动物营养学报    2021, Vol. 33 Issue (5): 2815-2826    PDF    
妊娠后期饲粮蛋白质水平对母驴初乳与常乳中蛋白质、脂肪和氨基酸含量的影响
梁晓帅1 , 沈亚军2 , 齐敬宇1 , 郝颖1 , 李胤豪1 , 赵艳丽1 , 郭晓宇1 , 史彬林1 , 闫素梅1     
1. 内蒙古农业大学动物科学学院, 内蒙古自治区高校动物营养与饲料科学重点实验室, 呼和浩特 010018;
2. 内蒙古草原御驴科技牧业有限公司, 和林格尔 011500
摘要: 本试验旨在研究妊娠后期饲粮蛋白质水平对母驴初乳与常乳中蛋白质、脂肪和氨基酸含量的影响,为母驴饲粮蛋白质的适量供给和驴乳的优化生产提供理论依据。采用二因素完全随机试验设计,因素一为妊娠后期饲粮蛋白质水平,因素二为产后时间。选择24头年龄[(7.15±1.69)岁]、体重[(270.11±63.24)kg]、胎次[(1.63±0.48)胎]及预产天数[(58.66±4.28)d]相近的德州三粉母驴,随机分为3组,每组8头,妊娠后期分别饲喂高(12.48%,HP组)、中(11.52%,MP组)和低(10.54%,LP组)3个蛋白质水平的饲粮,产后14 d内统一饲喂相同的泌乳饲粮,并分别在产后2、6、12、24、48 h和3、5、7和14 d采集乳样。结果表明:乳中干物质、天冬氨酸(Asp)、丙氨酸(Ala)、酪氨酸(Tyr)、精氨酸(Arg)、苯丙氨酸(Phe)、缬氨酸(Val)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、组氨酸(His)及必需氨基酸(EAA)、非必需氨基酸(NEAA)、呈味氨基酸(DAA)、支链氨基酸(BCAA)的含量在HP和MP组显著高于LP组(P < 0.05);乳中丝氨酸(Ser)、甘氨酸(Gly)、苏氨酸(Thr)的含量在HP、MP和LP组中依次显著降低(P < 0.05);HP组乳中蛋白质、总氨基酸(TAA)的含量与EAA/TAA、EAA/NEAA最高,显著高于MP和LP组(P < 0.05),乳中脂肪含量正好相反。产后2 h的初乳中,干物质、蛋白质、脂肪以及17种单一氨基酸、EAA、NEAA、DAA、BCAA的含量最高,产后6~12 h快速降低,从产后24 h开始降低趋于平缓,蛋白质及各种氨基酸含量于产后14 d降至最低,脂肪含量在产后5 d降到稳定水平。EAA/NEAA、EAA/TAA以产后2 h、6 h、72 h和14 d较低,其他时间点较高,尤以产后24 h最高。综上可知,与低蛋白质水平饲粮相比,母驴妊娠后期饲喂中、高蛋白质水平饲粮可以提高初乳中的干物质、蛋白质和多数单一氨基酸的含量,改善乳蛋白质品质;随产后时间的延长,驴乳中的脂肪、蛋白质和多数AA含量逐渐降低,以产后2 h最高,从产后24 h开始降低的趋势逐渐平缓,产后14 d降至最低。
关键词: 蛋白质    妊娠后期    母驴    初乳    常乳    乳成分    
Effects of Dietary Protein Level of Female Donkeys during Late Gestation on Protein, Fat and Amino Acid Contents in Colostrum and Regular Milk
LIANG Xiaoshuai1 , SHEN Yajun2 , QI Jingyu1 , HAO Ying1 , LI Yinghao1 , ZHAO Yanli1 , GUO Xiaoyu1 , SHI Binlin1 , YAN Sumei1     
1. Inner Mongolia Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science, College of Animal Sciences, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China;
2. Inner Mongolia Grassland Yulu Science and Technology Animal Husbandry Co., Ltd., Horinger 011500, China
Abstract: The purpose of this experiment was to investigate the effects of dietary protein level of female donkeys during late gestation on protein, fat and amino acid contents in colostrum and regular milk, and to provide a theoretical basis for the proper supply of dietary protein and the optimal production of donkey milk. Two-factor completely random experiment design were used in this experiment, factor 1 was dietary protein level during late gestation, and factor 2 was postpartum time. Twenty-four pregnant female donkeys with similar age [(7.15±1.69) years], body weight [(270.11±63.24) kg], parity [(1.63±0.48) parities] and pre-production days [(58.66±4.28) d] were selected and randomly divided into 3 groups with 8 donkeys per group. Donkeys in the 3 groups were fed diets with high (12.48%, HP group), medium (11.52%, MP group) and low (10.54%, LP group) protein levels during late gestation, respectively, and fed the same diet after postpartum 14 days. Milk samples were collected at 2, 6, 12, 24, 48 h and 3, 5, 7 and 14 d after postpartum. The results showed that the contents of dry matter, aspartic acid (Asp), alanine (Ala), tyrosine (Tyr), arginine (Arg), phenylalanine (Phe), valine (Val), isoleucine (Ile), leucine (Leu), histidine (His), essential amino acids (EAA), non-essential amino acids (NEAA), delicious amino acids (DAA) and branched chain amino acids (BCAA) in milk in the HP and MP groups were significantly higher than those in the LP group (P < 0.05). The contents of serine (Ser), glycine (Gly) and threonine (Thr) in the HP, MP and LP groups decreased significantly in turn (P < 0.05). The contents of protein and total amino acids (TAA), EAA/TAA and EAA/NEAA in milk in the HP group were the highest, which were significantly higher than those in the MP and LP groups (P < 0.05), and the changes of milk fat content among three groups was just the opposite. In colostrum at 2 h after postpartum, the contents of dry matter, protein, fat, 17 kinds of single amino acids, EAA, NEAA, DAA and BCAA were the highest, which were rapidly reduced from 6 to 12 h after postpartum and leveled off after 24 h, protein and various AA contents were reduced to the lowest at 14 d after postpartum, and fat content was reduced to a stable level at 5 d after postpartum. EAA/NEAA and EAA/TAA were lower at 2, 6, 72 h and 14 d after postpartum, and higher at other time points, especially the highest at 24 h after postpartum. In conclusion, compared with the low protein level diet, feeing medium and high protein level diets in later gestation period of female donkeys can increase the contents of dry matter, protein and most single amino acid in colostrum of donkeys, and improve the quality of milk protein. With the prolongation of postpartum time, the contents of fat, protein and most amino acids in donkey milk gradually decrease, reach the highest level at 2 h after postpartum, then level off after 24 h after postpartum, and reach the lowest level at 14 d.
Key words: protein    late gestation    female donkeys    colostrum    regular milk    milk composition    

随着农业机械化程度的提高,驴逐渐退出役用市场,养驴业开始向乳用、肉用方向转变[1]。Ragona等[2]指出,驴乳具有乳清蛋白和溶菌酶含量高、酪蛋白含量低、脂肪含量低和多不饱和脂肪酸含量高等特点,与人乳最为接近,是一种稀有的乳品资源。因此,提高驴乳的质量对增加养驴效益、促进驴产业的健康发展具有重要的意义。许多研究表明妊娠后期的饲粮能量与蛋白质等营养水平和泌乳阶段是影响泌乳质量的主要因素,但目前的研究主要集中在奶牛、母猪等动物上,且研究结果也不尽一致。陈子宁等[3]指出,在奶牛围产前期降低饲粮能量水平有助于提高分娩后奶牛的干物质采食量、产奶量和血糖浓度,显著降低产后体重损失。杨鹛等[4]在母猪上的研究发现,增加妊娠期饲粮的能量与蛋白质等营养水平,可提高初乳中脂肪、蛋白质含量,但常乳中脂肪、蛋白质含量主要受母猪泌乳期间平均日采食量和体况的影响。然而,有研究指出,围产前期饲粮蛋白质水平对奶牛娩后60 d的产奶量及乳成分无显著影响[5];在伊犁马妊娠后期,随饲粮蛋白质水平增加,初乳中脂肪、蛋白质、总固形物含量和体细胞数无显著变化[6]。泌乳阶段直接影响乳成分,初乳是母畜产后7 d之内分娩的乳汁,初乳成分与常乳存在很大差异。吕岳文等[7]发现,母驴分娩后6 h的初乳中蛋白质含量高达5.07%,脂肪含量达3.85%,且二者含量在分娩72 h后均随着泌乳时间的延长呈降低趋势。目前,关于泌乳阶段与饲粮蛋白质水平对驴泌乳性能影响的研究少有报道,尤其是产前饲粮蛋白质水平对驴乳成分的影响尚未见报道。鉴于此,本试验在妊娠后期给母驴饲喂不同蛋白质水平的饲粮,研究产前饲喂不同蛋白质水平饲粮对初乳与常乳中脂肪、蛋白质和氨基酸含量的影响,为妊娠母驴饲粮蛋白质的适量供给和驴乳的优化生产提供数据支撑及理论依据。

1 材料与方法 1.1 试验设计与饲粮

本试验在内蒙古草原御驴科技牧业有限公司进行。采用二因素完全随机试验设计,因素一为妊娠后期饲粮蛋白质水平,选择年龄[(7.15±1.69)岁]、体重[(270.11±63.24) kg]、胎次[(1.63±0.48)胎]及预产天数[(58.66±4.28) d]相近的德州三粉母驴24头,随机分为3组,每组8头,每头为1个重复,产前分别饲喂高(12.48%,HP组)、中(11.52%,MP组)和低(10.54%,LP组)3个蛋白质水平的饲粮,产驹后14 d内统一饲喂相同的泌乳饲粮,试验期共74 d;因素二为产后时间(PT),各组母驴分别在产后2、6、12、24、48 h和3、5、7、14 d进行乳样的采集。试验期间每头母驴单独饲养,精料与苜蓿草每日07:00和14:00饲喂,谷草自由采食,自由饮水,各组的环境条件及饲养管理均保持一致。母驴妊娠后期饲粮与泌乳饲粮组成及营养水平见表 1

表 1 母驴妊娠后期饲粮与泌乳饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of diets of female donkeys during late gestation and lactation (air-dry basis)  
1.2 样品采集与指标测定

按照试验设计分别在母驴产驹后的不同时间点对母驴人工挤奶采集乳样,样品分装在一次性无菌离心管内,-20 ℃保存。乳中干物质、脂肪、蛋白质含量参照张丽英[8]主编的《饲料分析与质量检测技术》测定。乳中氨基酸(AA)含量参照GB/T 5009.124—2003[8],采用酸解法测定,测定仪器为L-8900型氨基酸自动分析仪,所测指标包括17种单一氨基酸[赖氨酸(Lys)、苯丙氨酸(Phe)、苏氨酸(Thr)、蛋氨酸(Met)、缬氨酸(Val)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、组氨酸(His)、天冬氨酸(Asp)、丝氨酸(Ser)、谷氨酸(Glu)、甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、半胱氨酸(Cys)、酪氨酸(Tyr)、精氨酸(Arg)和脯氨酸(Pro)]的含量,并计算必需氨基酸(EAA)、非必需氨基酸(NEAA)、总氨基酸(TAA)、支链氨基酸(BCAA,包括Leu、Val和Ile)、游离氨基酸(FAA,包括Asp、Glu、Ala、Leu、Tyr、Phe和Lys)、限制性氨基酸(LAA,包括Met和Lys)、呈味氨基酸(DAA,包括Glu、Asp、Phe、Ala、Gly和Tyr)的含量及EAA/NEAA、EAA/TAA。

1.3 数据统计与分析

试验数据采用SAS 9.0软件进行方差分析,并采用Duncan氏法进行多重比较,对主效应和互作效应进行检验;统计结果P < 0.05表示差异显著,0.05≤P≤0.10表示差异趋于显著,P>0.10表示差异不显著。

2 结果 2.1 驴乳中干物质、蛋白质和脂肪含量

表 2可知,HP、MP组驴乳中干物质含量显著高于LP组(P < 0.05);HP组驴乳中蛋白质含量最高,显著高于MP和LP组(P < 0.05),但驴乳中脂肪含量正好相反。产后时间对驴乳中干物质、蛋白质和脂肪含量有显著影响(P < 0.05),三者均随着产后时间的延长而降低。其中,驴乳中干物质与蛋白质含量在产后2 h显著高于产后6 h(P < 0.05),二者又显著高于其他时间点(P < 0.05),在产后12 h降低的趋势趋于平缓,以产后14 d最低;驴乳中脂肪含量在产后2、6和12 h显著高于其他时间点(P < 0.05),尤以产后2 h最高,在产后24 h降低的趋势趋于平缓,以产后14 d最低。妊娠后期饲粮蛋白质水平和产后时间的交互作用对驴乳中干物质、蛋白质和脂肪含量具有显著的影响(P < 0.05),其中,干物质、蛋白质含量均以HP组的产后2 h最高,显著高于其他组合(P < 0.05),3组干物质、蛋白质含量均在产后12 h开始快速下降,干物质含量以LP组的产后14 d最低,蛋白质含量以HP组的产后14 d最低;脂肪含量以MP组的产后2 h最高,3组均在产后24 h开始降低,且以LP组的产后14 d最低。

表 2 妊娠后期饲粮蛋白质水平对驴乳中干物质、蛋白质和脂肪含量的影响(鲜重基础) Table 2 Effects of dietary protein level during late gestation on DM, protein and fat contents in milk of donkeys (fresh weight basis)  
2.2 驴乳中氨基酸含量

表 3表 4可知,HP、MP组驴乳中Asp、Ala、Val、Ile、Leu、Tyr、His及Arg含量显著高于LP组(P < 0.05);驴乳中Thr、Ser、Gly和Cys含量在HP组最高,显著高于其他2组(P < 0.05),以LP组最低。HP、LP组驴乳中Glu含量显著低于MP组(P < 0.05)。产后时间对驴乳中各氨基酸含量均有显著影响(P < 0.05),并均随着产后时间的延长而降低,且在产后2 h显著高于其他时间点(P < 0.05),在产后24 h降低的趋势趋于平缓,以产后14 d最低。妊娠后期饲粮蛋白质水平和产后时间的交互作用对驴乳中各氨基酸含量均具有显著的影响(P < 0.05),其中,各氨基酸含量在HP组的产后2 h显著高于其他各组合(P < 0.05),HP、MP和LP组从产后24 h开始,多数氨基酸含量下降的趋势趋于平缓,Asp、Glu、Lys、Arg、Met和Leu含量以LP组的产后14 d最低,Ser、Gly、Ile和His含量以MP组的产后14 d最低,Thr、Val和Pro含量以HP组的产后14 d最低。

表 3 妊娠后期饲粮蛋白质水平对驴乳中必需氨基酸含量的影响 Table 3 Effects of dietary protein level during late gestation on essential amino acid contents in milk of donkeys  
表 4 妊娠后期饲粮蛋白质水平对驴乳中非必需氨基酸含量的影响 Table 4 Effects of dietary protein level during late gestation on non-essential amino acid contents in milk of donkeys  
2.3 产后不同时间的驴乳氨基酸平衡性

表 5可知,HP、MP组驴乳中EAA、NEAA、BCAA、FAA、LAA和DAA含量显著高于LP组(P < 0.05);HP组驴乳中TAA含量显著高于LP组(P < 0.05);HP组驴乳中EAA/NEAA和EAA/TAA有高于MP组的趋势(P=0.05)。除EAA/NEAA和EAA/TAA外,驴乳中其余各指标与蛋白质含量的变化规律相似,均随着产后时间的延长而降低,以产后2 h最高,从产后24 h开始降低的趋势逐渐平缓,并以产后14 d达到最低;驴乳中EAA/NEAA和EAA/TAA在产后24 h达到最高,显著高于产后2、6 h和14 d(P < 0.05)。妊娠后期饲粮蛋白质水平和产后时间的交互作用对驴乳中各氨基酸平衡性指标具有显著影响(P < 0.05),其中,EAA、NEAA、TAA、BCAA、FAA、LAA和DAA含量均以HP组的产后2 h最高,显著高于其他组合(P < 0.05),除EAA/NEAA和EAA/TAA外,3组均在产后12 h开始下降,NEAA、TAA、BCAA、FAA、LAA和DAA含量均以LP组的产后14 d最低。

表 5 妊娠后期饲粮蛋白质水平对驴乳中氨基酸平衡性的影响 Table 5 Effects of dietary protein level during late gestation on amino acid balance in milk of donkeys
3 讨论 3.1 妊娠后期饲粮蛋白质水平和产后时间对驴乳成分的影响

关于妊娠期饲粮蛋白质水平影响乳成分的研究报道较少,尤其是关于驴领域的研究尚未见报道。本研究得出,适当增加妊娠后期驴的饲粮蛋白质水平,可以提高驴乳中干物质、蛋白质与TAA的含量,但其影响主要体现在对初乳的影响方面,而且饲喂中等蛋白质水平的饲粮就可以达到提高产后初乳中干物质与蛋白质含量的效果,饲粮蛋白质水平以11.52%为宜。此外,产后时间也是影响乳成分的关键因素之一。多数资料认为,产后7 d之内的乳为初乳,之后为常乳。目前针对产后时间对驴乳成分影响的研究报道甚少。吕岳文等[7]研究指出,驴初乳中蛋白质、灰分、脂肪含量均随泌乳期延长呈下降趋势。牛霞等[9]研究报道,分娩后2 h的新疆褐牛乳中蛋白质含量是常乳的3.93倍,免疫球蛋白G(IgG)含量是常乳的108.14倍。陆东林等[10]发现,分娩后2 h的牛初乳中蛋白质、脂肪含量分别是常乳的5.03和1.95倍,且初乳中各种成分的含量随泌乳时间的延长而逐渐接近常乳。本研究结果显示,驴分娩后7 d内的初乳中干物质、蛋白质、脂肪和各氨基酸含量均显著高于常乳,且以产后12 h之内较高,尤以产后2 h最高,其干物质、蛋白质与脂肪含量分别是产后12 h的1.79、3.62和1.51倍,分别是产后14 d的1.95、5.30和4.67倍。有研究指出,母畜在分娩前后,机体的蛋白质动员和氮代谢水平与分娩后泌乳能力有密切的关系。Theil等[11]指出,母猪分娩后的几小时内乳腺在高速合成初乳,同时,母体蛋白质也能同氨基酸和糖类一样被乳腺利用。在母猪分娩前机体氮代谢越剧烈,动员的蛋白质越多,初乳中蛋白质合成就越多[12]。伊犁马妊娠后期摄入高能高蛋白质水平饲粮后,产后的干物质和粗蛋白质表观消化率有升高的趋势[6]。此外,妊娠期的乳腺发育决定了泌乳期乳腺上皮细胞的数量和母体后续的泌乳能力。姜洋洋等[13]研究发现,在妊娠后期适当提高饲粮蛋白质水平可以使藏母羊的乳池、腺泡、基底膜、肌上皮以及线粒体等亚细胞结构的发育更好,而乳腺腺泡、基底膜等又是乳蛋白合成的重要场所[14];吴骋[15]研究指出,提高母猪妊娠后期的饲粮蛋白质水平可促进乳腺在妊娠期和泌乳期的发育,介导了泌乳期更高的乳蛋白率。因此,本研究得出的中、高蛋白质水平饲粮组的母驴其初乳中干物质、蛋白质与氨基酸含量增加,可能是由于产前饲粮蛋白质水平的提高可促进母驴的乳腺发育,增加产后母驴对干物质和蛋白质的消化率,进而增加了血液中的游离氨基酸含量,为乳腺的蛋白质合成提供了更多的前体物有关。目前相关的研究报道甚少,因此,有必要从乳腺的发育及产后营养物质代谢的角度深入研究其影响机制。然而,王贤东等[6]发现,在伊犁马妊娠后期每天饲喂不同水平的蛋白质,产后初乳(产后12 h内)的乳脂率、乳蛋白率和总固形物含量无显著差异,与本试验结果不同,这可能与动物的种类、饲粮蛋白质水平等不同有关,目前的相关研究甚少,需要进一步探讨。

3.2 妊娠后期饲粮蛋白质水平与产后时间对驴乳氨基酸平衡性的影响

乳中蛋白质的营养价值与其所含氨基酸的种类及其比例有关,驴乳含有成年人需要的Met、Phe、Thr、Try、Val、Leu、Ile及Lys等8种EAA。EAA/NEAA和EAA/TAA可反映驴乳的蛋白质营养价值,其值越大,说明驴乳的氨基酸平衡性越好;LAA是指乳中所含EAA的量与人体所需蛋白质的EAA的量相比,比值偏低的氨基酸,由于这些氨基酸的不足,限制了人体对其他EAA和NEAA的利用;BCAA包括Ile、Leu和Val,在动物体内参与机体蛋白质的合成,本身不作为生物活性物质的前体参与机体代谢,但其中间代谢产物具有生糖、生酮功能,因此在氨基酸合成代谢中均有重要作用[16];DAA的含量与比例决定了畜产品的风味,主要包括Gly、Glu、Tyr、Ala、Asp等。本研究结果显示,适当增加饲粮蛋白质水平可提高驴乳中EAA、NEAA、TAA、LAA、DAA和BCAA的含量及EAA/NEAA、EAA/TAA,提示驴乳蛋白质的氨基酸平衡性得到改善,但其机制尚不清楚。张娜娜[17]在湖羊上的研究指出,妊娠期饲喂不同蛋白质水平的饲粮,其初乳乳清蛋白质的组成发生了显著变化,这可能是本研究中母驴乳蛋白质的氨基酸平衡性发生变化的原因之一,但目前相关研究尚未见报道,还需今后深入探讨。

此外,与牛乳、羊乳和骆驼乳相比,驴乳的EAA/NEAA升高,但EAA/TAA相近(牛乳:0.407;羊乳:0.420;骆驼乳:0.414)[18],说明与其他乳畜比,驴乳是一种氨基酸丰富且平衡性好的乳产品。从产后时间的影响来看,产后2、6 h驴乳蛋白质的氨基酸平衡性较其他时间差,这可能与产后2、6 h驴乳的蛋白质中含有较多的免疫球蛋白有关。

4 结论

适当提高妊娠后期母驴饲粮蛋白质水平可以提高驴初乳中干物质、蛋白质、EAA(除Met)和部分NEAA(Asp、Ala、Tyr、Arg、Ser、Pro及Gly)的含量以及EAA/NEAA与EAA/TAA;驴乳中干物质、脂肪、蛋白质及各氨基酸含量随着产后时间的延长而降低,以产后2 h最高,产后6~12 h迅速降低,从产后24 h开始降低趋于平缓,产后14 d最低。

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