非常規蛋白飼料原料對泌乳山羊氮代謝和微生物蛋白合成的影響

種 克，劉 哲，王紅影*

(1.石家莊科技信息職業學院，河北石家莊 050000；2.石家莊醫學高等專科學校，河北石家莊 050000)

集約化飼養的泌乳山羊的飼料成本占生產成本的絕大部分。一般來說，蛋白質補充劑通常來源于植物性原料，如豆粕，但其價格高，導致飼料成本增加。因此，為了保持山羊的持續生產，必須加強生產系統，尋找區域內可獲得的替代蛋白質來源，以期降低生產成本。銀合歡是一種很容易在半干旱地區種植的豆科植物，其產量高、品質優良、適口性好，而且葉片中含有的蛋白質約占干物質的29%（薛樹媛等，2015）。在營養補充劑稀缺的地區，將當地可獲得的飼料資源作為精料補充料，可以增加微生物氮流入十二指腸，是一種有效且可持續的提高生產率的方法（Argolo等，2010）。因此，本研究采用不同蛋白原料（豆粕、大豆濃縮蛋白和銀合歡）作為精料補充料，研究其對泌乳山羊尿素排泄、氮平衡和微生物蛋白合成的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗分組 試驗選擇平均初始體重為（43.62±2.35）kg的泌乳期山羊72頭，隨機分為3組，每組4個重復，每個重復6頭。各組分別飼喂以豆粕、大豆濃縮蛋白和豆科植物（銀合歡）為基礎的精料，試驗為期8周。每種蛋白原料在精料中的添加量見表1，各組營養水平保持基本一致。

表1 不同蛋白原料日糧組成及營養水平 g/kg

1.2 飼養管理 試驗期間每天早上7點和下午4點各飼喂1次，自由飲水。在樣品收集期間，每天采集各重復的精料、牧草和剩余飼料樣本，裝入塑料袋，-20℃保存，供實驗室分析。為了估計氮在體重中的比例，在試驗開始和結束時對動物稱重。

1.3 樣品采集與分析 根據Itavo等（2002）的描述，每隔2 d采集山羊糞便，樣品烘干后在1.0 mm篩的粉碎機中研磨。每天用手擠羊奶兩次，將乳樣匯總用于分析總氮和尿素。部分羊奶用三氯乙酸脫蛋白（10 mL羊奶與5 mL 250 g/kg三氯乙酸混合，濾紙過濾，儲存于-20℃），濾液進行尿囊素分析。在試驗結束當天禁食12 h后，使用5 mL EDTA真空管從頸靜脈采血，然后將血樣轉移至實驗室，3500 rpm離心10 min，收集血漿。將收集的尿液裝在5 L塑料桶中，加入含有100 mL的200 g/kg硫酸，稱重，均質后粗棉布過濾。為了避免細菌破壞尿液中存在的代謝物，將樣品pH控制在3以下。隨后，樣品保存在-20℃條件下，用于定量分析尿中尿素、總氮、尿囊素、尿酸、黃嘌呤和次黃嘌呤的濃度。參考Belenguer等（2002）的公式計算嘌呤衍生物及微生物蛋白合成。

1.4 統計分析 試驗數據采用SPSS軟件單因素方差分析模型，采用Duncan’s法進行多重比較，P＜0.05表示差異顯著。

2 結果與分析

2.1 不同蛋白原料對乳山羊氮排泄及血漿和乳中氮含量的影響 由表2可知，豆粕、大豆濃縮蛋白和豆科植物組血漿尿素氮和乳氮含量無顯著差異（P＞0.05）。大豆濃縮蛋白組尿液和尿素氮排泄量較豆科植物組顯著提高21.41%和23.31%（P＜0.05），但大豆濃縮蛋白和乳尿素氮排泄量最低（P＜0.05）。此外，大豆濃縮蛋白組尿液和尿素氮排泄量占體重的比例也顯著高于豆科植物組（P＜0.05）。

表2 不同蛋白原料對乳山羊氮排泄以及血漿和乳氮含量的影響

2.2 不同蛋白原料對乳山羊氮代謝的影響 由表3可知，大豆濃縮蛋白組氮攝入量最低（P＜0.05）。大豆濃縮蛋白組尿氮含量顯著高于豆粕和豆科植物組（P＜0.05），各組糞氮、乳氮、可消化氮無顯著差異（P＞0.05）。大豆濃縮蛋白組每天的氮沉積量及氮沉積量占收入與消化量比例均為最低（P＜0.05）。

2.3 不同蛋白原料對乳山羊微生物蛋白合成的影響 由表4可知，對于嘌呤衍生物，尿酸、黃/次黃嘌呤及總量存在顯著差異（P＜0.05），其中豆科植物組均顯著高于豆粕組（P＜0.05）。此外，豆科植物組微生物氮、微生物蛋白量及合成效率也顯著高于豆粕組（P＜0.05）。

3 討論

在瘤胃發酵過程中，當氨氮濃度超過瘤胃微生物利用水平時，氨氮被瘤胃壁吸收，通過腸肝循環輸送到肝臟。在肝臟中，氨被轉化為尿素，尿素與肝臟產生的尿素一起通過氨基酸代謝形成尿液中的大部分尿素（Carvalho等，2010）。Vasconcelos等（2010）用豆粕、生大豆、烤大豆及豆粕+5%尿素飼養荷斯坦奶牛，結果發現，尿素排泄量更高，本研究也發現用豆粕飼喂乳山羊，血漿尿素氮濃度較高。本研究中乳尿素氮的平均濃度為23.75 mg/dL，高于Jonker等（1999）報道的10～16 mg/dL，可能與過量攝入氮或高濃度的瘤胃降解蛋白質有關。因此，山羊奶中尿素氮濃度可能高于牛，但這并不意味著氮的流失，因此，通過適當的飼料配方來滿足動物對蛋白質的需求是避免過量尿素排泄到環境中的一種方法。此外，營養物質的消耗越高，產生的氨氣越多，可能超過瘤胃微生物的利用率，導致肝臟尿素合成增加，通過尿液排泄的增加。

表3 不同蛋白原料對乳山羊氮代謝的影響

表4 不同蛋白原料對乳山羊微生物蛋白合成的影響

Yu等（2002）認為，尿酸、黃嘌呤和次黃嘌呤的排泄可能受到含氮化合物來源和能源的影響，這在本研究中進一步得到證實。在反芻動物血液和組織中黃嘌呤氧化酶將黃嘌呤和次黃嘌呤在排泄前轉化為尿酸，因此，對反芻動物尿液中代謝物的測定是不必要的。但涉及山羊的研究表明，黃嘌呤氧化酶的活性很低或為零，因此，需要對總嘌呤衍生物進行定量。

本研究觀察發現，微生物氮合成量低于Fonseca等（2006）研究發現的13.3～17.3 g/d。但Argolo等（2010）研究發現，這些值與微生物氮流量9.86～13.74 g/d接近，表明微生物氮的流動和蛋白質合成效率有負面影響。作者將這一事實與碳水化合物的來源聯系起來，因此，以果膠形式存在的中性洗滌含量高的日糧可能會限制微生物源代謝蛋白在小腸上的供應，需要補充低瘤胃降解性蛋白源。本研究結果發現，日糧添加大豆濃縮蛋白提高了尿液氮損失，作者推測這可能與大豆濃縮蛋白粗蛋白質含量較高有關（＞65%），但一些必需氨基酸如組氨酸、賴氨酸和蛋氨酸含量較低，導致反芻動物對氮的消化吸收不良。

4 結論

以大豆濃縮蛋白為蛋白源的精飼料飼喂哺乳期山羊，尿液氮排泄量更大，可導致負氮平衡，但以豆科植物（銀合歡）為蛋白源時，可以提高乳山羊瘤胃微生物蛋白合成能力。