不同生理階段犢牛賴、蛋、蘇氨酸平衡模式研究

王建紅 刁其玉 許先查 屠 焰 張乃峰

氨基酸營養對動物的生長發育至關重要。目前，對豬（Wang 等，1989；Fuller等，1989；Chung 等，1992；NRC，1998）和家禽（Mack 等，1999；NRC，1994；王勇生等，2005）的氨基酸營養研究已經比較成熟和完善，但是犢牛方面的資料還比較匱乏，NRC(2001)也未給出犢牛理想的氨基酸模式。因此，對犢牛的氨基酸營養的研究顯得尤為重要，確定其必需氨基酸的限制性順序和比例，為犢牛提供合理平衡的營養，為成年后的高產和穩產奠定基礎。

研究氨基酸需要量的公認較理想的方法是Wang和Fuller（1989,1990）創立的氨基酸部分扣除法，其原理是：機體N沉積取決于第一限制性氨基酸的攝入量,扣除非限制性氨基酸對N沉積無影響。從基礎日糧氨基酸模式中輪流地等比例地扣除某一氨基酸,根據攝入氨基酸與沉積N之間的關系 (簡單線性關系),按斜率比法計算出與第一限制性氨基酸等限制時各種氨基酸的應該扣除量,從而得到各種氨基酸的平衡模式。

本試驗采用氨基酸部分扣除法進行N平衡試驗，研究在實際飼養條件中，犢牛不同階段飼喂模式下（2～3周只飼喂代乳品和5～6周飼喂代乳品、開食料和羊草）Lys、Met、Thr的限制性順序和比例。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

用12頭荷斯坦公犢牛分別于2～3周和5～6周進行氮平衡試驗。每個平衡試驗設4個處理組，分別飼喂4種不同氨基酸含量的代乳品，即氨基酸相對平衡的代乳品（PC）組和在PC基礎上輪流將賴、蛋、蘇氨酸扣除30%的其它3種代乳品（分別為PC-Lys、PCMet、PC-Thr）組。PC組犢牛所飼喂的代乳品中氨基酸水平是根據 Hill等（2008）（賴、蛋、蘇氨酸比例為100： 31：77，賴氨酸含量為2.34%）和本實驗室代乳品粗蛋白水平（22%）的研究結果（Li等，2008）規劃出一種氨基酸需要量模式（賴、蛋、蘇氨酸含量依次為2.34%、0.72%、1.80%，粗蛋白含量為22%）而確定的。各處理氨基酸水平如表1所示。

表1 各處理組氨基酸水平（%）

1.2 試驗日糧

各處理組犢牛飼喂代乳品、開食料及羊草。其中代乳品營養水平見表2；開食料主要由玉米、豆粕、麩皮組成，開食料及羊草的營養水平見表3。

表2 各處理組代乳品營養水平

1.3 飼養管理

本試驗在北京市大興區滄達福良種奶牛繁育中心進行。每組犢牛分圈飼養，每頭犢牛占地約3 m2，保證牛舍的衛生。試驗犢牛出生后立即與母牛分離，并于2 h內飼喂初乳，此后1周內飼喂初乳和常乳，飼喂量為出生重的8%。各組犢牛8～13日齡為代乳品過渡期，每日分 3次飼喂（08:30、14:00和 20:30），每頓過渡量為1/15，直到13日晚全部飼喂代乳品。犢牛從14日齡開始進入正試期。代乳品用煮沸后冷卻到50～60℃的熱水，按干物質占12.5%的比例沖泡成乳液，40℃左右可飼喂犢牛。日飼喂量為犢牛體重的11%，并隨犢牛體重增長及時調整。開食料和羊草分別從第4周和第5周開始自由采食，并自由飲水。

表3 開食料和羊草的營養水平（%）

1.4 樣品采集與指標測定

采用全收糞尿法。于試驗2～3周和5～6周期間進行2期消化代謝試驗，每期7 d，其中預飼期4 d，正試期3 d。詳細記錄每頭犢牛每日排糞量，采集總量的10%作為混合樣品，按每100 g鮮糞加入10%稀鹽酸10 ml固氮，-20°C保存待測。記錄犢牛每日排尿量，取總量的1%，用10%稀鹽酸調整尿樣pH值＜3，立即冷凍保存備用。

樣品分析：飼料樣品、糞樣中氮及代乳品、開食料和羊草中Lys、Met和Thr含量。凱氏定氮法測定CP，日立L-8800型氨基酸自動分析儀測定Lys、Thr（普通水解法）和Met（氧化水解-酸水解法）（張麗英，2002）。

1.5 數據處理

試驗數據以試驗中每個處理為單位進行整理,用SAS 8.0統計軟件ANOVA進行分析，差異顯著則用Duncan's法進行多重比較。

2 試驗結果與分析

2.1 氮平衡試驗結果（見表4）

表4給出了不同處理組犢牛每千克代謝體重每日攝入N、沉積N及N表觀消化率、表觀生物學價值（ABV）。其中ABV=沉積N/(攝入N×N糞表觀消化率)×100%。可以看出，不同生理階段犢牛N的攝入量均無顯著差異。N的沉積量均為PC組最高，其次為PCThr組，PC-Lys組最低，但統計分析均差異不顯著（P＜0.05）。2～3周階段PC1組犢牛對N的消化率顯著高于 PC1-Lys組（P＜0.05），5～6 周與 2～3 周階段的消化率規律類似。盡管差異不顯著，2～3周階段犢牛PC1組N的表觀生物學價值比PC1-Lys組高16.42個百分點，比PC1-Met組高10.11個百分點，比PC1-Thr組高14.27個百分點；5～6周階段PC2組分別比其它3組高3.24、2.61和0.71個百分點。

表4 不同處理組犢牛對氮的利用情況

2.2 氨基酸的理想比例

表5是各處理組犢牛單位代謝體重的氨基酸攝入量和相應的氮沉積量，以及為了便于計算氨基酸的需求比例而得出的相對于PC的比例。氨基酸需求比例的計算過程見表6。

表5 單位代謝體重的AA攝入量及相應的N沉積量

表6中S（Slope）為斜率，表示對照組代乳品（PC）中扣除30%的某種氨基酸對N沉積的影響程度，如2～3 周對于 Lys，其 S=(1-0.664)/(1-0.696)=1.104。在 2～3周和5～6周兩階段，對于所研究的3種氨基酸均是Lys的斜率最大，表明Lys始終為第一限制性氨基酸。P（Proportion）表示另外某種氨基酸與Lys等限制性時，該氨基酸在PC中所占的比例。其計算基于氨基酸等限制性時斜率相等的原理（Wang和Fuller，1990）。如對于 5～6 周階段的 Met：Met的斜率=（1-0.827)/(1-0.658)，Lys的斜率=(1-0.800)/(1-0.745)，經簡單變換，P=[(1-0.827)+0.658×0.784]/0.784。此時 P=0.8788,1-P=1-0.8788=0.1212，即需要從PC2代乳品中扣除12.12%的Met就能使Met與Lys處于等限制性。C（Concentration）為某一氨基酸與Lys等限制性的實際濃度。又如Met在 PC2中，Met攝入量為 339[mg/（kgW0.75·d）]，在上述條件，Met的濃度為 339×P=339×0.8788=298.32[mg/（kgW0.75·d）]。R（Ratio）表示在某一氨基酸與Lys等限制性時，該氨基酸的實際濃度（C）相對于Lys濃度的比例。如5～6周階段Met的R值=298.32：1007=0.2962：1.0000。由此得到兩個階段犢牛3種氨基酸的平衡模式，見表7。

表6 Lys、Met、Thr平衡模式計算

表7 Lys、Met、Thr平衡模式

3 討論

3.1 氮平衡試驗結果

D'mello等（1995）研究發現日糧氨基酸平衡可以減少糞尿中N的排泄，提高N沉積。本試驗在攝入N基本一致的情況下，PC組的沉積N有高于其他各處理組的趨勢，這是由于Lys、Met、Thr部分扣除后影響了日糧氨基酸的平衡，使得蛋白質的合成效率降低，多余的N經糞和尿中排出，沉積N降低。氮的表觀生物學價值（ABV）表示吸收N用于生長的效率，因此本試驗設置的不同氨基酸處理組并沒有影響犢牛將吸收的N沉積下來的效率；而N的消化率（吸收N/攝入N）卻受氨基酸處理組的影響，這可能表明N的消化率指標比N的ABV更能準確的體現出犢牛體內N的利用情況（Blome等，2003）。從N的沉積、N的消化率和生物學價值的結果來看，Lys部分扣除組受影響最大，其次為 Met和 Thr。這也與 Lys、Met、Thr的限制性順序結果相一致。

3.2 氨基酸的理想比例

許多學者對犢牛Lys、Met、Thr限制性順序的研究結果不太一致，Abe等（1997）采用十二指腸灌注法通過氮平衡試驗研究認為斷奶犢牛（小于5月齡）以玉米和玉米蛋白粉為日糧時Lys為第一限制性氨基酸；而Abe等（1998）通過補飼Lys和Met認為小于3月齡的斷奶犢牛（玉米-豆粕日糧）Met為第一限制性氨基酸，Lys為第二限制性氨基酸。可見試驗方法、日糧組成及月齡不同犢牛氨基酸的限制性順序也不同。本試驗采用氨基酸部分扣除法（Wang和Fuller，1989、1990）得出0～2月齡犢牛不同的日糧模式下3種氨基酸的限制性順序均為 Lys、Met、Thr，表明 0～2 月齡犢牛對Lys需求大于Met和Thr。

表7可見，按單位代謝體重的N沉積與AA攝入量計算時，本試驗測得的Lys、Met、Thr的需求比例隨犢牛生理階段的不同而異，隨周齡的增加以及日糧模式的改變，Met占Lys的比例稍有升高，而Thr占Lys的比例則呈現較大幅度的下降。

豬的 Lys、Met、Thr平衡模式的研究表明（Chung，1992；NRC，1998），不同體重階段生長豬的 Met和 Thr占Lys的相對比例一般隨體重的增加而上升。這是因為這2種氨基酸用于維持的需求比例高于用于生長的比例（NRC，1998），隨著豬體重的增加，維持需要量增加。本試驗結果表明，Met符合這一規律，而Thr與此相反。可能是因為本試驗影響犢牛氨基酸需求比例的因素除了隨周齡的增加體重增長外，還有日糧模式發生了改變。

本試驗犢牛獲得最大NR所需3種氨基酸的平均比例（100： 29.5： 65）與 Walter（1997）通過模型估測的結果（100：26：66）相比，Met的比例相對偏高，可能與蛋氨酸影響犢牛的免疫功能和對疾病的抗感染能力有關，犢牛的自我調節能力較差，對外界環境變化的抵抗力較低，因此需要相對較高比例的Met來增強自身的免疫力。

4 結論

4.1 2～3周齡日糧模式為代乳品和5～6周齡日糧模式為代乳品、開食料和羊草兩階段犢牛獲得最大氮沉積時 Lys、Met、Thr的適宜比例分別為 100： 29：70和100：30：60，3種氨基酸的限制性順序均為Lys、Met、Thr。

4.2 氨基酸相對平衡組犢牛對N的消化率顯著高于其他各處理組，部分扣除Lys、Met、Thr有降低N沉積和N的ABV的趨勢。

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