中國荷斯坦牛乳尿素氮與蛋白質(zhì)營養(yǎng)關(guān)系的研究

譚偉卓

　　奶牛產(chǎn)乳性能的高低受品種、營養(yǎng)、年齡、胎次、個體、管理水平和環(huán)境等多種因素的影響，因素在奶牛業(yè)中開展奶牛生產(chǎn)性能測定(DHI)顯得尤為重要。而乳尿素氮(MUN)指標(biāo)由于能夠反映奶牛個體攝入蛋白與能量的平衡情況，并且與奶牛泌乳性能、繁殖性能以及氮的排泄等有很大的相關(guān)，加上MUN的測定具有取樣方便、對奶牛無應(yīng)激、測試結(jié)果穩(wěn)定等優(yōu)點，因此自二十世紀(jì)90年代中期以來，歐美等國已將其作為DHI的必備檢測指標(biāo)之一。伴隨乳尿素氮和常規(guī)乳成分同時測定儀器的研發(fā)，人們對MUN這一指標(biāo)的關(guān)注更加密切。
　　1 乳尿素氮(MUN)的形成機理
　　奶牛從日糧中攝入的含氮物質(zhì)包括蛋白質(zhì)和非蛋白含氮物(如尿素、硝酸鹽等)，日糧蛋白又分為瘤胃降解蛋白((RDP)和瘤胃非降解蛋白(RUP)。
　　瘤胃微生物將RDP分解為肽和氨基酸，氨基酸又進(jìn)一步被降解為氨、揮發(fā)性脂肪酸((VFA) , CO2及其他代謝產(chǎn)物。非蛋白含氮物在微生物的作用下也迅速產(chǎn)生氨。瘤胃生成的氨在能量充足的情況下被微生物利用合成菌體蛋白質(zhì)。如果瘤胃中RDP含量過高，產(chǎn)生大量的氨，或者合成菌體蛋白所需的能量不足，則會產(chǎn)生多余的氨，而氨對機體是有害的。過量的氨經(jīng)瘤胃壁吸收由肝門靜脈到達(dá)肝臟，在肝臟通過鳥氨酸循環(huán)轉(zhuǎn)化為尿素，生成的尿素通過血液從尿液、乳汁排出或再通過唾液循環(huán)至瘤胃。經(jīng)唾液進(jìn)入瘤胃的尿素氮再次被微生物合成菌體蛋白，這一循環(huán)更加提高了反芻動物對蛋白質(zhì)的利用效率。
　　除此之外，瘤胃菌體蛋白和非降解蛋白進(jìn)入小腸，在蛋白酶的作用下降解為氨基酸后被吸收進(jìn)入肝臟，到達(dá)肝臟的氨基酸一部分作為體組織蛋白和乳蛋白合成的原料，另一部分脫氨基產(chǎn)生氨。產(chǎn)生過量的氨轉(zhuǎn)化為尿素，一部分尿素隨唾液進(jìn)入瘤胃，另一部分經(jīng)尿液、乳汁排出體外。因此，MUN既來源于瘤胃降解蛋白，也有一小部分來源于瘤胃非降解蛋白。
　　2 乳尿素氮與奶牛泌乳性能的關(guān)系
　　2.1乳尿素氮含量與產(chǎn)奶量的關(guān)系
　　一般認(rèn)為，具有相同飼養(yǎng)水平、處于同一泌乳階段奶牛MUN含量正常范圍在10-16mg/dL。
　　MUN含量低于這個范圍則表明日糧中蛋白質(zhì)缺乏，瘤胃降解蛋白含量不足，進(jìn)一步導(dǎo)致奶牛干物質(zhì)攝入量及消化率下降，最終造成產(chǎn)奶量下降。所以這時奶牛需要較多的降解蛋白，以滿足微生物蛋白質(zhì)合成所需要的氮，從而生產(chǎn)出更多的奶。雙根(1997)等認(rèn)為低水平的MUN常表明在瘤胃中缺乏適于微生物生長所需的氨，即RDP較少，能氮出現(xiàn)正平衡，導(dǎo)致產(chǎn)乳量下降。據(jù)孫海洲(2005)等報道，MUN含量小于14mg/dL時易引起產(chǎn)奶量及乳蛋白含量下降。
　　當(dāng)RDP過多或奶牛攝入能量不足時，瘤胃產(chǎn)生的多余氨則在肝臟形成尿素，而轉(zhuǎn)換成尿素也需要能量。對于泌乳期200d以上的產(chǎn)奶牛，如果MUN含量過高，表明日糧蛋白質(zhì)部分被浪費，造成產(chǎn)奶量降低。也有報道稱，MUN含量對產(chǎn)奶量的變化最敏感。
　　2.2乳尿素氮含量與乳蛋白率的關(guān)系
　　乳蛋白率與乳尿素氮含量之間具有負(fù)相關(guān)性。而據(jù)佐藤博(1997)報道，MUN含量與乳蛋白率之間具有一次回歸關(guān)系，即MUN含量在l0mg/dL以下或17mg/dL以上時乳蛋白率有降低的趨勢。
　　MUN含量升高而乳蛋白率下降則表明奶牛雖然從日糧中攝取較多的蛋白質(zhì)，但是由于攝入的能量不足造成了瘤胃內(nèi)氨的利用率下降，不能被利用的氨則通過代謝致使MUN含量升高，同時導(dǎo)致乳蛋白率下降。但是MUN含量升高而乳蛋白率正常則表明只是瘤胃降解蛋白過剩而已。
　　MUN含量過低同時乳蛋白率也降低則說明瘤胃降解蛋白和能量攝入同時不足。這時如果乳蛋白率正常則表明瘤胃降解蛋白不足或攝入了過多的能量。
　　2.3乳尿素氮含量與乳脂率及乳糖率的關(guān)系
　　當(dāng)對乳尿素氮含量與乳脂率進(jìn)行奶牛個體水平分析時二者存在負(fù)的非線性相關(guān)。當(dāng)對群體平均水平進(jìn)行分析時，二者存在正的相關(guān)性。
　　但據(jù)佐藤博(1997)報道，乳脂率與MUN含量的相關(guān)系數(shù)為0.21，二者之間沒有強的相關(guān)關(guān)系。這可能是由于采樣的頭數(shù)、季節(jié)、飼養(yǎng)方式等差異所造成。
　　乳糖在乳中的含量幾乎不怎么變化，其作用主要是調(diào)節(jié)體內(nèi)水分含量及調(diào)整滲透壓，也有報道稱乳糖對牛乳風(fēng)味的影響比脂肪要大}10長期以來，人們一直認(rèn)為乳糖不受飼料及環(huán)境的影響，所以對其關(guān)注程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及乳蛋白率及乳脂率。但有報道稱，MUN含量與乳糖率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為-0.494。因為合成乳糖的原料是瘤胃產(chǎn)生的丙酸，而丙酸則來源于奶牛所采食的碳水化合物，從而得知，乳糖率與MUN含量一樣也會受日糧蛋白質(zhì)與能量間平衡的影響。
　　3乳尿素氮與奶牛繁殖性能的關(guān)系
　　MUN含量通常是在日糧能量不足或瘤胃可降解蛋白過多時升高，這時奶牛常常會產(chǎn)生一些營養(yǎng)性疾病，尤其是繁殖性能的下降。一般認(rèn)為，當(dāng)瘤胃內(nèi)氨濃度升高時會導(dǎo)致MUN含量增加，使奶牛子宮內(nèi)pH值下降及分泌液發(fā)生改變，從而惡化子宮環(huán)境，影響胚胎發(fā)育，
　　降低受胎率。也有研究報道，日糧中粗蛋白含量增加，會使組胺濃度升高，通過降低免疫系統(tǒng)功能，延遲或不利于子宮污染物的清除，進(jìn)而降低受胎率。
　　坂木齋的試驗結(jié)果表明，奸娠牛的MUN平均含量為8.8mg/dL，空懷牛的MUN平均含量為10.6mg/dL,差占極顯著(P<0.01)。 MUN含量小于9.7mg/dL時的受胎率為54.1%，大于9.7mg/dL時受胎率為42.2% ,差異顯著(P<0.05) ,MUN含量與受胎率間表現(xiàn)出較強的負(fù)相關(guān)系。Melencdez等(2000)報道，夏人牛在產(chǎn)后第一次配種前30d如果MUN含量大于16mg/dL,其不孕概率是冬季MUN含量較低時配種牛的18倍。New York的研究人員報道，MUN含量大于19mg/dL時奶牛受胎率才對較低。孫海洲認(rèn)為MUN含量大于18mg/dL時易造成受胎率下降。Bulter等(1995)也報道，MUN含量高于19mg/dL時，受胎率下降。
　　孕酮由黃體或胎盤分泌，其主要作用是為受精卵著床作準(zhǔn)備、抑制子宮運動、維持妊娠、促進(jìn)乳腺細(xì)胞發(fā)育、調(diào)整性腺激素分泌等。有研究表明，孕酮的分泌受日糧蛋白水平影響。高蛋白日糧及氨水平升高，會導(dǎo)致生殖道組織和粘液中氨濃度增加，從而改變代謝反應(yīng)，影響血液中葡萄糖、乳糖和游離脂肪酸的濃度，進(jìn)而影響黃體功能及孕酮的分泌。在奶牛人工授精后第10大測試MUN與孕酮含量，試驗表明MUN含量小于9.7mg/dL或大于9.7mg/dL時孕酮含量分別為20ng/dL或14ng/dL。
　　由此可見，控制MUN含量對于維持奶牛良好的繁殖性能有著非常重要的意義。
　　4乳尿素氮與奶牛氮(N)排泄的關(guān)系
　　蛋白質(zhì)是奶牛維持高產(chǎn)的必需養(yǎng)分。日糧蛋白質(zhì)中的氮(N)為奶牛提供其生長、生產(chǎn)所需要的氨基酸。但是當(dāng)日糧蛋白質(zhì)供給過量，蛋白質(zhì)利用效率降低時會造成奶牛糞尿中氮排泄量的增加。奶牛日糧粗蛋白水平和糞氮排出量具有直接的關(guān)系，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)飼喂過量時，很大一部分來自于飼料的氮被排泄掉。Kohn等(1997)認(rèn)為，通過檢測MUN可以避免蛋白質(zhì)飼喂過量，增加氮的利用效率，從而減少氮的排放。過量的氮排泄不僅會污染土壤及水源，危害人體健康，而且是逸散到空氣中氨氣(NH3)和氧化亞氮( N2O)的重要來源。這兩種氣體不僅會降低空氣質(zhì)量,并且是導(dǎo)致全球氣候變暖的兩種重要溫室氣體。
　　近年來研究發(fā)現(xiàn)乳尿素氮(MUN)的檢測可以作為控制奶牛N排泄量的有力工具。MUN含量與尿液尿素氮(UUN)日排泄量呈強相關(guān)，而UUN約占尿氮(UN)的83.5%, MUN亦可被推薦為估測UN排泄量的最佳指標(biāo)。翟少偉對中國荷斯坦奶牛乳尿素氮含量與尿液尿素氮含量相關(guān)性的研究表明，奶牛全天平均乳尿素氮含量與平均尿液尿素氮含量( R==0.99,Y=53.23X)和尿液尿素氮日排泄量(R==0.97, Y=9.33X)密切相關(guān)(P<0.001)。 Jonker等(1999)認(rèn)為尿氮的排泄量與乳尿素氮含量具有正的線性相關(guān)。J.Nousiainen等也認(rèn)為乳尿素氮含量的測定可以作為確定奶牛日糧蛋白質(zhì)水平和預(yù)測尿氮排出量的依據(jù)。
　　Burkholder等(2004)用蒸汽壓片處理玉米替代粉碎玉米，結(jié)果MUN及尿氮排出量同時減少。伊朗農(nóng)業(yè)科學(xué)部Bologna等運用21頭荷蘭荷斯坦奶牛研究瘤胃降解蛋白(RDP)對乳尿素氮和血液尿素氮的影響，結(jié)果表明隨著日糧中RDP的增加，兩種尿素氮含量增加，尿氮的排泄量也增加。Roseler和Kauffman提出了UN ( g/d)=0.0259(±0.0006 ) BW ( kg)×MUN ( mg/d L)的公式。Jonker等(1999)根據(jù)NRC (1989)推薦的奶牛營養(yǎng)需要，提出了預(yù)測MUN含量的模型，即：MUN(mg/ dL)=UN/12.54。
　　因此，可以通過乳尿素氮的檢測，減少尿液尿素氮的排放，從而減輕尿氮對環(huán)境污染的壓力。
　　5 小結(jié)
　　綜上所述，在奶牛生產(chǎn)實踐中開展乳尿素氮的檢測工作，不僅可以提高奶牛群體的生產(chǎn)水平，時刻掌握奶牛營養(yǎng)及健康狀況，提高繁殖性能，降低飼養(yǎng)成木，還可以減少因過量氮的排放所造成的環(huán)境污染，為發(fā)展健康養(yǎng)殖作貢獻(xiàn)。

原來風(fēng)在跳舞

講得可以，值得學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)。