动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 11: 7607 - 7616

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.618

研究论文

低蛋白质饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸对奶牛产奶性能、血清生化指标、养分表观消化率和瘤胃微生物蛋白含量的影响

  • 安亚龙 , 1, 2 ,
  • 范高强 1 ,
  • 刘鸿飞 1 ,
  • 王超 2 ,
  • 韩旭 2 ,
  • 张贝贝 , 1, *
展开
  • 1 青岛农业大学动物科技学院,青岛 266109
  • 2 中粮饲料(辛集)有限公司,石家庄 052300
*张贝贝,副教授,硕士生导师,E-mail:

安亚龙(1988—),男,河北石家庄人,硕士,研究方向为动物营养与饲料科学。E-mail:

Copy editor: 武海龙

收稿日期: 2025-03-01

  网络出版日期: 2025-11-14

收起

Effects of Rumen-Protected Methionine Supplementation in Low-Protein Diets on Milk Performance, Serum Biochemical Indices, Nutrient Apparent Digestibility and Rumen Microbial Protein Contents of Dairy Cows

  • AN Yalong , 1, 2 ,
  • FAN Gaoqiang 1 ,
  • LIU Hongfei 1 ,
  • WANG Chao 2 ,
  • HAN Xu 2 ,
  • ZHANG Beibei , 1, *
Expand
  • 1 College of Animal Science and Technology, Qingdao Agricultural University, Qingdao 266109, China
  • 2 COFCO Feed (Xinji) Co., Ltd., Shijiazhuang 052300, China
*associate professor, E-mail:

Received date: 2025-03-01

  Online published: 2025-11-14

Fold

摘要

本试验旨在研究低蛋白质饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸(RPMet)对奶牛产奶性能、血清生化指标、养分表观消化率和瘤胃微生物蛋白含量的影响。选取胎次[(2.20±0.11)胎]、泌乳天数[(141.50±7.95) d]、产奶量[(39.07±0.29) kg]、体重[(645.06±7.79) kg]相近的荷斯坦奶牛40头,随机分为4组,每组10头奶牛。HC组饲喂粗蛋白质水平为17.16%的常规饲粮,LC组饲喂粗蛋白质水平为14.88%的低蛋白质饲粮,LL和LH组分别饲喂在低蛋白质饲粮基础上添加0.034%和0.102% RPMet的试验饲粮。预试期15 d,正试期42 d。结果表明:1)与HC组相比,LC组乳产量、乳蛋白率、乳蛋白产量显著降低(P<0.05);与LC组相比,LH组乳产量、乳蛋白率、乳蛋白产量显著提高(P<0.05)。与HC组相比,LL、LH组乳尿素氮含量显著降低(P<0.05)。2)与HC组相比,LH组血清尿素氮含量显著降低(P<0.05)。3)与HC、LC组相比,LH组粗蛋白质表观消化率显著提高(P<0.05)。与LC组相比,LL、LH组中性洗涤纤维表观消化率显著提高(P<0.05)。4)与LC组相比,LH组瘤胃微生物蛋白含量显著提高(P<0.05)。5)与HC组相比,LH组多盈利0.75元/(d·头)。与LC组相比,LL、LH组分别多盈利2.83、8.03元/(d·头)。由此可见,低蛋白质饲粮中添加0.102%的RPMet对奶牛产奶性能无负面影响,但可降低乳中和血清中尿素氮含量,提高粗蛋白质和中性洗涤纤维表观消化率、瘤胃微生物蛋白含量及经济效益。

关键词： 奶牛; 低蛋白质饲粮; 过瘤胃蛋氨酸; 产奶性能; 血清生化; 养分表观消化率; 微生物蛋白

本文引用格式

安亚龙 , 范高强 , 刘鸿飞 , 王超 , 韩旭 , 张贝贝 . 低蛋白质饲粮中添加过瘤胃蛋氨酸对奶牛产奶性能、血清生化指标、养分表观消化率和瘤胃微生物蛋白含量的影响[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(11) : 7607 -7616 . DOI: 10.12418/CJAN2025.618

Abstract

This experiment was conducted to study the effects of rumen-protected methionine (RPMet) supplementation in low-protein diets on milk performance, serum biochemical indices, nutrient apparent digestibility and rumen microbial protein contents of dairy cows. Forty Holstein cows with similar parity [(2.20±0.11) fetuses], lactation days [(141.50±7.95) days], milk yield [(39.07±0.29) kg] and body weight [(645.06±7.79) kg] were randomly divided into 5 groups with 10 cows in each group. The HC group was fed a conventional diet with crude protein level of 17.16%, the LC group was fed a low-protein diet with crude protein level of 14.88%, and the LL and LH groups were was fed the low-protein diets supplemented with 0.034% and 0.102% RPMet, respectively. The pre-experimental period lasted for 15 days, and the experimental period lasted for 42 days. The results showed as follows: 1) compared with the HC group, the milk yield, milk protein rate and milk protein yield of the LC group were significantly decreased (P<0.05); compared with the LC group, the milk yield, milk protein rate and milk protein yield of the LH group were significantly increased (P<0.05). Compared with the HC group, the milk urea nitrogen content of the LL and LH groups was significantly decreased (P<0.05). 2) Compared with the HC group, the serum urea nitrogen content of the LH group was significantly decreased (P<0.05). 3) Compared with the HC and LC groups, the crude protein apparent digestibility of the LH group was significantly increased (P<0.05). Compared with the LC group, the neutral detergent fiber apparent digestibility of the LL and LH groups was significantly increased (P<0.05). 4) Compared with the LC group, the rumen microbial protein content of the LH group was significantly increased (P<0.05). 5) Compared with the HC group, it could make an additional profit of 0.75 CNY/(d·head) of the LH group. Compared with the LC group, it could make an additional profit of 2.83 and 8.03 CNY/(d·head) of the LL and LH groups. In conclusion, the supplementation of 0.102% RPMet in low-protein diet has no negative effect on the milk performance of dairy cows, but can reduce the content of urea nitrogen in milk and serum, improve the apparent digestibility of crude protein and neutral detergent fiber, rumen microbial protein content and the economic benefits.

Key words： dairy cows; low-protein diet; rumen-protected methionine; milk performance; serum biochemical; nutrient apparent digestibility; microbial protein

我国蛋白质饲料资源缺乏,严重依赖进口,每年进口大豆约1亿t,经提取植物油后的豆粕主要用于饲料生产,目前饲料行业对进口大豆的依赖度超过80%[1]。2023年豆粕在畜牧业消耗的饲料中占比13%,比2022年下降1.5%,相当于降低900多t吨大豆消耗[2]。根据国家奶牛产业体系监测,2023年原料奶突破4 197万t,辐射场年单产达到10.7 t,乳脂率达3.93%,乳蛋白率达3.28%,体细胞数达19.4万个,已步入奶牛高产国家行列[3]。但同时也面临着诸多问题,比如成本居高不下、饲料转化效率低、氮利用率低、环境污染等。2023年农业农村部制定了《饲用豆粕减量替代三年行动方案》,推广低蛋白质技术,挖掘蛋白质资源,减少豆粕依赖。低蛋白质技术是指根据蛋白质和氨基酸平衡理论[4],在不影响动物生产性能和产品品质前提下,将饲粮粗蛋白质(CP)水平降低2%~4%,补充适宜种类和数量的氨基酸,降低成本,减少氮排放。
蛋氨酸也称甲硫氨酸,是动物的必需氨基酸之一,也是反刍动物泌乳期在乳腺合成乳蛋白的第一限制性氨基酸[5],在反刍动物生长发育、生产繁殖、氧化应激、营养物质代谢等方面发挥至关重要作用。蛋氨酸能够通过异二聚氨基酸味觉受体,激活哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号传导通路,促进β-酪蛋白基因的表达,提高乳腺的泌乳性能[6]。对于反刍动物而言,直接添加蛋氨酸会被瘤胃微生物降解,将蛋氨酸利用pH敏感型壁材进行包被处理,可以降低微生物降解,提高到达小肠可吸收氨基酸的供给[7]。刘德强[8]研究发现,饲粮中添加0.127%过瘤胃蛋氨酸(RPMet)可以显著提高奶牛乳产量和乳脂率,显著提高粗蛋白质和中性洗涤纤维(DNF)表观消化率。张成喜等[9]研究发现,饲粮中添加25 g/(d·头)RPMet能够显著提高奶牛产奶量、乳蛋白率,显著降低血清尿素氮(UN)含量,提高干物质(DM)、粗蛋白质、中性洗涤纤维表观消化率。目前低蛋白质饲粮在单胃动物中的研究较多,在反刍动物中的研究较少。低蛋白质饲粮已是未来趋势,但低蛋白质饲粮难以完全满足奶牛维持和生产的需要,过瘤胃氨基酸的补充为奶牛低蛋白质饲粮提供了可行性。因此,本试验旨在研究低蛋白质饲粮中添加RPMet对奶牛产奶性能、血清生化指标、养分表观消化率、瘤胃微生物蛋白(MCP)含量和经济效益的影响,以期为低蛋白质饲粮在奶牛中的应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

RPMet蛋氨酸含量为61.20%,过瘤胃率为84.60%,小肠吸收率为65.58%。

1.2 试验设计

试验由青岛农业大学动物科技学院实验动物管理及伦理委员会批准,动物试验伦理批准编号为DKY20240606。
试验采用单因素随机区组设计,选择胎次[(2.20±0.11)胎]、产奶量[(39.07±0.29) kg]、泌乳天数[(141.50±7.95) d]、体重[(645.06±7.79) kg]相近的40头健康荷斯坦高产奶牛,随机分为4组,每组10头奶牛。HC组饲喂粗蛋白质水平为17.16%的常规饲粮,LC组饲喂粗蛋白质水平为14.88%的低蛋白质饲粮,LL组在低蛋白质饲粮基础上添加0.034% RPMet,达到与HC组相同蛋氨酸水平;LH组在低蛋白质饲粮基础上添加0.102% RPMet,达到 LL组RPMet添加量的3倍。预试期15 d,正试期42 d。依据NRC(2001)奶牛营养需要量设计等能饲粮,试验饲粮组成及营养水平见表1。
表1 试验饲粮组成及营养水平(干物质基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (DM basis)%

项目
Items		 组别Groups
HC LC LL LH
原料Ingredients
苜蓿干草Alfalfa hay 3.950 3.950 3.950 3.950
燕麦干草Oats hay 3.800 3.800 3.800 3.800
玉米青贮Corn silage 33.530 33.530 33.530 33.530
豆粕Soybean meal (CP 43%) 14.370 8.330 8.330 8.330
棉籽粕Cottonseed meal 3.080 3.080 3.080 3.080
玉米干酒糟及其可溶物Corn DDGS 5.810 5.810 5.810 5.810
棉籽Cottonseed 1.960 1.960 1.960 1.960
玉米压片Corn flakes 10.590 10.590 10.590 10.590
玉米Corn 14.720 20.000 20.000 20.000
小苏打NaHCO3 1.710 1.710 1.710 1.710
预混料Premix1) 2.570 2.570 2.570 2.570
大豆皮Soybean hulls 3.910 4.670 4.636 4.568
过瘤胃蛋氨酸RPMet 0.034 0.102
合计Total 100.000 100.000 100.000 100.000
营养水平Nutrient levels2)
泌乳净能NEL/(MJ/kg) 6.90 6.90 6.90 6.90
粗蛋白质CP 17.16 14.88 14.76 14.91
中性洗涤纤维NDF 29.52 29.71 29.82 29.67
酸性洗涤纤维ADF 17.15 17.10 17.11 17.13
粗脂肪EE 3.31 3.37 3.36 3.35
钙Ca 0.68 0.67 0.66 0.67
磷P 0.45 0.42 0.43 0.41
赖氨酸Lys 3.65 3.40 3.40 3.40
蛋氨酸Met 1.21 1.14 1.21 1.39

1)每千克预混料含 Each kg of premix contained the following: VA 330 000 IU,VD 85 000 IU,VE 1 500 mg,Cu 520 mg,Mn 3 100 mg,I 40 mg,Zn 3 800 mg,Co 45 mg,Se 14 mg,Co 46 mg。

2)泌乳净能和氨基酸为计算值,参照NRC(2001),其余营养水平为实测值。NEL and amino acids were calculated values, refered to NRC (2001), while the other nutrient levels were measured values.

1.3 饲养管理

试验于2024年5—7月在正定县金河奶牛养殖有限公司进行。试验牛只采用舍饲,各组之间隔栏隔开。试验前对牛舍消毒,每天平整卧床,清理圈舍。试验牛只每天挤奶3次(05:00、12:00、19:00)。采用全混合日粮(TMR)饲喂,每天投料3次,于挤奶后进行投料,自由采食和饮水,每天清理料槽。

1.4 样品采集

在正试期,对TMR进行多点采样500 g,四分法混合,65 ℃恒温烘干箱中风干,粉碎备用。分别于试验期第1天、第21天、第42天,各组采集10头奶样,按照早、中、晚4∶3∶3比例,采集样品50 mL,并添0.06%的重铬酸钾,4 ℃冷藏用于乳成分的测定。
试验期第42天,每组随机选取4头奶牛,晨饲前进行尾根静脉采血10 mL,置肝素钠凝集管内,在4 ℃、1 643.5×g离心15 min,取上清制备血清,-20 ℃保存。试验期第42天,每组随机选取4头奶牛,采用直肠取粪法,多点采样连续收集3 d,每份约200 g,于-20 ℃保存。参考朱雯[10]点收尿法采样,连续3 d,每天2次,每间隔12 h收集1次,将尿样与偏磷酸按照4∶1的比例混合均匀,-20 ℃保存备用。

1.5 指标测定及方法

1.5.1 产奶性能

记录投料量,于饲喂前收集剩料并称重,根据投料量和剩料量计算每头奶牛干物质采食量。乳产量数据由利拉伐挤奶设备自动上传。奶样送至河北省奶牛产奶性能检测中心,使用牛奶成分和体细胞分析仪(ComiFoss FT+,丹麦FOSS公司)测定奶样中乳脂率、乳蛋白率、乳蛋白产量、乳尿素氮含量、体细胞数。计算4%乳脂校正乳产量(FCM)产量和饲料效率(FE),计算公式如下:
4%乳脂校正乳产量(kg)=0.4×产奶量+15×乳脂产量;
饲料效率=4%乳脂校正乳产量/干物质采食量。

1.5.2 血清生化指标

使用全自动生化分析仪(BK280,山东博科医疗器械有限公司)测定血清总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、葡萄糖(GLU)、尿素氮、甘油三酯(TG)含量和谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)活性。

1.5.3 养分表观消化率

饲粮和粪样中干物质、粗蛋白质、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、盐酸不溶灰分(AIA)、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维(ADF)含量分别参照国家标准或行业标准GB/T 6435—2014、GB/T 6432—2018、GB/T 6433—2006、GB/T 6438—2007、GB/T 23742—2009、GB/T 20806—2022、NY/T 1459—2022进行测定,有机物(OM)含量为干物质含量与粗灰分含量的差值。使用内源指示剂法,以AIA作为内源指示剂,计算养分表观消化率,计算公式[11]如下:
养分表观消化率(%)=[1-(A/D)×(B/C)]×100。
式中:A为饲粮中AIA含量(%);B为粪样中该养分含量(%);C为饲粮中该养分含量(%);D为粪样中AIA含量(%)。

1.5.4 瘤胃微生物蛋白含量

尿中排出的嘌呤衍生物(PD)主要来源于瘤胃微生物嘌呤,尿中尿酸和尿囊素含量之和即为尿嘌呤衍生物含量,因此通过测定尿嘌呤衍生物含量可以估测出瘤胃微生物蛋白含量[12]。使用全自动生化分析仪(BK280,山东博科医疗器械有限公司)测定尿酸含量,使用酶联免疫分析试剂盒(北京华悦昌生物有限公司)测定尿囊素含量。微生物蛋白含量计算公式如下:
微生物蛋白含量(g/d)=6.25×70X/(0.83×0.116×1 000)。
式中:X为小肠吸收外源性嘌呤的数量(mmol/d);70为每摩尔嘌呤的含氮量(mg/mol);0.83为微生物核酸嘌呤的消化率;0.116为瘤胃微生物总氮中嘌呤氮的比例;6.25为氮换算为蛋白质的平均系数。
上式中X的计算方法为:
Y=0.85X+0.385BW0.75。
式中:Y为尿嘌呤衍生物的排出量(mmol/d);0.85为牛肠道吸收嘌呤转化为尿嘌呤衍生物的回收率;0.385BW0.75为内源嘌呤衍生物含量。

1.5.5 经济效益分析

根据原料价格、干物质采食量、奶价、乳产量,分别计算饲料成本、牛奶收入、经济效益,经济效益计算公式如下:
经济效益(元/d)=乳产量(kg/d)×奶价(元/kg)-饲料成本(元/d)。

1.6 数据统计分析

采用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并采用Duncan氏法进行多重比较。试验数据用“平均值±标准误”表示,P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 低蛋白质饲粮中添加RPMet对奶牛产奶性能的影响

由表2可知,与HC组相比,LC组乳产量、乳蛋白率、乳蛋白产量显著降低(P<0.05),LL、LH组乳产量、乳蛋白率、乳蛋白产量差异不显著(P>0.05);与LC组相比,LH组乳产量、乳蛋白率、乳蛋白产量显著提高(P<0.05)。与HC组相比,LC、LL组4%乳脂校正乳产量、饲料效率显著降低(P<0.05),LH组4%乳脂校正乳产量、饲料效率差异不显著(P>0.05)。与HC组相比,LL、LH组乳尿素氮含量显著降低(P<0.05);与LC组相比,LH组乳尿素氮含量显著降低(P<0.05)。各组之间干物质采食量、乳脂率、乳脂产量、体细胞数差异不显著(P>0.05)。
表2 低蛋白质饲粮中添加RPMet对奶牛产奶性能的影响

Table 2 Effects of RPMet supplementation in low-protein diets on milk performance of dairy cows

项目
Items		 组别Groups P值
P-value
HC LC LL LH
乳产量Milk yield/(kg/d) 36.67±0.92a 32.78±0.95b 34.00±0.76ab 36.07±1.16a 0.023
干物质采食量DMI/(kg/d) 23.30±0.47 23.18±0.29 23.44±0.25 23.71±0.35 0.736
4%乳脂校正乳产量4% FCM yield/kg 34.42±0.87a 30.91±1.09b 31.47±0.64b 33.44±0.96ab 0.030
饲料效率FE 1.48±0.05a 1.33±0.04b 1.34±0.03b 1.41±0.03ab 0.034
乳脂率Milk fat percentage/% 3.61±0.14 3.61±0.07 3.51±0.10 3.52±0.07 0.844
乳脂产量Milk fat yield/(kg/d) 1.32±0.05 1.19±0.05 1.19±0.03 1.27±0.04 0.095
乳蛋白率Milk protein percentage/% 3.25±0.03a 3.14±0.03b 3.21±0.03ab 3.26±0.03a 0.045
乳蛋白产量Milk protein yield/(kg/d) 1.19±0.03a 1.03±0.04b 1.09±0.03ab 1.18±0.04a 0.006
乳尿素氮Milk UN/(mg/dL) 10.86±0.51a 9.45±0.71ab 8.83±0.64bc 7.58±0.53c 0.005
体细胞数SCC/(×104个/mL) 24.70±4.35 31.40±3.03 24.80±2.11 21.80±3.67 0.249

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。表3至表5同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as Table 3 to Table 5.

2.2 低蛋白质饲粮中添加RPMet对奶牛血清生化指标的影响

由表3可知,与HC组相比,LC、LL组血清尿素氮含量差异不显著(P>0.05),LH组血清尿素氮含量显著降低(P<0.05)。各组之间血清总蛋白、白蛋白、球蛋白、葡萄糖、甘油三酯含量及谷丙转氨酶、谷草转氨酶活性均无显著差异(P>0.05)。
表3 低蛋白质饲粮中添加RPMet对奶牛血清生化指标的影响

Table 3 Effects of RPMet supplementation of low-protein diets on serum biochemical indices of dairy cows

项目
Items		 组别Groups P值
P-value
HC组 LC组 LL组 LH组
总蛋白TP/(mg/mL) 61.09±2.32 61.27±3.05 59.77±3.40 59.19±2.61 0.944
白蛋白ALB/(mg/mL) 39.01±2.51 39.57±2.20 40.34±2.60 38.68±2.73 0.968
球蛋白GLO/(mg/mL) 22.08±1.08 21.70±1.75 19.43±1.26 20.52±0.64 0.455
尿素氮UN/(mmol/L) 7.42±0.19a 6.99±0.23ab 6.26±0.46ab 6.02±0.38b 0.041
葡萄糖GLU/(mg/mL) 2.60±0.07 2.71±0.08 2.54±0.16 2.68±0.16 0.774
甘油三酯TG/(μmol/mL) 2.05±0.15 2.18±0.07 2.07±0.17 2.14±0.08 0.875
谷草转氨酶AST/(U/mL) 21.50±1.87 22.37±1.26 21.18±1.43 19.97±1.06 0.703
谷丙转氨酶ALT/(U/mL) 42.54±3.85 41.17±3.96 38.88±3.58 40.86±3.26 0.915

2.3 低蛋白质饲粮中添加RPMet对奶牛养分表观消化率的影响

由表4可知,与HC、LC组相比,LL组粗蛋白质表观消化率差异不显著(P>0.05),LH组粗蛋白质表观消化率显著提高(P<0.05)。与LC组相比,LL、LH组中性洗涤纤维表观消化率显著提高(P<0.05)。各组之间干物质、粗脂肪、酸性洗涤纤维、有机物表观消化率均无显著差异(P>0.05)。
表4 低蛋白质饲粮中添加RPMet对奶牛养分表观消化率的影响

Table 4 Effects of RPMet supplementation in low-protein diets on nutrient apparent digestibility of dairy cows%

项目
Items		 组别Groups P值
P-value
HC LC LL LH
干物质DM 88.31±0.83 89.17±0.58 88.60±0.76 88.41±0.20 0.780
粗蛋白质CP 65.76±1.27b 66.03±1.24b 67.49±1.36ab 70.41±0.36a 0.047
粗脂肪EE 59.86±4.58 64.29±2.20 58.97±1.84 61.69±2.14 0.596
中性洗涤纤维NDF 39.74±2.42ab 37.10±1.22b 42.49±1.53a 44.89±1.13a 0.031
酸性洗涤纤维ADF 15.43±1.54 14.17±0.73 16.84±0.80 16.21±0.77 0.326
有机物OM 68.11±0.93 69.73±0.22 70.30±0.97 71.39±0.69 0.061

2.4 低蛋白质饲粮中添加RPMet对奶牛瘤胃微生物蛋白含量的影响

由表5可知,各组之间瘤胃尿酸含量差异不显著(P>0.05)。与HC组相比,LC组瘤胃尿囊素、尿嘌呤衍生物、微生物蛋白含量显著降低(P<0.05),LL、LH组瘤胃尿囊素、尿嘌呤衍生物、微生物蛋白含量差异不显著(P>0.05);与LC组相比,LH组瘤胃尿囊素、尿嘌呤衍生物、微生物蛋白含量显著提高(P<0.05),HC、LL组瘤胃尿囊素、尿嘌呤衍生物、微生物蛋白含量差异不显著(P>0.05)。
表5 低蛋白质饲粮中添加RPMet对奶牛瘤胃微生物蛋白含量的影响

Table 5 Effects of RPMet supplementation in low-protein diets on rumen microbial protein contents of dairy cows

项目
Items		 组别Groups P值
P-value
HC LC LL LH
尿酸Uric acid/(mmol/d) 12.67±0.48 11.04±0.57 12.96±0.81 13.64±1.16 0.180
尿囊素Allantoin/(mmol/d) 307.67±18.01ab 273.73±18.91b 306.02±19.62ab 354.92±9.41a 0.038
尿嘌呤衍生物
Urinary PD/(mmol/d)		 316.63±17.64ab 283.14±17.27b 317.29±21.52ab 366.03±10.96a 0.037
瘤胃微生物蛋白MCP/(g/d) 1 430.88±95.68ab 1 251.62±91.67b 1 435.15±116.72ab 1 688.49±58.18a 0.042

2.5 低蛋白质饲粮中添加RPMet对牧场经济效益的影响

由表6可知,与HC组相比,LC、LL、LH组饲料成本分别下降4.39、3.56、2.55元/(d·头)。与HC组相比,LH组多盈利0.75元/(d·头);与LC组相比,LL、LH组分别多盈利2.83、8.03元/(d·头)。这说明低蛋白质饲粮中添加RPMet可以降低饲料成本,提高牧场经济效益。
表6 低蛋白质饲粮中添加RPMet对牧场经济效益的影响

Table 6 Effects of RPMet supplementation in low-protein diets on economic benefits of farm元/(d·头)

项目
Items		 组别Groups
HC LC LL LH
饲料成本Feed cost 63.15 58.76 59.59 60.60
牛奶收入Milk income 110.01 98.34 102.00 108.21
经济效益Economic benefits 46.86 39.58 42.41 47.61

3 讨论

3.1 低蛋白质饲粮中添加RPMet对奶牛产奶性能的影响

本试验中,在将奶牛饲粮粗蛋白质水平降低2%后,乳产量、4%乳脂校正乳产量、乳蛋白率、乳蛋白产量、饲料效率均显著下降;在低蛋白质饲粮中添加RPMet后,奶牛的产奶性能得到提高。蛋氨酸是反刍动物在泌乳期合成乳蛋白的第一限制性氨基酸,可以作为营养底物直接参与乳蛋白的合成[5];还可以作为甲基供体在肝脏-碳代谢和众多营养物质代谢过程中发挥重要作用[13]。饲粮中添加RPMet可以增加到达小肠的蛋氨酸数量,缓解氨基酸不足对产奶量造成的限制。马婷婷[14]在饲粮添加0.15%的N-羟甲基蛋氨酸钙,显著提高了奶牛乳产量、乳蛋白率,降低了乳尿素氮含量。孙华等[15]给高峰期荷斯坦奶牛早、中、晚各饲喂25 g的RPMet,显著提高了乳产量,极显著提高了乳蛋白率。孙雅璐[16]在奶山羊88%代谢蛋白质基础饲粮中添加1 g的RPMet,提高了奶山羊乳产量、4%乳脂校正乳产量、乳蛋白产量。Duan等[17]研究发现,补充Met可激活雷帕霉素靶蛋白复合物1(mTORC1)信号通路,从而影响乳蛋白的合成。本试验结果表明,在低蛋白质饲粮中添加RPMet可以提高奶牛产奶性能,改善乳品质,达到与常规蛋白质水平饲粮相同的生产性能。

3.2 低蛋白质饲粮中添加RPMet对奶牛血清生化指标的影响

血清生化指标是反映动物机体生理功能和病理变化的重要指标。血清尿素氮是反映机体内蛋白质和氨基酸利用的重要指标,可以反映体内尿素循环的情况。饲粮中过高粗蛋白质水平不会改善奶牛的产奶性能,当蛋白质的降解速度超过微生物利用氨合成微生物蛋白的速度,过多的氨会通过血液进入肝脏经过鸟氨酸循环形成尿素,反而会提高血清尿素氮和乳尿素氮含量[18]。安靖等[19]研究发现,与12.49%粗蛋白质水平饲粮相比,在10.25%粗蛋白质水平饲粮中添加过瘤胃赖氨酸(RPLys)和RPMet能够显著降低黔北麻山羊血浆尿素氮含量,提高血液氮利用效率。郭伟[20]研究发现,在低蛋白质饲粮中添加蛋氨酸、赖氨酸、精氨酸和苏氨酸,极显著降低了肉羊血清尿素氮含量。刘德强[8]研究发现,在奶牛饲粮添加0.127%的RPMet没有影响奶牛血清尿素氮含量,与试验结果不一致。分析其原因,本试验是在饲粮降低2%粗蛋白质水平之后添加的RPMet,前者在基础饲粮直接添加,原因可能与粗蛋白质水平差异以及RPMet不同包被形式的生物利用率有关。本试验结果表明,在奶牛低蛋白质饲粮中添加RPMet后,可以提高体内蛋白质代谢效率,降低血清尿素氮含量。

3.3 低蛋白质饲粮中添加RPMet对奶牛养分表观消化率的影响

养分表观消化率能够反映动物对养分的消化吸收与利用情况。相关研究表明,通过将合成氨基酸添加到饲粮中,可以达到与饲粮蛋白质在动物体内分解形成的氨基酸相似的利用率[21]。RPMet可通过物理保护有效减少在瘤胃中的降解,使蛋氨酸直接到达小肠吸收,提高小肠可吸收蛋氨酸的数量。同时,RPMet会有少部分在瘤胃被释放降解,含硫氨基酸可以改善瘤胃内环境,促进瘤胃中纤维分解菌和蛋白质分解菌的生长和繁殖[22]。苟红晶等[23]研究发现,滩羊饲粮中添加8 g的RPMet,显著提高了饲粮中粗蛋白质和中性洗涤纤维表观消化率。孙雅璐[16]在奶山羊88%代谢蛋白质基础饲粮中添加1 g的RPMet,能够显著提高粗蛋白质、中性洗涤纤维表观消化率。本试验结果表明,在低蛋白质饲粮中添加RPMet,提高了奶牛粗蛋白质和中性洗涤纤维表观消化率,与以上试验结果一致。

3.4 低蛋白质饲粮中添加RPMet对奶牛瘤胃微生物蛋白含量的影响

反刍动物60%~70%的可代谢蛋白质由瘤胃微生物蛋白提供,因此微生物蛋白是反刍动物可代谢蛋白质的重要来源,其含量由瘤胃中氨利用效率所决定,同时间接反映瘤胃菌群数量和活性[24]。反刍动物将饲粮中的蛋白质降解为氨和小肽,被微生物利用合成更易吸收的微生物蛋白。张仔堃等[25]研究发现,奶牛饲粮中添加RPMet和稀土的不同组合,均显著提高了瘤胃微生物蛋白含量。高红建[26]研究发现,在饲粮中添加RPMet,其降解部分可改善绵羊瘤胃发酵,促进瘤胃微生物蛋白合成。韩占强等[27]研究发现,饲粮中添加RPMet能够显著降低奶牛瘤胃中氨态氮含量。瘤胃液中氨态氮含量降低,表明瘤胃微生物氨态氮的利用提高,利于瘤胃微生物蛋白合成。本试验结果表明,在低蛋白质饲粮中添加RPMet,提高了奶牛瘤胃微生物蛋白含量,与以上试验结果一致。

4 结论

低蛋白质饲粮中添加0.102%的RPMet对奶牛产奶性能无负面影响,可降低乳中和血清中尿素氮含量,提高粗蛋白质和中性洗涤纤维表观消化率,提高瘤胃微生物蛋白含量,提高牧场经济效益。

参考文献

原文顺序 | 文献年度倒序 | 文中引用次数倒序
[1]
山东省饲料行业协会. 山东:推进饲用豆粕减量谨防进口豆粕成“瓶颈”[J]. 中国饲料, 2023(22):53-55.

Shandong Feed Industry Association. Shandong:promote the reduction of soybean meal for feed,beware of imported soybean meal becoming a “bottleneck”[J]. China Feed, 2023(22):53-55. (in Chinese)

[2]
黄保续. 持续深入推进饲用豆粕减量替代[N]. 农民日报.2024-04-01(006).

HUANG B X, Continue to further promote the reduction and substitution of soybean meal for feed[N]. Farmer's Daily,2024-04-01(006).

[3]
李胜利, 姚琨, 刘长全, 等. 2023年度奶牛产业与技术发展报告[J]. 中国畜牧杂志, 2024, 60(3):338-341.

LI S L, YAO K, LIU C Q, et al. 2023 annual dairy industry and technology development report[J]. Chinese Journal of Animal Husbandry,2024, 60(3):338-341. (in Chinese)

[4]
鲁宁, 张桂杰, 谯仕彦. 猪低蛋白质低氮排放日粮研究进展[J]. 猪业科学, 2010, 27(5):42-47.

LU N, ZHANG G J, QIAO S Y. Research progress on low-protein and low-nitrogen emission diets for pigs[J]. Swine Industry Science, 2010, 27(5):42-47. (in Chinese)

[5]
CARDOSO F F, DONKIN S S, PEREIRA M N, et al. Effect of protein level and methionine supplementation on dairy cows during the transition period[J]. Journal of Dairy Science, 2021, 104(5):5467-5478.

[6]
ZHOU Y, ZHOU Z, PENG J, et al. Methionine and valine activate the mammalian target of rapamycin complex 1 pathway through heterodimeric amino acid taste receptor (TAS1R1/TAS1R3) and intracellular Ca2+ in bovine mammary epithelial cells[J]. Journal of Dairy Science, 2018, 101(12):11354-11363.

[7]
王剑飞. 过瘤胃蛋氨酸在奶牛生产中的应用[J]. 饲料博览, 2016(2):21-24.

WANG J F. Application of rumen bypass methionine on dairy production[J]. Feed Review, 2016(2):21-24. (in Chinese)

[8]
刘德强. 过瘤胃蛋氨酸对奶牛泌乳期生产性能、养分消化率、血清生化指标的影响[D]. 硕士学位论文. 邯郸: 河北工程大学,2023:10.

LIU D Q. Effects of supplemental rumen-protectedmethionine on production performance,nutrient digestibility and serum parameters of lactation cow[D]. Master's Thesis. Handan: Hebei University of Engineering,2023:10. (in Chinese)

[9]
张成喜, 刘吉山, 孙国强. 过瘤胃蛋氨酸对奶牛血液生化指标和养分消化率的影响[J]. 中国饲料, 2017(16):20-23.

ZHANG C X, LIU J S, SUN G Q. Effect of rumen methionine on blood biochemical indexes and nutrient digestibility of dairy cows[J]. China Feed, 2017(16):20-23. (in Chinese)

[10]
朱雯. 粗料来源对奶牛乳蛋白前体物生成与生产性能的影响与机制研究[D]. 博士学位论文. 杭州: 浙江大学,2013:39-69.

ZHU W. Effects of forage sources on milk protein precursors and lactation performance in dairy cows and approach to the mechanism[D]. Ph.D.Thesis. Hangzhou: Zhejiang University,2013:39-69. (in Chinese)

[11]
张丽英. 饲料分析及饲料质量检测技术[M]. 4版. 北京: 中国农业大学出版社, 2016.

ZHANG L Y. Feed analysis and feed quality testing technology[M]. 4th ed. Beijing: China Agricultural University Press, 2016. (in Chinese)

[12]
阳伏林, 王虎成, 郭旭生, 等. 用尿中嘌呤衍生物估测瘤胃微生物蛋白产量的研究进展[J]. 草业学报, 2008, 17(1):121-129.

YANG F L, WANG H C, GUO X S, et al. Review of purine derivatives in urine to estimate rumen microbial protein production[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2008, 17(1):121-129. (in Chinese)

[13]
PALOMBO V, ALHARTHI A, BATISTEL F, et al. Unique adaptations in neonatal hepatic transcriptome,nutrient signaling,and one-carbon metabolism in response to feeding ethyl cellulose rumen-protected methionine during late-gestation in Holstein cows[J]. BMC Genomics, 2021, 22(1):280.

[14]
马婷婷. N-羟甲基蛋氨酸钙水平对泌乳期奶牛瘤胃发酵、生产性能及血清生化指标的影响[D]. 硕士学位论文. 扬州: 扬州大学, 2016.

MA T T. Effects of N-hydroxymethyl methionine calcium on rumen fermentation,performances and serum biochemical parameters of lactating dairy cows[D]. Master's Thesis. Yangzhou: Yangzhou University, 2016. (in Chinese)

[15]
孙华, 张晓明, 王欣, 等. 过瘤胃保护蛋氨酸对奶牛生产性能的影响及经济效益分析[J]. 中国奶牛, 2010(11):7-11.

SUN H, ZHANG X M, WANG X, et al. Effect of supplementing rumen protected methionine on milk performance of dairy cow and economic benefits analysis[J]. China Dairy Cattle, 2010(11):7-11. (in Chinese)

[16]
孙雅璐. 蛋氨酸、 赖氨酸补饲对奶山羊泌乳性能及氮利用效率的影响研究[D]. 硕士学位论文. 杭州: 浙江大学, 2020.

SUN Y L. Effects of methionine and lysine supplementation on lactation performance and nitrogen utilization efficiency of dairy goats[D]. Master's Thesis. Hangzhou: Zhejiang University, 2020. (in Chinese)

[17]
DUAN X Y, LIN Y, LV H, et al. Methionine induces LATl expression in dairy cow mammary gland by activating the mTORC1 signaling pathway[J]. DNA and Cell Biology, 2017, 36(12):1126-1133.

[18]
王翀, 刘建新, 朱启, 等. 奶牛乳尿素氮产生机制及日粮蛋白和能量对其影响分析[J]. 饲料研究, 2006(6):39-42.

WANG C, LIU J X, ZHU Q, et al. Mechanism of milk urea nitrogen production and its relation with protein and energy level in diets for dairy cattle[J]. Feed Research, 2006(6):39-42. (in Chinese)

[19]
安靖, 马政发, 韩娥, 等. 低蛋白饲粮添加氨基酸对黔北麻羊血液代谢和瘤胃发酵参数的影响[J]. 饲料工业, 2023, 44(5):89-96.

AN J, MA Z F, HAN E, et al. Effects of low protein diet with amino acid supplementation on blood metabolism and rumen fermentation parameters of Qianbeima goats[J]. Feed Industry, 2023, 44(5):89-96. (in Chinese)

[20]
郭伟. 低蛋白饲粮中补充过瘤胃氨基酸对肉羊生长性能、屠宰性能和消化性能的影响[D]. 硕士学位论文. 邯郸: 河北工程大学, 2019.

GUO W. Effects of supplemental rumen protected amino acids in low-protein diets on growth performance,slaughter performance and nutrient digestibility of mutton sheep[D]. Master's Thesis. Handan: Hebei University of Engineering, 2019. (in Chinese)

[21]
叶翔杨, 王丽, 杨雪芬, 等. 低蛋白日粮在养猪生产中的应用研究进展[J]. 中国畜牧杂志, 2022, 58(11):27-32.

YE X Y, WANG L, YANG X F, et al. Research progress on the application of low protein diet in pig production[J]. Chinese Journal of Animal Science, 2022, 58(11):27-32. (in Chinese)

[22]
黄杰, 马婷婷, 陈志远, 等. N-羟甲基蛋氨酸钙水平对泌乳奶牛生产性能、瘤胃发酵和营养物质消化的影响[J]. 草业科学, 2020, 37(8):1598-1607.

HUANG J, MA T T, CHEN Z Y, et al. Effects of N-hydroxymethyl methionine calcium on production performance and rumen fermentation of lactating dairy cows[J]. Pratacultural Science, 2020, 37(8):1598-1607. (in Chinese)

[23]
苟红晶, 高宪儒. 日粮添加过瘤胃蛋氨酸对肉羊生长性能、养分消化率及血液生化指标的影响[J]. 饲料研究, 2021, 44(7):21-24.

GOU H J, GAO X R. Effect of adding rumen-protected methionine in diet on growth performance,nutrient digestibility and blood biochemical indexes of mutton sheep[J]. Feed Research, 2021, 44(7):21-24. (in Chinese)

[24]
甘水燕, 刘红山, 裴成芳, 等. 低精料舍饲育肥条件下牦牛与黄牛生长性能、养分消化、瘤胃发酵和血液生理指标的对比研究[J]. 动物营养学报, 2023, 35(1):369-379.

GAN S Y, LIU H S, PEI C F, et al. Comparison study of growth performance,nutrient digestion,rumen fermentation and blood physiological indexes between yaks (Bos grunniens) and cattle (Bos taurus) under low-concentrate barn fattening[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2023, 35(1):369-379. (in Chinese)

[25]
张仔堃, 刘锡武, 李美玉, 等. 稀土和过瘤胃蛋氨酸不同组合对奶牛瘤胃微生物蛋白产量与养分消化率的影响[J]. 饲料研究, 2020, 43(7):13-16.

ZHANG Z K, LIU X W, LI M Y, et al. Effect of combination of rare earth and rumen-protected methionine on rumen microbial protein production and nutrient digestibility of dairy cows[J]. Feed Research, 2020, 43(7):13-16. (in Chinese)

[26]
高红建. 氮-羟甲基蛋氨酸钙对绵羊瘤胃代谢及营养物质消化代谢的影响[D]. 硕士学位论文. 北京: 中国农业科学院, 2002.

GAO H J. Effects of N-hydroxymethyl-DL-methionine-Ca (N-HMM-Ca) on ruminal fermentation and nutrient digestion and metabolism in sheep[D]. Master's Thesis. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2002. (in Chinese)

[27]
韩占强, 林英庭, 赵发盛, 等. 不同过瘤胃蛋氨酸对奶牛pH和氨态氮的影响[J]. 饲料研究, 2008(7):52-55.

HAN Z Q, LIN Y T, ZHAO F S, et al. Effect of different rumen methionine on pH and ammonia nitrogen in dairy cows[J]. Feed Research, 2008(7):52-55. (in Chinese)

Options
文章导航

/

〈 〉

    联系我们

  • 地址：北京市海淀区圆明园西路2号
    　　　中国农业大学动科动医大楼153室
  • 邮编：100193
  • 电话：010－62817823
  • 网址：http://www.chinajan.com
  • E-mail：cjan@chinajan.com
京公网安备 11010802041926号    京ICP备17050989号-2