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1、乙酰氧肟酸和过瘤胃氨基酸 对奶牛产奶性能影响研究摘要乙酰氧肟酸是一种有效的脲酶抑制剂，可以抑制瘤胃脲酶的活性，充分发挥瘤胃微生物对氮的利用效率，最大合成菌体蛋白，节约蛋白质饲料的目的，被认为是一种新型的反刍动物饲料添加剂。蛋白质是奶牛日粮中的主要限制性营养成分之一，在反刍动物营养中，日粮蛋白质在瘤胃中的降解是一种低效的营养过程。蛋氨酸和赖氨酸被认为是乳蛋白合成的限制性氨基酸，反刍动物利用氨基酸需要加以保护才能提高过瘤胃的效率，使日粮中蛋白质的过瘤胃值得以提高。本试验利用乙酰氧肟酸脲酶抑制剂和过瘤胃蛋氨酸( M | A C a ) 、赖氨酸铁螯合物，在黑龙江畜牧兽医职业学院实训基地和双城团结乡丽
2、营奶牛养殖场进行。以健康荷斯坦奶牛为材料，按分娩胎次、泌乳月份和泌乳量相接近的原则进行分组，分三个年度进行饲养试验。研究日粮中分别添加乙酰氧肟酸；过瘤胃蛋氨酸和赖氨酸铁螯合物；乙酰氧肟酸及过瘤胃蛋氨酸和赖氨酸铁螯合物，对奶牛产奶性能的影响。奶牛日粮中添加乙酰氧肟酸的试验：选择3 6 头泌乳中期的奶牛，随机分成4 组，每组3 个重复，每重复3 头牛。对照组( I ) 喂给基础日粮，试验组( I I 、N ) 分别在基础1 3 粮中添加( 按干物质) 2 0 m g k g 、2 5 m g k g 和3 0 m g k 9 7 , 酰氧肟酸脲酶抑制剂，试验期3 0 天。每1 0 天以重复为单位统
3、计各组试验牛的产奶量，最后统计全试验期产奶量的变化。试验结果表明：试验组与对照组相比差异显著( P 0 0 5 ) 。尿素日粮组和常规日粮组的乳脂率、乳密度与对照组相比差异不显著( P 0 0 5 ) 。奶牛日粮中添加过瘤胃赖氨酸和蛋氨酸的试验：奶牛日粮中分别添加过瘤胃蛋氨酸1 0g 、包被赖氨酸1 5g 和过瘤胃蛋氨酸1 0g 、赖氨酸铁螯合物1 5g 的分组对比试验，结果表明：试验组与对照组相比产奶量和饲料转化率差异显著( P 0 0 5 ) 。试验组与对照组相比乳脂率和乳蛋白差异不显著( P 0 0 5 ) 。奶牛日粮中添加乙酰氧肟酸和过瘤胃氨基酸的试验：选择3 6 头日产奶量平均2 6
4、 2 6k g 泌乳中期的奶牛，分四组进行对比试验。结果表明：日粮中添加2 5 m g k g日粮干物质的乙酰氧肟酸脲酶抑制剂、保护蛋氨酸1 0g 和赖氨酸铁螯合物1 3g ，对提高奶牛产奶量、乳脂率、乳蛋白和饲料转化率非常明显，分别提高1 0 4 8 ( P 0 0 5 ) mu r e ad i e tg r o u po rt h er o u t i n ed i e tg r o u pa n dt h ec o n n a p o s e dg r o u ph a dn os i g n i f i c a n te f f e c to nm i l kf a ta n dm
5、i l kd e n s i t y ( P 0 0 5 ) T h ee x p e r i m e n t a t i o nw i l hr u m e nb y p a s sl y s i n ea n dm e t h l o n i n eo ft h em i l c hc o w s d i e t s ：T h et e s t sw e r et w og r o u p s 埘mo n eg r o u pa p p e n d e db y - p a s sm e t h i o n i n “1 0 9 ) a n dp r o t e c t e dl y s
6、i n e ( 1 5 9 ) ，t h eo t h e rg r o u pa p p e n d e db y - p a s sm e t h i o n i n e ( 1 0 9 ) a n dc h e l a t e di r o n - l y s i n e ( 1 5 9 ) T h er e s u l t so fe x p e r i m e n ts h o w e dt h a ti tw a so b v i o u sd i f f e r e n t l yO l lm i 墩c o n d u c t i o na n df e e dc o n v e
7、 r s i o nb e t w e e nt h et e s t i n gg r o u p sa n dt h ec o n t r a p o s e dg r o u p ( P 0 0 5 ) b u tt h e r ew a sy e tn os i g n i f i c a n td i f f e r e n to nm i l l 【f a ta n dm i l l 【p r o t e i nb e t w e e nt h et e s t i n gg r o u p sa n dt h ec o n n a p o s e x lg r o u p ( P
8、 0 0 5 ) I 啊ke x p e r i m e n t 蚶o uw i t hA l I A 棚一n 峨nb y - v m 硼岫a d do f t km i l d la m s d 缸l l s ；T h c3 6m i l c hC O W Sf o rt h em e t a p h a s ed a i r yw e r ea s s i g n e dt Of o u rg r o u p sr a n d o m l yw i t ht h ea v e r a g em i I kc o n d u c t i o n ( 2 6 2 6 k g ) n er e
9、s u l t ss h o w e dt h a tt h ea p p e n d e d2 5 m g k gd i e tg r o u pw i t hA H A ，p r o t e c t e dm e t h i o n i n eO O g ) a n dc h e l a t e di r o n - l y s i n e ( 1 3 9 ) W a sv e r ys i g n i f i c a n td i f f e r e n tt h a nt h eo t h e r sO nI I I i l kc o n d u c t i o n ，m i l kf
10、 a t , m i l kp r o t e i na n df e e dc o n v e r s i o n 。t h a tr e s p e c t i v e l ya d v a n c e d1 0 4 8 ( P N H ) 可以提供活泼的氢使脲酶受到抑制。B y m e s 等人( 1 9 8 3 ) 发现P P D A 对土壤脲酶的抑制作用只持续1 1 天，表明这种脲酶抑制剂在土壤的环境中稳定性较差。A u s t i n ( 1 9 8 4 ) 也发现P P D A 在P H 为2 3 时迅速水解脱掉氨变成P P A ，P P A 在酸性条件下也不稳定，最终降解为苯磷
11、酸和氨。V o i g t 等( 1 9 8 0 ) 首次报道用苯磷酸二酰胺作为瘤胃脲酶抑制剂在奶牛日粮中添加效果的研究，发现在为期2 4 周的试验中，在试验初期使用脲酶抑制剂可以使脲酶受到一定程度的抑制，瘤胃的氨浓度也随之降低，但由于瘤胃内环境突然变化，使没有来得及适应的奶牛对粗纤维的消化率减少，挥发性脂肪酸产量降低，但一个月后，这种影响不复存在。在整个试验期，给奶牛每天喂给3 7 0m g 或7 4 0 m gP P D A 和对照组相比，产奶量没有多大变化，血浆尿素氮、尿中尿素的排泄量也不受P P D A 影响。作者得出的结论是，使用P P D A 不能提高尿素氮的利用率，对奶牛的生产性
12、能无改善作用。W h i t e l a w 等( 1 9 9 1 ) 分别用瘤胃灌注P P D A 和直接饲喂P P D A 两种方法，研究了P P D A 对内源尿素在瘤胃内利用的影响，结果表明，P P D A 使内源尿素氮在瘤胃内的降解减少了7 7 和5 8 ，但同对照组相比，每日氮存留量没有显著差异，尿中尿素氮的排出量亦不受P P D A添加的影响。尽管由于脲酶受到明显的抑制，使内源尿素的周转量发生很大变化，但对动物体内氮代谢的全貌并未产生太大的影响。P i a t k o w s k i 和V o i g t ( 1 9 8 1 ) 在奶牛日粮中以占尿素( 每l O O k g 体重
13、饲给3 0 9 ) 的0 5 或1 的比例添加P P D A ，结果在相同日粮组成下，试验组和对照组在产奶量上没有显著差异。1 4 乙酰氧肟酸人们在研究尿素分解的缓释技术中证明，使用脲酶抑制剂并将其应用于尿素饲料生产是简单而有效的途径。世界上可以用作脲酶抑制剂使用的化合物约有1 5 0 种左右，其中许多种类已经广泛应用于土壤、肥料和畜禽粪便处理等领域，能够直接应用于反刍动物生产的脲酶抑制剂还为数不多，乙酰氧肟酸( a c e t o h y d r o x a m a t e A H A ) 是一种研究最多的瘤胃脲酶抑制剂。从七十年代开始人们对乙酰氧肟酸的研究逐渐增多。乙酰氧肟酸是氧肟酸类化合
14、物的一种，由化学合成法制得的白色固体物质，熔点8 9 9 2 。C ，水溶液呈微弱酸性，易吸潮、遇光易变色，易溶于水、乙醇、乙醚等，通过毒性试验证明该产品在反刍动物体内没有残留，对家畜及人体均无毒、无副作用，符合食品和饲料安全9直挂壅些盍生亟芏焦缝塞乙虽氢垣墼塑亟垣置氢茎篮墅生塑生生芒挂篮煎巍要求。我国在1 9 9 8 年己经颁布了乙酰氧肟酸作为反刍动物饲料添加剂的质量标准农牧函2 7 号( 1 9 9 8 ) 。氧肟酸类化合物分子内具有羟胺结构( - - N H O H ) ，依靠连接在氮原子上活泼氢起到抑制脲酶的作用。根据对几种氧肟酸类化合物对脲酶抑制效果的比较结果，M a h a d e
15、 v a n 等( 1 9 7 6 ) 提出乙酰氧肟酸是脲酶最有效的抑制剂，氧肟酸类化合物链的长短对抑制效果产生很大影响。乙酰氧肟酸从开始研究到现在己经有3 0 多年的历史，但作为饲料添加剂使用才是近几年的事。1 9 9 5 年，中国农科院畜牧所王加启博士首次在国内合成了纯度在8 0 以上的乙酰氧肟酸，其研制的以乙酰氧肟酸脲酶抑制剂为核心的反刍动物专用预混料在全国范围内推广和应用，收到了良好的效果。1 4 1 乙酰氧肟酸提高奶牛产奶量的机理1 4 1 1 乙酰氧肟酸对脲酶的抑制作用脲酶抑制剂的种类不同，其对脲酶抑制作用的机理也不尽相同。目前主要认为氧肟酸类化合物，特别是乙酰氧肟酸，是脲酶最有效
16、的抑制剂( M a p a d e v a n ，1 9 7 6 ) 。乙酰氧肟酸的别名是N _ 羟基乙酰胺，分予式为C H 。吒O - N H O H ，分子量为7 5 0 5 。乙酰氧肟酸分子内有羟胺结构( - N H O H ) ，其活跃的氢和羟基基团与脲酶分子结构中邻近金属镍( N i )的巯基( - S H ) 结合，形成脲酶抑制剂一脲酶二元复合物，结果抑制了脲酶的活性。脲酶抑制剂不是结合在脲酶活性中心的结合基团上，而是结合在脲酶活性中心的催化基团上，通过改变脲酶的构象来抑制酶的活性。可见，乙酰氧肟酸脲酶抑制剂对脲酶产生的抑制作用属于可逆的非竞争性抑制作用，即抑制剂不影响脲酶与底物( 尿素) 的结合，不改变脲酶的米氏常数( K i n ) ( 即不改变酶与底物的亲和力) ，只是降低脲酶催化底物的反应速度( V ) 。这样就能保证尿素( 外源尿素和内源尿素) 在瘤胃中仍能被脲酶催化水解，缓慢地释放氨以满足瘤胃微生物增殖对氮的需要。M a r k
