【摘要】：苜蓿作為一種優(yōu)質(zhì)的粗飼料來源,可提供充足的蛋白質(zhì)和較為理想的氨基酸組成,是現(xiàn)代奶牛養(yǎng)殖中重要的飼料組成部分。近年來隨著中國奶業(yè)的快速發(fā)展,奶牛的養(yǎng)殖水平有了較大的提高,優(yōu)質(zhì)粗飼料的缺乏和日趨增加的奶牛養(yǎng)殖需求間的矛盾越來越明顯,嚴(yán)重制約我國奶業(yè)的快速發(fā)展。截止到2013年,我國苜�？傔M(jìn)口量接近80萬噸,即將成為世界上最大的苜蓿進(jìn)口國。于此同時,我國每年生產(chǎn)2.21億噸玉米秸稈,絕大部分并未被有效利用,造成了資源的巨大浪費(fèi)。與苜蓿相比,玉米秸稈蛋白質(zhì)、可消化的碳水化合物以及能量均較低,不能滿足奶牛的泌乳需求,因此,如何合理利用玉米秸稈是目前需要解決的一個重要問題。本文主要包括兩大部分:試驗一通過研究苜蓿和秸稈為不同粗飼料來源對奶牛泌乳性能及乳蛋白合成的影響,分析秸稈型日糧利用率低的原因及其降低乳蛋白合成的營養(yǎng)學(xué)機(jī)制和氨基酸限制性作用;試驗二在試驗一研究基礎(chǔ)上,以玉米秸稈為主要粗飼料來源,通過調(diào)整日糧能量水平和來源,驗證其對奶牛泌乳性能和乳蛋白合成的影響。(1)不同粗飼料來源對奶牛泌乳性能、乳蛋白合成和氨基酸代謝的影響為比較苜蓿干草和玉米秸稈為主要粗飼料來源對奶牛生產(chǎn)性能、消化代謝、微生物蛋白合成及氨基酸代謝的影響,研究選取32頭初產(chǎn)荷斯坦奶牛,根據(jù)產(chǎn)奶量和泌乳天數(shù)隨機(jī)分為兩組,每組16頭,飼喂兩組不同的日糧。MF組含有17.30%的苜蓿和18.77%的玉米青貯,CS組含有36.07%的玉米秸稈,兩組精粗比均為36:64,精料組成一致。試驗共進(jìn)行15周,前2周為適應(yīng)期,后13周正試期。結(jié)果發(fā)現(xiàn):與CS組相比,MF組干物質(zhì)采食量每天提高了4kg;OM、CP、NDF、ADF和EE的采食量和消化率也顯著提高;生產(chǎn)性能方面:MF組乳產(chǎn)量、乳蛋白率和乳蛋白產(chǎn)量增加顯著,但兩組乳脂合成并未出現(xiàn)顯著性差異;另外,飼喂MF日糧顯著提高了奶牛微生物蛋白(MCP)合成量和代謝蛋白(MP)的供給,同時提高了N的利用效率。試驗結(jié)果表明:奶牛飼喂玉米秸稈代替苜蓿時,MCP合成量的降低直接導(dǎo)致乳蛋白產(chǎn)量的降低。對氨基酸進(jìn)行分析可知,CS日糧中氨基酸組成不平衡,且日采食量低,導(dǎo)致供給乳腺的動脈血中氨基酸絕對含量遠(yuǎn)低于MF組;同時CS組血流量小,因此供給乳腺的氨基酸總量不能滿足奶牛的泌乳需求,加上CS和MF組乳腺氨基酸攝取轉(zhuǎn)化率方面并無太大差異,因此CS組乳蛋白合成量低于MF組。在試驗一基礎(chǔ)上,繼續(xù)對兩組日糧限制性氨基酸次序進(jìn)行了研究,以各組乳中EAA組成為理想氨基酸模型,采用乳蛋白評分的方法進(jìn)行氨基酸限制性次序評定,并繪制兩組限制性木圖理論圖。結(jié)果表明:MF組氨基酸氨基酸次序為:Met(64.9),Phe(73.82),His(75.82),Val(92.90),Ile(96.41),以乳腺日攝取EAA限制性次序為準(zhǔn);CS組氨基酸氨基酸次序為:Met(55.47),Lys(76.75),Leu(77.27),Ile(82.62),Val(95.40),以日糧中限制性氨基酸次序為準(zhǔn)。(2)能量供應(yīng)對奶牛泌乳性能、微生物蛋白合成、瘤胃功能菌群及瘤胃上皮組織結(jié)構(gòu)形態(tài)的影響試驗二研究了以玉米秸稈為主要粗飼料來源時,日糧中不同能量來源和水平對奶牛泌乳性能、微生物蛋白合成、瘤胃功能菌群及瘤胃上皮組織結(jié)構(gòu)形態(tài)的影響。試驗選用8頭荷斯坦頭胎奶牛作為試驗動物,4頭奶牛安裝永久瘤胃瘺管,試驗采用4×4拉丁方設(shè)計。每期試驗21d,適應(yīng)期14d,采樣期7d。采用日糧能量水平和來源兩因素交叉試驗設(shè)計,共獲得4種日糧:低能普通玉米組(LE/GC);低能蒸汽壓片玉米組(LE/SFC);高能普通玉米組(HE/GC);高能蒸汽壓片玉米組(HE/SFC)。其中高能組玉米青貯替代部分玉米秸稈,并增加EB100含量獲得;試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn):高能日糧組顯著提高乳產(chǎn)量、乳蛋白率,乳蛋白產(chǎn)量及乳糖產(chǎn)量,但對乳脂率并無影響;同時飼喂高能組日糧提高了奶牛的干物質(zhì)采食量、營養(yǎng)成分消化率及MCP的合成量。低能量水平條件下,飼喂蒸汽壓片玉米可以提高M(jìn)CP合成量、乳蛋白產(chǎn)量及乳產(chǎn)量,但對高能量組并無作用。結(jié)果表明:增加能量水平或改變能量來源均對乳蛋白合成有一定的提高作用,這可能與提高了MCP的合成量有直接的關(guān)系。此外,對奶牛瘤胃內(nèi)功能菌群和上皮細(xì)胞的組織形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)分析可知:以玉米秸稈為主要粗飼料來源時,提高日糧能量水平能夠提高部分纖維降解菌、蛋白降解菌和淀粉降解菌的含量,提高瘤胃上皮組織角層質(zhì)的厚度,同時降低了棘細(xì)胞層厚度。不同能量來源日糧對瘤胃微生物菌群和瘤胃上皮細(xì)胞的組織結(jié)構(gòu)并無明顯的改變,但低能量水平時,利用蒸汽壓片玉米替換普通玉米降低了瘤胃內(nèi)總普雷沃氏菌、短普雷沃氏菌、黃色瘤胃球菌和脂解厭氧弧菌的含量,提高了反芻獸新月形單胞菌和白色瘤胃球菌的含量。綜上所述,與優(yōu)質(zhì)牧草-苜蓿相比,玉米秸稈營養(yǎng)成分含量較低,特別是可發(fā)酵的碳水化合物含量過低,導(dǎo)致能量供應(yīng)不足和微生物蛋白產(chǎn)量降低,降低奶牛合成乳蛋白的能力;此外,玉米秸稈-豆粕型日糧本身氨基酸組成不夠均衡,賴氨酸、蛋氨酸及支鏈氨基酸均為限制性氨基酸,進(jìn)一步降低了乳腺利用氨基酸生成乳蛋白的合成效率。針對玉米秸稈型日糧能量供應(yīng)不足的缺陷,通過增加日糧中能量水平可以有效地提高乳蛋白的生產(chǎn),但利用蒸汽壓片玉米替換普通玉米,提高能量載體物質(zhì)(主要指淀粉)供應(yīng)方式,僅在日糧能量水平較低時對乳蛋白合成有顯著的改善效果,日糧能量水平較高時,作用不明顯。
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S823.5
【圖文】：

1-2 2002-2010 年全國奶牛年存欄量 100 頭以上的規(guī)模比重變化趨勢圖[5]g 1-2 Cow population scale changes in the proportion of 100 above diagram trendin china 2002-2010國奶牛養(yǎng)殖目前存在的問題規(guī)�；潭鹊停槠焚|(zhì)量整體偏低在國家政策扶持和市場需求驅(qū)使下，我國奶業(yè)發(fā)展速度較快，規(guī)�；翀霰戎厣麸曫B(yǎng)模式所占比重仍然較大，2013 年我國 100 頭以上的規(guī)模養(yǎng)殖比重為 4提高了 3.9 個百分點(diǎn)，相比 2010 年提高了 13 個百分點(diǎn)[16]。雖然增長速度較快殖規(guī)模較小，產(chǎn)業(yè)提升速度較慢、風(fēng)險抵抗能力較差的特點(diǎn)，奶牛養(yǎng)殖中“散”、面未得到有效的轉(zhuǎn)變[5]。這就造成了目前平均單產(chǎn)僅為 5.5 噸/頭，明顯低于奶均單產(chǎn)，如：美國 8.6 噸/頭、日本 8.0 噸/頭、荷蘭 7.7 噸/頭[4]。另外，雖然我行了大量的研究與開發(fā)，但我國牛奶品質(zhì)偏低的難題依舊存在。作為評估牛奶兩大指標(biāo)乳蛋白和乳脂肪含量，2010 年的生鮮乳新標(biāo)準(zhǔn)僅為 2.8 和 3.1(g/l00g國家差異十分明顯。與此同時，我國牛奶中總固形物較低，這也是引發(fā)生產(chǎn)成

圖 1-3 乳蛋白合成過程Fig. 1-3 Process of milk protein synthesis入小腸的氨基酸被吸收后進(jìn)入肝系膜靜脈，隨血液流動匯入門靜脈，在肝臟內(nèi)重新回心臟，隨動脈供血流入陰外動脈，為乳腺合成乳蛋白提供前提物質(zhì)[28]。乳腺是一合成非常重要和活躍的場所，牛奶中 90%以上的氨基酸均由乳腺攝取血液中的氨基合成，剩余的 10%由小肽、小分子蛋白質(zhì)及其他免疫活性蛋白直接轉(zhuǎn)運(yùn)獲得[29]。此胞還能利用葡萄糖、VFA、EAA 等物質(zhì)合成 NEAA，并吸收和利用部分氨基酸短肽成酪蛋白。目前可知合成乳蛋白所需的氨基酸全部來自于血液，但其吸收量和吸收十分明確，有待于進(jìn)一步研究。由此可見，在乳蛋白的合成過程中，微生物蛋白與白的合成能力至關(guān)重要，是日糧粗蛋白轉(zhuǎn)化為乳蛋白的樞紐和紐帶，如何提高微生代謝蛋白合成能力以及乳腺攝取血液游離氨基酸能力是提高乳蛋白合成的重要環(huán)節(jié) 影響乳蛋白合成的因素響奶牛乳蛋白合成的因素包括營養(yǎng)因素和非營養(yǎng)因素，非營養(yǎng)因素主要包括品種、乳階段和環(huán)境控制等，基本屬于客觀調(diào)控因素，調(diào)控難度大，效果不夠明顯。而通素進(jìn)行乳蛋白調(diào)控較為有效。

引 言酸，可明顯提高干物質(zhì)采食量，有利于乳蛋白的合成，與粗蛋白水平為 15.7%日糧組 13.5% CP 水平的日糧中添加 Met 和 Lys，兩組乳蛋白產(chǎn)量并無差異[49]；而通過向中添加蛋氨酸羥基物和賴氨酸鹽，提高微生物蛋白中蛋氨酸和賴氨酸含量，也可使量顯著升高[50，51]。此外，利用血管灌注技術(shù)給高產(chǎn)奶牛補(bǔ)充蛋氨酸和賴氨酸，也可高乳蛋白含量和產(chǎn)量的目的[52]。除蛋氨酸和賴氨酸之外，精氨酸、組氨酸、苯丙氨氨基酸（亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸）也是限制性氨基酸研究的熱點(diǎn)。

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本文編號：2803406