瘤胃发酵与乳成分

瘤胃发酵与乳成分

今后还有提高无脂固形物率比重的可能性，尤其是乳蛋白质。长期以来，改良育种牛群往往注重乳脂率，现在是转向以无脂固形物率为主的时候了。然而，改良育种并非是一朝一夕的事，眼下可做的工作是通过提高饲养管理技术，提高牛乳中的无脂固形物率和乳蛋白质率。这些乳成分的变化与瘤胃发酵密切相关。

一、饲料的营养成分与乳成分

饲料中的营养成分在奶牛体内经消化、吸收转换和再全成等作用，在乳腺中合成牛乳的各种营养成分（图1）。

乳脂肪中50％来自饲料的碳水化合物经瘤胃发酵产生的乙酸和丁酸。余下的50％来自饲料或体脂肪中的长链脂肪酸。无脂固形物中主要成分的乳糖来自饲料中碳水化合物经瘤胃发酵产生的丙酸，在肝脏中合成葡萄糖。无脂固形物中乳蛋白质是饲料中粗蛋白质直接或间接供给的氨基酸，经小肠吸收在乳腺中合成酪蛋白和其他蛋白质。体组织中蛋白质的氨基酸也是合成乳蛋白质的来源之一。

在所有乳成分的合成中，最重要的是提高葡萄糖含量。葡萄糖既是合成乳糖的原料，又是作为乳脂肪原料丙三醇的前体物质。还有葡萄糖在肝脏里与非必需氨基酸可以相互转换，因而也与乳蛋白质有关。由此可见，饲料中各种营养成分是合成牛乳营养成他的主要来源。乳成分受饲料中各种营养成分的平衡、饲喂方法、奶牛的泌乳期和能量的收支状态等诸多因素的影响，更为重要的是，饲料营养成分以瘤胃微生物的发酵作用，产生的各种成分在很大程度上决定乳成分。因此，乳成分与瘤胃发酵紧密相连。

二、氨基酸与乳蛋白质

在牛奶成分中，乳糖的含量最多，约占4.7－5％，一般来说，其变动幅度不大。乳糖在乳腺和乳房内关系到渗透压的维持，若乳糖率有增有减时，产乳量也因此而随之增减。故在产乳量稳定的状态下，无脂固形物率的变动主要是由乳蛋白质的变化而引起的。

合成乳蛋白质的原料是氨基酸。其来源有①饲料中非蛋白氮、溶解性蛋白质和降解性蛋白质在瘤胃中分解成氨，合成微生物蛋白质，在小肠里吸收氨基酸；②非降解性蛋白质分解的氨基酸和③体组织蛋白质分解的氨基酸。

微生物蛋白质的氨基酸组成平衡，在小肠里吸收率高，是一种优质的蛋白质，也是合成乳蛋白质的基石。然而，同时也要注意到①体内吸收的氨若不能被微生物全部所利用，多余的氨在肝脏里合成尿素，在尿中排泄，既浪费了氨，又浪费了合成尿素的能量。因此，为了提高乳蛋白质的含量，首先要保证瘤胃内合成微生物蛋白质所需的氨，其次是氨不能过多或过少；②微生物的增殖量受到摄入的能量、饲料中碳水化合物的质和量以及饲料在瘤胃中的滞留时间等因素影响，其增殖量是有限度的。为了增加产乳量氨基酸供应不足，就需要补充一部分非降解性蛋白质，在小肠里直接吸收氨基酸，以供给合成乳蛋白质。由上可知，为了提高乳蛋白质率，除了需要微生物蛋白质之外，还需要供给非降解性蛋白质，由小肠直接吸收一定量的氨基酸是非常重要的。

三、瘤胃发酵与乳蛋白质

瘤胃内氨态氮的浓度维持在3－5mg/100ml才能有效地使微生物增殖。为了达到这个浓度，饲料TDN和CP含量最好分别为60％和11％或者分别为75％和13％。然而，即使在瘤胃发酵良好的情况下，仅仅依靠微生物蛋白质还有能满足高产奶牛的氨基酸需要量。据报道，对于日产乳量40kg的奶牛，微生物蛋白质只能满足60％所需的氨基酸，还缺40％的氨基酸只能由微生物蛋白质以外的蛋白质来供给，这种蛋白质就是饲料中非降解性蛋白质。因此，对于高产奶牛来说，饲料中含有一定量的非降解性蛋白质具有重要的意义。实践表明，为获得高产奶牛的最高产乳量，饲料中的粗蛋白质含量应在17％左右，而非降解性蛋白质的比例必须由30％提高到40％。精饲料中含有较多的非降解性蛋白质成分，对于日产乳量30kg奶牛，饲料中精饲料比例过高是没有必要的。

碳水化合物摄入量不足时，会降低微生物蛋白质的合成量。这是因为微生物增殖所需的能量是由碳水化合物发酵而来的。为了最大量地合成微生物蛋白质，饲料中可溶性无氮物含量应是粗纤维的2.2－2.3倍。

血液中的葡萄糖是合成乳糖的主要原料，它对合成乳蛋白质也有间接的影响。

葡萄糖是吸收瘤胃中内酸和乳酸以及小肠中吸收的氨基酸等为原料在肝脏中合成的。当瘤胃发酵产生的丙酸减少时，合成葡萄糖需要更多的氨基酸。这样，合成乳蛋白质所需的氨基酸减少了。若葡萄糖减少，也减少了乳腺活动所需要的能量来源。由此可见，为了维持乳蛋白质率和提高产乳量，提高瘤胃内丙酸的生产量是何等重要。但是，提高瘤胃内丙酸的生成量，会减少乙酸的比例，导致乳脂率下降。因此，平衡丙酸和乙酸等低脂肪酸的总生产量是瘤胃发酵的基本出发点，绝不可偏废任何一方。

四、饲料组成与乳蛋白质

饲料能量和蛋白质的摄入量与乳蛋白质率有一定的关系如图2所示

由图2可知，当饲料蛋白质摄入量在需要量以下时，随着蛋白质水平的提高，乳蛋白质率的提高幅度较大；但当蛋白质摄入量在需要量以上时，提高乳蛋白质率的幅度较小。能量摄入量在需要量以下时，提高乳蛋白质率随之直线上升；当能量摄入量在需要量以上时，提高乳蛋白质率的幅度比蛋白质提高的幅度大。这是因为瘤胃内微生物增殖、乳腺中合成乳蛋白质等牛乳成分以及在肝脏中氨基酸与葡萄糖的朴素转换都需要能量。由些可见，提高能量与提高蛋白质相比，前者显得更为重要。

分娩前后的能量水平与乳蛋白质率的关系如图3所示。这是日本根钏农业试验场进行2次试验得到的结果。

注：分娩前8周－2周和分娩后1－16周的TDN

由图3可知，在分娩前后时期，当饲料中TDN水平在需要量以下时分娩后乳蛋白质率均较低。即使分娩前TDN提高到130％，到分娩后第8周乳蛋白质率也没有的变化，这是由于分娩动用了体脂肪补充作能量。如果奶牛长期处于低营养状态，不仅要动用体脂肪，而且还要因合成葡萄糖消耗一部分氨基酸，使乳蛋白质率明显下降。因此为提高泌乳初期的能量摄入量是至关重要的。

乳生产性能与饲料的粗精比或者说与酸性洗涤纤维（ADF）含量的关系如图4所示。

含有较多的淀粉等非结构性碳水化合物（NSC），瘤胃发酵时，纤维素不足，乙酸的生产量减少，也就意味着乳脂率低下。而NSC量多，会增加丙酸的生产量，也就提高了乳蛋白质率。因此，为了提高乳脂率和乳蛋白质率，如图4所示的精饲料比例由40提高到60％，干物质中ADF的含量维持在17－20％范围内。另外，饲料的中性洗涤纤维（NDF）与NSC的比例应该由0.9提高到1.2。在瘤胃中挥发性脂肪酸（VFA）组成中，乙酸应占60－70％，，丙酸20－25％和丁酸5－10％。

图4 饲料的粗精比与乳生产的关系

为提高乳成分率，应该使瘤胃发酵正常，最大限度地合成微生物蛋白质和VFA生产量。为，采用全价营养配合饲料和多次饲喂饲料技术等，增加奶牛的采食量的增加是有限的，产乳量和乳成分率等各项指标都达到高水平也不是一件轻而易举的事。这倒并是说我们对此无所作为。在实际操作过程中，可先设定乳脂率和无脂固形物率的目标值，找出实际乳成分率与目标值的差距在哪里。在设计饲料配方进调整碳水化合物、蛋白质和脂肪含量，添加维生素和微量元素预混合料。