圍產期補充過瘤胃蛋氨酸對奶牛生產性能和免疫能力影響的研究進展

李西康

山東省臨沂市河東區畜牧發展促進中心鄭旺獸醫站，山東臨沂 276028

0 引言

蛋白質是所有生命的組成物質，也是動物維持生命活動的必需營養物質。當飼糧中缺乏蛋白質時，動物的生長狀況、生產性能、繁殖能力和和免疫能力等均會受到影響或下降[1]。蛋白質飼料來源缺乏嚴重制約我國畜牧產業進一步發展。有研究發現，在一般飼糧條件下，奶牛等反芻動物飼糧中蛋白質利用率低于36%，且飼糧中大部分蛋白質隨奶牛等反芻動物的糞便、尿液等排泄物排出，這不僅使養殖成本提高，而且增加環境負擔[2]。因此，針對當前奶牛等反芻動物飼糧中蛋白質利用率低和缺乏的問題，飼糧營養成分的科學調控成為研究熱點。據報道，改變飼糧中蛋白質和必需氨基酸水平，不僅能降低蛋白質飼料使用量，還能顯著提高蛋白質利用率[3]。尹杰等[4]研究發現，降低反芻動物飼糧中1%～3%的蛋白質含量，適當提升蛋氨酸、賴氨酸等必需氨基酸水平，不僅能提高飼糧利用率，還可減少氮排放，有助環境保護。目前，雖然我國針對氨基酸平衡飼糧的研究相對較多，但存在一定局限，如：一是研究對象主要為豬和禽類；二是不同于單胃動物，奶牛等反芻動物消化系統較特殊，故研究起步較晚。此外，圍產期是奶牛產犢的關鍵時期，對奶牛生產性能和免疫能力也具有一定影響。蛋氨酸是反芻動物的第一或第二限制性氨基酸，也是反芻動物生長發育與各項生命活動所需的必需氨基酸。但反芻動物體內的瘤胃微生物可以降解日糧中的部分蛋白質，這使得在飼糧中直接添加游離氨基酸或蛋白質的飼喂方式利用率較低，而過瘤胃蛋白質保護技術可有效地降低蛋白質在瘤胃中的降解率，從而提高飼料的利用率[5]。本文綜述國內外圍產期補充過瘤胃蛋氨酸對奶牛生產性能和免疫能力影響的研究進展，以期為圍產期奶牛的營養調控和免疫功能研究與應用提供理論依據。

1 圍產期補充過瘤胃蛋氨酸對奶牛生產性能的影響

圍產期是奶牛生產周期中較為重要的時期。該時期奶牛剛受到產犢刺激，食欲無法立刻恢復，而由于奶牛產后泌乳和自身維持的需要，采食的能量無法滿足需求時，則易出現能量負平衡狀態，為此會大量增加營養供應，促進奶牛泌乳，同時幫助母?？焖倩謴褪秤?。但隨著采食量和營養物質攝入的增加，會對母牛自身產生較大代謝壓力，機體需要大量酶和活性物質參與代謝反應。過瘤胃氨基酸作為一種氨基酸的添加劑，在促進奶牛生長性能、提高飼料利用率、提高胎兒存活率、調控胎兒的宮內生長等方面發揮積極作用。過瘤胃蛋氨酸在圍產期奶牛中應用的主要原因有：一方面調節和改善奶牛在圍產期出現的能量負平衡；另一方面保障圍產期奶牛健康，提高產后生產性能。有研究表明，奶牛圍產前期補充過瘤胃蛋氨酸能影響胎兒后期發育，并對母體機體代謝、免疫功能、消化道微生物組成、動物產品品質等具有調節改善作用[6]。在奶牛圍產后期，蛋氨酸可作為底物和調控因子促進乳腺蛋白質合成。蛋氨酸還可作為甲基供體參與奶牛肝臟的一碳單位循環及脂質代謝，滿足奶牛機體營養需求的同時，提高體內膽堿、谷胱甘肽和?；撬岬然钚晕镔|含量，促進生長發育和提高免疫能力[7]。此外，奶牛圍產期補充過瘤胃蛋氨酸能促進小腸對氨基酸的吸收，促進乳腺發育，提高泌乳能力，為保證母體健康等提供蛋白質儲備[8]。

2 圍產期補充過瘤胃蛋氨酸對奶牛免疫能力的影響

2.1 氧化應激

氧化還原平衡是動物免疫的基礎。氧化應激是指機體內氧化與抗氧化作用失衡，導致中性粒細胞炎性浸潤，蛋白酶分泌增加，產生大量氧化中間產物。其產生的自由基在動物體內誘發負面作用，在奶牛圍產期易造成細胞損傷，進而促使機體出現慢性炎癥[4]。由于奶牛產犢，在圍產期后期會對飼糧營養成分有更高要求，自身機體的激素水平和代謝水平也會發生較大變化，且飼糧配方變動會對奶牛瘤胃內環境造成一定的影響，因此加強奶牛圍產期的飼養管理是當前我國奶牛養殖場的研究熱點問題。

奶牛在圍產期遭受能量負平衡時，機體內活性氧代謝物顯著增加，會消耗奶牛細胞內谷胱甘肽等抗氧化劑，引起氧化應激，導致大量組織損傷。谷胱甘肽作為奶牛機體最豐富的內源性抗氧化劑，不僅具有清除活性氧代謝物和自由基的能力，還有廣譜解毒作用，因此獸醫臨床常將它作為奶牛氧化應激等相關疾病的生物標記物。蛋氨酸作為動物體內較豐富的含硫氨基酸，其代謝循環中產生的高半胱氨酸可作為谷胱氨肽合成的底物，因此在奶牛圍產期補充過瘤胃蛋氨酸能降低氧化應激的發生機率[9]。此外，有研究表明，維生素E能顯著降低奶牛產后胎衣不下、乳房炎和產后子宮內膜炎等疾病發病率，而在圍產期后期補充過瘤胃蛋氨酸能顯著提高奶牛血漿中β-胡羅卜素和維生素E含量[10]。

目前，在熱應激時期，奶牛產后產生胎衣不下、乳房炎和產后子宮內膜炎等疾病的發病率較高，而熱應激和產后能量負平衡又會導致奶牛的氧化應激加劇。有研究表明，提高圍產期飼糧中維生素E等物質水平，可有效降低奶牛熱應激的發生和發展[7]。由于圍產期補充過瘤胃蛋氨酸能降低奶牛氧化應激的發生機率，提高血漿中β-胡蘿卜素和維生素E含量，故在圍產期補充過瘤胃蛋氨酸可作為養殖場防治奶牛熱應激的新方向。

2.2 肝臟功能

在圍產后期，奶牛為滿足泌乳營養需求，肝臟代謝能力會增強。有研究表明，奶牛圍產前期的葡萄糖需求量約1.2 kg/d，后期約35 kg/d，肝臟的葡萄糖生成量會增加到3 kg/d左右[11]。奶牛肝臟是機體內動員體脂肪、轉運和氧化非酯化脂肪酸的主要器官。

大部分奶牛會在圍產期出現肝臟功能下降、炎癥反應發生和氧化應激增加。當前針對奶牛肝臟功能的評價可根據血漿中膽固醇、對氧磷脂等生物標記物含量變化進行。膽固醇不僅在奶牛肝臟或腸道中作為脂蛋白合成的疏水核心，還可作為促脂劑；當奶牛飼糧中補充蛋氨酸時，可通過刺激極低密度脂蛋白的生成和輸出，促進肝臟中脂質消耗[11]。對氧磷酸是奶牛肝臟中合成后釋放到血漿的物質，主要作用是保護高密度脂蛋白和低密度脂蛋白免受脂質過氧化影響。此外，有研究表明，圍產后期奶牛血漿中對氧磷酸濃度升高也會導致產奶量升高[12]。Zhou等[13]研究發現，在圍產期飼料中加入日糧干物質0.08%的過瘤胃蛋氨酸，能使奶牛血漿中對氧磷酸含量顯著升高。Zhou等[14]還發現，圍產期補充過瘤胃蛋氨酸能使奶牛血漿中對氧磷酸含量顯著升高同時，改善肝臟健康情況，明顯提高產奶量。

2.3 炎癥狀態

奶牛發生炎癥時，其肝臟產生的白蛋白通常會減少，因此可選擇血漿中白蛋白含量作為生物標記物[12]。奶牛肝臟產生白蛋白與非酯化脂肪酸或膽紅素結合后能產生解毒作用。研究表明，在奶牛飼糧中添加過瘤胃蛋氨酸，不僅能促使白蛋白含量增高，還可有效降低圍產期奶牛炎癥發生和發病率[15]。此外，炎癥狀態下的奶牛外周組織會消耗機體內的白蛋白，而圍產期補充過瘤胃蛋氨酸能促使糖代謝和肝臟蛋白合成[16]。

奶牛處于炎癥狀態時，其腦磷脂含量會明顯升高[11]。研究表明，圍產期奶牛的腦磷脂含量明顯升高，會出現炎癥反應[17]。Osorio等[18]研究發現，圍產期補充過瘤胃蛋氨酸能使奶牛血漿中腦磷脂含量降低，血清中促炎因子合成減少。綜上所述，圍產期補充過瘤胃蛋氨酸能降低奶牛炎癥反應，提高機體免疫能力。

2.4 中性粒細胞吞噬作用

蛋氨酸是動物機體內一種重要的必需氨基酸，其本身不能對免疫能力做出任何影響，但同型半胱氨酸和谷胱甘肽等蛋氨酸的代謝產物可提高動物免疫能力[19]。研究表明，免疫反應受損可通過對中性粒細胞、單核細胞吞噬能力等指標進行評價，且圍產期補充過瘤胃蛋氨酸能使奶牛在病原刺激下，增強機體血液中性粒細胞的殺菌能力[20]。

3 小結

隨著我國奶牛養殖行業由傳統散養模式向工廠化、集約化和標準化轉變，產奶量穩步提升，過瘤胃蛋氨酸在奶牛生產中被廣泛應用。在奶牛圍產期適當補充過瘤胃蛋氨酸，不僅能科學改善飼糧中氨基酸平衡狀態，還能顯著改善奶牛生產性能和免疫能力，降低發病率，解決養殖過程中氮排放等問題。值得注意的是，圍產期使用過瘤胃蛋氨酸時，應注意奶牛是否真正缺乏蛋氨酸，補充過程中須考慮氨基酸平衡，否則無法體現過瘤胃蛋氨酸的補充作用。