过瘤胃蛋白如何影响奶牛氮利用效率

一份日粮在纸面上可能看起来很平衡，但仍有大量氮随粪便排出。在高产奶牛中，瘤胃微生物未捕获的粗蛋白部分主要通过尿液流失，而逃逸瘤胃的蛋白质仅在小肠能消化时才有价值。饲喂量与奶牛实际利用量之间的差距，决定了奶牛氮利用效率的成败。实际问题不仅仅是日粮中含有多少过瘤胃蛋白，更重要的是过瘤胃蛋白是如何被保护的，以及有多少在肠道层面依然可用。

Cropenta 洞察

DVE/OEB和nXP/RNB等蛋白质评估系统描述了相同的原理：瘤胃不可降解蛋白（RUP）是根据假定通过率计算得出的，其有效性取决于肠道消化率。因此，如果保护方法降低了可消化部分，即使过瘤胃成分显示出较高的RUP值，也可能无法提供足够的代谢蛋白。评估应始终将降解数据与肠道消化率和潜在的通过率假设结合起来。

瘤胃可降解蛋白与不可降解蛋白为何必须平衡

瘤胃可降解蛋白（RDP）促进微生物蛋白合成；微生物利用可降解蛋白和可发酵能量来构建微生物蛋白，这成为奶牛主要的氨基酸来源。瘤胃不可降解蛋白（RUP，也称UDP或过瘤胃蛋白）离开瘤胃并在小肠中消化。当常规饲料提供的RDP超过瘤胃菌群的捕获能力时，多余的RDP会被吸收为氨，并以尿素形式排出。在总粗蛋白摄入量相同的情况下，饲喂更多过瘤胃蛋白可以改变部分这种流动，但这仅在过瘤胃部分可消化的情况下才有效。最近一项荟萃分析评估了乳中尿素氮作为奶牛蛋白质饲喂和氮利用效率的指标，支持其作为监测工具的使用，同时也表明其解释取决于日粮和动物因素^[1]。

保护方法决定哪些物质能到达小肠

有几种方法可以处理蛋白质来源，使其被瘤胃微生物降解的量减少：热处理、与还原糖的美拉德反应、木质素磺酸盐处理，以及历史上曾用的甲醛处理。每种方法都会改变降解和肠道消化率，两者不能分开判断。在美拉德反应中，带有自由醛基或酮基的还原糖与自由氨基（特别是赖氨酸的ε-氨基）反应，通过席夫碱和阿马多里产物形成黑色素。如果控制得当，这会使蛋白质对瘤胃微生物具有抵抗力，而皱胃和小肠中的酸和酶仍能释放氨基酸；过度反应会破坏赖氨酸，降低消化率和适口性。

这就是为什么单独的RUP高值意义不大。RUP是根据假定通过率（Kp）下测得的降解特性计算的，而不是从完全孵育后剩余的蛋白质中计算的。比较RUP值时必须在相同的Kp下进行，因为Kp是根据采食量和产奶量估算的，而不是在袋中测量的。

降解动力学与肠道消化率共同作用

瘤胃尼龙袋体外培养法通过可溶性部分、可洗涤但不可溶部分、潜在可降解部分、不可降解部分以及分级降解速率Kd来描述蛋白质来源。有效降解和RUP源于可降解部分、Kd和假定的Kp。肠道消化率是独立的：它衡量瘤胃不可降解蛋白在小肠中被消化的比例，例如通过对装有十二指肠瘘管的奶牛使用移动尼龙袋技术进行测量。高RUP但低肠道消化率提供的可用蛋白质很少，而过度加工会同时降低降解和消化率。

方法选择也与氨基酸供应相互作用。结合赖氨酸的热处理和糖处理会使总赖氨酸保持不变，而反应性赖氨酸下降，因此组成和热指标不能替代测量的氨基酸消化率。对于配方而言，这是计算的代谢蛋白值与奶牛实际氨基酸供应之间的区别。

奶牛层面证据显示了什么

田间和调查证据指向同一个方向：奶牛和牛群之间的氮利用率差异很大。在一项与氮利用相关的奶牛层面因素研究中，以牛奶和肉类中氮的产出除以氮的摄入量来定义的氮利用效率，在饲喂条件相似的动物之间存在差异，这表明仅仅日粮层面的调整并不能解释所有变异^[2]。在保持必需氨基酸供应充足的同时降低粗蛋白含量，与泌乳奶牛更好的氮利用效率和更低的尿氮排泄相关^[3]。基于豆科青贮饲料的低蛋白日粮也已针对生产性能、代谢和氮利用效率进行了研究，其结果取决于饲草的蛋白质质量和补充策略^[4]。

这些发现并不意味着添加过瘤胃蛋白会自动提高效率。它们意味着，当RDP过量供应得到纠正且过瘤胃部分消化良好时，更多的摄入氮可以保留在牛奶中而不是排出体外。反之亦然：消化率差的过瘤胃来源会增加粪氮，而不会改善氮保留。

如何在实践中评估受保护的蛋白质来源

请索取在活体奶牛中按规定方案测量的降解数据，并说明通过率，以及体内测量的肠道消化率。对体外蛋白质降解测试持谨慎态度，因为它们与热保护和美拉德保护蛋白质的体内测量相关性较差，并倾向于夸大瘤胃保护作用。在比较成分之前，检查评估系统是否应用了相同的Kp假设。最后，请记住，对成分的实验性表征并非饲喂试验：降解和消化率研究表征的是物质，而产奶量反应需要单独的动物生产性能数据。

在此背景下，Cropenta在其蛋白质解决方案系列中提供过瘤胃大豆蛋白MP和过瘤胃菜籽蛋白MP。据报道，过瘤胃大豆蛋白MP在假定通过率为6%/h时，RUP超过80%，降解率约为1%/h，瘤胃不可降解蛋白的肠道消化率接近100%。过瘤胃菜籽蛋白MP在6%/h时，RUP约为80%，降解率约为1.4%/h，肠道消化率约为90%。这些数字说明了为什么RUP应始终与假定通过率和肠道消化率一起解读。

技术摘要

奶牛的氮利用效率取决于微生物蛋白合成RDP与小肠可消化的过瘤胃部分的平衡。RUP是根据假定通过率计算的值，必须与肠道消化率一起解读。保护方法、反应性赖氨酸损失和过度加工都会影响实际可用的可消化过瘤胃蛋白，即使在相似的饲喂条件下，奶牛个体间的氮利用率也存在差异。

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