頸靜脈灌注不同模式的氨基酸混合物對泌乳奶牛乳蛋白合成的影響

田 雯 丁洛陽 吳天佑 王翠芳 王洪榮* 敖長金

(1.揚州大學動物科學與技術學院，揚州225009；2.上海光明荷斯坦牧業(yè)有限公司，上海200436；3.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學動物科學學院，呼和浩特010018)

頸靜脈灌注不同模式的氨基酸混合物對泌乳奶牛乳蛋白合成的影響

田 雯1丁洛陽1吳天佑2王翠芳3王洪榮1*敖長金3

(1.揚州大學動物科學與技術學院，揚州225009；2.上海光明荷斯坦牧業(yè)有限公司，上海200436；3.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學動物科學學院，呼和浩特010018)

本試驗旨在比較頸靜脈灌注酪蛋白模式和理想模式的氨基酸混合物對泌乳中期荷斯坦奶牛乳產(chǎn)量、乳成分以及乳腺對氨基酸攝取利用的影響。選擇8頭泌乳中期[泌乳天數(shù)：(82±11) d]荷斯坦奶牛作為試驗動物，試驗采用隨機區(qū)組設計，將試驗牛隨機分為2組，分別頸靜脈灌注160 g/d酪蛋白模式(Casein組)和理想模式的氨基酸混合物(R組)。2個試驗組分別以各自灌注前作為空白對照組(C1組為Casein組的空白對照組，C2組為R組的空白對照組)。預試期14 d，灌注期5 d。試驗采用全混合日糧(TMR)飼喂，以玉米、豆粕、棉籽粕、玉米青貯、苜蓿干草和羊草為主要原料，參照NRC(2001)奶牛飼養(yǎng)標準配制。結果表明：灌注酪蛋白模式的氨基酸混合物后，乳蛋白產(chǎn)量和含量較灌注前呈上升趨勢(乳蛋白產(chǎn)量上升7.14%，P=0.078；乳蛋白含量上升3.27%，P=0.072)；并且，奶牛動脈血漿中異亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、賴氨酸(Lys)和組氨酸(His)的濃度較灌注前有不同程度的上升(Ile的濃度提高31.5%，P=0.097；Leu的濃度提高65.9%，P=0.041；Lys的濃度提高36.9%，P=0.088；His的濃度提高40.1%，P=0.010)，而蘇氨酸(Thr)、纈氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)和精氨酸(Arg)的濃度在數(shù)值上雖較灌注前高但無顯著差異(P>0.05)。灌注酪蛋白模式的氨基酸混合物后，奶牛乳腺對天冬氨酸(Asp)和半胱氨酸(Cys)的攝取率顯著升高(Asp的攝取率提高95.2%，P=0.031；Cys的攝取率提高49.6%，P=0.031)，而奶牛乳腺對甘氨酸(Gly)的攝取率顯著降低(降低158.3%，P=0.041)。灌注理想模式的氨基酸混合物后，乳蛋白含量比灌注前有上升趨勢(提高5.78%，P=0.064)，而乳脂產(chǎn)量顯著低于灌注前(降低8.57%，P=0.015)；并且，奶牛動脈血漿中Arg的濃度有上升趨勢(提高18.0%，P=0.093)，而酪氨酸(Tyr)的濃度呈下降趨勢(降低47.8%，P=0.074)。灌注理想模式的氨基酸混合物后，奶牛乳腺對谷氨酸(Glu)、Cys和Ile的攝取率顯著上升(Glu的攝取率提高118.7%，P=0.015；Cys的攝取率提高77.4%，P=0.032；Ile的攝取率提高46.0%，P=0.012)，而奶牛乳腺對Ser的攝取率呈下降趨勢(降低56.2%，P=0.052)。灌注氨基酸混合物后，Casein組乳脂產(chǎn)量增量顯著高于R組(P=0.012)，且Casein組的乳產(chǎn)量增量(P=0.095)和乳糖產(chǎn)量增量(P=0.091)較R組有升高的趨勢，而2組間其他指標增量無顯著差異(P>0.05)。由此得出，在本試驗條件下，頸靜脈灌注酪蛋白模式和理想模式的氨基酸混合物均可提高泌乳奶牛的乳蛋白含量，而灌注酪蛋白模式氨基酸混合物同時可以促進乳蛋白產(chǎn)量的升高，因此，頸靜脈灌注酪蛋白模式氨基酸混合物的效果優(yōu)于灌注理想模式氨基酸混合物。

酪蛋白模式；理想模式；氨基酸混合物；灌注；奶牛；乳蛋白

牛乳中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)及多種活性物質(zhì)，對人類的健康起到關鍵作用。為了進一步提高牛乳中有助于人類健康的營養(yǎng)成分，目前，乳品質(zhì)量和乳品安全成為研究的首要課題。乳蛋白是構成牛奶營養(yǎng)品質(zhì)的重要物質(zhì)基礎，也是奶業(yè)核心競爭力的標志。

乳蛋白對機體獲取的可代謝蛋白質(zhì)或氨基酸的應答是由一系列因素決定的，如泌乳階段、蛋白質(zhì)和能量水平、蛋白質(zhì)或氨基酸供給量及組成[1]。奶牛飼糧中含有平衡的氨基酸模式可提高可代謝蛋白質(zhì)轉化為乳蛋白的效率[2-4]。Bach等[5]提出，奶牛乳腺存在理想的氨基酸供應模式，該模式可使蛋白質(zhì)合成和氨基酸利用效率達到最優(yōu)。研究報道，泌乳奶牛產(chǎn)后灌注酪蛋白可顯著提高乳產(chǎn)量和乳糖產(chǎn)量[6-7]。而Rius等[8]研究發(fā)現(xiàn)，奶牛皺胃灌注酪蛋白模式氨基酸并未對乳蛋白合成造成顯著影響。Rulquin等[9]在2007年提出了小腸可吸收必需氨基酸的理想模式[包括9種必需氨基酸：賴氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)、亮氨酸(Leu)、組氨酸(His)、苯丙氨酸(Phe)、蘇氨酸(Thr)、精氨酸(Arg)、異亮氨酸(Ile)和纈氨酸(Val)]，其中Lys和Met是由Mata分析得出，而其他氨基酸的推薦比例均源于試驗研究。并且，有研究證實，利用Rulquin等[9]推薦的必需氨基酸模式校正的小腸可吸收氨基酸模式可促進奶牛乳蛋白合成并提高氮利用效率[10]。這2種氨基酸模式中支鏈氨基酸(BCAA)之間的組成配比和His的供給略有不同，而其他氨基酸供給相似。

一般而言，增加非結構性碳水化合物，尤其是玉米淀粉的攝入，能夠提高乳產(chǎn)量、乳蛋白產(chǎn)量以及氮利用效率[11-12]，并且，有研究報道，給奶牛飼喂高淀粉飼糧比飼喂低淀粉飼糧對乳及乳蛋白的生產(chǎn)具有更大的效果[12]。因此，本研究選擇以玉米型飼糧作為基礎飼糧，探討在能量不受限制的條件下灌注Rulquin等[9]推薦的理想模式和酪蛋白模式氨基酸混合物是否會對泌乳中期奶牛乳產(chǎn)量和乳蛋白產(chǎn)量產(chǎn)生促進效應，旨在為奶牛乳腺營養(yǎng)代謝調(diào)控研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗動物及飼糧

選擇8頭健康、體重相近[(509±56) kg]、平均泌乳天數(shù)(DIM)為(82±11) d的荷斯坦奶牛(其中頭胎4頭、經(jīng)產(chǎn)4頭)作為試驗動物。以玉米、豆粕、棉籽粕、玉米青貯、苜蓿干草和羊草為主要原料，參照NRC(2001)[4]奶牛飼養(yǎng)標準，根據(jù)體重為550 kg、乳產(chǎn)量為25 kg、乳脂和乳蛋白含量分別為4.0%和3.0%的荷斯坦奶牛營養(yǎng)需要配制基礎飼糧?；A飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 基礎飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎)

1)預混料為每千克飼糧干物質(zhì)提供Premix provided the following per kg of the DM of diet：Zn 10 000 mg，Mn 3 500 mg，F(xiàn)e 1 750 mg，Cu 1 600 mg，I 84 mg，Co 42 mg，Se 42 mg，VA 70 IU，VD3120 000 IU，VE 2 100 IU。

2)泌乳凈能和可代謝蛋白質(zhì)根據(jù)NRC(2001)[4]計算，其余營養(yǎng)水平為實測值。NELand MP were calculated according to NRC (2001)[4], while the other nutrient levels were measured values.

1.2試驗設計及飼養(yǎng)管理

本試驗采用隨機區(qū)組設計，根據(jù)胎次和乳產(chǎn)量，將試驗牛隨機分為2組，分別頸靜脈灌注160 g酪蛋白模式(Casein組)和理想模式氨基酸混合物(R組)。2個試驗組分別以各自灌注前作為空白對照組(C1組為Casein組的空白對照組，C2組為R組的空白對照組)。試驗預試期14 d，灌注期5 d，灌注期前1天于頸靜脈安裝留置針(G14加長型，中國)。飼糧采用全混合日糧(TMR)形式飼喂，每頭牛單獨飼喂，并記錄采食量。每天飼喂2次(06:00和18:00)，自由飲水。每天根據(jù)前1 d的剩料量調(diào)整飼喂量，確保每天剩料量不超過10%。每天擠奶2次(05:30和17:30)。

1.3氨基酸灌注液的配制及灌注方法

各組每日氨基酸的灌注量和預測占可代謝蛋白質(zhì)的百分比見表2。氨基酸灌注液委托江蘇南京劍橋生物科技有限公司配制完成，配制方法參考Aikman等[1]。用超純水配制的0.8%(質(zhì)量體積分數(shù))NaOH溶液溶解氨基酸混合物粉劑，調(diào)整氨基酸灌注液的pH至7.4，最后經(jīng)過0.22 μm濾膜過濾滅菌，灌裝，2～4 ℃保存待用。氨基酸灌注液按照每頭牛每天2.5 L的量配制，保存不得超過3 d。利用真空蠕動泵(BT100-1L，中國)將氨基酸灌注液勻速從頸靜脈留置針灌入奶牛體內(nèi)，每天從晨飼開始，連續(xù)灌注6 h。

表2 每日各氨基酸的灌注量和預測的占可代謝蛋白質(zhì)的百分比

氨基酸占可代謝蛋白質(zhì)的百分比通過NRC(2001)[4]和觀測值計算。

The percentage of AA in MP was calculated by the NRC (2001)[4]and observed values.

1.4樣品采集與分析

1.4.1 飼糧樣品的采集

試驗期每天記錄采食量，分別在預試期和灌注期的最后2 d采集飼糧樣，采集量約為1 kg，采集后及時在65 ℃烘干測定初水分，2 d采樣完成后粉碎、混勻，四分法縮樣，取約500 g再次粉碎，過篩后保存，待測干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、中性洗滌纖維(NDF)、中性洗滌纖維(ADF)、粗脂肪(EE)、鈣(Ca)和磷(P)等常規(guī)化學成分的含量。常規(guī)化學成分含量的測定方法如下：干物質(zhì)含量采用105 ℃烘干至恒重法測定；粗蛋白質(zhì)含量利用消化爐(HYP-308，中國)和自動定氮儀(KDN-103F，中國)測定；中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量利用纖維分析儀(Ankom-200I，美國)測定，具體測定方法參照Van Soest等[13]；粗脂肪含量使用索氏提取器測定；鈣和磷含量的測定參照張麗英[14]的方法。

1.4.2 乳樣的采集與檢測

試驗期每天記錄乳產(chǎn)量，分別在預試期和灌注期的最后2 d早晚2次采集乳樣，每天按照每頭牛早晚的乳產(chǎn)量制備混樣，每40 mL牛奶添加3～4滴防腐劑重鉻酸鉀溶液(15%，質(zhì)量體積分數(shù))后立即送往內(nèi)蒙古天和荷斯坦牧業(yè)有限公司DHI檢測中心，利用乳成分分析儀(Bentley FTS/FCM 400 Combi，美國)測定乳蛋白、乳脂和乳糖含量。

1.4.3 血樣的采集與檢測

分別在預試期和灌注期的最后1天06:00開始采集尾動脈(代替陰外動脈，參照Emery等[15]和Cant等[16])和乳靜脈血樣于促凝管和抗凝管中，每3 h 1次，共采集4次?？鼓獦硬杉罅⒓措x心(10 min，2 810×g)、分裝，按照每頭牛的采樣位點(尾動脈)制備4個時間點的混合血漿，-20 ℃保存待測。利用氨基酸分析儀(L-8900，日本)測定血漿中游離氨基酸的濃度。促凝血樣采集后放置2～3 h后離心(10 min，2 810×g)、分裝，按照每頭牛的采樣位點(乳靜脈)制備4個時間點的混合血清，-20 ℃保存待測。利用全自動生化分析儀(Hitachi-7160，日本)通過比色法測定血清中尿素(urea)、游離脂肪酸(NEFA)、β-羥丁酸(BHBA)、甘油三酯(triacylglycerol,TG)和葡萄糖(GLU)濃度，尿素試劑盒、游離脂肪酸試劑盒、β-羥丁酸試劑盒、甘油三酯和葡萄糖試劑盒均購自北京華英生物技術研究所。

1.5數(shù)據(jù)計算

乳蛋白效率(milk protein efficiency，MPE)參照Appuhamy等[17]的方法計算，公式如下：

乳蛋白效率=乳蛋白產(chǎn)量(kg/d)/總粗蛋白質(zhì)攝入量(kg/d)。

式中粗蛋白質(zhì)攝入量包括飼糧中采食的粗蛋白質(zhì)+灌注的氨基酸。

乳腺氨基酸攝取率(AA extraction rate of mammary gland，ExtractionM)計算公式如下：

ExtractionM=(CEA-CMV)/CEA。

式中：CMV、CEA分別為游離氨基酸在乳腺靜脈和動脈血漿中的濃度(μmol/L)。

1.6統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析前將每期最后2 d的干物質(zhì)采食量、乳產(chǎn)量和乳成分數(shù)據(jù)按照每頭牛做平均數(shù)。采用SPSS 16.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。配對資料采用配對樣本t檢驗,成組資料采用獨立樣本t檢驗對灌注前后的數(shù)據(jù)差值作比較，P<0.05為顯著差異。結果以平均值±標準誤表示。

2 結果與分析

2.1頸靜脈灌注不同模式的氨基酸混合物對泌乳奶牛采食量、泌乳性能和乳蛋白效率的影響

如表3所示，灌注酪蛋白模式的氨基酸混合物后，奶牛乳蛋白產(chǎn)量和含量均較灌注前有上升趨勢(乳蛋白產(chǎn)量提高7.14%，P=0.078；乳蛋白含量提高3.27%，P=0.072)，且總粗蛋白質(zhì)攝入量顯著提高(提高9.43%，P=0.020)。灌注理想模式的氨基酸混合物后乳蛋白含量比灌注前有上升趨勢(提高5.78%，P=0.064)，而乳脂產(chǎn)量顯著低于灌注前(降低8.57%，P=0.015)。灌注氨基酸混合物后，Casein組乳脂產(chǎn)量增量顯著高于R組(P=0.012)，且Casein組的乳產(chǎn)量增量和乳糖產(chǎn)量增量較R組有升高的趨勢(P=0.095；P=0.091)，而2組間其他指標增量無顯著差異(P>0.05)。

2.2頸靜脈灌注不同模式的氨基酸混合物對泌乳奶牛動脈血漿中氨基酸濃度的影響

如表4所示，灌注酪蛋白模式的氨基酸混合物后，奶牛尾動脈血漿必需氨基酸中異亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)、賴氨酸(Lys)和組氨酸(His)的濃度較灌注前有不同程度的上升(Ile的濃度提高31.5%，P=0.097；Leu的濃度提高65.9%，P=0.041；Lys的濃度提高36.9%，P=0.088；His的濃度提高40.1%，P=0.01)，而其他幾種必需氨基酸——蘇氨酸(Thr)、纈氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、苯丙氨酸(Phe)和精氨酸(Arg)的濃度灌注前后并無顯著差異(P>0.05)。然而，灌注酪蛋白模式的氨基酸混合物后，奶牛尾動脈血漿非必需氨基酸中谷氨酸(Glu)的濃度比灌注前有上升的趨勢(提高13.4%，P=0.092)。灌注理想模式的氨基酸混合物后，奶牛尾動脈血漿中Arg的濃度有上升趨勢(提高18.0%，P=0.093)，而酪氨酸(Tyr)的濃度呈下降趨勢(下降47.8%，P=0.074)。灌注2種不同模式的氨基酸混合物后，Casein組和R組間奶牛尾動脈各種氨基酸濃度增量均無顯著差異(P>0.05)。

2.3頸靜脈灌注不同模式的氨基酸混合物對泌乳奶牛乳腺氨基酸攝取率的影響

如表5所示，灌注酪蛋白模式的氨基酸混合物后，奶牛乳腺對天冬氨酸(Asp)和半胱氨酸(Cys)的攝取率顯著升高(Asp的攝取率提高95.2%，P=0.031；Cys的攝取率提高49.6%，P=0.031)，而奶牛乳腺對甘氨酸(Gly)的攝取率顯著降低(降低158.3%，P=0.041)。灌注理想模式氨基酸混合物后，奶牛乳腺對Glu、Cys和Ile的攝取率顯著上升(Glu的攝取率提高118.7%，P=0.015；Cys的攝取率提高77.4%，P=0.032；Ile的攝取率提高46.0%，P=0.012)，而奶牛乳腺對Ser的攝取率呈下降趨勢(下降56.2%，P=0.052)。灌注2種不同模式的氨基酸混合物后，Casein組和R組間奶牛乳腺對各種氨基酸的攝取率增量均無顯著差異(P>0.05)。

表3 頸靜脈灌注不同模式混合氨基酸對泌乳奶牛采食量、泌乳性能和乳蛋白效率的影響

2.4頸靜脈灌注不同模式的氨基酸混合物對泌乳奶牛血清尿素和能量代謝產(chǎn)物濃度的影響

如表6所示，灌注酪蛋白模式的氨基酸混合物后，奶牛血清中甘油三酯的濃度有下降的趨勢(下降13.3%，P=0.096)，而尿素、葡萄糖、β-羥丁酸和游離脂肪酸的濃度并無顯著變化(P>0.05)。而灌注理想模式的氨基酸混合物后，奶牛血清中上述指標的濃度均無顯著變化(P>0.05)。同樣地，灌注2種不同模式的氨基酸混合物后，Casein組和R組間奶牛血清中上述指標的濃度增量均無顯著差異(P>0.05)。

表4 頸靜脈灌注不同模式的氨基酸混合物對泌乳奶牛動脈血漿中氨基酸濃度的影響

表5 頸靜脈灌注不同模式的氨基酸混合物對泌乳奶牛乳腺氨基酸攝取率的影響

續(xù)表5項目Items組別GroupsC1CaseinP值P-value(C1vs.Casein)組別GroupsC2RP值P-value(C2vs.R)P值P-value[(Casein-C1)vs.(R-C2)]賴氨酸Lys5.60±2.448.23±0.640.32810.63±2.748.33±1.260.5560.279組氨酸His2.88±3.157.29±2.360.1384.71±2.969.59±2.570.1550.896精氨酸Arg-0.14±5.182.16±3.490.4733.08±5.413.75±3.990.7620.655脯氨酸Pro10.70±13.6211.73±8.450.9489.41±9.953.77±5.550.2910.677必需氨基酸EAA8.60±1.209.93±1.920.67112.71±2.9015.22±2.380.5350.805總氨基酸TotalAA8.29±1.747.28±0.740.66210.98±1.7310.55±1.370.8110.836

表6 頸靜脈灌注不同模式的氨基酸混合物對泌乳奶牛血清尿素和能量代謝產(chǎn)物濃度的影響

3 討 論

3.1頸靜脈灌注不同模式的氨基酸混合物對泌乳奶牛乳產(chǎn)量和乳成分的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，頸靜脈灌注氨基酸混合物前后以及灌注組間采食量和乳產(chǎn)量均無顯著變化，與前人研究結果一致[18-20]，可能是持續(xù)灌注氨基酸混合物的時間較短，不會對奶牛的采食量和乳產(chǎn)量產(chǎn)生顯著影響[13]。

頸靜脈灌注酪蛋白模式氨基酸混合物后使乳蛋白產(chǎn)量和含量呈現(xiàn)上升的趨勢，與前人研究結果基本一致。研究發(fā)現(xiàn)，灌注必需氨基酸混合物會對乳蛋白產(chǎn)生應答反應[21-22]。Doepel等[23]報道，當奶牛飼糧提供72%的可代謝蛋白質(zhì)時，通過皺胃灌注350.2 g的酪蛋白模式氨基酸混合物可顯著提高乳蛋白產(chǎn)量和乳糖產(chǎn)量，另外乳產(chǎn)量也呈現(xiàn)上升趨勢。但對于本研究，乳蛋白產(chǎn)量的升高可能是由于供給了平衡的氨基酸模式引起的，也可能是因為灌注組額外供給了奶牛需要可代謝蛋白質(zhì)的10.6%的氨基酸混合物，使得總粗蛋白質(zhì)攝入量的升高所造成的，具體原因仍需進一步研究證實。由于乳產(chǎn)量和乳糖產(chǎn)量沒有顯著變化，所以灌注酪蛋白模式氨基酸混合物并未對乳糖產(chǎn)量造成影響，而先前研究報道必需氨基酸有助于乳糖的分泌[23]，在本試驗并未得到類似結果。同樣地，乳脂產(chǎn)量和含量也無顯著變化，可能還是與短期灌注未對乳腺造成持續(xù)刺激有關，不足以使乳糖和乳脂產(chǎn)生應答反應。

Haque等[10]報道，供給平衡的必需氨基酸模式(與理想模式相同)可以提高奶牛乳產(chǎn)量(提高3.0%)、乳真蛋白質(zhì)產(chǎn)量(提高8.0%)、乳真蛋白質(zhì)含量(提高4.5%)和乳粗蛋白質(zhì)含量(提高4.3%)。灌注理想模式的氨基酸混合物后乳蛋白含量比灌注前有上升趨勢(提高5.78%)，與先前報道結果基本一致，而乳脂產(chǎn)量顯著低于灌注前(降低8.57%)，乳脂含量無顯著變化，這可能是由于乳產(chǎn)量在數(shù)值上的降低引起的。與灌注酪蛋白模式的氨基酸混合物相似，灌注理想模式的氨基酸混合物后未對乳糖產(chǎn)量和含量造成顯著影響，與前人研究結果[10]不一致，原因可能同樣是由灌注時間短造成的。然而，與灌注理想模式的氨基酸混合物相比，灌注酪蛋白模式的氨基酸混合物后乳糖產(chǎn)量增量呈現(xiàn)升高的趨勢，由于乳糖產(chǎn)量決定乳產(chǎn)量，因此，灌注酪蛋白模式的氨基酸混合物后乳產(chǎn)量增量與灌注理想模式的氨基酸混合物相比也同樣呈現(xiàn)出上升趨勢，這與前人研究結果[23]一致。另外，灌注酪蛋白模式的氨基酸混合物后乳脂產(chǎn)量增量較灌注理想模式的氨基酸混合物有顯著升高。一般認為，以玉米青貯為基礎的飼糧中Lys和Met是第一限制性氨基酸，而His和Leu的供給不受限制[2]。對比2種不同模式的氨基酸混合物后發(fā)現(xiàn)，Lys和Met的額外供給水平基本相同，而酪蛋白模式組中His和Leu的供給水平低于理想模式組，相反地，對于Val和Ile，酪蛋白模式組高于理想模式組。因此，在本研究基礎飼糧條件下，從飼糧和灌注總體來看，酪蛋白模式組中的BCAA之間的平衡和總氨基酸之間的平衡以及能量與蛋白質(zhì)之間的平衡關系可能均優(yōu)于理想模式組。

本研究結果顯示奶牛的平均乳蛋白效率為0.28，各組間無顯著差異，此水平屬于中等水平，與前人的報道相近。Nadeau等[24]報道，飼喂含有14%～18%粗蛋白質(zhì)的飼糧且乳產(chǎn)量為13～57 kg/d標準乳(FCM)的奶牛，乳蛋白效率一般在0.18～0.40，另外，乳蛋白效率提高泌乳性能也相應提高。

3.2頸靜脈灌注不同模式的氨基酸混合物對泌乳奶牛動脈血漿氨基酸濃度和乳腺氨基酸攝取率的影響

與預期基本一致，在灌注酪蛋白模式氨基酸混合物后奶牛動脈血中各必需氨基酸的濃度在數(shù)值上都有不同程度的增加，而Thr、Val、Met、Phe和Arg的濃度并未達到顯著水平。相同地，灌注理想模式的氨基酸混合物后奶牛動脈血中大部分必需氨基酸的濃度在數(shù)值上有所上升，而部分必需氨基酸如Ile和Phe在數(shù)值上與空白對照組相比是降低的，以上研究結果與前人研究報道[10,17,23]基本一致。就本研究而言，灌注氨基酸混合物后奶牛動脈血中部分必需氨基酸的濃度未出現(xiàn)顯著上升甚至有所下降，造成以上結果的原因可能有：灌注氨基酸混合物擾亂了奶牛機體原本內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，而灌注期較短沒能使機體重新建立起另一種穩(wěn)態(tài)；必需氨基酸的突然增多可能導致肝臟對其產(chǎn)生代謝作用，使其參與糖異生作用或產(chǎn)生非必需氨基酸等，因此，在本研究中，酪蛋白模式組和理想模式組中奶牛動脈血漿Glu濃度均有提高(分別提高13.4%和17.7%)。

乳腺氨基酸攝取率主要是由乳腺對氨基酸的絕對攝取量和動脈氨基酸濃度決定，乳腺氨基酸攝取率與絕對攝取量成正比，與動脈氨基酸濃度成反比，而乳腺氨基酸絕對攝取量又由動脈氨基酸濃度決定，因此乳腺氨基酸攝取率和動脈氨基酸濃度的變化幅度存在密切關系。所以，灌注2種模式的氨基酸混合物后，奶牛乳腺對于部分非必需氨基酸的攝取率有的上升有的下降，均是由乳腺氨基酸絕對攝取量和動脈氨基酸濃度的變化程度決定的。然而，在理想模式組，乳腺對Ile的攝取率顯著升高，這可能是由于BCAA之間的平衡性造成的。與酪蛋白模式組相比，理想模式組的BCAA供給相當于高Leu低Ile和Val，因此，會造成Ile的攝取率增加。

灌注酪蛋白模式的氨基酸混合物后，奶牛乳腺對Asp和Cys的攝取率顯著升高(分別提高95.2%和49.6%)，而奶牛乳腺對Gly的攝取率顯著降低(降低158.3%)。灌注理想模式的氨基酸混合物后，奶牛乳腺對Glu、Cys和Ile的攝取率顯著上升(分別提高118.7%、77.4%和46.0%)，而奶牛乳腺對Ser的攝取率呈下降趨勢(降低56.2%)。

本研究結果顯示，2個氨基酸混合物灌注組間動脈血中各氨基酸濃度增量無顯著差異，主要原因是2個氨基酸混合物灌注組中個別氨基酸占可代謝蛋白質(zhì)比例雖略有差異，但不足以使飼糧和灌注總體的氨基酸產(chǎn)生顯著變化，由于乳腺吸收量一定而動脈氨基酸濃度增量無顯著變化，所以未對乳腺氨基酸攝取率的增量造成顯著影響。

3.3頸靜脈灌注不同模式的氨基酸混合物對泌乳奶牛血清尿素和能量代謝產(chǎn)物濃度的影響

本研究中，灌注不同模式的氨基酸混合物后血清中尿素濃度均無顯著變化，表明乳腺攝入的氨基酸并未超出乳蛋白合成的需要量，所以沒有多余的氨基酸轉化為氨態(tài)氮進入尿素循環(huán)。由于灌注氨基酸混合物后血清中甘油三酯、β-羥丁酸和游離脂肪酸的濃度與灌注前相比無顯著變化，所以它們不能為乳的合成和乳脂的產(chǎn)生提供額外的能量和乳脂前體物，因此，2個氨基酸混合物灌注組中乳脂產(chǎn)量沒有顯著上升，反而在理想模式組中乳脂產(chǎn)量出現(xiàn)了顯著降低的結果。據(jù)報道，奶牛在泌乳過程中必須攝取足夠的能量以維持正常泌乳[23]。本研究中灌注酪蛋白模式和理想模式的氨基酸混合物后奶牛血清葡萄糖和β-羥丁酸的濃度在數(shù)值上均有所降低，但未出現(xiàn)顯著差異，而在乳蛋白含量上均有上升趨勢(分別提高3.27%和5.78%)，這就表明了乳腺攝取的能量用以支持乳蛋白合成。而本試驗2個氨基酸混合物灌注組中動脈血中部分必需氨基酸的濃度沒有顯著上升，其中原因可能是乳腺攝取的必需氨基酸轉化為ATP為泌乳供能。

4 結 論

在本試驗條件下，頸靜脈灌注酪蛋白模式和理想模式氨基酸混合物均可使泌乳奶牛乳蛋白含量升高，而灌注酪蛋白模式氨基酸混合物同時可以促進乳蛋白產(chǎn)量的提高，因此，頸靜脈灌注酪蛋白模式氨基酸混合物效果優(yōu)于灌注理想模式氨基酸混合物。

致謝：

非常感謝盧德勛先生在試驗牧場的聯(lián)系和試驗方案的設計上給予的幫助和指導；感謝內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學“奶業(yè)973”團隊在試驗的執(zhí)行和樣品的采集上給予的大力幫助。

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*Corresponding author, professor, E-mail: hrwang@yzu.edu.cn

(責任編輯 菅景穎)

Effects of Jugular-Infused Amino Acid Mixture of Different Profiles on Milk Protein Synthesis of Lactating Dairy Cows

TIAN Wen1DING Luoyang1WU Tianyou2WANG Cuifang3WANG Hongrong1*Aochangjin3

(1. College of Animal Science and Technology, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China; 2. Shanghai Bright Holstan Co., Ltd., Shanghai 200436, China; 3. College of Animal Science, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China)

This experiment was undertaken to compare the effect of jugular-infused amino acid mixture of casein and ideal profiles on milk yield, milk composition, extraction and utilization of amino acids in mammary gland of mid-lactation Holstein cows. Eight mid-lactation [lactation days: (82±11) d] Holstein cows were used for this study. The dairy cows were randomly assigned to 2 groups by a random block design. The 2 groups were randomly distributed as jugular infusions of 160 g amino acid mixture of casein (Casein group) and ideal profiles (R group), and taken themselves before infusion as blank control group (C1 group was the blank control group for Casein group, and C2 group was the blank control group for R group), respectively. The adaptation period lasted for 14 days and the infusion period lasted for 5 days. Total mixed ration (TMR) was adopted and formulated by corn, soybean meal, cottonseed meal, corn silage, alfalfa hay and Chinese wildrye according toFeedingStandardofDairyCowfor NRC (2001). The results showed that compared with before infusion, the milk protein yield and content had upward trends after jugular-infused amino acid mixture of casein profile (milk protein yield was increased by 7.14%,P=0.078; milk protein content was increased by 3.27%,P=0.072), in addition, the arterious plasma concentrations of isoleucine (Ile), leucine (Leu), lysine (Lys) and histidine (His) were increased in different extent (Ile concentration was increased by 31.5%,P=0.097; Leu concentration was increased by 65.9%,P=0.041; Lys concentration was increased by 36.9%,P=0.088; His concentration was increased by 40.1%,P=0.010), and the arterious plasma concentrations of threonine (Thr), valine (Val), methionine (Met), phenylalanine (Phe) and arginine (Arg) in Casein group were numerically higher than those in C1 group, but the differences were not significant (P>0.05). The extraction rates of aspartic acid (Asp) and cysteine (Cys) by mammary gland for cows of Casein group were significantly higher than those of C1 group (Asp extraction rate was improved by 95.2%,P=0.031; Cys extraction rate was improved by 49.6%,P=0.031), whereas the extraction rate of glycine (Gly) by mammary gland for cows of Casein group was significantly lower than that in C1 group (decreased by 158.3%,P=0.041). Compared with before infusion, infused amino acid mixture of ideal profile tended to increase the milk protein content (increased by 5.78%,P=0.064) and significantly decrease the milk fat yield (decreased by 8.57%,P=0.015), moreover, there were an upward trend of arterious plasma Arg concentration (increased by 18.0%,P=0.093) and a downward trend of arterious plasma Tyr concentration (decreased by 47.8%,P=0.074) after cows were infused amino acid mixture of ideal profile. After cows were infused of amino acid mixture of ideal profile, the extraction rates of glutamic acid (Glu), Cys and Ile by mammary gland were significantly improved (Glu extraction rate was improved by 118.7%,P=0.015; Cys extraction rate was improved by 77.4%,P=0.032; Ile extraction rate was improved by 46.0%,P=0.012), and the extraction rate of Ser was decreased (decreased by 56.2%,P=0.052). However, the milk fat yield increment (P=0.012) of Casein group was significantly higher than that of R group, and the milk yield increment (P=0.095) and lactose yield increment (P=0.091) tended to be higher for cows receiving amino acid mixture of casein profile than for those receiving amino acid mixture of ideal profile, but the other index increments had no significant differences between Casein and R group (P>0.05). Under this experiment condition, the milk protein content of lactating dairy cows can be increased by the jugular infusions of amino acid mixture of casein and ideal profiles, and the milk protein yield has an upward trend when lactating dairy cows are

jugular infusion of amino acid mixture of casein profile. So, the application effect of jugular-infused amino acid mixture of casein profile is superior to the jugular-infused amino acid mixture of ideal profile.[ChineseJournalofAnimalNutrition,2017,29(9)：3109-3119]

casein profile; ideal profile; amino acid mixture; infusion; dairy cows; milk protein

10.3969/j.issn.1006-267x.2017.09.012

2017-04-11

國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)項目(2011CB100803)；揚州大學高端人才支持計劃

田 雯(1986—)，女，內(nèi)蒙古呼和浩特人，博士研究生，從事乳蛋白合成調(diào)控研究。E-mail： tween2012@163.com

*通信作者:王洪榮，教授，博士生導師，E-mail: hrwang@yzu.edu.cn

S816

：A

：1006-267X(2017)09-3109-11