随着奶牛产奶性能提高，奶牛对高品质蛋白原料的需求量增加[1]。寻找优质的、性价比高的蛋白原料迫在眉睫。过瘤胃技术可以提高蛋白原料的过瘤胃率，从而提高蛋白质的生物利用价值。过瘤胃技术是将原料营养成分，如氨基酸、维生素、胆碱、蛋白质等经过一定工艺处理，防止原料中的营养成分在瘤胃内被微生物发酵、分解，从而顺利进入小肠被消化吸收，可以提高养分利用率。加热工艺是养分中的碳水化合物和氨基酸（特别是赖氨酸）之间发生的一种褐化反应（美拉德反应）。对豆粕进行加热与还原性糖结合是提高其瘤胃未降解蛋白质（RUP）的有效方法。研究显示，加热会影响饲料蛋白质的瘤胃降解特性，适宜的热处理可以降低豆粕在瘤胃的溶解度，使进入小肠的含量增加[2]。本试验在豆粕加热处理前加入木糖，提高与蛋白质反应的糖醛（木糖提供）的利用率，促进美拉德反应程度，降低豆粕瘤胃降解率，为提高豆粕的过瘤胃率提供参考。1材料与方法1.1试验材料4种过瘤胃豆粕在一定温度下预处理，每千克豆粕加入10、20、30 g的还原性糖和适量水，充分混匀，105 ℃加热，备用。300目的尼龙布，制成8 cm×16 cm的尼龙袋，使用前清洗干净，65 ℃烘干备用。1.2试验设计与饲养管理选取16头体重相近（580±30）kg、平均胎次（3.01±0.23）胎、平均泌乳量（36.50±1.52）kg/d、泌乳天数（105.30±8.52）d、安装瘤胃瘘管、十二指肠和回肠末端瘘管的奶牛，随机分为4组，每组4头奶牛。对照组（A组）奶牛饲喂基础日粮，试验B、C、D组分别在基础日粮中添加10、20、30 g/kg豆粕的还原性糖（木糖）。采用4×4拉丁方试验设计，拉丁方设计见表1。试验期15 d，其中预试期12 d，正式试验期3 d。按照试验要求取出瘤胃样品，在第13 d采集瘤胃瘘管和十二指肠瘘管回肠末端瘘管食糜进行小肠降解率的测定。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.005.T001表1拉丁方设计期数牛号abcdⅠADBCⅡCBADⅢDACBⅣBCDA提前3 d进行预试验饲喂，按照精粗比4∶6的日粮进行饲喂，每日早、中、晚饲喂3次，自由饮水。基础日粮组成及营养水平见表2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.005.T002表2基础日粮组成及营养水平（干物质基础）原料组成含量/%营养水平合计100.00玉米16.48产奶净能/(MJ/kg)7.18大麦5.04粗蛋白质/%15.02豆粕5.56粗脂肪/%3.93棉籽粕4.01中性洗涤纤维/%41.14玉米酒糟6.36酸性洗涤纤维/%22.06燕麦草6.29钙/%0.76苜蓿干草24.33磷/%0.48玉米青贮29.38预混料2.55注：1.每千克预混料为日粮提供：VA 53万 IU、VD3 13万 IU、VE 4 050 IU、铁4 000 mg、铜4 800 mg、锌18 000 mg、锰6 500 mg、碘610 mg、硒28 mg、钴120 mg。2.营养水平中产奶净能为计算值，其余均为实测值。1.3瘤胃降解率的测定称取约8 g样品放入尼龙袋底部，注意袋口处勿沾染样品。每根塑料软管上可以固定多个尼龙袋。尼龙袋在瘤胃的停留时间分别为0、2、4、8、12、16、24、36、48 h。按照冯仰廉[3]的方法，晨饲2 h后，将固定有尼龙袋的塑料软管同尼龙袋一起送入瘤胃腹囊食糜中。使用尼龙线将塑料软管固定于瘤胃瘘管盖上。每头牛放置8根塑料软管，每根管上15个尼龙袋，共计120个尼龙袋。0 h的使用清水泡15 min后，放入烘箱。按照Cherney等[4]方法，取出尼龙袋浸泡水中0.5 h，使用纯净水冲洗，边冲洗边用手上下抖动袋子，不要用力冲洗，冲洗水变清澈为止（12~15 min）。冲洗后的尼龙袋放在烘箱中65 ℃烘干48 h，称重，记录，备用。1.4小肠降解率的测定分析天平称取10 g样品于尼龙袋中，每个样品8个重复，放入瘤胃瘘管中，16 h取出，清洗，45 ℃烘干48 h，粉碎过40目标准筛，置于密封容器中，备用。准确称取0.5 g瘤胃非降解产物于移动尼龙袋中，进行热封口，将尼龙袋完全浸泡在0.004 mol/L的盐酸溶液中，25 ℃恒温培养1 h，放在0.01%胃蛋白酶溶液中，40 ℃摇动培养2 h。将处理好的移动尼龙袋经十二指肠瘘管每30 min投1次，每次1个袋子，每头牛每天投8个。自投袋12 h，间隔2 h检查1次，按照时间安排从奶牛排泄的粪便中拿回尼龙袋，集中收集24 h内的移动尼龙袋。将回收到的移动尼龙袋浸泡在水中，用纯净水冲洗，边冲洗边用手轻轻抖动袋子，不要用力搓洗，直至冲洗水变得清澈为止，用水将尼龙袋中的残渣冲洗到袋子底部。冲洗的尼龙袋在烘箱中65 ℃烘干48 h，称重，记录，备用。正式试验的最后1 d，采集十二指肠液样品，十二指肠近端食糜30 mL，将样品置于-20 ℃冷冻保存，以备分析，进行氨基酸含量的测定。1.5处理豆粕、未消化豆粕残渣的干物质和粗蛋白含量的测定参照参考文献[5]测定处理豆粕、未消化豆粕残渣的干物质和粗蛋白含量。采用Church[6]的计算公式计算待测豆粕在瘤胃中不同时间点粗蛋白质（CP）的降解率。A=[(B-C)/B]×100%(1)式中：A为待测豆粕营养物质的瘤胃降解率（%）；B为待测豆粕降解前营养物质的含量（g）；C为待测豆粕降解后营养物质含量（g）。采用Φrskov等[7]数学指数模型测定待测豆粕有效降解率（ED），确定降解常数a、b、c；采用Lopz等[8]的公式计算干物质动态降解率。y=a+b(1-e-ct)(2)ED=a+[bc/(c+k)](3)式中：a为被测豆粕快速降解部分；b为慢速降解部分；c为慢速降解部分降解速率；k为待测豆粕瘤胃外流速度，计算数值实测为0.05；t为时间（h）。1.6生产性能每天记录奶牛饲喂量和剩余量，将两者的差值作为每天干物质采食量；连续检测7 d的产奶量作为试验的产奶量。采用用乳成分自动测定仪（MILKYWAY-CP4，杭州三博科技有限公司）测定牛奶中乳蛋白、乳脂肪、乳糖的含量。1.7数据统计与分析采用Excel 2010软件整理试验数据，采用SPSS 16.0中的一般线性模型程序进行单因素方差分析，采用Duncan's法进行多重比较，结果以“平均值±标准误”表示，P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1过瘤胃豆粕对干物质瘤胃降解率及降解参数的影响（见表3）由表3可知，随着时间变化，4种豆粕干物质瘤胃降解率持续增加。0 h，试验B、C和D组的干物质瘤胃降解率均显著低于对照组（P0.05），且试验D组的降解率最低，显著低于其他各组（P0.05）。16、36、48 h，与对照组相比，试验B、C和D组的干物质瘤胃降解率显著降低（P0.05），试验D组的干物质瘤胃降解率显著低于其他组。对照组各时间点的干物质降解率最大，试验D组各时间点的干物质降解率最小。在干物质瘤胃降解参数中，试验B、C和D组的豆粕快速降解部分显著低于对照组（P0.05），且试验D组的快速降解部分最低。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.005.T003表3过瘤胃豆粕对干物质瘤胃降解率及降解参数的影响项目对照组（A组）试验B组试验C组试验D组干物质瘤胃降解率/%0 h30.40±0.39a27.62±0.43b23.98±1.09c14.37±0.60d2 h33.64±0.39a31.48±0.16a26.73±1.00b19.05±0.92c4 h33.71±0.33a31.74±0.85ab27.19±0.92c19.86±0.62d8 h40.46±0.59a36.88±0.55ab33.38±1.48c24.13±0.70d12 h42.35±0.74a38.87±0.6ab36.69±0.49c25.75±0.75d16 h45.39±0.71a41.47±1.01b40.66±0.36bc30.68±1.82d24 h54.28±1.60a50.63±1.67ab50.97±1.80ab40.36±1.59c36 h58.88±2.38a51.87±1.88b52.87±1.27b41.24±1.10c48 h65.46±3.46a56.75±2.08b61.92±2.67b48.63±1.80c干物质瘤胃降解参数a/%30.50±0.30a27.80±0.38b23.60±0.64c15.13±0.81db/%52.39±2.79a54.64±8.43a36.91±5.51b49.21±9.01cc/(%/h)0.06±0.030.05±00.07±0.010.06±0.02（a+b）/%82.89±2.1378.24±7.7864.71±5.1864.34±9.78有效降解率/%68.71±7.37a57.34±4.56ab53.39±3.49ab47.58±6.62c干物质小肠降解率/%16 h81.25±5.7175.37±9.6179.15±7.3989.58±8.28注：同行数据肩标不同字母表示差异显著（P0.05），字母相同或无字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。2.2过瘤胃豆粕对粗蛋白质瘤胃降解率及小肠降解率的影响（见表4）由表4可知，随着时间变化，4种豆粕的粗蛋白质瘤胃降解率持续增加。2~16 h，试验B、C和D组的粗蛋白质瘤胃降解率显著低于对照组（P0.05），且试验D组的粗蛋白质瘤胃降解率显著低于试验B组和C组（P0.05）。对照组各时间点粗蛋白降解率最大，试验D组各时间点的粗蛋白降解率最小，说明试验D组过瘤胃效果最好。试验B、C和D组的粗蛋白小肠降解率显著高于对照组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.005.T004表4过瘤胃豆粕对粗蛋白质瘤胃及小肠降解率的影响项目对照组（A组）试验B组试验C组试验D组粗蛋白质瘤胃降解率/%0 h3.42±0.24a2.51±0.31b3.17±0.33ab2.01±0.27c2 h4.83±0.37a4.12±0.23b3.95±0.33b3.05±0.12c4 h6.28±0.75a5.51±0.59b5.11±0.83b4.86±0.62c8 h7.92±0.91a6.02±0.85b6.18±0.91b5.13±0.70c12 h8.26±0.97a7.95±0.92b8.17±1.26b7.75±0.75c16 h12.37±1.74a9.61±1.59b9.25±1.67b8.68±1.82c24 h16.48±1.73a15.94±1.87a16.67±1.64a15.36±1.59b36 h18.67±1.86a18.50±1.46a17.97±1.59a17.24±1.10b48 h30.14±1.75a31.55±1.82a30.06±1.77a28.63±1.80b粗蛋白质小肠降解率16 h85.27±9.29a90.52±7.71b91.26±4.53b95.03±5.81b%2.3过瘤胃豆粕对奶牛小肠必需氨基酸和赖氨酸含量的影响（见表5）由表5可知，对照组、试验B、C、D组的必需氨基酸食入量基本相同，但进入小肠的数量存在差异。试验D组进入小肠的必需氨基酸数量显著高于其他组（P0.05），试验B组进入小肠的必需氨基酸数量最少。在赖氨酸方面，对照组、试验B、C、D组的赖氨酸食入量基本相同，但是进入小肠的赖氨酸数量同样存在差异。试验D组进入小肠的赖氨酸数量显著高于其他组（P0.05），试验B组进入小肠的赖氨酸数量最少。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.005.T005表5过瘤胃豆粕对奶牛小肠必需氨基酸和赖氨酸含量的影响项目对照组（A组）试验B组试验C组试验D组必需氨基酸食入量4 810.00±50.434 820.00±56.324 793.00±56.164 800.00±58.32进入小肠的数量4 930.00±24.29c4 903.00±38.29bc5 070.00±60.27b5 200.00±54.20a赖氨酸食入量521.00±23.40525.00±18.45518.00±19.43520.00±22.38进入小肠的数量528.00±18.71b518.00±15.50c520.00±20.26bc580.00±23.33amg/d2.4过瘤胃豆粕对奶牛产奶性能的影响（见表6）由表6可知，试验D组奶牛的干物质采食量、产奶量、乳蛋白含量、乳脂肪含量均显著高于其他组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.19.005.T006表6过瘤胃豆粕对奶牛产奶性能的影响项目对照组（A组）试验B组试验C组试验D组干物质采食量/(kg/d)22.94±1.45c23.48±1.03bc23.72±2.02b24.25±1.78a产奶量/(kg/d)36.54±1.98c36.27±1.57c36.85±2.01bc38.80±2.52a乳蛋白/%2.82±0.52b2.78±0.47b2.85±0.39b3.13±0.28a乳脂肪/%3.65±0.25b3.62±0.18b3.72±0.22b3.86±0.28a乳糖/%4.82±0.324.79±0.384.84±0.274.92±0.243讨论3.1过瘤胃豆粕对干物质瘤胃降解率及降解参数的影响本试验比较不同时间干物质降解率，对照组干物质降解率最高，显著高于其他组，说明加热与木糖处理能够改变豆粕在瘤胃的降解率，减少豆粕在瘤胃的降解，使豆粕蛋白进入后部消化道消化。本研究中，试验的0、16 h，对照组A的干物质降解率低于Sacakli等[9]的研究结果。造成试验结果不同的原因可能是处理豆粕方法、粉碎粒度及尼龙袋冲洗时间的差别引起的。3.2过瘤胃豆粕对粗蛋白质瘤胃及小肠降解率的影响赖氨酸是美拉德反应中的主要氨基酸。木糖处理能够有效保护蛋白质，在降低蛋白质的降解方面起着主要作用[10]。本试验豆粕粗蛋白质的瘤胃降解率中，随着时间的变化，4种不同处理豆粕粗蛋白瘤胃降解率持续增加，试验D组与试验B组、试验C组的粗蛋白质降解率差异显著。在粗蛋白小肠降解率中，试验D组显著高于对照组、试验B组与试验C组。3.3过瘤胃豆粕对奶牛小肠必需氨基酸和赖氨酸含量的影响随着奶牛产奶量逐渐提高，奶牛不能从小肠吸收足够的必需氨基酸满足产奶的需要，尤其是赖氨酸、蛋氨酸和组氨酸，可能是后部代谢氮不足造成的[11]。赖氨酸是反刍动物的第一或第二限制性氨基酸。将赖氨酸进行过瘤胃处理后加入反刍动物饲粮中可以避免赖氨酸在瘤胃中的降解，增加小肠内赖氨酸的含量，提高饲粮蛋白质的利用率[12]。目前，有效的方式是额外补充过瘤胃氨基酸或者采用蛋白原料过瘤胃保护。蛋白质原料在瘤胃的降解及消化水平决定了进入小肠的氨基酸数量及组成，瘤胃非降解蛋白的AA组成对十二指肠的AA组成影响很大。Erasmus等[11]报道，当奶牛饲喂过瘤胃处理的蛋白质原料时，其十二指肠的氨基酸模式发生变化。研究表明，加热能够降低过瘤胃蛋白质的小肠消化率，增加小肠可消化蛋白质（IDP）的含量[13]。本试验表明，不同的瘤胃非降解蛋白对十二指肠的氨基酸组成存在很大影响，说明木糖处理豆粕能够为高产奶牛提供相对充足的过瘤胃蛋白质，满足生产的需求。3.4过瘤胃豆粕对奶牛产奶性能的影响蛋白质饲料原料作为奶牛日粮中最主要的组成部分，对泌乳量的提高起重要的调控作用[14]。Nursoy等[15]研究表明，在奶牛TMR日粮中使用过瘤胃处理的蛋白原料能够提高奶牛干物质摄入量、泌乳量和乳蛋白水平，但是对乳脂水平无影响。韩云胜等[16]研究表明，在奶牛饲粮中添加过瘤胃赖氨酸对干物质采食量无影响，可能是提供过瘤胃赖氨酸的方式不同造成的。奶牛乳蛋白质含量水平主要受日粮氨基酸组成、数量及平衡状况的影响。张成喜等[17]和张凯祥等[18]研究表明，在奶牛饲粮中分别单独添加过瘤胃蛋氨酸（RPMet）、过瘤胃赖氨酸（RPLys），对奶牛的微生物蛋白（MCP）产量、产奶量、乳品质以及降低氮排泄方面均具有正向的促进作用。陈傲东等[19]在饲粮中同时添加RPMet与RPLys，发现奶牛标准乳产量提高2.56％。本研究结果显示，不同试验组奶牛的泌乳量均高于对照组，说明过瘤胃处理的豆粕代替普通豆粕更利于高产奶牛泌乳性能的发挥。提高奶牛的干物质采食量是养殖者追求的目标之一，陈昌建[20]研究发现，泌乳牛每增加1 kg干物质摄入量，牛奶产量将增加约2 kg，与本试验研究结果类似。分析其原因可能是奶牛饲粮中的小肠可消化蛋白质（IDCP）是合成乳蛋白的来源[21]，在奶牛日粮中添加饲瘤胃保护性赖氨酸（RPLys）或者过瘤胃豆粕后不仅能够提高小肠可消化蛋白质（IDCP）的含量，并能够改善小肠可消化蛋白质中可消化氨基酸的比例，尤其是赖氨酸含量。因此，日粮中添加饲瘤胃保护性赖氨酸能够提高奶牛乳蛋白的含量。4结论对豆粕进行还原糖-木糖与加热相结合的处理方式，能够提高豆粕的过瘤胃效果，且还原糖-木糖的添加量为30 g/kg豆粕的过瘤胃效果最佳。