雙低菜粕和豆粕分子結(jié)構(gòu)與營養(yǎng)特性和奶牛生產(chǎn)性能的關(guān)系.pdf

1、國產(chǎn)雙低菜籽粕(CoPR)、加拿大雙低油菜籽粕(CoPC)和豆粕(CoPS)的營養(yǎng)利用率，及其作為主要蛋白質(zhì)來源飼料原料添加到奶牛日糧中的飼喂效果存在很大差異，并且這一差異可能與飼料分子結(jié)構(gòu)中的化學(xué)功能團(tuán)有關(guān)。
　　本研究的主要目的是:
　　(1)比較兩種雙低菜籽粕和豆粕的分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、代謝特性及其添加到反芻動物日糧中的飼喂效果，為合理搭配奶牛日糧提供科學(xué)依據(jù);
　　(2)建立飼料在分子水平的內(nèi)部構(gòu)造與常規(guī)營養(yǎng)特

2、性和生產(chǎn)性能的相關(guān)性，為飼料營養(yǎng)分析和評定提供新的研究方法和思路。
　　試驗(yàn)1:雙低菜籽粕和豆粕的常規(guī)營養(yǎng)特性比較
　　本試驗(yàn)利用傳統(tǒng)營養(yǎng)分析方法，測定國產(chǎn)雙低菜籽粕、加拿大雙低菜籽粕和豆粕的化學(xué)成分，利用CNCPS體系對蛋白質(zhì)和碳水化合物各組分進(jìn)行剖分，同時(shí)采用NRC-2001對真消化率和能值進(jìn)行估測。結(jié)果表明:CoPC的總碳水化合物含量最高，CoPS最低(P＜0.05);CoPR和CoPC的中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗

3、滌纖維(ADF)、酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)、半纖維素和纖維素含量都顯著高于CoPS(P＜0.05); CoPS的粗蛋白(CP)含量平均為52.6％DM，顯著高于CoPR(44.1％ DM)和CoPC(38.4％DM)(P＜0.01)。在CNCPS組分方面，CoPS的可溶性纖維CB2含量最高，CoPR最低(P＜0.05)。CoPR和CoPC的總不可降解CHO組分都顯著高于CoPS(P＜0.05)。CoPS的不可利用蛋白組分最低(P＜0.0

4、5)。CoPC和CoPS的總可消化非纖維性碳水化合物(tdNFC)含量顯著高于CoPR(P＜0.05)。CoPS的總可消化粗蛋白質(zhì)(tdCPc)含量顯著高于CoPR，CoPC的含量最低(P＜0.05)。與CoPS相比，CoPR和CoPC的總可消化NDF（tdNDF）和總可消化養(yǎng)分(TDN1x)含量較高，差異顯著(P＜0.05)。在能值方面，CoPS的1倍維持消化能(DE1x)、維持凈能(NEm)、生長凈能(NEg)、3倍維持消化能(DE

5、3x)、三倍維持代謝能(ME3x)和產(chǎn)奶凈能(NELP)含量顯著高于CoPR和CoPC(P＜0.05)，CoPR和CoPC在可預(yù)測能值含量方面差異不顯著(P＞0.05)。
　　試驗(yàn)2:雙低菜籽粕和豆粕的消化代謝特性比較
　　本試驗(yàn)采用瘤胃尼龍袋法測定DM和CP瘤胃降解參數(shù)，采用三步體外法測定瘤胃不可降解蛋白的小腸消化率。結(jié)果表明，與CoPS相比，CoPR和CoPC的過瘤胃干物質(zhì)含量較高(P＜0.05)，并且瘤胃可降解干物質(zhì)含

6、量較低(P＜0.05)。CoPR和CoPC的潛在可降解蛋白組分(D)顯著低于CoPS(P＜0.05)，但是不可降解蛋白組分(U)顯著高于CoPS(P＜0.05)。CoPR的瘤胃不可降解蛋白比例顯著高于CoPC和CoPS(P＜0.05)，但是瘤胃有效降解蛋白比例顯著高于CoPC和CoPS(P＜0.05)。CoPS和CoPC的過瘤胃蛋白比例較高，可以為小腸消化吸收提供更多的過瘤胃蛋白。CoPS的瘤胃不可降解蛋白的小腸消化率最高，CoPR最低

7、（P＜0.05）。CoPS的小腸可消化蛋白含量顯著高于CoPR和CoPC(P＜0.05)。CoPS的總可消化蛋白含量最高(498 g/kg DM)，CoPC含量最低(335 g/kg DM)(P＜0.05)。
　　試驗(yàn)3:利用NRC-2001模型和DVE/OEB模型評定雙低菜籽粕和豆粕的飼料價(jià)值
　　本試驗(yàn)分別利用NRC-2001模型和DVE/OEB模型比較三種蛋白源飼料原料的飼料價(jià)值。結(jié)果表明:在NRC-2001模型中，C

8、oPS的小腸真可吸收蛋白(AMCPNRC)和小腸可吸收瘤胃不可降解蛋白(ARUP)含量顯著高于CoPR和CoPC(P＜0.05)。小腸中總代謝蛋白的含量對于泌乳量至關(guān)重要，CoPS的總代謝蛋白(MP)含量顯著高于CoPR和CoPC(P＜0.05)，CoPR和CoPC之間差異不顯著(P＞0.05)。在DVE/OEB模型中，CoPS的小腸真可吸收微生物蛋白(DVME)、小腸真可吸收非降解蛋白(DVBE)和小腸總真可吸收蛋白(DVE)含量顯著

9、高于CoPR和CoPC(P＜0.05)，CoPR和CoPC之間差異不顯著(P＞0.05)。
　　試驗(yàn)4:不同蛋白來源日糧對奶牛生產(chǎn)性能、消化代謝及代謝蛋白合成的影響
　　本試驗(yàn)采用3×3拉丁方設(shè)計(jì)，選取健康荷斯坦奶牛6頭，2頭一組，分別飼喂以CoPR、CoPC、CoPS作為主要蛋白源的等能等氮日糧。試驗(yàn)結(jié)果表明:與奶牛日糧中添加國產(chǎn)雙低菜籽粕（TMRCoPR）和豆粕(TMRCoPS)作為主要蛋白來源相比，以加拿大雙低菜籽粕(

10、TMRCoPC)作為主要蛋白源可以顯著提高乳產(chǎn)量（36.63 vs.34.77 vs.32.09 kg/d;P＜0.05）。在瘤胃發(fā)酵特性方面，飼喂TMRCoPS組日糧奶牛瘤胃液中總揮發(fā)酸濃度顯著高于TMRCoPC組(P＜0.05)，但是二組均與TMRCoPR組之間差異不顯著(P＞0.05)，此外，飼喂TMRCoPR組日糧瘤胃液中丙酸比例顯著高于TMRCoPC組和TMRCoPS組(P＜0.05)。飼喂TMRCoPR和TMRCoPC組奶牛

11、干物質(zhì)和有機(jī)物的采食量顯著低于TMRCoPs組，但是NDF和ADF的采食量顯著高于TMRCoPS組（P＜0.05）。CP、DM、OM、NDF和ADF的全腸道表觀消化率均是TMRCoPs組最高，TMRCoPR組最低，TMRCoPC組居中(P＜0.05)。飼喂TMRCoPS日糧組微生物蛋白的合成量、小腸可吸收微生物蛋白量以及代謝蛋白的合成量都顯著高于TMRCoPR日糧和TMRCoPC日糧組(P＜0.05)，TMRCoPR日糧和TMPCoPC

12、日糧組之間差異不顯著(P＞0.05)。
　　試驗(yàn)5:三種飼料原料及其作為主要蛋白源的日糧的光譜分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)比較
　　利用ATR-FT/IR技術(shù)測定三種飼料原料以及將三種飼料原料作為主要蛋白源的日糧的蛋白質(zhì)和碳水化合物光譜結(jié)構(gòu)。三種飼料原料光譜分析結(jié)果顯示:在蛋白質(zhì)相關(guān)光譜區(qū)段(ca.1720-1482 cm-1)，CoPR和CoPC的酰胺Ⅰ帶和酰胺Ⅱ帶的總峰面積、酰胺Ⅰ帶的峰面積和酰胺Ⅱ帶的峰面積值顯著低于CoPS(P＜0.

13、05)。CoPC的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中α-螺旋和β-折疊的峰高比值最高，CoPR居中，CoPS最低(P＜0.05)。CoPR和CoPC在光譜區(qū)域ca.1482-1188cm-1的結(jié)構(gòu)性碳水化合物相關(guān)峰的峰面積顯著低于CoPS(P＜0.05)。三組日糧光譜結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明，TMRCoPR日糧和TMRCoPS日糧的H_α-helix和H_β-sheet都顯著高于TMRCoPC日糧(P＜0.05)。但是，TMRCoPs日糧和TMRCoPC日糧的α-螺

14、旋和β-折疊的峰高比值卻顯著低于TMRCoPR日糧(P＜0.05)。TMRCoPR日糧分子結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)性碳水化合物與總碳水化合物的比值顯著高于TMRCoPC日糧和TMRCoPS日糧(P＜0.05)。
　　試驗(yàn)6:飼料蛋白質(zhì)和碳水化合物光譜分子結(jié)構(gòu)與飼料營養(yǎng)組成、代謝特性和生產(chǎn)性能的相關(guān)性分析
　　采用SAS9.3軟件的PROC CORR模塊進(jìn)行相關(guān)性分析和PROC REG模塊進(jìn)行多元回歸分析。三種飼料原料的相關(guān)性分析結(jié)果顯示

15、:三種飼料原料α-螺旋和β-折疊峰高比值與蛋白質(zhì)瘤胃不可降解組分U呈負(fù)相關(guān)(r=-0.68，P＜0.05)，此外也與NRC-2001模型和DVE/OEB模型中的微生物蛋白和代謝蛋白的含量有相關(guān)性(P＜0.05)?？偪上鞍譚DP（g/kg DM）與酰胺Ⅰ帶和酰胺Ⅱ帶的峰面積比以及蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)α-螺旋和β-折疊密切相關(guān)，并可建立回歸方程。在碳水化合物分子結(jié)構(gòu)特性與干物質(zhì)瘤胃降解參數(shù)之間的相關(guān)性方面，結(jié)構(gòu)性碳水化合物峰面積(A STCH

16、O)(r=0.93)、纖維復(fù)合物峰面積(A CELC)(r=0.85)、結(jié)構(gòu)性碳水化合物與總碳水化合物的峰面積比(A STCHO/A_ CHO)(r=0.73)和纖維復(fù)合物與總碳水化合物的峰面積比(A CELC/A CHO)(r=0.77)均與干物質(zhì)可降解組分D呈較強(qiáng)正相關(guān)(P＜0.05)，并且與干物質(zhì)不可降解組分U呈負(fù)相關(guān)(P＜0.05)。
　　三組日糧的相關(guān)性分析結(jié)果顯示:日糧蛋白質(zhì)光譜分子結(jié)構(gòu)中的酰胺Ⅰ帶和酰胺Ⅱ帶的峰高比與

17、DM(r=0.83，P=0.006)、OM(r=0.79，P=0.011)、NDF(r=0.89，P=0.001)、ADF(r=0.91，P=0.001)的全消化道表觀消化率呈正相關(guān)，并且與CP表觀消化率有正相關(guān)趨勢(r=0.64，P=0.063)。日糧蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)中的α-螺旋、β-折疊峰高與瘤胃不可降解蛋白小腸消化率呈正相關(guān)(P＜0.05)。此外，日糧碳水化合物特征光譜中的結(jié)構(gòu)性碳水化合物和總碳水化合物相關(guān)區(qū)域峰面積的比與日糧干物質(zhì)

18、瘤胃降解參數(shù)中的瘤胃培養(yǎng)不可降解部分(U)(r=0.68，P=0.044)、過瘤胃干物質(zhì)(BDM)(r=0.73，P=0.027)呈正相關(guān)，與瘤胃培養(yǎng)可溶部分(S)(r=-0.71，P=0.034)、和瘤胃可降解干物質(zhì)(EDDM)(r=-0.73，P=0.027)呈負(fù)相關(guān)。
　　綜上所述，本研究得出以下結(jié)論:
　　(1)加拿大雙低菜籽粕和國產(chǎn)雙低菜籽粕在蛋白質(zhì)和碳水化合物營養(yǎng)物質(zhì)組成方面未有明顯差異。
　　(2)豆粕和

19、加拿大雙低菜籽粕可提供更多的小腸可吸收過瘤胃蛋白，并且豆粕可以為微生物生長提供較多的瘤胃可降解干物質(zhì)。此外，豆粕具有較高的代謝蛋白，但豆粕和國產(chǎn)雙低菜籽粕的降解蛋白平衡數(shù)值較大，造成了氮在瘤胃降解中的浪費(fèi)。
　　(3)豆粕營養(yǎng)物質(zhì)在奶牛體內(nèi)的消化率較高，可為微生物蛋白合成提供能量，從而提高乳蛋白含量。飼喂加拿大雙低菜籽粕組日糧奶牛具有較高的產(chǎn)奶量，二者是優(yōu)于國產(chǎn)雙低菜籽粕的奶牛蛋白質(zhì)飼料。
　　(4)三種飼料原料具有各自獨(dú)特