合成。合成。 Socha (2005)：在：在CP為為18.5%日糧中，日糧中，Met、 Met+Lys增加乳蛋白增加乳蛋白0.21%與與0.14%，蛋氨酸增加乳，蛋氨酸增加乳 脂肪脂肪0.26%。 Wang(2010)：L

31、ys、羥基蛋氨酸、羥基蛋氨酸(HMB)、Met HMB增加奶產(chǎn)量增加奶產(chǎn)量1.5kg/d、2.0kg/d/3.8kg/d。 其它其它AA 谷氨酰胺：真胃灌注谷氨酰胺：真胃灌注300g/d谷氨酰胺增加谷氨酰胺增加 乳產(chǎn)量乳產(chǎn)量3%與與2.4%乳蛋白量乳蛋白量(Doepel, et al.2007)。 主要作用：瘤胃相對低的谷氨酸合成能力；乳主要作用：瘤胃相對低的谷氨酸合成能力；乳 腺吸收谷氨酸的效率達(dá)腺吸收谷氨酸的效率達(dá)100%；相對禁食與酸；相對禁食與酸 中毒，高產(chǎn)牛代謝應(yīng)激更強(qiáng)，需要量增加中毒，高產(chǎn)牛代謝應(yīng)激更強(qiáng)，需要量增加 （Gerwin, et al ,1993)。 其它其它AA：精氨酸

32、、亮氨酸、酪氨酸及非必需：精氨酸、亮氨酸、酪氨酸及非必需 AA等，在蛋白不足下補(bǔ)充非必需等，在蛋白不足下補(bǔ)充非必需AA無效果。無效果。 飼喂玉米型日糧生長綿羊的飼喂玉米型日糧生長綿羊的6 6種限制性氨基種限制性氨基 酸及其相對限制程度酸及其相對限制程度( (王洪榮王洪榮,1998),1998) 限制性氨基酸研究的評價指標(biāo) 氮平衡值：氮平衡值： 經(jīng)典的“黑箱”實(shí)驗(yàn)技術(shù)。 血漿游離氨基酸濃度(broken-line或two-phase)： Gly/OAA（其它氨基酸）可作為評價機(jī)體氨基酸利用狀況的一個指標(biāo)。 氨基酸分氨基酸分(SAA) 蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)率蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)率(Protein turnover)

33、目前，蛋白質(zhì)合成的測定主要采用同位素示蹤技術(shù)。示蹤同位素又分為穩(wěn)定 性同位素(如15N)和放射性同位素(14C，3H等)。灌注同位素的方法有恒流連續(xù)灌注 法和大劑量一次性灌注法(Large dose or flood dose)。 尿中尿中3-甲基組氨酸甲基組氨酸(NMH)/肌酐肌酐(Creatinine)比值比值 2.9 反芻動物氨基酸平衡理論及理想氨基酸模式反芻動物氨基酸平衡理論及理想氨基酸模式 氨基酸平衡理論的產(chǎn)生及其意義氨基酸平衡理論的產(chǎn)生及其意義 氨基酸配比（ Osborne和Mende，1914）。 氨基酸不平衡 (Harper，1964) “理想蛋白質(zhì)”（Cole，1979） 氨

34、基酸平衡與動物生產(chǎn)的關(guān)系氨基酸平衡與動物生產(chǎn)的關(guān)系 氨基酸平衡日糧優(yōu)化配合是減少動物的糞、尿氮排出量，提高動物體內(nèi)氮 沉積和蛋白飼料利用效率以及減少動物排泄物對環(huán)境污染的重要途徑。 反芻動物氨基酸平衡及理想氨基酸模式的研究進(jìn)展反芻動物氨基酸平衡及理想氨基酸模式的研究進(jìn)展 前人在奶牛理想氨基酸研究中做了一些工作。 王洪榮(1998)研究發(fā)現(xiàn)改進(jìn)肌肉模式為生長綿羊的小腸可消化理 想氨基酸模式。即: Lys 100%、Met+Cys 39.37%、Thr 76.17%、His 40.51%、Arg 72.25%、Leu 157.54%、Ile 81.47%、Val 104.75%、Phe 81.02

35、%和Trp 12.94%， EAA/NEAA 1: 1.01。 甄玉國(2002)研究發(fā)現(xiàn)絨山羊小腸內(nèi)理想的氨基酸模式為肌肉 氨基酸(85%)+絨毛氨基酸(15%)。 生長綿羊小腸可消化理想氨基酸模式( (王洪榮王洪榮,1998),1998) 3 反芻動物氨基酸營養(yǎng)研究的展望反芻動物氨基酸營養(yǎng)研究的展望 近年來，在氨基酸營養(yǎng)研究和應(yīng)用方面已取得了很大進(jìn)展，但多局限于 某一方面或停留在通過胃腸道和血液直接灌注等試驗(yàn)研究水平，距離真 正意義上的氨基酸平衡應(yīng)用還有相當(dāng)?shù)囊欢温烦?。為此，提出今后需?進(jìn)一步深入研究的課題： 消化道內(nèi)氨基酸吸收、利用和周轉(zhuǎn)機(jī)制的研究； 肝臟氨基酸代謝規(guī)律的研究； 肽在氨

36、基酸營養(yǎng)中的作用和貢獻(xiàn)； 外周組織氨基酸分配規(guī)律的研究； 不同生產(chǎn)階段和不同生產(chǎn)目標(biāo)（產(chǎn)肉、產(chǎn)毛絨、泌乳等）下的反芻動物 限制性氨基酸研究。 在應(yīng)用研究方面，要達(dá)到通過日糧手段對氨基酸平衡進(jìn)行調(diào)控尚需很多 研究工作： 飼料瘤胃降解率和各部分氨基酸組成的數(shù)據(jù)庫的建立； 微生物蛋白質(zhì)和小腸氨基酸供應(yīng)預(yù)測模型的完善； 動物不同種類和生理狀態(tài)下氨基酸需要量和理想氨基酸模式的確定 奶牛蛋白質(zhì)和氨基酸營養(yǎng)體系 奶牛氨基酸營養(yǎng)體系模式圖 飼料蛋白質(zhì)飼料蛋白質(zhì) 飼料能量飼料能量 總氨酸總氨酸, 賴賴、蛋氨酸比蛋氨酸比 FOM 非降解蛋白質(zhì)非降解蛋白質(zhì) 降解蛋白質(zhì)降解蛋白質(zhì) 對微生物供能對微生物供能 總氨酸總氨

37、酸, 賴賴、蛋比蛋比 例例 微生物蛋白質(zhì)微生物蛋白質(zhì) 微生物蛋白質(zhì)微生物蛋白質(zhì) 瘤胃瘤胃 飼料小腸可消化飼料小腸可消化 微生物小腸可微生物小腸可 能氮能氮 氨基酸氨基酸,賴賴 、 蛋比蛋比 例例 消化氨基酸消化氨基酸, 平衡平衡 賴賴、蛋比例蛋比例 小腸可消化氨基酸小腸可消化氨基酸, 奶牛對小腸可消化氨基奶牛對小腸可消化氨基 賴賴、蛋氨酸比例蛋氨酸比例 酸及賴酸及賴、蛋氨酸需要蛋氨酸需要 瘤胃微生物(MCP)產(chǎn)生量的預(yù)測 MCP = RDN X (MN/RDN) MN/RDN = 3.6259 0.8457 ln(RDNg/FOMkg) r = - 0.9595, p 0.01, n =19

38、RDNg/FOMkg 范圍為范圍為10.740.3, MN/RDN范圍范圍0.641.62, 覆蓋面很寬覆蓋面很寬(馮仰廉馮仰廉,莫放等莫放等, 2000) 馮仰廉對國外馮仰廉對國外4個研究資料的統(tǒng)計個研究資料的統(tǒng)計: MN/RDN = 2.9748 0.654 ln(RDNg/FOMkg), r = - 0.9402, P0.01 , n = 14, RDNg/FOMkg 15 20 25 30 35 國內(nèi)的計算式國內(nèi)的計算式 1.34 1.09 0.90 0.75 0.63 國外的計算式國外的計算式 1.20 1.02 0.87 0.75 0.65 瘤胃微生物氨基酸 氨基酸氮氨基酸氮/微生

39、物氮微生物氮: Storm (4)不同來源的過瘤蛋白質(zhì)的消化產(chǎn)物相互 作用,降低了自身的營養(yǎng)價值； (5)瘤胃內(nèi)環(huán)境的改變，微生物合成效率的 降低，食糜通過率的加快都會影響過瘤胃 蛋白質(zhì)的功效； (6)另外，用喂過瘤胃蛋白質(zhì)不僅成本高， 而且會影響奶牛的健康和生產(chǎn)狀況。這是 因?yàn)槟膛１仨毚x過量的氨基酸和排除過 剩的氮素，從而也會造成環(huán)境污染。 由于過瘤胃蛋白質(zhì)存在一定的局限性，因 此人們把研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到過瘤胃氨基酸上。 2 過瘤胃氨基酸的類型及保護(hù)原理 過瘤胃氨基酸，又稱瘤胃保護(hù)氨基酸，瘤胃保護(hù)氨 基酸，大致分為二大類。第一類包括氨基酸類似物、衍生 物、聚合物、金屬螯合物等，其中應(yīng)用較多的是

40、蛋氨酸羥 基類似物(MHA)，其保護(hù)原理是，在瘤胃內(nèi)分解羥基變?yōu)?氨基，完成從類似物到氨基酸的轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到過瘤胃保 護(hù)的效果；第二類為包被氨基酸，其保護(hù)原理是，選擇對 pH敏感（如脂肪，纖維素及其衍生物或由苯乙烯和2-甲基 -5-乙烯基吡啶組成的共聚物）包埋氨基酸，在瘤胃內(nèi) （pH=5.4）穩(wěn)定，在真胃（pH=2.4）內(nèi)被分解，使氨基 酸游離出來，被小腸吸收，以達(dá)到保護(hù)的目的。 3 過瘤胃氨基酸保護(hù)效果的測定 為了檢測過瘤胃性能，一般是測定過瘤胃氨 基酸的瘤胃降解率來測定。瘤胃尼龍華裔法性和 可靠較好，但結(jié)果易受試驗(yàn)動物個體生理?xiàng)l件的 影響，且操作比較復(fù)雜綱時。黃永民等(1998)采 用體外

41、發(fā)酵法測定6種過瘤胃氨基酸樣品，所得結(jié) 果有較好的準(zhǔn)確性和可靠性，并且簡單、穩(wěn)定、 適宜用作大規(guī)模篩選氨基酸保護(hù)材料的研究方法。 4 過瘤胃氨基酸對奶牛生產(chǎn)性能的影響 許多研究表明，在奶牛日糧中添加過瘤胃氨 基酸，不僅可以使奶牛達(dá)到最高產(chǎn)奶量，而且可 以降低日糧中粗蛋白質(zhì)供應(yīng)量，提高飼料利用率， 降低成本，避免蛋白質(zhì)過剩給奶牛造成的負(fù)擔(dān)。 由于蛋氨酸和賴氨酸被認(rèn)為是合成乳和乳蛋白的 主要限制性氨基酸，實(shí)際上所有添加氨基酸的試 驗(yàn)研究都主要集中在于這兩種氨基酸。 蛋氨酸羥基類似物(MHA)在低粗纖維飼糧中，能 提高乙酸與丙酸比。易治雄(1987)報道，飼喂 MHA的奶牛，奶、血和肝、腎組織中蛋氨酸含量 可提高2倍3倍。補(bǔ)充MHA的奶牛，產(chǎn)奶量可提 高12%-18%。補(bǔ)充MHA的犢牛，增重提高11%。 在缺乏蛋迄酸的日糧中，添加蛋氨酸羥基類似物 游離酸(MHA-FA),即羥基4甲硫基丁酸 (HMB)，12周的試驗(yàn)期內(nèi)，母牛產(chǎn)奶量顯著增加， 其中從第6周到第9周增加最明顯（張倩摘譯， 1998）。 氨基酸金屬螯合物用于提高礦物質(zhì)的生物 利用率。蛋氨酸鋅和賴酸鋅已成