中国荷斯坦牛乳尿素氮与蛋白质营养关系的研究

谭伟卓

　　奶牛产乳性能的高低受品种、营养、年龄、胎次、个体、管理水平和环境等多种因素的影响，因素在奶牛业中开展奶牛生产性能测定(DHI)显得尤为重要。而乳尿素氮(MUN)指标由于能够反映奶牛个体摄入蛋白与能量的平衡情况，并且与奶牛泌乳性能、繁殖性能以及氮的排泄等有很大的相关，加上MUN的测定具有取样方便、对奶牛无应激、测试结果稳定等优点，因此自二十世纪90年代中期以来，欧美等国已将其作为DHI的必备检测指标之一。伴随乳尿素氮和常规乳成分同时测定仪器的研发，人们对MUN这一指标的关注更加密切。
　　1 乳尿素氮(MUN)的形成机理
　　奶牛从日粮中摄入的含氮物质包括蛋白质和非蛋白含氮物(如尿素、硝酸盐等)，日粮蛋白又分为瘤胃降解蛋白((RDP)和瘤胃非降解蛋白(RUP)。
　　瘤胃微生物将RDP分解为肽和氨基酸，氨基酸又进一步被降解为氨、挥发性脂肪酸((VFA) , CO2及其他代谢产物。非蛋白含氮物在微生物的作用下也迅速产生氨。瘤胃生成的氨在能量充足的情况下被微生物利用合成菌体蛋白质。如果瘤胃中RDP含量过高，产生大量的氨，或者合成菌体蛋白所需的能量不足，则会产生多余的氨，而氨对机体是有害的。过量的氨经瘤胃壁吸收由肝门静脉到达肝脏，在肝脏通过鸟氨酸循环转化为尿素，生成的尿素通过血液从尿液、乳汁排出或再通过唾液循环至瘤胃。经唾液进入瘤胃的尿素氮再次被微生物合成菌体蛋白，这一循环更加提高了反刍动物对蛋白质的利用效率。
　　除此之外，瘤胃菌体蛋白和非降解蛋白进入小肠，在蛋白酶的作用下降解为氨基酸后被吸收进入肝脏，到达肝脏的氨基酸一部分作为体组织蛋白和乳蛋白合成的原料，另一部分脱氨基产生氨。产生过量的氨转化为尿素，一部分尿素随唾液进入瘤胃，另一部分经尿液、乳汁排出体外。因此，MUN既来源于瘤胃降解蛋白，也有一小部分来源于瘤胃非降解蛋白。
　　2 乳尿素氮与奶牛泌乳性能的关系
　　2.1乳尿素氮含量与产奶量的关系
　　一般认为，具有相同饲养水平、处于同一泌乳阶段奶牛MUN含量正常范围在10-16mg/dL。
　　MUN含量低于这个范围则表明日粮中蛋白质缺乏，瘤胃降解蛋白含量不足，进一步导致奶牛干物质摄入量及消化率下降，最终造成产奶量下降。所以这时奶牛需要较多的降解蛋白，以满足微生物蛋白质合成所需要的氮，从而生产出更多的奶。双根(1997)等认为低水平的MUN常表明在瘤胃中缺乏适于微生物生长所需的氨，即RDP较少，能氮出现正平衡，导致产乳量下降。据孙海洲(2005)等报道，MUN含量小于14mg/dL时易引起产奶量及乳蛋白含量下降。
　　当RDP过多或奶牛摄入能量不足时，瘤胃产生的多余氨则在肝脏形成尿素，而转换成尿素也需要能量。对于泌乳期200d以上的产奶牛，如果MUN含量过高，表明日粮蛋白质部分被浪费，造成产奶量降低。也有报道称，MUN含量对产奶量的变化最敏感。
　　2.2乳尿素氮含量与乳蛋白率的关系
　　乳蛋白率与乳尿素氮含量之间具有负相关性。而据佐藤博(1997)报道，MUN含量与乳蛋白率之间具有一次回归关系，即MUN含量在l0mg/dL以下或17mg/dL以上时乳蛋白率有降低的趋势。
　　MUN含量升高而乳蛋白率下降则表明奶牛虽然从日粮中摄取较多的蛋白质，但是由于摄入的能量不足造成了瘤胃内氨的利用率下降，不能被利用的氨则通过代谢致使MUN含量升高，同时导致乳蛋白率下降。但是MUN含量升高而乳蛋白率正常则表明只是瘤胃降解蛋白过剩而已。
　　MUN含量过低同时乳蛋白率也降低则说明瘤胃降解蛋白和能量摄入同时不足。这时如果乳蛋白率正常则表明瘤胃降解蛋白不足或摄入了过多的能量。
　　2.3乳尿素氮含量与乳脂率及乳糖率的关系
　　当对乳尿素氮含量与乳脂率进行奶牛个体水平分析时二者存在负的非线性相关。当对群体平均水平进行分析时，二者存在正的相关性。
　　但据佐藤博(1997)报道，乳脂率与MUN含量的相关系数为0.21，二者之间没有强的相关关系。这可能是由于采样的头数、季节、饲养方式等差异所造成。
　　乳糖在乳中的含量几乎不怎么变化，其作用主要是调节体内水分含量及调整渗透压，也有报道称乳糖对牛乳风味的影响比脂肪要大}10长期以来，人们一直认为乳糖不受饲料及环境的影响，所以对其关注程度远远不及乳蛋白率及乳脂率。但有报道称，MUN含量与乳糖率呈负相关关系，相关系数为-0.494。因为合成乳糖的原料是瘤胃产生的丙酸，而丙酸则来源于奶牛所采食的碳水化合物，从而得知，乳糖率与MUN含量一样也会受日粮蛋白质与能量间平衡的影响。
　　3乳尿素氮与奶牛繁殖性能的关系
　　MUN含量通常是在日粮能量不足或瘤胃可降解蛋白过多时升高，这时奶牛常常会产生一些营养性疾病，尤其是繁殖性能的下降。一般认为，当瘤胃内氨浓度升高时会导致MUN含量增加，使奶牛子宫内pH值下降及分泌液发生改变，从而恶化子宫环境，影响胚胎发育，
　　降低受胎率。也有研究报道，日粮中粗蛋白含量增加，会使组胺浓度升高，通过降低免疫系统功能，延迟或不利于子宫污染物的清除，进而降低受胎率。
　　坂木斋的试验结果表明，奸娠牛的MUN平均含量为8.8mg/dL，空怀牛的MUN平均含量为10.6mg/dL,差占极显著(P<0.01)。 MUN含量小于9.7mg/dL时的受胎率为54.1%，大于9.7mg/dL时受胎率为42.2% ,差异显著(P<0.05) ,MUN含量与受胎率间表现出较强的负相关系。Melencdez等(2000)报道，夏人牛在产后第一次配种前30d如果MUN含量大于16mg/dL,其不孕概率是冬季MUN含量较低时配种牛的18倍。New York的研究人员报道，MUN含量大于19mg/dL时奶牛受胎率才对较低。孙海洲认为MUN含量大于18mg/dL时易造成受胎率下降。Bulter等(1995)也报道，MUN含量高于19mg/dL时，受胎率下降。
　　孕酮由黄体或胎盘分泌，其主要作用是为受精卵着床作准备、抑制子宫运动、维持妊娠、促进乳腺细胞发育、调整性腺激素分泌等。有研究表明，孕酮的分泌受日粮蛋白水平影响。高蛋白日粮及氨水平升高，会导致生殖道组织和粘液中氨浓度增加，从而改变代谢反应，影响血液中葡萄糖、乳糖和游离脂肪酸的浓度，进而影响黄体功能及孕酮的分泌。在奶牛人工授精后第10大测试MUN与孕酮含量，试验表明MUN含量小于9.7mg/dL或大于9.7mg/dL时孕酮含量分别为20ng/dL或14ng/dL。
　　由此可见，控制MUN含量对于维持奶牛良好的繁殖性能有着非常重要的意义。
　　4乳尿素氮与奶牛氮(N)排泄的关系
　　蛋白质是奶牛维持高产的必需养分。日粮蛋白质中的氮(N)为奶牛提供其生长、生产所需要的氨基酸。但是当日粮蛋白质供给过量，蛋白质利用效率降低时会造成奶牛粪尿中氮排泄量的增加。奶牛日粮粗蛋白水平和粪氮排出量具有直接的关系，当蛋白质饲喂过量时，很大一部分来自于饲料的氮被排泄掉。Kohn等(1997)认为，通过检测MUN可以避免蛋白质饲喂过量，增加氮的利用效率，从而减少氮的排放。过量的氮排泄不仅会污染土壤及水源，危害人体健康，而且是逸散到空气中氨气(NH3)和氧化亚氮( N2O)的重要来源。这两种气体不仅会降低空气质量,并且是导致全球气候变暖的两种重要温室气体。
　　近年来研究发现乳尿素氮(MUN)的检测可以作为控制奶牛N排泄量的有力工具。MUN含量与尿液尿素氮(UUN)日排泄量呈强相关，而UUN约占尿氮(UN)的83.5%, MUN亦可被推荐为估测UN排泄量的最佳指标。翟少伟对中国荷斯坦奶牛乳尿素氮含量与尿液尿素氮含量相关性的研究表明，奶牛全天平均乳尿素氮含量与平均尿液尿素氮含量( R==0.99,Y=53.23X)和尿液尿素氮日排泄量(R==0.97, Y=9.33X)密切相关(P<0.001)。 Jonker等(1999)认为尿氮的排泄量与乳尿素氮含量具有正的线性相关。J.Nousiainen等也认为乳尿素氮含量的测定可以作为确定奶牛日粮蛋白质水平和预测尿氮排出量的依据。
　　Burkholder等(2004)用蒸汽压片处理玉米替代粉碎玉米，结果MUN及尿氮排出量同时减少。伊朗农业科学部Bologna等运用21头荷兰荷斯坦奶牛研究瘤胃降解蛋白(RDP)对乳尿素氮和血液尿素氮的影响，结果表明随着日粮中RDP的增加，两种尿素氮含量增加，尿氮的排泄量也增加。Roseler和Kauffman提出了UN ( g/d)=0.0259(±0.0006 ) BW ( kg)×MUN ( mg/d L)的公式。Jonker等(1999)根据NRC (1989)推荐的奶牛营养需要，提出了预测MUN含量的模型，即：MUN(mg/ dL)=UN/12.54。
　　因此，可以通过乳尿素氮的检测，减少尿液尿素氮的排放，从而减轻尿氮对环境污染的压力。
　　5 小结
　　综上所述，在奶牛生产实践中开展乳尿素氮的检测工作，不仅可以提高奶牛群体的生产水平，时刻掌握奶牛营养及健康状况，提高繁殖性能，降低饲养成木，还可以减少因过量氮的排放所造成的环境污染，为发展健康养殖作贡献。

原来风在跳舞

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