奶牛的氨基酸營養(yǎng)

文 / 安迪蘇生命科學制品（上海）有限公司

自NRC 2001年發(fā)布奶牛的營養(yǎng)需要量以來，奶牛日糧配方就不再僅為了滿足傳統(tǒng)的蛋白質需要，同時至少需要對日糧的首要限制性氨基酸——蛋氨酸和賴氨酸進行平衡。在開發(fā)氨基酸供應亞模型時所采用的嚴謹方法，以及隨后對氨基酸需要量的推薦進一步充實了“理想蛋白質”的原理?，F(xiàn)在已經(jīng)可以實現(xiàn)奶牛日糧配方在確保日糧蛋白質得到有效利用的同時，優(yōu)化產(chǎn)奶量及乳成分——特別是乳蛋白。這樣就可使奶牛養(yǎng)殖者有機會通過少量增加飼料成本，生產(chǎn)出價值更高的產(chǎn)品以獲得更好的投入產(chǎn)出比。此外，某些“潛存”的益處同樣也可以為奶牛場帶來效益。飼喂氨基酸平衡日糧也能對某些代謝紊亂起到預防作用，對能量平衡有正面影響，并由此而使繁殖性能得以改善。

1 氨基酸營養(yǎng)的益處

很多文獻綜述性都總結了增加日糧中可代謝賴氨酸和蛋氨酸的益處（NRC2001，Rulquin和Verite 1993，Sloan 1997）。奶牛氨基酸營養(yǎng)的是確認可能限制乳蛋白合成的氨基酸，在日糧中增加這些氨基酸的含量就能促進乳蛋白的合成和提高所有可吸收的氨基酸（可代謝蛋白——MP）的利用效率。在絕大多數(shù)日糧情況下，首要的2個限制性氨基酸是蛋氨酸和賴氨酸（NRC 2001）。蛋氨酸幾乎總是第一限制性氨基酸，賴氨酸為第二限制性氨基酸，或幾乎與蛋氨酸同等短缺，或者當?shù)鞍彼岬墓吭黾?0%時成為限制性必需氨基酸。

在北美日糧中，當玉米及一些玉米副產(chǎn)品或酒糟類谷物是唯一的谷物類飼料時，在可代謝蛋白中賴氨酸和蛋氨酸的水平需要同時得以提高以確保效果。當日糧中的玉米是主要的谷物來源，豆粕是主要的蛋白質來源時，通常每頭奶牛每增加5～10 g可代謝蛋氨酸即可增加30～70 g的乳蛋白。賴氨酸和蛋氨酸之后的限制性氨基酸仍然未確定。一些試驗結果顯示，組氨酸可能是第三限制性氨基酸，特別是在沒有血粉飼喂的情況下。

然而，限制性氨基酸順序確定的實際意義在當今仍然是一個學術問題。用現(xiàn)有的飼料原料，即使要滿足動物對賴氨酸和蛋氨酸預計需要量的90%仍然是較為困難的。除非蛋氨酸和賴氨酸水平能夠得到進一步提高，否則蛋氨酸或賴氨酸的效果是不會受到其它限制性氨基酸的影響。

1.1 提高產(chǎn)奶性能

Garthwaite等（1998年）總結了已發(fā)表的有關增加日糧中賴氨酸和蛋氨酸含量的飼喂試驗。7 個試驗分別在產(chǎn)犢后即開始或在泌乳期的第2～3 周開始并持續(xù)至少120 天。每天產(chǎn)奶量平均增加1.5 磅（680 g），乳蛋白每天增加80 g，乳蛋白含量平均增加0.16個百分點。在類似的5 個試驗中，在妊娠期最后3 周和泌乳前期日糧中同樣增加可代謝賴氨酸和蛋氨酸含量，結果顯示每天產(chǎn)奶量增加了5 磅（2.27 kg），乳蛋白增加了112 g，乳蛋白含量增加了0.09 個百分點。在這5個試驗中，每天乳脂產(chǎn)量增加了115 g，乳脂含量增加了0.10 個百分點。這些結果顯示，平衡日糧中賴氨酸和蛋氨酸的原理同樣可以應用于干奶期（妊娠后期）的日糧，從而在泌乳期獲得最大的效益。

1.2 提高可代謝蛋白的利用效率

通過平衡日糧的賴氨酸和蛋氨酸來提高可代謝蛋白的利用效率是增加獲利的根本原因。一般來說，奶牛的其它氨基酸都是過量供應，因而當限制性氨基酸供應量增加時，新的乳蛋白分子得以合成，從而減少了其它氨基酸的含量。從理論上解釋則是提高了可代謝蛋白的利用效率。此外，如果僅僅依靠可代謝蛋白來估測氨基酸需要量，計算顯示實際產(chǎn)奶量在90%的情況下都低于可代謝蛋白允許的產(chǎn)量（NRC 2001）。Schwab（2004年）研究顯示，用于乳蛋白合成的可代謝蛋白的總體利用效率僅為0.64，而NRC的數(shù)值為0.67，當日糧配方考慮到賴氨酸和蛋氨酸的平衡之后，則可代謝蛋白的利用率要高于0.67。

如果認為可代謝蛋白轉化為乳蛋白的效率為0.67，則應注意賴氨酸和蛋氨酸在可代謝蛋白中的含量。可代謝蛋白利用率低將對產(chǎn)奶產(chǎn)生一定的影響。一頭奶牛每天生產(chǎn)40 kg含乳蛋白3%的牛奶，如果總的可代謝蛋白的利用率從0.67降為0.60，乳蛋白的產(chǎn)量預計降低10%（120 g）。120 g乳蛋白的損失等同于少產(chǎn)2 kg牛奶，同時，牛奶的乳蛋白含量也降低0.15 個百分點。Piepenbrink等（1999年）和McLaughlin等（2002年）的研究都證明了平衡日糧氨基酸的重要性。Piepenbrink等（1999年）用富含蛋氨酸的日糧飼喂奶牛，并用重復拉丁方設計研究了奶牛對增加賴氨酸供應劑量的反應。乳蛋白合成是以線性方式增加的，最佳的效果來自于每天增加34 g可代謝賴氨酸供應，結果是生產(chǎn)額外的173 g乳蛋白（2.72 kg牛奶和增加0.2%的乳蛋白）。在沒有任何賴氨酸補飼、氨基酸不平衡的日糧組，用于乳蛋白合成的效率僅為0.53。采食量沒有變化，因而在最佳水平的賴氨酸的補飼組，可代謝蛋白的利用效率提高到0.67。同樣，MaLaughlin等（2002年）作了一個類似試驗，增加可代謝賴氨酸供應量49.5 g，每天乳蛋白產(chǎn)量提高了217 g（提高2.04 kg牛奶和0.27 個百分點的乳蛋白含量）。

這些結果表明，當只將可代謝蛋白作為唯一的實體來確定氨基酸供應量時，事實上并沒有考慮到可能的限制性氨基酸，因而產(chǎn)奶性能的可預測性也較差。Schwab（2004年）比較了將可代謝蛋白、可代謝賴氨酸和蛋氨酸作為產(chǎn)奶量、乳蛋白的預測因子?？纱x蛋白在用于預測產(chǎn)奶量時較為準確（r2=0.65），在預測乳蛋白上更好（r2=0.74）。一般都會認為乳蛋白會有更好的相關性，因為投入和產(chǎn)出都是蛋白質的形式。與可代謝蛋白相比，可代謝蛋氨酸的供應更適用于預測產(chǎn)奶量（r2=0.76）和乳蛋白（r2=0.81）。然而，可代謝賴氨酸的供應被證明在預測產(chǎn)奶量和乳蛋白時是最佳的，其r2都在0.9以上的。這個分析也顯示，為了提高產(chǎn)奶性能預測的準確性，應至少先考慮首要的2 個限制性氨基酸。如果在設計日糧配方時也朝這個方向傾斜，將會減少在預測產(chǎn)奶性能方面的誤差。如果在日糧配方上繼續(xù)只考慮可代謝蛋白而不考慮可代謝賴氨酸和蛋氨酸，不僅奶牛的產(chǎn)奶性能得不到最大的發(fā)揮，而且對產(chǎn)奶的預測也不會準確，牛奶的乳蛋白和乳脂含量也不能得到提高，從而減少了出售牛奶所獲取的利潤。

廢除常規(guī)的日糧配方方法，改用增加可代謝賴氨酸和蛋氨酸進行配方，不僅可以使日糧原有蛋白質水平由18%或更高降低到16.5%～17.5%，而且不會影響產(chǎn)奶量，同時仍可提高乳成分。

1.3 提高飼料利用率

當日糧賴氨酸和蛋氨酸平衡之后，不僅可代謝蛋白的利用率得到提高，同時總的飼料利用效率也得以提高。Hutjens（2005年）提出了一個以評定飼料利用效率為目的的計算方法，該計算結果也能作為確定飼料利用效率的一個指標。該方法是以采食的每磅干物質飼料所能生產(chǎn)3.5%校正乳（磅）來表示。但在對乳蛋白產(chǎn)量的影響同等重要時，他提出了另外一個更合適的、并能同時校正乳蛋白和乳脂的指標：3.5%校正乳脂和乳蛋白的奶產(chǎn)量=（12.82脂肪的量）+（7.13乳蛋白的量）+（0.323牛奶的量），單位為磅。

Garthwaite等（1998年）的7 個泌乳前期產(chǎn)奶性能試驗的結果顯示，平均飼料利用率提高了0.08（從1.85提高到1.93）。

1.4 減少代謝紊亂

高的飼料利用率本身并不一定就是一個健康日糧好的指標，如果它的代價是過快地消耗體組織的能量儲備，并由此而導致代謝紊亂和延遲或損害奶牛的繁殖。但是當日糧的可代謝賴氨酸和蛋氨酸平衡之后，由于提高了對可代謝蛋白的利用率，減少了將過量氨基酸轉化為尿素所需要的能量，從而可以將更多的能量用于生產(chǎn)。對提高飼料利用率特別是能量水平的更進一步的解釋是其可能與蛋氨酸在代謝中的其它作用有關，而不僅僅簡單看成是乳蛋白合成的組成成分之一。

蛋氨酸長期以來一直被認為通過其作為甲基供體的能力而對肝臟代謝具有有益的作用。一系列的試驗都證明了蛋氨酸在肝臟代謝中所起的作用（Bauchart等，1998年）。蛋氨酸在合成載脂蛋白B過程中起著關鍵的作用，載脂蛋白B是合成超低密度脂蛋白（VLDL）的基本成分，而VLDL在肝臟中負責將甘油三酯排放到周邊組織中。Durand在1992年的文章中描述了蛋氨酸和賴氨酸的這一作用機理。他們測定了整個肝臟在灌注額外賴氨酸和蛋氨酸之前和之后凈的超低密度脂蛋白的出現(xiàn)或者消失。在灌注前和灌注后是負平衡，而在灌注期間達到了正的平衡?，F(xiàn)在提出的假設是，該效果是由蛋氨酸在3 個不同層次所起的作用而產(chǎn)生的。首先，蛋氨酸是合成載脂蛋白B的基本構建單位。其次，蛋氨酸還參與了基因的表達或載脂蛋白B合成時信息RNA的翻譯。最后，蛋氨酸還可作為甲基供體而有利于肝臟超低密度脂蛋白親水膜—卵磷脂的合成。其主要效果是減少肝臟脂肪沉積的危險，避免諸如脂肪肝和酮病的出現(xiàn)。

2 個在泌乳第4～6 周的試驗表明，奶牛到產(chǎn)犢時飼喂至肥胖，在泌乳開始之后飼喂限制能量的日糧。50%奶牛補飼賴氨酸和蛋氨酸，對生產(chǎn)性能的促進是顯著的，如提高產(chǎn)奶量2.5 kg，提高乳蛋白2.5 g/kg，總共增加乳成分超過250 g/天。第2 個試驗中，在提高產(chǎn)奶性能的同時在試驗的第2 周也顯著降低了循環(huán)中的酮體水平。這些都證明，增加賴氨酸和蛋氨酸的供應能夠減少代謝紊亂的出現(xiàn)。

1.5 提高繁殖性能

傳統(tǒng)經(jīng)驗證明，在泌乳前期對任何一個日糧的調整如果能夠減少代謝紊亂和提高奶牛的能量水平就能對奶牛繁殖性能產(chǎn)生潛在的正面影響（Santos等2005年）。Robert等（1996年）觀察到動物更好的子宮復原（動物在產(chǎn)后第45 天子宮恢復到正常大小的百分比）。這樣就減少了每次受孕所需要的人工授精次數(shù)，但統(tǒng)計分析差異不顯著。他們同時每3 天也測定了泌乳前期112 天牛奶中黃體脂酮的水平，結果顯示奶牛飼喂平衡賴氨酸和蛋氨酸的日糧在每次成功排卵前黃體脂酮的水平都高于對照組，通常這被認為是有利于排卵的。在人工授精后連續(xù)5 天測定黃體脂酮，顯示其水平也較高。高的黃體酮水平被認為是一個有利于胚胎成功著床的因素。Thiaucourt（1996年）通過生產(chǎn)試驗（53 個農(nóng)場，2000 頭奶牛）也證明，飼喂富含賴氨酸和蛋氨酸日糧，奶牛首次授精和產(chǎn)犢的時間可以縮短5 天（P<0.1）。

通過平衡日糧氨基酸促進奶牛繁殖性能的其它原因還包括在不影響產(chǎn)奶性能的前提下降低日糧的蛋白質含量，可以降低奶牛血液中尿素的水平?，F(xiàn)在已經(jīng)被廣泛接受的事實是，高產(chǎn)奶牛的血漿、血清和牛奶中尿素氮的含量與受孕率成負相關（Butler等，1996年；Ferguson等，1993年；Santos ，2005年）。Elrod等（1993年）研究發(fā)現(xiàn)，飼喂過量的瘤胃不可降解蛋白或者瘤胃可降解蛋白降低了青年奶牛在發(fā)情期第7 天子宮的pH值，飼喂過量的可降解蛋白通常與更低的受胎率相關。

1.6 對免疫反應的作用

蛋氨酸和賴氨酸對奶牛免疫的作用仍處于推測階段。用綿羊血紅細胞注射雛雞試驗顯示，含硫氨基酸水平是確定免疫反應的一個重要因素。同樣，對剛送抵育肥場進行育肥的肉牛試驗顯示，與對照相比，增加賴氨酸和蛋氨酸的日糧可以降低經(jīng)鼻接種感染牛傳染性鼻氣管炎并于7 天后注射豬血紅細胞的牛的直腸溫度，同時伴有增強的體液免疫反應，表現(xiàn)為免疫球蛋白滴度（IgM）的提高（Spears et al，1996年）。

對于奶牛而言，只有一些間接的證據(jù)表明平衡日糧賴氨酸和蛋氨酸可以對免疫系統(tǒng)產(chǎn)生正面影響。Thiaucourt（1996年）對56 個農(nóng)場2000 頭奶牛的生產(chǎn)試驗顯示，平衡日糧賴氨酸和蛋氨酸平均可以提高乳蛋白0.13 個百分點，提高泌乳前期產(chǎn)奶量1.6 kg/天，可減少牛奶中的體細胞數(shù)量50000 CFU/mL。他推斷一系列的因素造成了該現(xiàn)象，如動物的能量水平得到提高會導致總體免疫水平的改善；額外提供的蛋氨酸也增加了循環(huán)的?；撬崴?，牛磺酸水平被認為在維護細胞膜的穩(wěn)定性和抗氧化反應上具有重要作用；提高了乳頭管末端的角質蛋白環(huán)（富含半胱氨酸的蛋白質）的合成，從而提高對乳腺炎癥的抵抗力。

2 配方水平的確定

目前，還不能根據(jù)傳統(tǒng)的階乘計算法來準確界定用于維持、生長、泌乳和懷孕等每一階段的氨基酸需要量。現(xiàn)在被廣泛接受和較為準確的方法是由Rulquin和Verite（1993年）提出的間接反應曲線法。該方法后被NRC 2001年版所采納。這個方法的優(yōu)點是每一氨基酸的供應量與需要量的確定是相互獨立的。需要量是根據(jù)估測可代謝氨基酸供應量時建立的劑量反應方法而確定的。因而需要量是依據(jù)不同的配方體系而確定的，而且不同的配方體系確定的需要量存在差異。準確來說，對于一個特定生理階段和已確定生產(chǎn)水平的動物只有一個需要量，因而一個較為準確的用詞應該是目標配方水平或者推薦量，而不是需要量。

圖1、圖2顯示了用于優(yōu)化乳蛋白含量而建立的賴氨酸和蛋氨酸占可代謝蛋白百分比的劑量反應曲線。最佳的蛋氨酸和賴氨酸占可代謝蛋白的百分比分別為2.4%和7.2%。如之前所指出的，這樣的水平在現(xiàn)實中是難以達到的。賴氨酸在可代謝蛋白中所占的百分比在以玉米為基礎的日糧超過6.7%是非常困難的。因而NRC在2001年的配方目標中制定了更為現(xiàn)實的賴氨酸和蛋氨酸占可代謝蛋白的百分比，即分別為6.66%和2.22%。

圖1 可代謝蛋白（MP）中不同可代謝蛋氨酸（Met）水平對乳蛋白含量的影響

圖2 可代謝蛋白（MP）中不同可代謝賴氨酸（Lys）水平對乳蛋白含量的影響

需要注重的一點是，蛋氨酸水平的確定是依賴于賴氨酸所能達到的水平。首先第一步是要盡量增加賴氨酸在可代謝蛋白中的百分比，然后再平衡蛋氨酸以達到3.04∶1的比率，以盡量提高可代謝蛋白利用率，并避免飼喂過量蛋氨酸。不同的配方體系（軟件），這些目標配方水平會略有不同。如使用CNCPS或CPM軟件，賴氨酸與蛋氨酸所占可代謝蛋白的目標配方水平分別為6.83%和2.19%。這是因為當同樣的配方使用這2 個不同的模型時，一般來說， CNCPS與NRC相比賴氨酸占可代謝蛋白的含量會估測的較高。目標賴氨酸配方水平則必須根據(jù)最佳的賴氨酸和蛋氨酸比率來進行調整。所以當使用CNCPS或CPM模型時最佳的比率應為3.12∶1。

2.1 日糧原料的選擇

首先要選用那些能最大可能促進微生物蛋白合成的原料。微生物蛋白有著最佳的氨基酸組成，而且賴氨酸和蛋氨酸的含量與乳蛋白也是最接近的?？砂l(fā)酵碳水化物是促成微生物蛋白合成最主要的因素。因而選擇一個好的、平衡的易發(fā)酵碳水化物及高度可消化中性洗滌纖維飼料來源最為重要。同時，需要飼喂足夠數(shù)量的瘤胃可降解蛋白（RDP）以使瘤胃可發(fā)酵碳水化和物得以有效地轉化為微生物蛋白。Schwab等（2003年）建議RDP應至少占日糧干物質的10.5%。另外，建議微生物蛋白應至少占可代謝蛋白供應量的50%。剩余的可代謝蛋白應來源于瘤胃不可降解蛋白（RUP）。所有的RUP來源與乳蛋白相比通常都含有較低的賴氨酸或蛋氨酸，或兩者皆缺。應用氨基酸配方原理成功與否的關鍵在于能否選擇到可以真正提高賴氨酸和蛋氨酸水平的原料。不應使用那些不具有真正賴氨酸和蛋氨酸含量的原料及不具有真正意義的保護性氨基酸產(chǎn)品，它們只會誤導對氨基酸配方原理的應用。

血粉在添加到日糧中具有最好的提高賴氨酸水平的潛力，其原因是蛋白質含量較高，瘤胃不可降解蛋白及瘤胃不可降解蛋白中賴氨酸含量也較高。添加約450 g的血粉，賴氨酸每天的供應量就可增加20 g。然而，在選擇血粉或者混合類產(chǎn)品時，應注意確保產(chǎn)品的一致性并確保選用產(chǎn)品后能夠達到預期效果。魚粉的賴氨酸含量雖然不像血粉那樣高，但是富含蛋氨酸并能提供較為平衡的氨基酸。在選擇魚粉時的注意事項與血粉相同。豆粕及保護性豆類產(chǎn)品同樣含有高于平均水平的賴氨酸（約占粗蛋白的6.2%），將其加入到日糧中有利于提高賴氨酸含量以達到目標設定所占可代謝蛋白的比例。由于玉米酒精糟或啤酒糟的賴氨酸含量較低，應盡量減少在日糧中添加，否則會難以達到預期的賴氨酸水平。

2.2 瘤胃保護性蛋氨酸的作用

瘤胃保護性蛋氨酸并不是一個對任何日糧只有單一添加量的飼料添加劑。它們作為日糧成分應根據(jù)飼料組成進行添加。它們是濃縮的可代謝蛋氨酸來源。應在日糧的營養(yǎng)成分及最佳成本配方、滿足目標日糧的賴氨酸和蛋氨酸水平前提下進行添加。顯然，因為它們是潛在的濃縮蛋氨酸來源，準確評估商業(yè)化產(chǎn)品的保護技術以確定真正的蛋氨酸貢獻量（生物有效性），是確保這些產(chǎn)品能夠得到正確使用及發(fā)揮奶牛日糧最大潛力的保證。

Schwab和Ordway（2003年）綜述了現(xiàn)有技術及不同的評定蛋氨酸供給量的方法。很多研究都把斯特敏（SmartamineTMM）作為標準產(chǎn)品來評判其它產(chǎn)品。斯特敏在飼喂后可提供600 g/kg的蛋氨酸。

研究試驗證明，Mepron M85大概可以提供200～300 g/kg蛋氨酸（Berthiaume等，2000年，Blum等1999年，Olley等，2004年，Overton等，1996年，Robert等，1997年）。最近的一個試驗（Olley等，2004年）提出Met-Plus大約可以提供200 g/kg蛋氨酸。愛麗美Alimet或羅迪美Rhodimet AT88，都是2-羥基-4甲硫基丁酸（蛋氨酸羥基類似物HMB），對于奶牛提供的蛋氨酸可忽略不計（Schwab和Ordway，2003年）。最多提供<50 g/kg蛋氨酸。然而，Robert等， Graulet等，（2004年）和Noziere等（2004年）的研究顯示，經(jīng)異丙酯化的HMB（美斯特，MetaSmartTM）可以減緩通常瘤胃微生物對HMB的快速降解并促進其被瘤胃壁的快速吸收，結果是HMB的異丙酯（美斯特）能夠提供370 g/kg的蛋氨酸。雖然美斯特沒有和斯特敏同樣的凈含量，但是美斯特很大的一個優(yōu)勢在于可以制粒，這是任何一個蛋氨酸包被技術產(chǎn)品所不能媲美的（斯特敏、Mepron M85和Met-Plus）。美斯特的另外一個優(yōu)勢在于除了向動物提供蛋氨酸之外，未被瘤胃壁吸收的美斯特可被瘤胃微生物降解為HMB，從而還具有促進瘤胃發(fā)酵的作用。HMB的作用在下面還會詳解談到。

采用包被技術時，每克蛋氨酸的成本約為1.7 美分。奶牛日糧中，過瘤胃蛋氨酸大約需要提供5～10 g的蛋氨酸以確保能夠達到賴氨酸和蛋氨酸的平衡。如果我們用一個較小的反應，一般來說每增加1 g蛋氨酸就增加7 g乳蛋白（Sloan，2005），則一個日糧需要10 g額外的蛋氨酸使得每天每頭奶牛增加70 g的乳蛋白產(chǎn)量。如果按每磅乳蛋白2.5 美元（5.5 美元/kg）計算，這樣會使每頭奶牛每天的利潤增加38 美分，同時乳脂也會提高，所以每天每頭奶牛的效益會提高50～60 美分。同時，通過提高可代謝蛋白的利用率，可以降低日糧中其它蛋白質飼料的用量（2%～4%），從而抵消或降低保護性蛋氨酸的成本支出。

2.3 HMB的作用

如前所述，在平衡日糧賴氨酸和蛋氨酸時，首先要盡量增加微生物蛋白的合成和貢獻。雖然愛麗美Alimet和 羅迪美Rhodimet AT88中所含HMB對奶牛蛋氨酸的供應量可忽略不計，但是體外發(fā)酵罐連續(xù)培養(yǎng)試驗顯示，它可以通過提高微生物蛋白的合成以增加非蛋白氮的流通（Sloan等，2000年）。因而飼喂HMB可以增加賴氨酸在十二指腸流通蛋白中的含量，同時也提供了一個進一步優(yōu)化日糧蛋白水平的途徑和方法。在日糧中添加HMB的益處主要是對乳脂的影響（大約50%發(fā)表的文章觀察到對乳脂的正面影響），在一些研究中也對產(chǎn)奶量有正面的影響（Rode等，1997年；Overton，2002年），但是乳蛋白很少有提高的。

HMB在瘤胃中的作用是復雜的，其確切的作用機理還沒有確定。但是HMB還是顯示出會對瘤胃揮發(fā)性脂肪酸的組成（VFA），纖維素的消化、微生物脂類的合成、纖毛原蟲的數(shù)量以及微生物蛋白的合成效率產(chǎn)生影響。這些效果是與添加劑量相關的（Sloan等，2000年；Overton，2002年）。占干物質采食量0.10%的HMB具有最佳的效果。

3 優(yōu)勝組合——最佳配方選擇

氨基酸配方最主要是對乳蛋白的影響，而HMB主要是對乳脂的作用，在實際應用中結合兩者則可以提高產(chǎn)奶量及乳成分。我們把這兩者的結合稱為“優(yōu)勝組合”。

Noftsger和St Pierre（2003年）的研究顯示，4 個最主要的因素可以對產(chǎn)奶性能產(chǎn)生顯著影響：①日糧中可代謝蛋白水平；②日糧中瘤胃不可降解蛋白在小腸中的消化率；③日糧賴氨酸和蛋氨酸的平衡；④添加HMB對瘤胃發(fā)酵的促進作用。

表1 不同日糧蛋白水平、不同瘤胃不可降解蛋白消化率及不同賴氨酸和蛋氨酸水平對產(chǎn)奶性能的影響

他們比較了4 種日糧。對照組日糧使用傳統(tǒng)的粗料（牧草）和精料進行配方以獲取足夠的可代謝蛋白，以豬肉粉為瘤胃不可降解蛋白來源。第2個日糧按對照日糧進行配制，但選擇小腸高消化率的動物蛋白來替代豬肉粉。這2 個日糧含粗蛋白18.3%。第3個日糧選用和第2 個日糧相同的原料，但降低了瘤胃不可降解蛋白和可代謝蛋白的濃度，總的日糧粗蛋白含量為16.9%。日糧2和3的賴氨酸在可代謝蛋白中的含量約為6.6%，但蛋氨酸的含量嚴重不足（<1.8%的可代謝蛋白）。日糧4是在日糧3的基礎上添加過瘤胃蛋氨酸并平衡賴氨酸和蛋氨酸水平。日糧4的另外一個變化是按干物質采食量的0.10%添加HMB以確保最佳的微生物蛋白的合成（表1）。

這個試驗很好地體現(xiàn)了瘤胃不可降解蛋白小腸消化率的重要性。用其它動物蛋白替代豬肉粉導致了額外生產(chǎn)5.4 kg牛奶，雖然部分效果是由于增加的1.6 kg干物質采食量產(chǎn)生的，但是，為了使蛋白質的投入更為經(jīng)濟而降低日糧蛋白水平到16.9%，同時也降低了瘤胃可降解蛋白和可代謝蛋白水平。其結果是增加的5.4 kg產(chǎn)奶量有3.3 kg丟失了。這一損失通過平衡低蛋白日糧的賴氨酸和蛋氨酸水平和添加HMB而得以彌補。事實上，飼喂日糧4的奶牛組不僅僅是產(chǎn)奶量的增加，而且乳成分也同樣得到提高。與效果第2 好的組相比，日糧4組增加了40 g的乳脂和60 g的乳蛋白。根據(jù)可代謝蛋白預測的產(chǎn)奶量同樣證明了氨基酸平衡的組的日糧蛋白質得到了更有效地利用。NRC 2001軟件只預測該日糧可支持39.5 kg的產(chǎn)奶量，但是實際該組的產(chǎn)奶量達46.6 kg。降低的牛奶尿素氮水平和可代謝蛋白負平衡反映了對可代謝蛋白的利用率高于平均估算的0.67，而可代謝蛋白的供應相對于需求并不是不足。

Sylvester等（2003年）的試驗也同樣證明了限制性氨基酸對產(chǎn)奶性能和飼料蛋白利用率的提高（表2）。在他們的試驗中，美斯特替代了斯特敏作為蛋氨酸來源，因為使用美斯特還額外提供了可以促進瘤胃發(fā)酵的HMB。他們的試驗顯示，單獨飼喂HMB對產(chǎn)奶量和乳脂都有好的效果，而通過美斯特平衡日糧的賴氨酸和蛋氨酸顯著提高了產(chǎn)奶量和乳成分，但是最好的效果組（提高產(chǎn)奶量3.5 kg，乳脂230 g和159 g乳蛋白）是額外增加了HMB，以達到日糧的0.11%。

表2 HMB和美斯特添加到賴氨酸充足的日糧中對產(chǎn)奶性能和乳成分的影響

表3 使用不同配方模式的效果預測

4 應用氨基酸原理配方的實際應用

掌握了氨基酸營養(yǎng)的原理之后，應如何將其應用于實踐以提高奶牛的營養(yǎng)和增加奶牛生產(chǎn)者的經(jīng)濟回報？表3提出了3種方案。

例1，奶牛沒有達到預期的表現(xiàn)——產(chǎn)奶量和乳成分都表現(xiàn)不佳。在這種情況下，解決辦法應至少維持目前日糧的可代謝蛋白水平，盡最大可能使可代謝賴氨酸和蛋氨酸達到可操作的目標水平，同時確保HMB的水平達到日糧干物質的0.10%，以提高產(chǎn)奶量和乳成分。這樣可能會增加20～40 美分/頭·天的飼料成本，但是在扣除成本之后的盈余可能會達到40～100 美分/頭·天。例2，奶牛的產(chǎn)奶量較高，但是乳成分不理想，同時日糧的蛋白質含量較高。在這種情況下，可以通過調整配方以達到目標賴氨酸和蛋氨酸水平，從而提高可代謝蛋白的利用率，同時增加HMB來降低日糧中可代謝蛋白（或瘤胃不可降解蛋白）的水平。該種情況可維持產(chǎn)奶量，同時提高乳成分。由于提高賴氨酸和蛋氨酸水平而帶來的額外的飼料成本增加可通過降低日糧的瘤胃不可降解蛋白水平而抵消。例3，在不增加日糧成本的情況下提供一個更好的日糧。日糧的賴氨酸和蛋氨酸水平可以中等程度地進行調整，此差異仍可達到提高乳蛋白的效果。

如果根據(jù)賴氨酸和蛋氨酸水平對日糧進行調整，怎么會知道該調整是否會達到預期的效果？通常當對一個日糧根據(jù)賴氨酸和蛋氨酸進行平衡之后，乳蛋白會在幾天之內得到較為顯著的提高（Brunschwig和Augeard，1994年），對乳脂全面影響大約需要1 個月的時間才能夠得到體現(xiàn)。因而，如果給奶牛飼喂氨基酸平衡的日糧，隨著飼喂時間的延長對乳蛋白的提高會更為顯著。例如，如果奶牛的乳蛋白短期反應為提高0.1 個百分點，隨著氨基酸平衡日糧繼續(xù)飼喂至12 個月，那么這個牛群整體乳蛋白水平平均可以提高0.2 個百分點。乳蛋白是檢測一個日糧調整之后是否成功的最簡易的一個指標。乳蛋白和乳脂對經(jīng)濟效益的影響顯著，但對奶產(chǎn)量的影響也同樣重要。如前所述，產(chǎn)奶量反應最明顯的是在泌乳前期，同時也與賴氨酸供應量提高的程度相關。因此，根據(jù)處于泌乳前期奶牛占總產(chǎn)奶牛的比例，可以對調整配方后可能對產(chǎn)奶量的影響進行估測。

5 總結

對單獨氨基酸進行配方是更準確滿足奶牛對蛋白質需要的自然發(fā)展趨勢。當考慮到日糧的氨基酸平衡時，即可代謝賴氨酸和蛋氨酸在可代謝蛋白中的含量，以及向瘤胃提供HMB時，則可以獲得一個更高效、更經(jīng)濟的日糧配方，同時又可以更準確地預測產(chǎn)奶性能，獲得更好的產(chǎn)奶效果（產(chǎn)奶量和乳成分）。