反刍动物的营养物质代谢分析

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摘 要:对反刍动物的三大营养物质的代谢机理进行了分析论述,探讨三大营养物质对反刍动物机体合成的重要性。

关键词:反刍动物;营养物质

中图分类号:S8

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)12-0320-01

反刍动物最大的特点就是借助瘤胃内栖居的厌氧微生物利用日粮蛋白降解产生的氨、肽和氨基酸作为氮源、利用日粮有机物发酵产生的挥发性脂肪酸(VFA)和ATP分别作为碳架和能量合成微生物蛋白(MCP)。MCP是反刍动物最主要的氮源供应者,能提供蛋白需要量的40%-80%),MCP合成需要各种营养物质的供应,包括碳水化合物、维生素、微量及常量元素等,而维持微生物生长最主要的营养源是能量和蛋白质。了解瘤胃MCP合成的因素对于进一研究动物营养调控技术有十分重要的意义。

1 反刍动物的定义

反刍是指进食经过一段时间以后将半消化的食物返回嘴里再次咀嚼。反刍动物就是有反刍现象的动物,通常是一些草食动物,因为植物的纤维是比较难消化的。

反刍动物的消化分两个阶段:首先咀嚼原料吞入胃中,经过一段时间以后将半消化的食物反刍再次咀嚼。反刍动物在解剖学的共同特征是均为偶蹄类。反刍动物的胃分为四个胃室,分别为瘤胃、网胃、重瓣胃和皱胃。前两个胃室(瘤胃和网胃)将食物和胆汁混合,特别是使用共生细菌将纤维素分解为葡萄糖。然后食物反刍,经缓慢咀嚼以充分混合,进一步分解纤维。然后重新吞咽,经过瘤胃到重瓣胃,进行脱水。然后送到皱胃。最后送入小肠进行吸收。

2 三大营养素的代谢机理

2.1 反刍动物对蛋白质的消化机理及研究热点

反刍动物真胃和小肠中蛋白质的消化吸收与单胃动物类似。但由于瘤胃微生物的作用,使反刍动物对蛋白质的消化、利用与单胃动物又有很大的差异。进入瘤胃的饲料蛋白质,经微生物的作用降解成肽和氨基酸,其中多数氨基酸又进一步降解为有机酸、氨和二氧化碳。微生物降解所产生的氨与一些简单的肽类和游离氨基酸,又被用于合成微生物蛋白质。如果饲喂的蛋白质含量过高,降解的氨会在瘤胃积聚并超过微生物所能利用的最大氨浓度,多余的氨会被瘤胃壁吸收,经血液输送到肝脏,并在肝中转变成尿素。饲料供给的蛋白质少,瘤胃液中氨浓度就很低,经血液和唾液以尿素形式返回瘤胃的氮的数量可能超过以氨的形式从瘤胃吸收的氮量,在瘤胃中可转变为微生物蛋白质。因此,瘤胃微生物对反刍动物蛋白质的供给有一种“调节”作用,能使劣质蛋白质品质改善,优质蛋白质生物学价值降低。瘤胃微生物蛋白质的品质一般略次于优质的动物蛋白,与豆饼和苜蓿叶蛋白大约相当,优于大多数谷物蛋白。所以,通过给反刍动物饲料中添加尿素,提高瘤胃细菌蛋白质合成量已成为一项使用措施,此外,优质蛋白质要进过适当处理,如包被等,使其在瘤胃中不过多的降解。

2.2 反刍动物对碳水化合物的消化机理及研究热点

反刍动物除了前胃外,消化道部分的消化吸收与单胃动物类似。前胃是反刍动物消化粗饲料的主要场所。其中瘤胃每天消化碳水化合物的量占总采食量的50-55%,具有重要的营养意义。碳水化合物在瘤胃中被微生物分泌的酶水解未短链的低聚糖,主要是二糖,部分二糖继续水解为单糖。二糖和单糖被瘤胃微生物摄取,在细胞酶的作用下迅速的降解为挥发性脂肪酸――乙酸、丙酸、丁酸。瘤胃微生物的降解使纤维物质变得可用,对宿主动物有显著的供能作用,但发酵过程中存在碳水化合物的损失,宿主体内代谢需要的葡萄糖大部分由发酵产品经糖原异生供给。

饲粮纤维在瘤胃中发酵所产生的挥发性脂肪酸是反刍动物的主要来源,挥发性脂肪酸能为反刍动物提供能量的需要的70-80%,因此,纤维素的消化不仅直接关系到反刍动物的能量供给和代谢,而且也与其生产性能密切相关。研究表明,日粮中添加硫、铜、纤维酶和半纤维酶等,可不同程度提高纤维素消化率,此外,不同形式的精料对反刍动物牛瘤胃纤维素消化率和微生物蛋白的合成也有大的影响。相关酶制剂的配伍以及日粮的配比对反刍动物的纤维饲料有很大的影响,这正是当前多人研究的课题。

2.3 反刍动物对脂类的消化机理及研究热点

脂类进入瘤胃后,实质是微生物的消化,瘤胃微生物将甘油三酯水解为游离脂肪酸和甘油,后者被转化为挥发性脂肪酸,主要通过瘤胃壁吸收。大部分不饱和脂肪酸经微生物作用变成饱和脂肪酸,部分氢化的不饱和脂肪酸发生异构变化,支链脂肪酸和奇数碳原子脂肪酸增加。脂类经过重瓣胃和网胃时,基本不发生变化,在皱胃,脂类逐渐被消化,微生物细胞也被分解。进入十二指肠的脂类由溶血性卵磷脂、脂肪酸及胆酸构成。链长小于14个碳原子的脂肪酸可直接被吸收,空肠前段主要吸收混合微粒中的长链脂肪酸,中后段主要吸收其它脂肪酸,其余脂类消化产物,进入回肠后都能被吸收。

在饲喂反刍动物饱和脂肪酸后,会降低瘤胃干物质、有机物和NDF的消化率。瘤胃NDF消化率的降低是由于随着饱和脂肪酸的增加,消化NDF流通率增加和消化率降低。饱和脂肪酸却可降低瘤胃有机物质消化率和小肠长链脂肪酸消化率,目前,针对脂肪在瘤胃中的降解,直接添加脂肪不仅会抑制瘤胃微生物活动,改变瘤胃发酵类型,降低粗纤维、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的消化率,同时也会导致乳脂率降低,瘤胃功能紊乱和酮病的发生这一状况,通常采用过瘤胃脂肪保护,通常形式有包被油脂,脂肪酸化物等形式,对于奶牛可提高产奶量,改善乳品品质,提高繁殖性能,减少热应激。

参考文献

[1]张彩英,胡国良,曹华斌.反刍动物瘤胃内环境的特点及调控措施[J].中国畜牧兽医,2010.

[2]王燕,贺丽娜,秦晓庆,张永根.反刍动物小肠氨基酸营养调控的研究进展[J].饲料博览,2009.