预测瘤胃非降解饲料蛋白质的流量

前一版《奶牛营养需要》(NBC，1989)中RUP值是根据肉牛和绵羊进行体内和尼龙袋试验后得出来的，在很多情况下所用的观察值不多。继《奶牛营养需要》(NRC，1989)之后，又提出了许多方法用于估测饲料原料RUP的含量。这些方法主要包括体内法、尼龙袋法和体外法(如酶解法、瘤胃微生物活性抑制剂法、氮溶解度和蛋白质组分法、连续培养发酵试验、凝胶电泳法和近红外反射光谱法等)(Hoffman等，1999；Michalet-Doreau和OldBah，1992；Nocek，1988；Stem等，1997)。虽然体内法常被用作检验其他方法的标准方法，但体内法需要装有瘘管的活体动物，其试验误差与瘘管的安装位置以及微生物及食糜标记物的选用都有关系。

　　 尼龙袋法是测定RUP最常用的方法(Stem等，1997)，本版《奶牛营养需要》也采用这种方法。这种方法已经在几个国家经修改后被采用(Lindberg，1985；Michalet-Doreau和OldBah，1992；Nocek，1988；Stem等，1997；Vanzant等，1998)。在实验室内和实验室间采用共同的标准来消除影响结果因素的干扰(Michalet-Doreau和OldBah，1992；Nocek，1988；Stem等，1997)，已使测定的重复性得到大大提高。

　　 正如前面“瘤胃蛋白质降解动力学”一节讲述的那样，尼龙袋方法能够定性和定量至少三部分N，即通常所说的A、B和C组分，并能确定B组分的降解速度(Kd)。A组分包括NPN，快速溶解的蛋白质和在瘤胃中能通过聚酯涤纶袋或尼龙袋孔径的微小蛋白质颗粒。A组分中的不同形式的N源不能用尼龙袋法分开，也不能通过尼龙袋法测定A组分的降解速度。C组分的含量通常在降解终点测得，它是残渣的最少残留量，即超过这个时间点，尼龙袋中饲料不再进一步降解(Nocek和English，1986)。各种方法通过将B组分Kd估测值和其瘤胃外流速度KD估测值结合，来估测饲料RUP值(见Michalet-Doreau和OldBah，1992；Stem等，1997；Bach等，1998的综述文章)。B组分中未被降解的那部分加上C组分被认为是RUP。尼龙袋方法中一个重要的假设就是“消失”是降解的同义词，任何从尼龙袋消失的N，包括被水解为肽的快速降解蛋白质(Bmdefick和Wallace，1988)，都认为是已被降解并被微生物所利用。

　　 对于来自190项牛试验的尼龙袋测定结果进行了总结。这些试验包括了1326种单一饲料原料的观察值，多数发表于1988-1998年间。由于绵羊和奶牛在瘤胃降解动力学方面不同，因此，没有包括绵羊试验结果(Sebek和Everts，1999；Siddons和Paradine，1983；Prig,ge等，1984；Uden和VanSoest，1984)。上述试验中包含3个组分的报道不多，并且有些也没有测定Kd值。对于某些数据不全的情况，除非有足够的数据使得在应用下列任何一个方程式RDP=A+B(Kd／(Kd+KP))或RUP=B(KP／(KP+Kd))+C时能解决参数缺失的问题，否则资料不全的试验数据就被剔除。在没有C组分的试验中，如果A与B组分之和小于100，则这个与100相比的剩余部分就被认为是C组分。用Orskov和McDonald(1979)或Mathers和Miller(1981)的线性方法估测蛋白质各组分含量和Kd值的大部分试验中，A与B之和等于100(即B和C组分合在一起，Kd为B+C部分的值)。总之，如果C部分很小，且可以被忽略时，这些数据是可以接受的(如大部分能量饲料、未加工的油籽或未处理的油籽饼粕)。但是对于粗料或经过热处理的饲料原料，或含有中等到大量C组分(如血粉，玉米蛋白粉)的饲料原料，如果A＋B=100，那么这些数据就不能使用。在用一个假设的KP值来计算RDP、RUP或丢失的N组分时，KP值一般设定为5%／h。如果需要某一RDP或RUP值，但又没有资料报道，可以使用RDP=100－RUP或RUP=100－RDP进行处理。一些作者采用了模型拟合方法，在模型中引入了延滞期的概念。但是，以解决数据缺失问题为目的时，没有考虑延滞期。

　　在1326种饲料原料观察值中，来自于170项试验(表5-5)的801个观察值被接受并收入饲料成分表(表15-2a，b)中。测定值被拒绝收入的主要原因包括：试验是在未控制条件的自然状态下进行的，或是这些原料在北美地区根本不常见。数据没有被接受的其他原因还包括：采用的试验方法明显背离推荐的方法、估测的蛋白质各组分估测值之和超过100%或当需要有关C组分的数据时却无从提供。 许多与饲粮有关的因素如瘤胃pH值、饲喂频率、饲料颗粒大小和KP值将影响对Kd值的估测(见Lindberg，1985；Michalet-Doreau和Ould-Bah，1992；Noeck，1988；Vanzant等，1988的综述)。但是，用一套以上的Kd值来总结这些影响因素的资料很不充分。每种饲料原料粗蛋白质中RDP和RUP含量可用下面两个方程式计算： RDP=A+B(Kd／(Kd+KP)) (5-1) 其中RDP=饲料原料中瘤胃降解蛋白(%CP)；A=饲料粗蛋白质中的A组分(%CP)；B=饲料粗蛋白质中的B组分(%CP)；Kd=B组分的降解速度(%／h)；KP=瘤胃内容物的外流速度(%／h)。

　　 RUP=B(KP／(Kd+KP))+C (5-2) 其中RUP=饲料原料中瘤胃非降解蛋白质(%CP)；B=饲料粗蛋白质中的B组分(%CP)C=饲料粗蛋白质中的C组分(%CP)；Kd=B组分的降解速度(%/h)；KP=瘤胃内容物的外流速度(%／h)。

　　 RDP+RUP=100% 在应用上面方程式时，需要估测每种饲料原料瘤胃外流速度KP。为了提出预测KP的方程式，我们总结了275个试验中给出的一系列不同饲料原料的KP值，最终得到了以下3个方程式： 估测湿的粗饲料(青贮或新鲜牧草)：KP = 3.054＋0.614X1 式中KP=瘤胃内容物外流速度(%／h)；X1=干物质采食量(%体重)。

　　 估测干的粗饲料：KP=3.362＋0.479X1－ 0.007X2－0.017X3 式中KP=瘤胃内容物外流速度(%／h)；X1=干物质采食量(%体重)；X2=饲粮DM中精料比例(% DM)；X3=饲料原料中NDF含量(%DM) 估测精料：KP=2.904＋1.375X1－0.020X2 式中KP为瘤胃内容物外流速度(%／h)；X1=干物质采食量(%体重)；X2=饲粮DM中精料比例(%DM)。

　　 上述这些方程式中KP值是通过以稀土元素作为标记物进行试验得出的。利用Cr标记饲料或Cr标记DNF估测饲料KP的试验没有被采用。当数据库中含有这样的试验时，发现无法确定估测精料KP值的重要自变量。奶牛营养分委员会还决定，饲料原料的内在特性，如颗粒度、密度、功能性比重以及谷物加工处理等，在方程式中也不予以考虑。这些因素加上其他一些因素(如瘤胃pH值、饲喂频率和离子载体的使用等)(参见Owens和etsch，1986；Firkins等，1998的综述)都没有考虑，原因是相关数据过少而无法对它们进行校正。然而，由上述方程式得出的KP值因DMI(2.7～26.8kg／d)、体重(120～745kg)、DMI占体重的百分数(0.8%～4.4%)、饲粮DM中精料的比例(0～85%)和动物的生理阶段如生长、泌乳和非泌乳等因素的不同而有所差异。

　　很多人提出了用尼龙袋法估测饲料原料中RUP值的标准方法(AFRC，1992；Lindberg，1985；Madsen等，1995；Michalet-Doreau和Ould-Bah，1992；Nocek，1988；Orskvo，1982；Vanzant等，1998；Wilkerson等，1995)。这些综述文章对测定方法的报道比较一致，但奶牛营养分委员会认为，有必要在将来综述中能够考虑影响估测Kd值的因素(如瘤胃pH值、DMI)，以便用更加完善的数据来校正以前综述中的推荐值。奶牛营养分委员会的推荐内容见表6。

奶牛营养分委员会鼓励建立和接受对饲料N各个组分和Kd值进行定量估测的其他方法，以便能够为商业性检测实验室所采用进行饲料原料中RUP值的估测。目前看来，化学方法被认为是最具有吸引力的方法，因为它能够在常规实验室条件下进行操作。迄今为止最为复杂的方法是VanSoest和ering(1970)发展起来的用硼酸-磷酸缓冲盐溶液提取和分析碳水化合物的洗涤方法(Krisnamoorthy等，1982；Fox等，1990；Chalupa等，1991；Sniffen等，1992)。正如前面所述，这种方法将粗蛋白质根据其在瘤胃内的降解速度分为5个组分(A、B1、B2、B3和C)，这个方法在CNCPS中得到了应用(Sniffen等，1992)。蛋白质降解率是根据蛋白质代谢池的大小、蛋白质中各组分的降解速度以及瘤胃内容物的外流速度等计算而来。