日粮中含的氯 唾液 。蛋白质 血液 非必氨基酸 微生物蛋白 内物 肠 氨基酸 →血液尿索 卖未消化氯(内系分器瓷生物 反刍动物真胃和小肠对Pr的消化,吸收与单胃动物相同,但瘤胃中,Pr的消化,吸收 差异很大。 (一)瘤胃的Pr消化吸收特点: 1,饲料P在瘤胃内经过微生物改组合成饲料中不曾有支持支链AA的AA。因此 在很大程度上可以说反刍动物的蛋白质营养实质上是瘤胃微生物营养。 2.反刍动物本身所需AA(小肠AA)来源于MCP和UDP。MCP可以满足动物 需要的50~100%,而UDP是高产时的必要Pr补充。 3.由于瘤胃中80%的微生物可以以NH3为唯一氨源,26%只能利用NH3.55%可 以利用NH3和AA,因此少量Pr就可以满足微生物的需要,这是瘤胃微生物利用 尿素等的基础。 尿素尿素強,NH:+CO2 (CH2O)n细菌酶VFA+酮酸(C链) NH3+酮酸+ATP细菌酶 AA MCP真用、小肠酶AA吸收、合成 体蛋,产品蛋白质 4. MCP品质与豆粕(饼),苜蓿叶蛋白质相当,略次于优质的动物蛋白质,但优 于大多数谷物蛋白。BV70~80% MCP的CP含量58~77%,原虫含CP24~49%,日粮不同,MCP的Pr含量 不同:如日粮粗饲料含量高时瘤胃原虫含量高于精料含量高的日粮 5.大量RDP在瘤胃中分解,实际上存在能量和蛋白质的损失。 6. 饲料蛋白的降解率差异很大,适当加工处理可以降低降解率,提高UDP利用率 (如加热、甲醛包被、缓释等措施可以提高UDP利用率, 饲料蛋白在瘤胃中降解分类(对饲料分类)
26 反刍动物真胃和小肠对 Pr 的消化,吸收与单胃动物相同,但瘤胃中,Pr 的消化,吸收 差异很大。 (一) 瘤胃的 Pr 消化吸收特点: 1. 饲料 Pr 在瘤胃内经过微生物改组合成饲料中不曾有支持支链 AA 的 AA。因此 在很大程度上可以说反刍动物的蛋白质营养实质上是瘤胃微生物营养。 2. 反刍动物本身所需 AA(小肠 AA)来源于 MCP 和 UDP。MCP 可以满足动物 需要的 50~100%,而 UDP 是高产时的必要 Pr 补充。 3. 由于瘤胃中 80%的微生物可以以 NH3为唯一氮源,26%只能利用 NH3. 55%可 以利用 NH3和 AA,因此少量 Pr 就可以满足微生物的需要,这是瘤胃微生物利用 尿素等的基础。 尿素 尿素酶 NH3 + CO2 (CH2O)n 细菌酶 VFA + 酮酸(C 链) NH3 +酮酸+ATP 细菌酶 AA MCP 真胃、小肠酶 AA 吸收、合成 体蛋,产品蛋白质 4. MCP 品质与豆粕(饼),苜蓿叶蛋白质相当,略次于优质的动物蛋白质,但优 于大多数谷物蛋白。 BV 70~80% MCP 的 CP 含量 58~77% ,原虫含 CP24~49%,日粮不同,MCP 的 Pr 含量 不同:如日粮粗饲料含量高时瘤胃原虫含量高于精料含量高的日粮 5. 大量 RDP 在瘤胃中分解,实际上存在能量和蛋白质的损失。 6. 饲料蛋白的降解率差异很大,适当加工处理可以降低降解率,提高 UDP 利用率 (如加热、甲醛包被、缓释等措施可以提高 UDP 利用率)。 饲料蛋白在瘤胃中降解分类(对饲料分类)
类别降解率 饲料 A 80(71~90)青草、大麦、小麦、豆粕(饼,菜籽粕(饼人向日葵粕(饼) 青干草、青贮料、热处理豆粕(饼)棉籽粕(饼人葵花籽粕(饼人 B 60(51-70) 亚麻粕(饼) 40(31~50)压扁的大麦,玉米、鱼粉、肉骨粉 0 30以下 甲醛处理的精料、压扁的小麦、肉粉、羽毛粉、血粉 (0-30) 7. NPN在瘤胃中集中、急剧分解不仅有氨素损失,且可能造成中毒。 8. 对反刍动物补充AA、P的效果一般不如单胃动物明显,其效果取决于过瘤胃 的数量以及过瘤胃AA在小肠的消化、吸收。 瘤胃氮素循环 瘤胃中多余的NH3会被瘤胃壁吸收,经血液运送到肝脏,并在 肝脏转成尿素。所生成的尿素一部分可以经过唾液和血液返回瘤胃,再次被瘤胃微生物 分解产NH。这种NH3和尿素的生成的不断循环,称为~ (二)小肠中蛋白质的去向 MCP ,小肠蛋白70%消化、吸收血液30% 组织蛋白合成 UDP 30% 70% 粪便排出 未利用一 →尿液 54-3反刍动物NPN营养 NPN MCP 满足动物50~100%的蛋白质需要 RDP 小肠AA 一、给奶件饲喂NPN的目的 1.补充日粮CP的不足,提高生产性能,提高经济效益。 2.可以在一定范围内代替高价蛋白质饲料,在不影响或提高生产性能的前提下降 低生产成本,提高养殖效益。 如:用NPN占日粮总N的78%饲喂效果相当于用植物性蛋白正常饲喂条件下 60~70%,说明NPN可以取代部分植物性蛋白。 3.用于平稳日粮中RDP与UDP的比例。充分发挥瘤胃微生物的功能。 如:用麦秸加鱼粉饲喂反刍动物没有麦秸加尿素好,因为鱼粉是天然抗降解材料, 为UDP,瘤胃利用率不高,而尿素可被瘤胃微生物利用,同时提高秸秆利用率。 瘤胃中的细菌利用尿素作为氮源,以可溶性碳众化合物作为碳架和能量来源,合 成菌体蛋白,进而在动物体内消化的作用下,和饲料中蛋白质一样被反当动物消化利 用。尿素含氮量一般为42%~46%,若按尿素中氨70%可被合成菌体蛋白计算,1干 2>
27 类别 降解率 饲 料 A 80(71~90) 青草、大麦、小麦、豆粕(饼)、菜籽粕(饼)、向日葵粕(饼) B 60(51~70) 青干草、青贮料、热处理豆粕(饼)、棉籽粕(饼)、葵花籽粕(饼)、 亚麻粕(饼) C 40(31~50) 压扁的大麦,玉米、鱼粉、肉骨粉 D 30 以下 (0~30) 甲醛处理的精料、压扁的小麦、肉粉、羽毛粉、血粉 7. NPN 在瘤胃中集中、急剧分解不仅有氮素损失,且可能造成中毒。 8. 对反刍动物补充 AA、Pr 的效果一般不如单胃动物明显,其效果取决于过瘤胃 的数量以及过瘤胃 AA 在小肠的消化、吸收。 瘤胃氮素循环——瘤胃中多余的 NH3 会被瘤胃壁吸收,经血液运送到肝脏,并在 肝脏转成尿素。所生成的尿素一部分可以经过唾液和血液返回瘤胃,再次被瘤胃微生物 分解产 NH3 。这种 NH3 和尿素的生成的不断循环,称为~ (二)小肠中蛋白质的去向 MCP 小肠蛋白 70%消化、吸收 血液 30% 组织蛋白合成 UDP 30% 70% 粪便排出 未利用 尿液 §4-3 反刍动物 NPN 营养 NPN MCP 满足动物 50~100%的蛋白质需要 RDP 小肠 AA UDP 一、给奶牛饲喂 NPN 的目的: 1.补充日粮 CP 的不足,提高生产性能,提高经济效益。 2.可以在一定范围内代替高价蛋白质饲料,在不影响或提高生产性能的前提下降 低生产成本,提高养殖效益。 如:用 NPN 占日粮总 N 的 78%饲喂效果相当于用植物性蛋白正常饲喂条件下 60~70%,说明 NPN 可以取代部分植物性蛋白。 3.用于平稳日粮中 RDP 与 UDP 的比例。充分发挥瘤胃微生物的功能。 如:用麦秸加鱼粉饲喂反刍动物没有麦秸加尿素好,因为鱼粉是天然抗降解材料, 为 UDP,瘤胃利用率不高,而尿素可被瘤胃微生物利用,同时提高秸秆利用率。 瘤胃中的细菌利用尿素作为氮源,以可溶性碳众化合物 作为碳架和能量来源,合 成菌体蛋白,进而在动物体内消化酶的作用下,和饲料中蛋白质一样被反当动物消化利 用。尿素含氮量一般为 42%~46%,若按尿素中氮 70%可被合成菌体蛋白计算,1 千
克尿素经瘤胃细菌转化后,可提供相当于4.5干克豆饼的蛋白质。 据国外报道,在蛋白质不足的日粮中加入1千克尿素,可多产奶6~12千克,或 多增重I~3千克。近几年来,美国利用尿素作为牛、羊蛋白质补充饲料达百万吨。在 我国也取得了每千克尿素换取3.6~4.6千克奶的效果。因此,尿素等氨化物对奶牛来 说,也具有较高的营养价值。采用氨化物作为反当动物的蛋白质补充饲料,来代替一部 分蛋白质饲料,在牛、羊的饲养上已被广泛地应用。 二影响NPN利用率的因素 尿素一 →NH3+H2O+CO2 ,NH+酮酸(碳架)+ATP(能源)一→ MCP (CH20)m一 VFA+酮酸ATP 1.日粮能量及其有效性: (1)能量的含量:微生物利用NH3合成MCP时,需要一定的能量和碳架,这些 养分主要是饲料(CH2O)n在瘤胃发酵产生的,一般提高日粮中有效能的数量,可 以提高MCP的合成量。 (2)能量的有效性(同步性): A:尿素在瘤胃中被微生物分解产生NH3的速度是微生物利用NH3合成MCP 的4倍,即VNH3=4VMCP;由于尿素被分解的速度远远大于MCP合成的速度,易 造成氮素损失,只有当NPN在瘤胃中分解释放NH3的速度与(CH2O)n发酵释 放能量和C架速度密切同步时,微生物的固氮作用最大。 B:通过调整饲料的饲喂顺序,或选择不同的能量饲料,或对NPN及能量饲料 进行加工处理,就可以达到能氨同步释放,从而保证微生物及时有效地摄取N3 摄取NH3的有效(CH2O)n次序:糊化淀粉>淀粉>糖蜜>粗饲料,蔗糖、葡 萄糖、乳糖对NPN的有效性相同。 每100g尿素至少要有1kg易发酵的糖,其中2/3是淀粉,1/3是可溶性糖。 C:研究认为让快速降解的能氮同步比慢速降解的能氮同步更能有效刺激 MCP的合成效率;且淀粉对瘤胃内养分与利用的影响比蛋白质大。 2.日粮蛋白质的含量组成及降解度 保证最佳的瘤胃NH3浓度,是获取的最大量MCP合成量的关键。瘤胃中NH3的 浓度取决于:(1)日粮CP浓度及降解率;(2)内源尿素的再循环;(3)能量及其他必 需养分的水平。 A:日粮CP浓度 瘤胃中NH3浓度越高,可饲用的NPN数量越少,牛羊对NPN的利用率越低。随 着日粮中天然蛋白质分量的增加,瘤胃NH3浓度升高,此时添加NPN仅可增加尿氨的 排出,使NPN的利用率很低。因此,基础日粮中CP越少,饲用NPN效果越好,日
28 克尿素经瘤胃细菌转化后,可提供相当于 4.5 千克豆饼的蛋白质。 据国外报道,在蛋白质不足的日粮中加入 1 千克尿素,可多产奶 6~12 千克,或 多增重 l~3 千克。近几年来,美国利用尿素作为牛、羊蛋白质补充饲料达百万吨。在 我国也取得了每千克尿素换取 3.6~4.6 千克奶的效果。因此,尿素等氨化物对奶牛来 说,也具有较高的营养价值。采用氨化物作为反当动物的蛋白质补充饲料,来代替一部 分蛋白质饲料,在牛、羊的饲养上已被广泛地应用。 二 影响 NPN 利用率的因素 尿素 NH3+H2O+CO2 NH3+酮酸(碳架)+ATP(能源) MCP (CH2O)n VFA+酮酸+ATP 1.日粮能量及其有效性: (1)能量的含量:微生物利用 NH3合成 MCP 时,需要一定的能量和碳架,这些 养分主要是饲料(CH2O)n 在瘤胃发酵产生的,一般提高日粮中有效能的数量,可 以提高 MCP 的合成量。 (2)能量的有效性(同步性): A:尿素在瘤胃中被微生物分解产生 NH3的速度是微生物利用 NH3合成 MCP 的 4 倍,即 VNH3=4VMCP;由于尿素被分解的速度远远大于 MCP 合成的速度,易 造成氮素损失,只有当 NPN 在瘤胃中分解释放 NH3 的速度与(CH2O)n 发酵释 放能量和 C 架速度密切同步时,微生物的固氮作用最大。 B:通过调整饲料的饲喂顺序,或选择不同的能量饲料,或对 NPN 及能量饲料 进行加工处理,就可以达到能氮同步释放,从而保证微生物及时有效地摄取 NH3。 摄取 NH3的有效(CH2O)n 次序:糊化淀粉>淀粉>糖蜜>粗饲料,蔗糖、葡 萄糖、乳糖对 NPN 的有效性相同。 每 100g 尿素至少要有 1kg 易发酵的糖,其中 2/3 是淀粉,1/3 是可溶性糖。 C:研究认为让快速降解的能氮同步比慢速降解的能氮同步更能有效刺激 MCP 的合成效率;且淀粉对瘤胃内养分与利用的影响比蛋白质大。 2.日粮蛋白质的含量组成及降解度 保证最佳的瘤胃 NH3浓度,是获取的最大量 MCP 合成量的关键。瘤胃中 NH3的 浓度取决于:(1)日粮 CP 浓度及降解率;(2)内源尿素的再循环;(3)能量及其他必 需养分的水平。 A:日粮 CP 浓度 瘤胃中 NH3 浓度越高,可饲用的 NPN 数量越少,牛羊对 NPN 的利用率越低。随 着日粮中天然蛋白质分量的增加,瘤胃 NH3浓度升高,此时添加 NPN 仅可增加尿氮的 排出,使 NPN 的利用率很低。因此,基础日粮中 CP 越少,饲用 NPN 效果越好,日
粮CP超过12~13%时,NPN的使用效果很差或不能使用NPN, B:日粮CP的降解度 降低日粮CP的降解度,增加UDP,可以提高NPN的利用率通过物理、化学和 生物学方法降低植物CP的降解度,或将天然抗降解蛋白质饲料(血粉、鱼粉等)与 NPN搭配使用,可望提高NPN的利用率。 例啦如:对周岁放牧公牛进行4组试验 (1)不补充氮: (2)补充豆饼(降解率80%); (3)补充料中氨的14%、36%、及50%分别来自玉米、血粉及尿素(降解率 80%): (4)补充10%玉米、40%豆饼及50%尿素(降解率)80%, 结果:4组牛日沉积氮量依次为2.3g 、15.2g、15.8g、6.1g 说明:(1)不补充CP生长速度小于补充氮素的组; (2)当蛋白质降解率升高时,日氮沉积量降低。 C:日粮中NPN浓度 随日粮中NPN用量的增加,瘤胃中NH浓度直线上升,NPN的利用率下降。牛 羊采食新鲜牧草(尤其豆科牧草)青贮料或氨化秸秆时,NPN的含量较高。此时可饲 用的NPN很少或不能再添加NPN。 D:AA 有些AA可促进尿素的利用,有些则对尿素的利用不利。用AA混合物代替25%等 价尿素时,细菌的分裂时间由6.7缩至3.4小时。YP由15.4增至20.6g。日粮中含合 适比例的AA,细菌的生长率较高,AA含量过高反而不利。AA促进MCP合成的大致 原因是添加的AA可以作为MCP合成的大致原因是添加的AA可以作为MCP的组分 而直接被细菌所结合,或者添加的AA可能使细菌代谢的调节物。 3.其他因素 (1)瘤胃PH值:瘤胃内呈偏碱性时,氨多以游离态NH3存在,瘤胃壁对NH3 的吸收能力增强,已造成氮素损失和氨中毒。瘤胃内呈偏酸性时,氨多以NH4*存在 胃壁对NH4+的吸收能力降低。因而,有较多NH4+用于合成MCP (2)脂肪酸(异位酸:异丁酸、异戊酸、α-甲基丁酸) 低分子脂肪酸有利于NPN的有效利用。 原因:A是微生物合成AA的基本C架 B是微生物的生长因子。纤维素分解菌的生长需要,许多瘤胃细菌生长需要 乙酸。 (3)矿物元素:主要是S、P、Co、I、Zn、Cu、Mn、Mg等 合理搭配矿物元素,可以提高NPN利用率。 29
29 粮 CP 超过 12~13%时,NPN 的使用效果很差或不能使用 NPN。 B:日粮 CP 的降解度 降低日粮 CP 的降解度,增加 UDP,可以提高 NPN 的利用率。通过物理、化学和 生物学方法降低植物 CP 的降解度,或将天然抗降解蛋白质饲料(血粉、鱼粉等)与 NPN 搭配使用,可望提高 NPN 的利用率。 例如:对周岁放牧公牛进行 4 组试验: (1) 不补充氮; (2) 补充豆饼(降解率 80%); (3) 补充料中氮的 14%、36%、及 50%分别来自玉米、血粉及尿素(降解率 80%); (4) 补充 10%玉米、40%豆饼及 50%尿素(降解率)80%)。 结果:4 组牛日沉积氮量依次为 2.3g 、 15.2g 、 15.8g 、 6.1g 说明:(1)不补充 CP 生长速度小于补充氮素的组; (2)当蛋白质降解率升高时,日氮沉积量降低。 C:日粮中 NPN 浓度 随日粮中 NPN 用量的增加,瘤胃中 NH3浓度直线上升,NPN 的利用率下降。牛 羊采食新鲜牧草(尤其豆科牧草)、青贮料或氨化秸秆时,NPN 的含量较高。此时可饲 用的 NPN 很少或不能再添加 NPN。 D:AA 有些 AA 可促进尿素的利用,有些则对尿素的利用不利。用 AA 混合物代替 25%等 价尿素时,细菌的分裂时间由 6.7 缩至 3.4 小时。YATP 由 15.4 增至 20.6g。日粮中含合 适比例的 AA,细菌的生长率较高,AA 含量过高反而不利。AA 促进 MCP 合成的大致 原因是添加的 AA 可以作为 MCP 合成的大致原因是添加的 AA 可以作为 MCP 的组分 而直接被细菌所结合,或者添加的 AA 可能使细菌代谢的调节物。 3.其他因素 (1)瘤胃 PH 值:瘤胃内呈偏碱性时,氨多以游离态 NH3存在,瘤胃壁对 NH3 的吸收能力增强,已造成氮素损失和氨中毒。瘤胃内呈偏酸性时,氨多以 NH4 +存在, 胃壁对 NH4 +的吸收能力降低。因而,有较多 NH4 +用于合成 MCP (2)脂肪酸(异位酸:异丁酸、异戊酸、α-甲基丁酸) 低分子脂肪酸有利于 NPN 的有效利用。 原因:A 是微生物合成 AA 的基本 C 架; B 是微生物的生长因子。纤维素分解菌的生长需要,许多瘤胃细菌生长需要 乙酸。 (3)矿物元素:主要是 S、P、Co、I、Zn、Cu、Mn、Mg 等 合理搭配矿物元素,可以提高 NPN 利用率
原因:a.矿物元素是微生物生长所必需 b.有一些是MCP的组成部分 一般应保持日粮N:S为10~12:1 (4)其它: A:增加饲喂次数。少量多次补充NPN,可以保持NH的平稳释放,提高NPN 的利用率; B:瘤胃排空调控:通过饲喂或代谢调控措施,提高瘤胃排空速度,可降低微生物 的维持需要,提高YATP和NPN的利用率。 先干后湿,先粗后精,全混合日粮(TMR)】 三改善NPN利用率的办法 原理:通过饲料加工、饲喂和营养调控措施,使NPN的降解速度与能量及其他养 分在数量、比例和释放速度保持同步和匹配,并激发微生物利用NH的活力,是改善 NPN利用率的基本思路。 1.抑制瘤胃微生物脲酶的活性:脲酶活性高,极大的抑制NPN的利用。VNH3=4VMcP 有效的脲酶抑制剂有脂肪酸盐、金属离子(Mn2*、Ba2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+人四 硼酸钠。 2.颗粒凝胶淀粉尿素(Starea) 原理:将尿素、淀粉混合,在高温高压下膨化,使淀粉凝胶化,降解变快。而尿素 形成的双缩脲,降解变慢,二者达到同步。 制作:将粉碎的高淀粉谷物(70~75%),尿素(20~25%),膨润土(3~5%) 等混合后,经高温高压、喷爆处理,使淀粉完全接近凝胶化程度,并与凝胶状的尿素紧 密结合,在降低NH3是放速度的同时,提高淀粉的发酵速度,保持氮能同步释放,提 高MCP的合成效率, 非结晶状尿素和淀粉的高度凝胶化是优质Starea的标志,国内称热喷尿素或糊化 淀粉尿素。 3.尿素衍生物 通过化学反应生成较尿素分子量大的衍生物,可降低尿素的分解速度, (1)尿素+H3PO4→磷酸脲 降低NH的释放速度,PH(瘤胃),提供P,促进微生物对NH3的捕获力。 (2)尿素+甲醛一甲醛交叉链一羟甲基尿素 产物分子量变大,从而降低了分解速度,一般1.5~2.0 gHCOH/100g尿素可以形 成较大分子的物质,降低消化率,否则甲醛过多,会形成不被瘤胃消化的物质。 (3)其他 异丁醛+尿素一异丁基二脲(IBDU) 降低降解速度 尿素+FA一脂肪酸尿素(成本较高】 0
30 原因:a. 矿物元素是微生物生长所必需; b. 有一些是 MCP 的组成部分 一般应保持日粮 N:S 为 10~12:1 (4)其它: A:增加饲喂次数。少量多次补充 NPN,可以保持 NH3 的平稳释放,提高 NPN 的利用率; B:瘤胃排空调控:通过饲喂或代谢调控措施,提高瘤胃排空速度,可降低微生物 的维持需要,提高 YATP 和 NPN 的利用率。 先干后湿,先粗后精,全混合日粮(TMR) 三 改善 NPN 利用率的办法 原理:通过饲料加工、饲喂和营养调控措施,使 NPN 的降解速度与能量及其他养 分在数量、比例和释放速度保持同步和匹配,并激发微生物利用 NH3 的活力,是改善 NPN 利用率的基本思路。 1. 抑制瘤胃微生物脲酶的活性:脲酶活性高,极大的抑制 NPN 的利用。VNH3=4VMCP 有效的脲酶抑制剂有脂肪酸盐、金属离子(Mn2+、Ba2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+)、四 硼酸钠。 2.颗粒凝胶淀粉尿素(Starea) 原理:将尿素、淀粉混合,在高温高压下膨化,使淀粉凝胶化,降解变快。而尿素 形成的双缩脲,降解变慢,二者达到同步。 制作:将粉碎的高淀粉谷物(70~75%),尿素(20~25%),膨润土(3~5%) 等混合后,经高温高压、喷爆处理,使淀粉完全接近凝胶化程度,并与凝胶状的尿素紧 密结合,在降低 NH3 是放速度的同时,提高淀粉的发酵速度,保持氮能同步释放,提 高 MCP 的合成效率。 非结晶状尿素和淀粉的高度凝胶化是优质 Starea 的标志,国内称热喷尿素或糊化 淀粉尿素。 3.尿素衍生物 通过化学反应生成较尿素分子量大的衍生物,可降低尿素的分解速度。 (1) 尿素+H3PO4→磷酸脲 降低 NH3的释放速度,PH(瘤胃),提供 P,促进微生物对 NH3的捕获力。 (2)尿素+甲醛→甲醛交叉链→羟甲基尿素 产物分子量变大,从而降低了分解速度,一般 1.5~2.0gHCOH/100g 尿素可以形 成较大分子的物质,降低消化率,否则甲醛过多,会形成不被瘤胃消化的物质。 (3)其他 异丁醛+尿素→异丁基二脲(IBDU) 降低降解速度 尿素+FA→脂肪酸尿素(成本较高)