反刍动物氨基酸平衡性研究

１　氨基酸不平衡影响

     氨基酸组成及其含量是影响反刍动物含氮物质消化率、沉积率、吸收率、排泄率的重要因素。日粮中缺乏１种或多种氨基酸都会对动物的生产性能、免疫性能、氮代谢等产生影响，甚至可能导致内脏组织的变化（张乃峰，２００８）。Ｈａｑｕｅ等（２０１２ａ）研究认为，日粮中精氨酸、缬氨酸和异亮氨酸的供应不足均会降低奶牛的产奶量；Ｗｅｅｋｅｓ等（２００６）研究发现，日粮中扣除部分氨基酸（赖氨酸或蛋氨酸）可导致奶牛乳蛋白率和乳脂率下降；李海英等（２０１２）研究发现，日粮中添加赖氨酸可使羔羊的皱胃营养物质和前胃有机物的消化率远远超过赖氨酸不足的日粮。自然情况下氨基酸对机体的损害几乎不存在，机体会通过多种新陈代谢途径对富余氨基酸进行转化利用，但日粮中氨基酸含量超过动物的承受范围时也会对机体产生负面影响。Ａｂｅ等（１９９９，２０００）研究结果表明，日粮中添加过量蛋氨酸可导致５周龄犊牛的生长性能降低，严重时会发生蛋氨酸中毒；Ａｂｅ等（２００１）研究结果表明，日粮中添加过量赖氨酸可导致犊牛腹泻，且其腹泻率随赖氨酸的过量率增加而增加。氨基酸对动物机体的作用是非常复杂的，动物对氨基酸的利用率也会随氨基酸之间平衡性的增加而增加，只有保持氨基酸营养平衡才能达到氨基酸利用的最高效率。

２　氨基酸平衡的研究方法

    氨基酸平衡理论能够得到发展并在生产中得以应用，主要原因在于氨基酸平衡不仅要考虑限制性氨基酸的需要量，还要考虑氨基酸之间的平衡关系，保持日粮中多种氨基酸的最佳配比，减少氨基酸相互颉颃作用的影响，克服其他营养成分不平衡对试验准确性的影响。

２．１　氨基酸模型的构建

    氨基酸模型的构建主要是在日粮中添加某种或多种相对缺乏的氨基酸，考虑多种氨基酸之间的平衡关系，构建不同比例的氨基酸模式来确定适宜的氨基酸模式。Ｈａｑｕｅ等（２０１２ｂ）研究证明，２种粗蛋白质水平的奶牛日粮中添加一定量的赖氨酸、蛋氨酸、组氨酸和亮氨酸来保持多种氨基酸的相对平衡，均能提高同种粗蛋白质水平下奶牛的乳蛋白产量和代谢蛋白质利用效率。Ｓｗａｎｅｐｏｅｌ等（２０１０ａ）对高产奶牛限制性氨基酸代谢模型进行预测，认为只有蛋氨酸、赖氨酸、异亮氨酸等限制性氨基酸处于相对平衡的模式下，才能发挥奶牛最佳的生产性能；王洪荣（１９９８）对生长绵羊限制性氨基酸和理想氨基酸模式的研究也得到相同结论。

２．２　目标蛋白对氨基酸平衡推测

    获得动物产品是动物生产的最主要目的，日粮氨基酸与产品氨基酸模式相同时能否生产出更多产品等问题，促使对氨基酸平衡研究另一种方法的兴起：通过目标蛋白氨基酸模式来判断日粮氨基酸模型。酪蛋白是牛奶中最主要的蛋白质，大多数研究者认为可通过酪蛋白氨基酸组成来推测奶牛日粮氨基酸模式。吴慧慧（２００７）利用不同必需氨基酸模式体外培养酪蛋白，认为赖氨酸∶蛋氨酸∶蛋氨酸—蛋氨酸∶苏氨酸∶苯丙氨酸为１００∶２２．５∶１１．５∶５６∶６３时酪蛋白的合成量最高；甄玉国（２００２）对绒山羊小肠内理想氨基酸模式进行研究，认为肌肉氨基酸（８５％）＋绒毛氨基酸（１５％）模式为目标模型时可得到绒山羊最佳的生产性能。另外，氨基酸平衡指数用以评价小肠可吸收氨基酸的平衡性这一新概念的提出，进一步加快了氨基酸营养平衡理论研究的步伐（卢德勋，２００４）。

２．３　过瘤胃氨基酸技术

    氨基酸主要在小肠吸收，要保证氨基酸吸收的平衡性必须确保到达小肠氨基酸的相对平衡，就要求添加的限制性氨基酸能直接进入小肠而被吸收，但反刍动物瘤胃微生物会改变食糜氨基酸的含量和比例，特别是对限制性氨基酸含量的改变会严重影响反刍动物的消化吸收能力，在日粮水平上难以对进入小肠限制性氨基酸水平进行调控，很大程度上制约了反刍动物行业的发展。为了克服这一难点逐渐产生了过瘤胃氨基酸技术，并成为反刍动物氨基酸营养平衡研究的主要方式。过瘤胃氨基酸技术的发展，为以日粮手段添加限制性氨基酸提供了简便可行的方式。研究表明，日粮中添加过瘤胃氨基酸能显著改善奶牛产乳性能（Ｂｒｏｄｅｒｉｃｋ等，２００９；Ｙａｎｇ等，２０１０），提高乳蛋白含量（Ｗｕ等，２０１２）、产奶量（Ｓｗａｎｅｐｏｅｌ等，２０１０ａ，２０１０ｂ）；同样可提高奶山羊产奶量、乳脂率（Ａｎｔｏｎ－ｇｉｏｖａｎｎｉ等，２００２）、乳蛋白含量（Ｆｌｏｒｅｓ等，２００９）等生产性能。此外，可改善奶牛蛋白质消化能力，提高限制性氨基酸及其他氨基酸的消化率和饲料利用率（Ｓｏｃｈａ等，２００５；Ｂｒｏｄｅｒｉｃｋ等，２００８）。

３　低蛋白质日粮与氨基酸平衡

    日粮高蛋白质不仅会增加饲料成本、氮排放及氮损失（ＯｌｍｏｓＣｏｌｍｅｎｅｒｏ等，２００６），降低氮利用率，扩大环境污染（Ｔａｍｍｉｎｇａ，１９９２），还会影响动物的繁殖性能（Ｒａ－ｊａｌａ－Ｓｃｈｕｌｔｚ等，２００１）。因此，降低饲料粗蛋白质水平２％～４％、添加限制性氨基酸、提高动物氮利用率、降低氮排放是促进畜牧生产和环境保护的有效手段。

     幼年反刍动物的瘤胃发育不完全，要求较高质量的蛋白质来源，降低日粮粗蛋白质水平会影响其生长性能。Ｂｌｏｍｅ等（２００３）、Ｂａｒｔｌｅｔｔ等（２００６）用不同蛋白质水平代乳料饲喂犊牛，结果发现蛋白质水平会影响犊牛生长性能，氮沉积随蛋白质水平增加而增加，氮利用率则随蛋白质水平增加而降低。云强等（２０１１）研究发现，在粗蛋白质水平为１２．０２％日粮中添加过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸，可使犊牛体增重超过粗蛋白质水平为１４．６７％的常规日粮组，表明低蛋白质日粮中添加限制性氨基酸对犊牛生长性能无不良影响，甚至能提高生长性能。成年反刍动物瘤胃发育完全，低蛋白质氨基酸平衡日粮同样不会影响其生产性能。Ｂｒｏｄｅｒｉｃｋ等（２００８）研究表明，降低奶牛日粮中２％蛋白质会降低产奶量，但添加过瘤胃蛋氨酸后，不仅不会影响奶牛产奶性能，且可提高氮利用率，降低牛奶和尿液中尿素氮的含量；Ｌｅｅ等（２０１２）将奶牛日粮蛋白质水平从１５．７％降至１３．５％时可降低产奶量，补充过瘤胃蛋氨酸、赖氨酸和组氨酸后奶牛产奶性能将不会受到影响，且显著增加氮利用率，减少尿氮损失；Ｐｉｅｐｅｎｂｒｉｎｋ等（１９９６）研究证明，在粗蛋白质含量为１４％的日粮中添加蛋氨酸和赖氨酸，奶牛的产奶量和乳蛋白率与粗蛋白质含量为１８％的日粮相同。

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