奶牛瘤胃功能的調(diào)控技術(shù)

村民 · 發(fā)表于 2010-9-13 21:05:53

　　奶牛屬反芻動物(草食動物)，最主要的消化特點是有四個胃，即能夠利用纖維和非蛋白氮。其中瘤胃中生活著大量的微生物，飼料中的營養(yǎng)成份在瘤胃中可被微生物降解發(fā)酵為揮發(fā)性脂肪酸、肽類、氨基酸及氨等成份，同時瘤胃微生物可以利用氮源、能源等發(fā)酵產(chǎn)物合成微生物蛋白質(zhì)和B族維生素等營養(yǎng)物質(zhì)。在這些過程中，對于奶牛來說，有些是有利的，有些是不利的。調(diào)控奶牛消化代謝過程的目標是，使奶牛發(fā)酵的有利方面到達最佳，而使發(fā)酵的損失最小。為了提高飼料和營養(yǎng)物質(zhì)的有效利用率或提高生奶質(zhì)量，使用一定的手段對瘤胃中降解與合成過程進行調(diào)控是可能的，也是必要的。人們養(yǎng)牛實際上是在養(yǎng)瘤胃微生物。如何維護良好且穩(wěn)定的瘤胃環(huán)境，保持微生物的活性及其菌系的相對平衡，是奶牛飼養(yǎng)技術(shù)中非常重要的環(huán)節(jié)。本文對奶牛瘤胃功能的調(diào)控作了闡述，供同行們參考。
　　1.供給瘤胃微生物必要的、平衡的、穩(wěn)定的營養(yǎng)素
　　1.1　能源：能量是瘤胃微生物維持生命和生長繁殖的基礎(chǔ)。碳水化合物在瘤胃中發(fā)酵產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸(VFA)和三磷酸腺苷(ATP),微生物細胞的活動取決于三磷酸腺苷的產(chǎn)生量，每克細菌生長所需0.4MATP。
　　1.2 　氮源：瘤胃微生物合成蛋白質(zhì)需要含氮化合物。日糧蛋白質(zhì)和非蛋白氮在瘤胃中發(fā)酵降解產(chǎn)生為肽類、氨基酸及氨，這些產(chǎn)物被瘤胃微生物用作合成微生物蛋白質(zhì)的原料。如果含氮化合物不足，則會影響微生物的生長，瘤胃液內(nèi)氨氮濃度一般不應(yīng)低于20mg/1OOml;如果氨的濃度過量，多余的氨可被吸收進入血液，在肝臟中被轉(zhuǎn)化為尿素，一部分可以進行尿素循環(huán)流入瘤胃再利用，另一部分尿素從尿中排出，造成浪費。
　　1.3　瘤胃能量釋放與含氮化合物釋放的同步性(能氮平衡)：瘤胃內(nèi)微生物蛋白質(zhì)的合成主要取決于瘤胃內(nèi)碳水化合物和氮的利用效率。如果蛋白質(zhì)的降解速度超過碳水化合物在瘤胃中的發(fā)酵速度，則氨過量，酮酸不足，大量的氮就以氨的形式丟失;如果碳水化合物在瘤胃中發(fā)酵速度超過蛋白質(zhì)的降解速度，則酮酸過量，氨不足，微生物蛋白質(zhì)合成也會下降，能量損失。主要能量飼料在瘤胃中的降解速度一般依次為：糖蜜>燕麥>小麥>大麥>玉米>高粱;蛋白質(zhì)飼料在瘤胃中的降解速度一般依次為：尿素>花生粕>豆粕>棉粕>豆餅> DDGS >魚粉。針對上面所述，在設(shè)計日糧時，應(yīng)充分考慮不同飼料的降解速度，選用不同品種的飼料，合理搭配，注意能氮平衡(我國計算公式一般為MCPg= FOMkg* 136;而美國為MCPg=TDNg*0.13) ,使瘤胃微生物蛋白質(zhì)合成最達到最大化。
　　1.4　含硫化合物：硫是保證瘤胃微生物最佳生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì)。一般每千克微生物物質(zhì)約含8克硫.這是由于含硫氨基酸是微生物氨基酸的組成成份。瘤胃微生物對硫需要與對氮需要有關(guān)，一般認為氮硫比是比較穩(wěn)定的，平均為14: 1，日糧中含硫約0.2%。
　　1.5　礦物元素：礦物元素也是瘤胃微生物生長繁殖所需要的營養(yǎng)素.瘤胃液內(nèi)適宜的幾種主要礦物質(zhì)元素水平一般為：鈣0.05g/L，磷0.1/L.鉀0.5一1.5g/L，鈉0.5一1.5g/L。
　　1.6 　供給瘤胃的營養(yǎng)素要相對穩(wěn)定：即飼喂奶牛的日糧要有一相對穩(wěn)定性，均衡供給，不穩(wěn)定的飼料不喂(一兩周就得換料的)。如需換料的，也得有10—15天的過渡期為好，讓瘤胃微生物有一適應(yīng)期，先培養(yǎng)微生物，而后瘤胃微生物才可消化飼料，進而轉(zhuǎn)化為供奶牛所需的營養(yǎng)物質(zhì)。
　　2.保持瘤胃內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定
　　2.1 　瘤胃液PH值是瘤胃發(fā)酵的“領(lǐng)導(dǎo)”者：瘤胃PH值直接影響著瘤胃健康、飼料消化吸收、奶產(chǎn)量及生奶質(zhì)量等。瘤胃發(fā)酵過程中不同生理功能所需適宜PH值為：纖維素消化6—6.8、蛋白質(zhì)合成5.8—7.4、 VFA形成4.2—6.6、尿素酶活性7—9、氨產(chǎn)生6.2及B族維生素合成>6.4等，從以上數(shù)據(jù)、人工瘤胃試驗及生產(chǎn)實踐中得出，瘤胃最適宜PH值應(yīng)為6.4—6.8，此酸度是瘤胃微生物存活的最佳條件，纖維分解菌在PH6.0以下就無法存活。
　　2.2　瘤胃PH值的調(diào)控與飼料的物理結(jié)構(gòu)、中性洗滌纖維、飼喂方法及緩沖劑的添加等有關(guān)：碳水化合物在瘤胃中發(fā)酵產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸使瘤胃變酸，蛋白質(zhì)分解成氮則能使堿性化，而纖維素能刺激奶牛反芻、咀嚼和唾液的分泌，唾液是堿性的，不斷地流入瘤胃中，使揮發(fā)性脂肪酸及乳酸得以中和，維持瘤胃有一適宜的PH值。若日糧中含有較高中性洗滌纖維且是較長(>3—5cm )的纖維素，雖然有足夠的乙酸用以生成最高量的奶脂，但瘤胃內(nèi)丙酸的生成量減少將會限制牛奶的產(chǎn)量，因為葡萄糖的供給受到限制(特別是泌乳早期);若日糧中精飼料的飼喂量較高，可能會增加一定的產(chǎn)奶量，但乳脂可能會下降;若精料太高，精粗比失調(diào)(精料>60%)，則會影響纖維消化和蛋白質(zhì)合成，還可能會造成厭食、瘤胃酸中毒和蹄葉炎等，影響牛只健康和生產(chǎn)性能。為了調(diào)控瘤胃PH值，可在日糧中添加一些緩沖劑(如小蘇打、氧化鎂、碳酸鈣及陽離子鹽等)，這些礦物鹽通過提高瘤胃中液體的通過速度、維持瘤胃和身體中氫離子濃度或者兩方面結(jié)合來發(fā)揮緩沖效應(yīng)升高瘤胃PH值。使用量一般為：碳酸氫鈉1- 2%(占精料%)，氧化鎂0.5%(占精料%)，若兩者同時使用效果更加。另采用全混日糧(TMR)飼喂法或采用先粗后精且日喂3次以上飼喂法，也有利于調(diào)控瘤胃PH值。
　　2.3　給奶牛飼喂一合理的日糧：日糧精粗比一般不應(yīng)超過60: 40(高峰期可短期使用);中性洗滌纖維(NDF)一般不應(yīng)少于33%.且至少75%來自于粗料;非纖維性碳水化合物(NFC)不應(yīng)大于44%;日糧干物質(zhì)在50—75%比較理想。在泌乳前期及夏季可適當增加精料的喂量，且應(yīng)提高精粗飼料的質(zhì)量(如膨化大豆、全棉籽、添加劑、全珠玉米青貯及苜蓿草等)，即日糧的營養(yǎng)濃度，最終得以提高產(chǎn)奶量、生奶質(zhì)量及牛群素質(zhì)。
　　2.4　適宜的瘤胃溫度和滲透壓：瘤胃的溫度大約為39—40攝氏度，瘤胃原蟲在高于 40度的環(huán)境下難于生存。奶牛采食后，飼料發(fā)酵會自然增加熱量而使瘤胃溫度升高，并降低采食飼料的愿望和反芻數(shù)量。所以在夏季，應(yīng)適當增加精料的喂量，因粗飼料發(fā)酵會產(chǎn)生更多的內(nèi)熱，會減少瘤胃微生物的數(shù)量和活性，加重熱應(yīng)激的負面影響。瘤胃內(nèi)容物有一定的滲透壓。飲水不足會使瘤胃內(nèi)容物滲透壓升高，若過高會造成微生物吸收胞外的小分子物質(zhì)，而使生長受到抑制。故飲水應(yīng)保持清涼和新鮮，否則會因飲水不足，升高滲透壓，從而降低纖維分解、泌乳量及乳脂率。
　　3 .添加瘤胃調(diào)控劑
　　3.1 　脲酶抑制劑：飼料中的蛋白質(zhì)、非氮白氮及內(nèi)源尿素，在瘤胃中被降解為氨的速度部分取決于脲酶的活性。如脲酶的活性沒有受到抑制，降解過程中氨的釋放是 “爆發(fā)”式的，這就造成瘤胃微生物對一部分氨態(tài)氮來不及利用而排出體外造成浪費，氨的濃度過高，還可造成氨應(yīng)激，對奶牛的健康和繁殖有影響。如在飼料中添加脲酶抑制劑，使脲酶的活性得到抑制，氨的釋放減慢，讓瘤胃微生物有一充分時間利用氨合成微生物蛋白質(zhì)，從而提高飼料中蛋白質(zhì)和粗纖維的利用率，減少氨應(yīng)激，最終提高奶牛的生產(chǎn)性能。
　　3.2　離子載體：離子載體能與金屬離子形成贅合物，運送金屬離子通過生物膜。添加離子載體能改變瘤胃發(fā)酵產(chǎn)物的生成量，增加丙酸產(chǎn)量，減少甲烷生成，抑制肽降解和氨基酸脫氨作用，提高瘤胃蛋白質(zhì)生成量。國外研究較多的有莫能菌素、拉沙菌素等。
　　3.3　活性酵母培養(yǎng)物：近年來的許多研究發(fā)現(xiàn)反芻動物日糧中添加活性酵母培養(yǎng)物能增加總VFA及乙酸和丙酸的比例，調(diào)控瘤胃PH值，增加纖維水解酶的活性，穩(wěn)定瘤胃環(huán)境，提高動物生產(chǎn)性能。
　　總之，瘤胃內(nèi)是個不可思議的復(fù)雜世界，隨著對瘤胃微生物的生長和代謝特性及其相互關(guān)系的研究，即瘤胃微生物生態(tài)學(xué)、生理學(xué)和生物工程技術(shù)的應(yīng)用，最終認識并掌握瘤胃微生物的活動和代謝規(guī)律，從整體上全面實施瘤胃發(fā)酵調(diào)控來改善奶牛生產(chǎn)性能是可能的。