1.3 蛋白质 蛋白质和能量一样,是家畜用于维持,生长,繁殖以及泌乳所必须主要养分。在体内所有组织中,除水分和脂肪之外,蛋白质所占的比例为80%,不仅是牛机体的主要构成成分,还在肌肉运动,酶和激素作用以及免疫反应等生命活动和生产活动上起着重要作用。
蛋白质是由约20种氨基酸通过肽键结合链接成的高分子化合物 ,氨基酸的种类,数量以及链接顺序因蛋白质种类的不同而异。在构成蛋白质的氨基酸中,约有50%是动物在体内不能合成的必须氨基酸,而必须由反刍动物通过采食饲料或者瘤胃微生物提供。
饲料中除蛋白质外,还含有氨基酸,氨,核酸等含氮化合物,即非蛋白态氮(NPN),在牧草等植物类饲料中,构成含氮化合物的70%是蛋白质,其余约30%是NPN。
饲料中的蛋白质在单胃动物直接进入胃和小肠,被分解成氨基酸和低分子肽后吸收。而蛋白质在以牛为代表的反刍动物的消化道内的消化吸收则有其特异性,摄取的蛋白质先在瘤胃中被分解成氨基酸和肽,进而被分解成氨。生成的氨在循环成为瘤胃微生物蛋白质,外流出瘤胃的养分则在小肠被进一步消化吸收。 反刍动物能通过瘤胃微生物利用自然界饲料中不存在的化学合成尿酸等NPN。在微生物能够利用的蛋白质等含氮化合物中,有在瘤胃内迅速分解成氮的可溶性蛋白质(CPs,多含NPN)和经微生物活动从蛋白质分解成肽,进而分解成氨的蛋白质,这二者一并称为瘤胃可降解蛋白质(CPd,DIP或RDP)。在瘤胃内,可将蛋白质分解成氨后再合成MCP,但也有直接吸收氨基酸和肽的微生物。
另外,饲料中还有在瘤胃内不能被分解,在第四胃消化后外流进小肠,在小肠内被进一步消化吸收的蛋白质。这样的蛋白质称为瘤胃非降解蛋白质(CPU,UIP或RUP)。CPU亦称为过瘤胃蛋白质。牛在维持状态下的蛋白质需要量仅靠由CPU合成的MCP基本即可得到满足,但在生长期等蛋白质需要量多得时期,单凭MCP则不能满足需要,需要一定量的CPD。CPD能合成优质MCP,因而一般情况下没有必要考虑其氨基酸组成。
在日本饲养标准中,一直用粗蛋白质(CP)和可消化蛋白质(DCP)作为表示蛋白质的单位。但是欧美几乎所有的饲养标准都采用的是推算牛可吸收的蛋白质需要量(AP)和供给量的代谢蛋白质(MP)体系。MP体系因其表示的是从小肠可以吸收的蛋白质量,因而被认为是适合动物生理的模型。也就是把瘤胃微生物的合成蛋白质和瘤胃内不能分解的蛋白质分开来考虑,进而还可以考虑饲料蛋白质在瘤胃内降解率的不同,由此认为MP体系比CP体系更科学。MP体系的概要如图1.3所示。
本饲养标准尽量使用以前的饲养标准所用的计算式,以MP体系为基础里最终计算CP需要量。本饲养标准确定用CP作为蛋白质需要量的单位。 MP的需要量乳第七章所示,可用析因法求得。也就是首先分别求出维持,增重,妊娠一届泌乳的净蛋白质需要量,再除以

维持,增重,妊娠以及泌乳的代谢蛋白质利用率,最后求和得出MP需要量。 维持的净蛋白质需要量是代谢性粪氮×6.25,内源性尿氮×6.25和脱落表皮蛋白质的合计值。代谢性粪氮作为DMI的函数,校正来自消化道微生物的氮后求得。内源性尿氮和脱落表皮蛋白质作为体重的函数求得。增重需要量作为体重和DG的函数求得。妊娠的净蛋白质需要量根据妊娠天数而变化的子宫内的蛋白质沉积量来求得。泌乳的净蛋白质需要量以肉用牛的乳蛋白率为3.8%来求得。MP需要量分别把维持,增重,妊娠,泌乳的代谢蛋白质的利用率为0.67,0.492.0.65.0.65,由下式求得。 MP需要量=维持净蛋白质/0.67+增重净蛋白质/0.492+妊娠净 蛋白质/0.65+泌乳净蛋白质/0.65 MP体系的蛋白质供给量根据饲料蛋白质的可降解性,在瘤胃内 的MCP合成量以及小肠内蛋白质的可消化性,吸收氨基酸的利用率来求得。本饲养标准根据最近NRC饲养标准中,肉用牛的计算公式计算了MP供给量。瘤胃微生物合成的MCP的生物学价值,因必须氨基酸平衡度高的优质蛋白质的增加而增加。对牛提供蛋白质时,高效,大量合成MCP至关重要,但由氨和氨基酸合成MCP需要大量的能量,瘤胃可发酵的饲料碳水化合物可作为能源利用。
本饲养标准的MCP合成量按TND摄取量每千克130g计算。由于育肥牛一般饲喂饲料中可利用中性洗涤纤维NDF较少,定为TND摄取量每千克100g。假定合成的MCP中80%是纯蛋白质,其中80%经小肠吸收。因此,来自微生物的MP供给量是MCP的64%。MP体系假设源自微生物的MP不能满足MP需要量时,由饲料中的CPU来补充。因而,饲料中的非蛋白态蛋白质MP(MPU)的供给量就可以从MP需要量减去MPD供给量求得。
这样由以求出的MP体系为基础计算的供给量就可以求出CP需要量。如上述,CP是包括NPN的CPD和CPU的合计。本饲养标准将瘤胃内微生物可利用的蛋白质利用率定为0.85,将CPU的小肠吸收率定为0.80,进而就可降解蛋白质蛋白质还考虑到了从体内通过唾液和瘤胃壁分泌的MCP合成所利用的在循环蛋白质,求出CPD和CPU。
对于断奶前瘤胃尚不发达的犊牛,与以前的饲养标准一样,不计算MP需要量,用合计的净蛋白质需要量除以变换效率求出CP需要量。变换效率是饲料CP的真消化率与蛋白质生物学价值的乘积。 当瘤胃微生物合成蛋白质所需要的能量能得到充分满足时,瘤胃内饲料的消化和发酵效率达到所需要的饲料CP最高含量以干物质计算需要在11%或其以上。一些饲养试验结果表明,肉用牛要达到最大的饲料采食量和饲料能量利用率,饲料中的CP含量以12%左右为宜。 由于包括饲料CP含量和肉质在内的与产肉性的关系来看用黑毛和牛的研究结构表明,CP含量以12%左右较为良好。

