云南省动物营养饲料重点实验室 王桂瑛
云南省畜牧兽医学校刘燕
云南省肉牛与牧草研究中心文际坤
摘要：针对我国目前的饲料资源现状及利用状况，提出有效改善反刍动物饲料转化效率的营养途径。如提高低质饲料利用效率、使用非蛋白氮、建立合适的精饲料加工体系、合理日粮配合及应用饲料添加剂等均是可行措施。
关键词：反刍动物；饲料；利用效率
由于反刍动物消化代谢特点以及研究水平有限，目前反刍动物对饲料能量和蛋白的转化效率还很低。利用现代技术一方面充分发挥反刍动物能够利用纤维素和非蛋白氮的潜力，另一方面又最大限度减少饲料，特别是精饲料在消化代谢过程中造成的损失，使其对精饲料的利用效率达到猪鸡水平，反刍动物生产才真正成为高效节粮型畜牧业。本文主要对提高反刍动物饲料转化效率的营养途径作一阐述。
1提高低质饲料的利用效率
我国是农业大国，有着丰富的包括秸秆在内的多种饲料资源，但各类秸秆中有机物消化率均在40％以下，其中粗蛋白水平在8％以下，可溶性糖和淀粉低于10％，属于典型的低质饲料。提高低质饲料利用率的方法主要在于两个方面：一是提高低质饲料的采食量；二是为低质饲料在瘤胃内充分发酵创造适宜的条件。
1．1体外加工处理
提高粗饲料饲用价值的技术在于破坏植物细胞壁，弱化或破坏木质素与纤维素或半纤维素之间的酯键，促进纤维素和半纤维素在瘤胃内的发酵，软化粗饲料，从而减少因咀嚼导致的能量消耗。提高低质饲料饲用价值的方法主要有物理法、化学法、生物法。
物理法主要有粉碎、铡短、揉碎、挤压制粒、热喷等。粉碎或揉碎可提高肉牛有效能采食量50～100％，从而提高肉牛生产性能，降低单位增重的饲料消耗。化学方法主要有氨处理、碱处理、复合处理等。秸秆的氨化或尿素加石灰复合化学处理，可提高消化率8～15％，粗蛋白1～2倍，采食量30％～50％，日增重100～300g。生物处理包括两种，一是通过转基因技术，将白腐真菌的木质素酶基因转给瘤胃微生物；二是直接使用酶，纤维素酶能将粗纤维分解为单糖，并能破坏植物细胞壁，释放内容物，消除饲料中非淀粉多糖的抗营养作用，降低肠道内容物都度，提高饲料利用率。
1．2调控瘤胃内环境
1．2．1补充适量能量物质
瘤胃内容物的能量浓度是决定瘤胃微生物合成速度的主要因素。首先，能量水平对细菌的生长和繁殖有着决定性作用。细菌利用氮或氨基酸（AA）是一个耗能过程，而这些能量主要由日粮中的碳水化合物发酵产生。其次，瘤胃细菌必须利用碳水化合物形成各种α-酮酸，才能通过氢化作用形成AA。大量试验已证明，当瘤胃中有充足的易利用能源时，瘤胃中氮的利用率高，蛋白质合成强度大，微生物生长繁殖快，而能量木足时，纤维素分解菌不能发育完全，使日粮中粗纤维素（CF）和其它营养物质的消化率降低。但是，能量过剩时也会引起上述营养物质的消化率降低，因为可溶性淀粉或糖过高时，会使瘤胃内容物的PH值降至5～6，而纤维素分解菌迅速繁殖，其适宜的PH值为6．2～7．0左右。有试验表明，每天给饲喂低质蛋白干草的绵羊添加50～100g淀粉（或蔗糖），CF的消化率可以从43％提高到54．5％。若添加超过200g时，消化率降至34.1％（B．P．beibkep，1974）。因此，日粮中适宜的易消化碳水化合物的添加量对提高CF的利用率非常重要。一般认为，反刍家畜每千克活重适宜供糖量通常为l～3g。
l．2．2补加适当NPN
瘤胃中的氨浓度是决定蛋白质合成的又一重要因素。氨是瘤胃微生物合成蛋白质的基本原料，故在微生物合成作用的最高限度内，当能量供应充足时，氨浓度的大小直接影响着蛋白质的合成。一些研究提出的最佳NH3-N浓度范围是0．35mg／100ml～20mg／100ml瘤胃液（Slyter等，1979）。Okorie和Buttery等（1977）在瘤胃氮浓度为 5×10-3mol／l时获得了最高的瘤胃蛋白质合成量。
1．2．3补充矿物质硫
硫是确保微生物最佳生长的重要养分，瘤胃中微生物含硫8g／kgDM，所以必须持续不断地给瘤胃微生物提供足够的硫源（Bird1973）。硫缺乏时会影响反刍动物对纤维素的消化和瘤胃内VFA的比例，并会导致家畜食欲减退甚至丧失，特别在反刍动物以低质饲草为主的饲养模式中，补充硫十分重要。一般用瘤胃液的N／S和硫化物浓度作为检测硫营养状况的指标。英国ARC（1980）综述的平均值为14：l。另据报道，适宜的N／S是10：1～14：l（羊）和14：1～15：l（牛）。
1．2．4适宜的日粮脂肪
日粮中脂肪的含量也影响纤维素的分解利用。研究表明，瘤胃中低浓度的脂肪对微生物的活力就有明显的抑制作用。Brooks（1954）进行的体外试验表明，培养基中玉米油含量达400～800mg／ml就可以抑制纤维素分解菌的活性。反刍动物日粮中脂肪的添加量一般为700～900g（牛），相当于日粮DM的5％～7％。如果超过此范围，会严重影响纤维素的消化率。
2提高NPN的利用效率和比例
非蛋白氮（NPN）是指非蛋白质的含氮化合物，在反刍动物营养中，早在十九世纪中期就引进了NPN，特别是尿素，它可代替部分蛋白质饲料用于牛羊的饲喂。尿素含氮46％左右，按含氮量计算，1kg含氮46％的尿素等于6.8kg含粗蛋白42.2％的豆粕。尿素本身是无毒的，但它在瘤胃内经脉酶水解释放出来的氨对动物有毒性作用。当释放出来的氨超过瘤胃微生物的利用能力时，过多的氨与二氧化碳结合形成氨基甲酸，氨基甲酸很快进入血液引起中毒，同时也有相当数量的氨被瘤胃壁吸收进入血液，当血液氨浓度超过肝脏的解毒能力时，会引起氨中毒。要想保证尿素最大限度发挥营养作用，最重要的是在尿素被采食进入瘤胃后，控制和减缓氨的释放速度，维持较低的氨浓度，从而防止氨中毒和促进尿素的利用。
2．l添加尿酶抑制剂
微生物分解尿素产生氨的速度是微生物利用氨合成微生物蛋白速度的4倍左右，微生物脲酶的高活性，极大制约了尿素的利用。脲酶抑制剂不但能抑制瘤胃内脲酶活性，降低瘤胃中氨的浓度，而且可使氨的释放速度平稳，有利于微生物合成菌体豆角、决而提高反刍动物对尿素的利用率。脲酶抑制剂种类很多，如金属离子（K＋、Na＋、Co2＋）、有机化合物（异位酸类化合物、醛类化合物等）、天然提取物等。Grobner等（1985）报道在含8．7％尿素的日粮中添加丝兰提取物可降低瘤胃氨浓度27％，并提高饲料转化率。
2．2尿素包被处理
尿素包被处理要经过特殊工艺，包被材料可用不饱和脂肪酸、蛋白质、丹宁、聚乙烯、羟甲基纤维等。处理过程中将尿素与包被物均匀混合，有时要借助于有机溶剂，然后颗粒化成为包被尿素。
2.3制成缓释尿素
由于尿素分解很快，必须同时存在有机酸方可与氨及时结合，防止过量的氨进入血液，因此使用尿素时，日粮中应有适量的易分解的碳水化合物。具体操作是将尿素和淀粉质饲料及载体混合加入部合剂，经硬制颗粒法，在制粒过程中加入热蒸汽，溶化的尿素与淀粉胶联在一起，形成了溶解慢的一种缓释尿素饲料。为了刺激瘤胃微生物的生长，必须加入微量元素硫、锌、镁、钻等，这种复合物在瘤胃中经脉酶逐渐分解出氨，达到缓慢释放氨的效果。可胺75％玉米面+24％尿素+l％食盐和缓释剂比例加工成糊化淀粉尿素，使瘤胃释放氨的速度减慢，提高微生物利用氨合成菌体蛋白质的效率。陈喜斌和冯仰廉（1995）用体内法和尼龙袋法研究表明，糊化效果较好的糊化淀粉尿素日粮，其降解氮转化为微生物氮的效率（90％）以上）远远高于普通尿素日粮（64％）。
2．4化学法合成相应行生物
尿素衍生物可降低尿素分解速度，目前这方面的产品有：双缩脲、磷酸脲、羟甲基脲、异丁基二脲、脂肪酸脲（牛得乐）等。双缩脲是尿素加热形成的缩合产物，比尿素较难溶解于水，在瘤胃中分解氨的速度比尿素慢，效果明显，但价格偏高。
2．5制作糖蜜尿素舔砖
尿素糖蜜舔砖是避免反刍动物过量食入尿素的补充非蛋白氮的有效方法。主要根据反刍动物的营养需要量和当地获得营养含量的差异而制定舔砖的配方。目前有三种加工方法即化学浇注法、液压机械成型法和低压机械成型法等。国内外在这方面做了不少工作，取得了一定成果。
3建立合适的精饲料加工体系
建立适合反刍动物消化代谢特点的精饲料加工体系，有效调控因瘤胃发酵造成的能量损失与蛋白质饲喂价值的降低。
3.1能量饲料的加工调制
对谷物进行加工处理常常会改变谷物的消化率，其方法包括干处理（粉碎、破碎、碾压等）与湿处理（如蒸汽压片处理）。不同方法调制的玉米和高梁在全消化道内的淀粉消化率见表1。
表1调制玉米和高梁对全消化道淀粉的消化率的作用
饲料
加工方法
占日粮的百分比（％）
消化率（％）
谷物
淀粉
瘤胃内
全消化道
玉米
整粒
76
53
63
88
磨细
72
57
91
94
破碎
85
56
61
94
干碾压
83
65
57
91
蒸汽压片
76
53
86
99
高梁
磨细
81
58
64
98
干碾压
83
65
57
91
蒸汽压片
82
53
86
99
由表1可知，瘤胃内较低的淀粉消化率到了瘤胃后消化道内虽有所补偿，但干碾压的、磨细的或被破裂玉米的总淀粉消化率仍低于加蒸汽压片的玉米。
Theurer（1992）等报道，在Arizona大学进行的5项试验表明，泌乳牛日粮中干物质含有35～43％加蒸汽压片的高粱，与同量干碾压的高粱相比，淀粉总消化率提高19％，饲料转化率提高7％，产奶量增加10％，乳蛋白量增加 15％，乳脂量增加4％。
Fluhartyt和Loerch（1989）证实，用1％和2％甲醛处理的玉米饲喂绵羊后，处理淀粉在瘤胃内的降解率分别减少了 30％和41．5％，采用 10％鲜血包被玉米面使玉米淀粉的瘤胃降解率大幅度下降（冯仰廉等，1995）。
3．2蛋白质饲料的加工调制
优质植物蛋白饲料在瘤胃中的降解速度很快，大豆和花生饼粕在瘤胃24小时的消失率达90％以上，造成蛋白质的浪费。对蛋白质饲料进行保护处理（蛋白质的过瘤胃保护），避免其在瘤胃内发酵降解，而直接进入小肠被吸收利用，是提高蛋白质饲料利用率，提高反刍动物生产性能的有效途径。国内外用于蛋白质保护的方法主要有物理法与化学法。
3．2．l物理法
全血、乳清蛋白等富含白蛋白的物质均可对饲料蛋白质起到保护作用，白蛋白可以在饲料颗粒外形成一层保护膜，这层膜可以有效地阻止瘤胃微生物的作用，使被保护物质的降解速度减慢，这层膜对小肠蛋白消化酶很敏感，因此在小肠易于分解放出所保护的物质。冯仰廉（1996）用30％的鲜血包被豆粕，蒸后烘干，可使干物质和粗蛋白质在瘤胃中降解率大幅度下降。另外，将蛋白质饲料加工成颗粒状或压成饼状，可使饲料蛋白质较快地通过瘤胃。
3.2.2化学法
据Mil（1988）报道，用NaOH处理大豆粕和菜籽粕时，当用量占干物质的2％时就对保护蛋白质有效，3％时效果最佳。泌乳试验表明，用占干物3％的NaOH处理大豆粕能提高氮的沉积，增加奶产量，提高蛋白质饲料的利用率。
甲醛化学处理蛋白质饲料应用较广，甲醛可使蛋白质变性，在pH5～7的环境中，变性的蛋白质难以被瘤胃微生物降解。在真胃中由于pH下降，变性的蛋白质可被蛋白酶分解。可将甲醛溶液与蛋白质饲料混合均匀，然后密封于塑料袋内，经过15天即可饲喂。研究表明，甲醛的用量范围为0．35～0．60g／100gCP，处理大豆粕时以0.5g／100gCP或0.2～ 0． 4g／100gDM为宜，处理葵花粕的甲醛用量为1.33g／100gDM。
3．3油脂饲料的保护
由于脂肪能量密度高，具“额外热增效应”和“额外代谢效应”。日粮中添加脂肪，会显著提高其能量水平，增加动物体能最摄入，这对于泌乳高峰期常处于能量负平衡而导致体重下降过多的高产奶牛，具有非常重要的意义。但是，直接添加脂肪会抑制瘤胃微生物活动，改变瘤胃发酵类型，降低纤维素的消化率，而保护油脂可有效避免上述弊端。用一些瘤胃难降解的物质包被于油脂表面，使其逃脱瘤胃发酵，从而达到保护目的。目前较成熟的有甲醛一蛋白质复合物包被及血粉包被。另外，对油脂进行皂化反应生成脂肪酸钙（钙皂），是一种新型能量饲料添加剂，它在瘤胃液中溶解度较小，很难被瘤胃微生物作用而降解，而在小肠中分解为脂肪酸和钙离子被机体吸收。
4合理的日粮配合
适宜的精粗比，在给奶牛提供足够的纤维保证瘤胃健康的同时，平衡日粮碳水化合物以达到最大能量摄入。研究与实践表明，对于单产6000kg以上的奶牛，理想的精粗比为泌乳前期45：50或50：50。泌乳中期50：50或55：45、泌乳后期65：35。随着产奶量的提高，饲料的喂量特别是精料喂量越来越高，满足瘤胃能氮平衡、动物自身的能蛋平衡，蛋白质和碳水化合物的同步降解变显得非常重要，同步降解为瘤胃微生物繁殖提供最佳营养源，能提高精饲料的利用效率。
5饲料添加剂的应用
控制瘤胃内蛋白质的降解率，目前应用较广泛的是瘤胃素（莫能菌素）。它是第一个被证明对反刍动物营养有效的离子载体，是由链霉菌产生的物质。添加瘤胃素，可以改变瘤胃微生物群体组成和消化酶的活性，从而影响瘤胃内营养物质的发酵过程，使游离氨基酸的降解率降低，乙酸与丙酸之比降低，减少甲烷的产生，从而降低了动物对蛋白质需要量，节省饲料蛋白质。瘤胃素适用于体重180kg以上的肉牛，每天每头用0.2g混于精饲料时，瘤胃素可提高肉牛增重6％～9％，提高饲料转化率10％左右。
