圖片來(lái)源:Animal Nutrition 15 (2023) 320-331
近日,由建明中國(guó)聯(lián)合浙江農(nóng)林大學(xué)、浙江大學(xué)共同研究的題為“補(bǔ)充過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸改善奶牛氨基酸平衡、氮利用率、改變后腸微生物區(qū)系”研究文章發(fā)表于國(guó)際期刊Animal Nutrition。Animal Nutrition是行業(yè)權(quán)威性及影響力均較高的期刊,影響因子6.3,引用指數(shù)7.4,文章接收率16%。過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸樂(lè)金瑞®(LysiGEM®)是建明新一代的包被賴(lài)氨酸產(chǎn)品,采用獨(dú)特的制芯工藝和鍋包衣技術(shù),具有更高的有效成分含量、更高的過(guò)瘤胃率和小腸吸收率,以及更高的生物學(xué)效率。
01 摘要
本研究評(píng)估了日糧粗蛋白(CP)以及補(bǔ)充過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸(RPL)對(duì)奶牛泌乳性能、氨基酸平衡、氮利用效率和后腸微生物區(qū)系的影響。
試驗(yàn)分組采用2×2雙因子設(shè)計(jì),主效因子包括日糧CP含量(16% vs. 18%)和RPL添加(40 g/頭/天vs. 0 g;樂(lè)金瑞®,建明工業(yè),美國(guó))。
40頭泌乳期奶牛被隨機(jī)安排到4個(gè)處理組中:低粗蛋白日糧組(LP),低粗蛋白日糧添加RPL組(LPL),高粗蛋白日糧組(HP),高粗蛋白日糧添加RPL組(HPL)。
試驗(yàn)期共8周。
結(jié)果顯示,補(bǔ)充RPL增加了干物質(zhì)采食量(P<0.01),乳蛋白產(chǎn)量(P=0.04)和能量校正乳產(chǎn)量(P=0.04),且有增加乳脂產(chǎn)量(P=0.06)和乳脂校正乳產(chǎn)量(P=0.05)的趨勢(shì)。
HP日糧趨向于增加奶牛的牛奶尿素氮水平(P=0.07)。
補(bǔ)充RPL提高(P<0.05)血液精氨酸、異亮氨酸、賴(lài)氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、總必需氨基酸和總非必需氨基酸含量。
高粗蛋白水平提高了奶牛血液總必需氨基酸,總非必需氨基酸和大部分氨基酸(異亮氨酸,苯丙氨酸、甘氨酸和脯氨酸除外)含量(P<0.05)。
通過(guò)尿素氮排放增加(P<0.01)以及血漿尿素氮的上升趨勢(shì)(P=0.07),HP組奶??偟欧旁黾印?br />
此外,RPL趨向于提高牛奶蛋白氮的分泌(P=0.08),牛奶氮占總氮攝入比(P=0.07)和瘤胃微生物蛋白合成(P=0.06),并顯著降低血漿尿素氮水平(P<0.001)。
在后腸段,低蛋白日糧LP和LPL的微生物區(qū)系有顯著差異(P<0.01)。
其中有益微生物Christensenellaceae_R-7_group和Acinetobacter豐度因RPL添加而增加(兩者P=0.03);有害微生物Clostridium_sensu_stricto_1(P<0.001)和Turicibacter(P < 0.01)豐度因RPL添加而降低。
總之,低蛋白日糧補(bǔ)充添加過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸樂(lè)金瑞®可平衡氨基酸水平,提高乳蛋白產(chǎn)量及改善氮利用效率,并改變后腸微生物區(qū)系以利于奶牛泌乳性能的改善。
02 主要研究結(jié)果
1. 日糧粗蛋白CP水平和過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸RPL對(duì)采食、體重及產(chǎn)奶性能的影響(表1)
來(lái)源:Animal Nutrition 15 (2023) 320-331
結(jié)果顯示(表1),補(bǔ)充過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸RPL——樂(lè)金瑞®可增加奶牛干物質(zhì)采食量,顯著提高低蛋白日糧(CP=16%)組奶牛脂肪或能量校正乳產(chǎn)量(+4.3 kg/天)及乳蛋白產(chǎn)量,且產(chǎn)量指標(biāo)與高蛋白日糧無(wú)RPL添加組相當(dāng)。
此外,RPL有提高乳脂產(chǎn)量及乳總固形物的趨勢(shì)。
高蛋白日糧顯著提高牛奶尿素氮MUN水平,預(yù)示過(guò)量的氮轉(zhuǎn)化為尿素排出未被充分利用。
2. 日糧粗蛋白CP水平和過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸RPL對(duì)血液氨基酸濃度的影響(表2)
來(lái)源:Animal Nutrition 15 (2023) 320-331
日糧粗蛋白水平顯著提高血液總必需氨基酸、總非必需氨基酸以及大部分游離氨基酸(異亮氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸除外)濃度(表2)。
血液精氨酸、異亮氨酸、賴(lài)氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、總必需氨基酸和總非必需氨基酸含量因過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸RPL樂(lè)金瑞®而提高;且RPL對(duì)血液賴(lài)氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、除賴(lài)氨酸外的總必需氨基酸和總非必需氨基酸含量的提升在低蛋白日糧中更顯著。
3. 日糧粗蛋白CP水平和過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸RPL對(duì)氮利用效率的影響(表3)
來(lái)源:Animal Nutrition 15 (2023) 320-331
更高的日糧粗蛋白水平意味著更高的氮攝入。
結(jié)果顯示(表3),高粗蛋白日糧使氮的排出(排泄物氮及牛奶氮)增加,且主要以尿液氮的形式排出,粗蛋白水平對(duì)糞便氮排放影響較小。
牛奶氮占總攝入氮比隨粗蛋白水平提高而降低,且粗蛋白水平有增加尿液氮占總攝入氮比的趨勢(shì)。
過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸RPL樂(lè)金瑞®可降低血液尿素氮水平(改善了氨基酸平衡),且有增加牛奶氮占總攝入氮比的趨勢(shì)(牛奶氮占比LPL組最高,為33.7%),預(yù)示了RPL可促進(jìn)更多的氮流向乳腺用于乳蛋白的合成,提高氮利用效率。
4. 日糧粗蛋白CP水平和過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸RPL對(duì)后腸微生物區(qū)系的影響
圖1 Bray-Curtis相異性主坐標(biāo)分析PCoA圖
來(lái)源:Animal Nutrition 15 (2023) 320-331
采用Bray-Curtis相異性主坐標(biāo)分析后腸微生物區(qū)系的β-多樣性,結(jié)果顯示在低蛋白日糧組中,添加過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸RPL樂(lè)金瑞®使細(xì)菌區(qū)系顯著異于未添加組(圖1 A);細(xì)菌區(qū)系的相異性也體現(xiàn)在高蛋白與低蛋白日糧組之間(圖1 C)。
后腸細(xì)菌區(qū)系在HP vs. HPL間(圖1 B)、以及LPL vs. HPL間(圖1 D)未見(jiàn)顯著差異。
表4 日糧粗蛋白水平和過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸對(duì)奶牛后腸細(xì)菌屬(相對(duì)豐度>1%)的影響
來(lái)源:Animal Nutrition 15 (2023) 320-331
上表列出相對(duì)豐度大于1%、前20的細(xì)菌屬在各處理間的相對(duì)豐度情況(表4)。
在細(xì)菌屬水平上,日糧高粗蛋白水平使Paeniclostridium(一種致病菌,多見(jiàn)于患乳房炎的奶牛腸道中)的相對(duì)豐度增加,Lachnospiraceae_NK3A20_group(一種有益菌,可產(chǎn)生丁酸,并通過(guò)抑制腸道中性粒細(xì)胞產(chǎn)生促炎因子而減緩炎癥)相對(duì)豐度降低。
因此,在配制高蛋白日糧時(shí)不僅要考慮成本及氮利用效率問(wèn)題,還應(yīng)考慮粗蛋白水平對(duì)腸道菌群及健康的影響。
添加過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸RPL樂(lè)金瑞®,后腸細(xì)菌屬Christensenellaceae_R-7_group(與乳脂含量及乳蛋白含量顯著正相關(guān);圖2)和Acinetobacter的相對(duì)豐度增加(表4), Clostridium_sensu_stricto_1 (與乳脂校正乳、乳脂含量及產(chǎn)量顯著負(fù)相關(guān);圖2),Turicibacter (與結(jié)腸炎正相關(guān))和unclassified_f_Peptostreptococcaceae(與乳脂產(chǎn)量顯著負(fù)相關(guān);圖2)的相對(duì)豐度降低(表4),且豐度增加或降低的幅度在低蛋白日糧組大于高蛋白日糧組。
過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸通過(guò)對(duì)后腸細(xì)菌屬相對(duì)豐度的影響,特別是低粗蛋白日糧情況下,改善腸道健康并提高泌乳性能。
圖2 后腸細(xì)菌屬與泌乳生產(chǎn)性能相關(guān)性熱圖
來(lái)源:Animal Nutrition 15 (2023) 320-331
紅色表示正相關(guān)藍(lán)色表四負(fù)相關(guān)。
相關(guān)顯著性P值用星號(hào)*表示(* 0.01<P ≤0.05)
03 小結(jié)
本研究中,在低蛋白日糧中添加過(guò)瘤胃賴(lài)氨酸樂(lè)金瑞®改善了氨基酸平衡、提高了產(chǎn)奶量、乳蛋白產(chǎn)量及氮利用效率。
飼喂低蛋白日糧將降低氮排放。
低蛋白日糧補(bǔ)充樂(lè)金瑞®可改變后腸微生物區(qū)系,使有益微生物豐度增加,有害微生物豐度降低,從而改善腸道健康,提高奶牛泌乳性能。
本研究為奶牛低蛋白日糧的研究和推廣提供了科學(xué)的依據(jù),具有重要的實(shí)踐意義。