热处理如何改变豆粕蛋白在瘤胃中的降解及其后续影响

在瘤胃中，豆粕中的大部分蛋白质会在数小时内被微生物降解。释放的氮用于构建微生物蛋白，只有未被降解的蛋白质才能以奶牛可吸收的氨基酸形式进入小肠。热处理是改变这种分解方式的一种方法，因此广泛应用于豆粕。

其机制部分是化学反应。当施加热量时，还原糖（可能存在于豆粕中或额外添加）会与游离氨基发生反应。最著名的反应是美拉德反应，其中糖与赖氨酸的ε-氨基结合，形成抵抗微生物酶的较大结构。在受控条件下，这些键在皱胃和小肠的酸和酶作用下会再次断裂，从而仍能释放氨基酸。S Lu于2024年进行的一项研究报告称，热处理可以保护饲料蛋白免受瘤胃微生物降解，从而使更多氨基酸可用于小肠消化。^[1] 这项研究支持了这一方向，但并非适用于所有豆粕的固定比例。加热条件和饲料基质决定了效果的强弱。

Cropenta 洞察

对于比较热处理大豆产品的营养师来说，最有用的问题不是有多少蛋白质逃脱了瘤胃，而是有多少蛋白质随后被消化。瘤胃降解和肠道消化率是独立的衡量指标，应与假定的通过率一起解读。体外试验可能高估美拉德反应保护蛋白质的瘤胃保护作用，因此体内数据仍然是更可靠的比较基础。

热度并非越高越好

减缓瘤胃降解的同一反应也可能使赖氨酸无法被动物利用。过度处理后，总赖氨酸可能保持不变，而活性赖氨酸（带有游离ε-氨基的赖氨酸）却会下降。因此，仅报告总赖氨酸的饲料分析可能会掩盖可用蛋白质的损失。过度处理会降低瘤胃降解和肠道消化率，因此仅凭较低的降解值并不能表明提供了更多可用蛋白质。

来自其他作物的证据以不同的形式显示了同样的权衡。一项关于油菜籽及其粕的研究发现，热处理降低了大多数营养物质的瘤胃降解率，特别是粗蛋白和粗脂肪。^[2] 这是一种不同的原材料，结果不能在没有自身数据的情况下直接应用于豆粕。

同时解读降解和消化率

瘤胃蛋白质行为通常用体内尼龙袋动力学描述。可溶性部分、可洗涤但不溶性部分、潜在可降解部分和不可降解部分描述了蛋白质，每小时降解率描述了可降解部分分解的速度。有效降解率和瘤胃未降解蛋白（RUP）则取决于假定的分数通过率Kp，该通过率是根据采食量和产奶量估算得出的，而非在尼龙袋中测量。因此，RUP值只有在相同Kp下计算时才具有可比性。

高RUP不等于可用蛋白质。逃离瘤胃的蛋白质仍需在小肠中消化。这通过在装有十二指肠瘘管的奶牛中进行的移动尼龙袋技术来测量。高RUP与低肠道消化率相结合会提供很少的可用蛋白质，这就是热处理产品需要同时考虑这两个值的原因。

实验数据与配方值

降解和消化率测量值表征了饲料成分的特性。配方值是根据这些测量值计算出来的。荷兰DVE/OEB系统、德国nXP/RNB系统、INRA PDI和CNCPS可代谢蛋白等系统将相同的测量值转换为不同的值，这些值会随着假定通过率的变化而变化。因此，评估是基于测量值的计算，而非独立的动物结果，应根据基础降解和消化率数据进行核查。

这对饲料厂意味着什么

在实践中，一批饲料的热处理历史很少能在标明的粗蛋白数据中体现出来。温度、水分、时间以及豆粕中可用的糖都会影响美拉德反应的进行程度，因此两批分析相似的饲料在瘤胃中的表现可能不同。在使用热处理大豆调节过瘤胃蛋白供应时，检查活性赖氨酸以及总赖氨酸，并索取按规定通过率计算的降解和消化率数据，可为比较提供更清晰的基础。

技术摘要

热处理可通过美拉德型键合降低豆粕蛋白的瘤胃降解，这可能增加小肠中氨基酸的可用份额。过度加热会降低活性赖氨酸和肠道消化率。瘤胃降解、RUP和消化率必须在相同的假定通过率下进行综合评估，配方值是根据这些测量值计算得出的。

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