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瘤胃保护蛋氨酸在泌乳牛营养调控中的作用及其影响因素

2024-07-04 57 上传者：管理员

摘要：泌乳牛的健康和生产性能对畜牧业可持续发展至关重要。瘤胃保护蛋氨酸（RPM）作为一种重要饲料添加剂，在泌乳牛中应用广泛。补饲RPM可显著改善泌乳牛的生产性能、健康状态、饲料利用效率、繁殖性能等，但其效果受饲料配方、饲养管理水平和环境条件、个体差异等多种因素影响。本文综述RPM在泌乳牛营养调控中的作用及其影响因素，为其研究、应用提供理论基础和技术参考。

关键词：
RPM
泌乳牛
畜牧业
瘤胃保护蛋氨酸
蛋氨酸
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随着畜牧业发展和技术进步，泌乳牛生产效率和健康状况成为养殖企业管理者和研究人员关注的焦点。瘤胃保护蛋氨酸（Rumen Potected Methionine,RPM）作为泌乳牛饲料的重要营养补充剂引起了广泛关注[1,2]。蛋氨酸（Methionine,Met）是奶牛必需氨基酸，也是第一限制性氨基酸，其在动物体内具有多种生理功能，包括调节生产性能、促进营养物质消化、增强免疫力、提高繁殖性能等[2,3]。然而，由于奶牛瘤胃特殊结构，日粮中直接添加Met会导致其被微生物降解，限制其吸收和利用量[3]。因此，通过包被技术，将Met以RPM形式添加到饲料中，可提高其在奶牛体内利用率。研究表明，补饲RPM可显著改善泌乳牛、健康状态、饲料利用效率、生产性能等[4,5]。尽管RPM对泌乳牛有积极作用，但其效果受多种因素影响。饲料配方、饲养管理水平和环境条件、个体差异等都可能影响RPM作用效果[3,5]。本文系统概述RPM对泌乳牛的作用及其影响因素，为相关研究和实践提供参考，进而促进奶牛养殖业的可持续发展。

1、 RPM简介

Met又称甲硫氨酸，作为必需氨基酸中唯一含有硫元素的氨基酸，其在生物体内扮演着重要角色，包括参与甲基、硫基循环，合成如胆碱、谷胱甘肽、极低密度脂蛋白等多种生物分子[6,7]。Met还参与转甲基反应、抗氧化过程、调节脂质代谢等生物化学过程[8]。未受保护的Met在反刍动物瘤胃中易被微生物分解，导致其生物利用率降低。RPM是Met的一种特殊形式，该设计旨在通过包被技术保护Met免受瘤胃微生物降解，确保其能到达小肠被吸收和利用[9]，从而提高反刍动物蛋白质合成、生长、繁殖以及整体健康水平[5,10]。给泌乳牛补充RPM具有潜在好处。首先，Met是蛋白质、激素和其他重要分子合成的前体[6]，充足的Met供应能促进乳蛋白合成、提高繁殖性能和动物机体健康水平。其次，Met在脂质代谢中至关重要，可在泌乳初期能量负平衡期间，帮助动物动用体脂储备产生能量[11]。最后，Met有助于谷胱甘肽合成。谷胱甘肽是一种强效抗氧化剂，有助于保护细胞免受氧化应激[12,13]。因此，RPM是优化泌乳牛营养的重要饲料添加剂，可解决Met缺乏问题，促进产奶、提高繁殖性能和机体健康水平。

2、 RPM在泌乳牛营养调控中的作用

2.1 RPM对泌乳牛生产性能的影响

RPM对泌乳牛生产性能的影响主要体现在产奶量、乳成分、饲料转化率等。RPM在泌乳牛中应用广泛，对其研究贯穿各泌乳时期，包括围产期、泌乳早期、泌乳中后期[5]。大量研究发现，RPM可提高奶牛产奶量、乳脂率、乳蛋白率、乳糖含量、饲料转化效率，提高初乳的免疫球蛋白和促生长因子含量，改善初乳品质[3,12,14,15]。乳脂校正乳（Fat Corrected Milk,FCM）、能量校正乳（Energy Corrected Milk,ECM）是评估奶牛产奶价值及其营养需要量的有效方法。RPM不仅可提高奶牛干物质采食量和产奶量，增加牛奶中乳蛋白、乳脂、乳糖含量，还可显著提高FCM和ECM[13,16]。采用代谢组学分析乳代谢物，经16S rRNA基因测序分析瘤胃微生物组成显示，补充RPM后，乳脂含量和奶产量显著增加，牛奶中功能营养素α酮戊二酸以及瘤胃中醋酸杆菌、酵母菌丰度提高[17]。RPM显著提高饲料转化率，尤其是提高蛋白质和氮的利用率，能降低饲养成本，节约饲料资源，提高经济效益[5,15]。

2.2 RPM对泌乳牛血液生化指标的影响

血液生化指标反映奶牛健康状况。研究发现，泌乳早期日粮添加RPM可显著提高奶牛血清总蛋白、白蛋白和血糖含量，同时显著降低尿素氮含量[11]。泌乳中期补饲RPM能提高血浆游离Met、脯氨酸和总氨基酸浓度，同时降低血浆尿氮和氧化应激指标丙二醛浓度，提高总抗氧化能量和谷胱甘肽含量[5,11]。围产期补充RPM能使奶牛血浆中脑磷脂含量降低，血清中促炎因子合成减少[18]。补充Met能显著降低牛奶体细胞数，改善其免疫力和健康状况[19]。研究表明，RPM可降低体细胞数和淋巴细胞凋亡率，减少肝脏脂肪沉积，同时提高T淋巴细胞比例和粒细胞吞噬能力[20]。研究RPM在奶牛围产期应用效果时发现，饲料添加可代谢的Met后，亚临床酮病等代谢疾病发病率呈下降趋势[11,12]。因此，RPM能改善肝脏功能，降低炎症反应，提高免疫力和抗氧化能力，降低疾病发生率，改善奶牛健康。

2.3 RPM对泌乳牛繁殖性能的影响

RPM能提高奶牛繁殖性能。泌乳期奶牛补饲RPM对胎儿后期发育产生影响，并对幼龄反刍动物机体代谢、免疫功能、消化道微生物组成、生长性能等有调控作用[8]。Elsaadawy[21]研究发现，围产期奶牛日粮添加RPM后，犊牛血清总蛋白和血浆免疫球蛋白升高，新生犊牛被动免疫建立占比和日增重增加，故能提高免疫力并促进生长发育，提高奶牛繁殖性能[14]。RPM显著改善奶牛卵巢功能、发情和体况评分，同时缩短产犊间隔[22]。饲喂RPM的经产奶牛流产率较低，第33天胚胎腹径和体积以及羊膜囊泡体积增加，胚胎体积增加[23]。PRM通过改变犊牛的粪便微生物群和代谢组，对其后肠功能和健康产生积极影响，限制病原体在后肠定植，使犊牛获得更多养分以促进其生长[24]。

3、 RPM在泌乳牛中应用的影响因素

尽管RPM对泌乳牛有诸多积极作用，但其效果受多种因素影响。饲料配方、饲养管理水平和环境条件、个体差异等都可能影响RPM作用效果。

3.1 饲料配方

RPM有效性受饲料配方组成影响，因某些饲料成分可能与RPM在消化道中的释放相互作用或影响。低蛋白豆粕型日粮添加RPM能提高奶牛产奶量、乳蛋白率和乳蛋白产量，影响血液氨基酸水平[25]。而高蛋白日粮补饲RPM会显著降低产奶量。氨基酸平衡理论显示，过量补饲某种必需氨基酸会造成奶牛生产性能下降[26]。一项荟萃分析表明，补饲RPM效果受奶牛日粮中牧草种类影响，牧草为苜蓿的奶牛补饲后产奶量增加，而日粮为其他牧草的奶牛则有所下降[27]。不同RPM产品对产奶量和乳蛋白率提高有差异[27]。RPM与其他添加剂的组合效应也会影响其作用。牛至油和RPM组合能提高奶牛产奶性能，降低氮排泄[28]。半胱胺和RPM组合能提高奶牛产奶性能、提高瘤胃微生物蛋白产量和降低氮排泄[29]。胆碱和RPM组合能提高氮利用、调节新陈代谢和产奶量，减轻低膳食蛋白质摄入量对产奶量、蛋白质产量和干物质摄入量的不利影响[30]。就生产性能而言，RPM在围产期达到赖氨酸和Met比率约2.8︰1时是有益的[13,31]。

3.2 饲养管理水平和环境条件

良好的饲养管理水平有助于最大限度发挥RPM的作用效果。科学合理的饲料配方、饲养管理实践和适宜环境条件可确保奶牛摄入足够RPM，最大限度促进其在奶牛体内的吸收和利用[11,14]。定期监测奶牛健康状况和生产性能，及时调整饲料配方和管理措施，也是确保RPM发挥最佳作用效果的重要步骤。良好饲养管理水平不仅有助于保证奶牛的健康和生产性能，还能最大限度发挥RPM作用效果，为奶牛生产提供稳定可靠支持。温度、湿度、整体应激水平等环境因素可能影响瘤胃功能和养分利用率，从而影响RPM功效。例如热应激期间，RPM有助于维持牛奶蛋白质和脂肪浓度，而干物质摄入量、产奶量和饲料转化效率不受RPM影响[16]。

3.3 个体差异

奶牛泌乳阶段、产奶水平和代谢状态等个体差异都会影响RPM的需求及其生物学作用。不同泌乳阶段对RPM需求量不同。围产期为满足产前胚胎生长发育需求及维持奶牛健康状态，至产后泌乳启动，需大量营养物质，通常处于多种营养素负平衡状态；泌乳高峰期需维持高产奶量和牛奶品质，对日粮营养水平要求较高[3,11]。围产期和泌乳高峰期这两个时期特别需要添加RPM，平衡日粮氨基酸组成。梁树林[5]基于大群数据首次报道，相同饲养条件的奶牛补充RPM在奶产量及乳脂率响应有较大个体差异。奶产量、平均乳脂率的个体间响应差异较大，而乳蛋白率个体差异更小。不同响应奶牛的表观消化率、氮代谢变化不一致可能是生产性能差异原因之一。

4、小结与展望

RPM在泌乳牛营养调控过程中发挥重要作用，对提高生产性能、改善健康状况和繁殖性能有积极影响。然而，其效果受饲料配方、饲养管理和环境条件等影响，需进一步探讨。未来以研究RPM发挥作用机制以及多种因素影响下的RPM最适添加量为重点，以促进奶牛养殖业的可持续发展。

参考文献:

[1]刘德强,王凤红,许瑞,等.过瘤胃蛋氨酸在反刍动物生产中的应用研究进展[J].动物营养学报,2022,34(12):7564-7573.

[2]王剑飞.过瘤胃蛋氨酸在奶牛生产中的应用[J].饲料博览,2016(2):21-24.

[3]李慧莲,刘西萍.瘤胃保护蛋氨酸在泌乳奶牛上的作用及其影响因素[J].中国奶牛,2024(1):7-10.

[5]梁树林.奶牛泌乳性能对过瘤胃蛋氨酸响应的个体差异及其成因探究[D].杭州:浙江大学,2021.

[6]韩宁,黄凌霞,刘红云.蛋氨酸及其小肽在奶牛生产中的应用研究进展[J].中国畜牧杂志,2024,60(2):18-22.

[7]王欣宇,魏月,李宁.蛋氨酸在畜牧业和水产养殖业的应用进展[J].饲料研究,2021,44(12):126-129.

[8]付琳,张丽,王琳,等.围产期补饲过瘤胃蛋氨酸对幼龄反刍动物生长发育的影响及调控机制研究进展[J].动物营养学报,2023,35(1):31-42.

[10]李莉,凌浩,雷坤,等.过瘤胃蛋氨酸应用研究进展[J].中国奶牛,2019(8):16-19.

[11]孙菲菲.胆碱和蛋氨酸对奶牛围产期营养平衡和机体健康的影响及机制[D].杨凌:西北农林科技大学,2017.