【doc】支链脂肪酸对反刍动物消化代谢和生产性能的影响

【doc】支链脂肪酸对反刍动物消化代谢和生产性能的影响 支链脂肪酸对反刍动物消化代谢和生产性 能的影响 2003年9月第3期(总第120期)草食家畜(季刊) 支链脂肪酸对反刍动物消化代谢 和生产性能的影响 沈冰蕾,苗树君,王长远 (黑龙江八一农垦大学动物科技学院,黑龙江密山158308) 摘要:本文通过介绍支链脂肪酸的种类,采源及营养功能,阐述其时反刍动物消化 代谢和产奶量,日增重等生产性能的影 响.并指出了当前仍需研究和解决的问. 关键词:反刍动物;支链脂肪酸;消化代谢;生产性能 中图分类号:s823文献标识码:A文章编号:1003—6377(2003)03—0050—03 反刍动物特有的消化生理特点是日粮中各种营养成 分.尤其是粗纤维饲料的消化主要依赖于栖居在瘤胃中的 各种微生物的活动和影响微生物活动的因素.支链脂肪酸 是瘤胃微生物生长,繁衍的必需物质,可促进瘤胃纤维素分 解菌的生长和微生物蛋白的合成.它作为一种营养性添加 剞,已广泛应用于反刍动物日粮,对提高动物产奶,产肉量 等有显着效果.除此之外,有研究异位酸还可缓解奶 牛夏季热应激…,提高食欲,改善羔羊肉质风味等[.尤其 近些年来,随着人们对乳肉制品质量要求的日益提高,其研 究与应用越来越受到人们的关注.本文通过阐述支链脂肪 酸的营养功能及应用效果,为其在实际生产中合理利用,以 最大限度地发挥其生物学价值,提高反刍动物的生产效益 提供参考. 1种类,来源及营养功能 1.1种类,来源 异丁酸,异戊酸和2一甲基丁酸是含4个或5个碳原子 的直链挥发性脂肪酸的异构体,所以称为支链脂肪酸 (branch~一chainfattyacids,BCFA),有时也称异构酸 (Is0acids)或异位酸.在实际应用中异构酸除上述三种物质 外,还包括戊酸和苯乙酸.瘤胃中的异丁酸,异戊酸和2一 甲基丁酸主要来源于蛋白质降解后的氨基酸(缬氨酸,亮氨 酸,异亮氨酸)经氧化脱氨基和脱羧基后的产物.瘤胃经此 途径获得的支链脂肪酸可占到细菌总脂肪的l5%,在细菌 酸磷脂中甚至可达到3O%. 由于?,A(包括支链脂肪酸)多呈液体,不便运输及使 用,且含有的特殊气味降低了动物对日粮的采食量,因此在 实际操作中,多与钙盐或铵盐混合形成固态物质,不但便于 运输及使用,同时还增加了适口性,提高了饲料利用率. 收稿日期:20o3—05—28 作者简介:沈冰蕾(198),女,黑龙江人.黑龙江八一 农垦大学动物科技学院硕士研究生. 50 1.2营养功能 早在50年代人们就发现添加支链脂肪酸对反刍动物 尤其是牛,羊代谢的影响,经过多年的试验研究证实其营养 功能主要包括以下几点: 支链脂肪酸是瘤胃内纤维素分解菌的生长因子.可促 进纤维素的消化率,因此提高奶牛乳脂率;提高纤维素分解 菌活动的数量,从而增强瘤胃对植物细胞壁的分解能力|3】. 支链脂肪酸可用于合成相应的支链氨基酸一缬氨酸, 亮氨酸,异亮氨酸.当饲料中这三种必需氨基酸含量不足 时,添加支链脂肪酸有利于微生物蛋白的合成L4J. 由于是挥发性脂肪酸的一类,所以可作为家畜的能量 来源. 提高反刍动物体内氮的存留.其原因可能是瘤胃微生 物的生长速度加快,从而增加了体内氮的循环J. 已有研究明添加异位酸可增加乙酸的产量,而丙酸 产量不受影响.乙酸是机体内生化反应重要参与者,它至 少占反刍动物氧化代谢总量的20%,40%,它又是合成乳 脂的主要前体,因此乙酸与丙酸比例的提高有助于奶牛产 奶量的提高L6J. 可产生"超反刍效应"(Extmruminal—eff~t).添加异 位酸奶牛产奶量提高不仅是由于改善了瘤胃消化活动所 致,而且由于异位酸有瘤胃外合成代谢的效应.因为当饲 喂异位酸时,生长激素(GH)升高,而胰岛紊及葡萄糖一直 降低.这种激素变化导致营养物质最先分配到需要营养最 多的生理器官,如生殖器官和泌乳器官.而GH可促进乳 汁分泌,胰岛素可阻止用于产奶的营养的利用效率,这种激 素变化有利于产奶量的提高l';也有人认为异构酸最终是 通过提高日粮中非胰岛素刺激能(non—insulinstimu~ting energy,NISE)的释放,改善乳腺对能量和养分的利用率.从 而提高产奶量的. 支链脂肪酸及n一戊酸对脲酶有强烈的抑制作用,而 不影响瘤胃内有机物的消化和挥发性脂肪酸的浓度与比 一I]_r?1暇l匿I酲,' 草食家畜(季刊)2003年9月第3期(总第120期) 例,添加后可提高非蛋白氮类饲料添加剂(主要是尿素)的 利用率,提高动物的生产性能L8]. 2支链脂肪酸对饲料养分消化代谢的影响 由于BCFA是瘤胃内纤维素分解菌生长必需的营养物 质,因此添加后.主要影响日粮中养分中粗纤维的消化和降 解. Stern等】(1985)利用体外法观测BCFA对纤维素消 化率的影响.反刍动物日粮精粗比为50:50,粗饲料以玉 米青贮(37.5%)和紫花苜蓿干草(12,5%)为主.分别添加 不同剂量的支链脂肪酸和n一戊酸的氨盐(AS一?1A),结 果表明,有机物质的消化率无显着影响.但当试验组日粮 干物质中含0.8%的AS—VFA时与对照组相比,NDF, ADF,半纤维素和纤维素的消化率都有显着提高(P< 0.O5),分别增加了31%,l7%,51%和l2%.Klusrneyer 等'10J(1987)用混于日粮中直接饲喂,瘤胃灌注,皱胃灌注 三种方式添加AS—VFA,以观察瘤胃纤维素48h和氮24h 的降解率,结果与对照组相比无显着差异,但三种处理下纤 维素和氮的降解率曲线均呈线性增加.Felix[J(1980)和 Feio…J(1984)的研究也同样证实AS—VFA对日粮可消化 养分无显着影响.但在低质日粮中添加时,却可提高纤维 素和氮的利用率.说明对于泌乳期的奶牛,应适量补充含蛋 白质高的高能日粮以提供足够数量的支链脂肪酸和n一戊 酸,从而促进日粮营养成分最大程度的消化和利用. 3支链脂肪酸对反刍动物生产性能的影响 支链脂肪酸和n一戊酸混合的钙盐是由美国密执安州 大学发明的.1984年正式批准使用.商品名为"Eastman Is0plus.'一异位酸营养添加剂.该添加剂可提高泌乳牛产 奶量,促进牛,羊生长,提高日增重等,多年来在国内外得到 广泛应用. 3.1对反刍动物泌乳性能的影响 PaPm等J(1984)用161头荷斯坦奶牛做试验,产前2 , 3周开始在正常日粮中逐渐添加AS—VFA,结果使305d 产奶量增加了8%,10%,试验分析表明,试验组增加的产 奶量并不是由于增加干物质采食量引起,而是由于改善了 饲料的利用率造成的. Rogers等l;31(1989)对美国43个商业农场的5250头 荷斯坦奶牛进行试验,在整个泌乳期中添加挥发性脂肪酸 的氨盐和钙盐的效果是一样的,可增加产奶量2.1%.且泌 乳前期较泌乳中后期的产奶量增加7.9%.乳成分的变化 情况是:乳脂肪和乳蛋白的产量均有相应提高,乳脂率 FRESH母牛的降低,但对小母牛乳脂率没有影响;对于这 两种牛其乳蛋白比例与对照组相比无显着变化;但对初产 的母牛和小母牛其乳蛋白比例降低,以上四种牛其乳中体 细胞数均未受影响.经分析,造成乳成分效果差异的原因 可能是由物种,泌乳期,粗饲料或蛋白质来源的不同造成. 我国也有相关报道,王振权教授?](1989)对50头黑 白花奶牛进行200d试验表明,基础日粮中添加异位酸,平 均产奶量提高5.14%,折合成乳提高7.84%乳脂, 乳蛋白和乳中干物质含量分别提高4.43%,1.31%和 2,68%.且试验组与对照组奶中四种挥发性脂肪酸的含量 无明显差异,与美国试验结果一致,说明异位酸已在瘤胃内 被细菌充分利用.不会使牛奶中异位酸含量增加王加 启l5(1994)对35头成年泌乳母牛试验研究表明.混合型 异位酸添加剂(其中包括脲酶抑制剂,抗应激剂,微量元素 等).使产奶量提高15.4%.同时改善了奶牛的能量负平 衡,抗热应激,延长了泌乳高峰期.投入产出比为l:4.62. 经济效益显着. Ottew等【l6】(1990)对奶牛饲喂不同剂量的AS一? 对产奶量的影响研究表明,AS—VFA只有在泌乳中,后期 (1l3,305d)产生效应,因为泌乳早期(0,112d)精粗比为 50:50的日粮组已能满足奶牛营养需要,但在中,后期随着 精料比例的增加——从5o%(中期)增加到70%(后期),可 降解成挥发性脂肪酸的氨源减少,微生物合成支链脂肪酸 的机会减少,日粮总粗蛋白含量降低,所以急需补充异位 酸,以满足营养需要以提高产奶量. 3.2时肉牛,羔羊生产性能的影响 Deetz等【"(1985)将432头阉牛随机分为四组,分别 添加占日粮干物质0,0.14%,0.28%,0.42%的支链脂肪酸 和n一戊酸的氨盐,观察不同水平对日增重(ADG),饲料转 化率(FCR)和胴体组成的影响.结果表明,在公牛生长期, 添加不同剂量的AS—VFA,AI)G和FCR无显着提高,但在 添加0.42%AS—VFA的试验组与对照组相比.由于干物质 采食量(DMI)减少(P<0.05),因此饲料转化率趋于提高. 但并不显着.在公牛生长结束阶段,饲料转化率随日粮中 AS—VFA的增加而增加.在0.42%的水平中,ADG提高 了4.8%(P>0.05),在0.28%的水平由于DMI的减少. FCR提高了6.6%(P<0.05).总之在以玉米+尿素为基 础的日粮中,添加挥发性脂肪酸是有效的,因为由于脂肪酸 的添加,使微生物产量增加,提高了氮和能量的利用,进而 促进动物生长,改善饲料转化率.AS—VFA的添加对于胴 体组成无负面影响,事实上还可以得到轻微改善,如胴体脂 肪减少等.但相关的试验研究仍较少,不同比例的异位酸 对肉牛胴体成分的影响仍有待进一步研究. 另有研究报道,支链脂肪酸和奇数脂肪酸可影响羔羊 肉的甜/酸味,这些脂肪酸能形成一个特定的品种风味. 4小结 支链脂肪酸和n一戊酸混合的钙盐或氨盐制成营养性 添加剂,应用于反刍动物对日粮纤维素的消化率和产奶量, 乳脂率等生产性能有显着效果.但多年来其研究与应用仍 存在一些问题:如对肉牛胴体成分的影响,对体外不同发酵 模式和不同精粗日粮消化率的影响,以及支链脂肪酸对蛋 白质和氨基酸代谢的影响.今后在解决以上问题的同时, 在生长激素和异位酸的生物学效价和混合应用方面可作进 一 步研究与探讨. 5l 2003年9月第3期(总第】20期)草食家畜(季刊) 参考文献: [i] [2] [3] f4] [5] [6] [7] [8] f91 [10] 钟固清.等.非蛋白氮饲料添加剂在奶牛业上的应用 [J].中国孔业.2000.(5):26—28. 于振洋,等.夏季奶牛热应激的预防措施[J].饲料研 究.200o,(4):37—38. AllisonMJ.andM.PBryanteta1.Metabolicfunctionof branched—chainvolaticlefattyacids.growthfact0rsfor rumino—cx3occi[J].1961,(83):184—198. AllisonMJ..Biosynthesisofanfinoacidsbyruminalmi— crcorganisms[J],JAnita.Sci.,1969,(29):797一踟7 FeIixA.etaI.Effectoffeedingisoaddswithureaon growthandnutrientutilizationbylacatingcows[J],J. DairySci.,l9踟.(63):1943—1955. 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Effectsonmetabolicdigestionandperformanceofruminant byfeedingwithbranched——chainfattyacids SHENBing—lei,MIAOShu—jun,WANGChang—yuan (InstituteofAnimalScienceandTechnology,AugustFistLandReclamatiaon University,Mishan158308,China) Abstract:Byintroducingthesorts,sourceandfunctionsofbranched— chainfattyacids,thearticlereviewed it'seffectsOllmetabolicanddigestionofthedietandperformanceofmilkyield,weightgainof ruminant.And thenpresentedsomeproblemsthatneedfurtherstudiedandsolved. Keywords:ruminant;branched—chainfattyacids;metabolicanddigestion;performance 《饲料博览》杂志社 《饲料博览》由黑龙江省饲料工业协会,东北农业大学共同主办.坚持"以普及为主, 兼顾提高,博览全 球饲料科技"的办刊宗旨,刊载容量大,并设有网络信息版五大版块.本刊为月刊,大 16开,图文并茂,装 帧精美.深受广大读者,科研工作者及各厂家的欢迎.每册定价:5.00元,全年60.00 元.邮发代号:l4— 184.错过订期者可直接汇款至本刊编辑部邮购. 地址:150030哈尔滨市香坊区东北农业大学《饲料博览》杂志社 电话:0451—55190639(Fax)0451—55190739(Fax) http:www.feedworld.corn.cn或www.feedworld.cn E—mail:slbl@public.hr.h1.cn 52