基于康奈爾凈碳水化合物與蛋白質(zhì)體系的瘤胃非降解蛋白質(zhì)小腸可吸收氨基酸流量的簡(jiǎn)化評(píng)定技術(shù)

胡志勇 陶 鯤 李延濤 劉曉蓮 林雪彥 王中華

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，泰安271018)

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基于康奈爾凈碳水化合物與蛋白質(zhì)體系的瘤胃非降解蛋白質(zhì)小腸可吸收氨基酸流量的簡(jiǎn)化評(píng)定技術(shù)

胡志勇 陶 鯤*李延濤 劉曉蓮 林雪彥**王中華**

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，泰安271018)

本試驗(yàn)旨在簡(jiǎn)化基于康奈爾凈碳水化合物與蛋白質(zhì)體系(CNCPS)評(píng)定瘤胃非降解蛋白質(zhì)(RUP)小腸可吸收氨基酸流量的技術(shù)。小腸可吸收氨基酸來自菌體蛋白和RUP，CNCPS根據(jù)溶解性將飼料粗蛋白質(zhì)(CP)分為A、B1、B2、B3和C共5種組分，只有3種B組分可以過瘤胃并在小腸中消化。為評(píng)定RUP小腸可吸收氨基酸的貢獻(xiàn)，CNCPS需要分別測(cè)定3種B組分的瘤胃降解率，3種過瘤胃B組分的小腸消化率需采用不同常數(shù)。選擇18份飼料樣品，其中精料12份，粗料6份，測(cè)定CNCPS評(píng)定RUP小腸可吸收氨基酸流量所需數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)飼料CP的瘤胃動(dòng)態(tài)降解率及不同時(shí)間點(diǎn)RUP的體外小腸消化率進(jìn)行了測(cè)定，通過這些數(shù)據(jù)提出簡(jiǎn)化評(píng)定方法。結(jié)果表明：1)精料和粗料均以8 h的CP瘤胃降解率(X,%)與有效降解率(Y,%)間相關(guān)性最強(qiáng)，二者間呈線性相關(guān)，精料和粗料方程分別為Y=12.652+0.828X,r=0.990,P<0.000 1和Y=10.967+0.886X,r=0.980,P=0.000 6。2)精料2 h RUP小腸消化率(X,%)與RUP小腸有效消化率(Y,%)間相關(guān)性最強(qiáng)，方程為Y=0.026+0.879X,r=0.970,P<0.000 1；粗料8 h RUP小腸消化率(X,%)與RUP小腸有效消化率(Y,%)間相關(guān)性最強(qiáng)，方程為Y=-0.002+0.960X,r=0.995,P<0.000 1。3)簡(jiǎn)化方案經(jīng)可靠性評(píng)估得出，8 h CP瘤胃降解率和RUP小腸消化率簡(jiǎn)化CNCPS模型預(yù)測(cè)的小腸氨基酸流量(X,‰)與CNCPS預(yù)測(cè)的小腸氨基酸流量(Y，‰)相關(guān)性最強(qiáng)，精料方程為Y=-0.056+1.409X,r=0.999,P<0.000 1;粗料方程為Y=0.003+2.120X，r=0.999,P<0.000 1。精料和粗料的簡(jiǎn)化評(píng)定結(jié)果與CNCPS評(píng)定結(jié)果的均方根誤差分別為0.245和0.005，變異系數(shù)分別為7.08%和4.49%。綜合得出，基于CNCPS，得到了預(yù)測(cè)RUP小腸可吸收氨基酸流量的簡(jiǎn)化模型，簡(jiǎn)化后的精料和粗料模型分別為Y=-0.056+1.409×[AA×(100-D8)×CP×ID8],r=0.999,P<0.000 1和Y=0.002+2.120×[AA×(100-D8)×CP×ID8],r=0.999,P<0.000 1，Y為RUP中的某種氨基酸小腸可吸收流量(‰)，D8為CP的8 h瘤胃降解率(%)，ID8為RUP的8 h小腸消化率(%)，AA為不溶性蛋白質(zhì)中該氨基酸含量(%)。

康奈爾凈碳水化合物與蛋白質(zhì)體系；瘤胃降解率；消化率；氨基酸流量

動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)主要涉及飼糧營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的供給量與動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需要量之間的平衡問題。對(duì)于蛋白質(zhì)和氨基酸營(yíng)養(yǎng)這部分，各個(gè)國(guó)家和地區(qū)相繼提出了新的蛋白質(zhì)體系，并且建立了小腸可吸收氨基酸流量模型。主要有康奈爾凈碳水化合物與蛋白質(zhì)體系(CNCPS)[1]、Rulquin等[2]和NRC(2001)[3]提出的3個(gè)預(yù)測(cè)模型。其中，CNCPS和Rulquin等[2]的模型以析因法建立，而NRC(2001)是以多元回歸建立的半析因模型。在這些小腸可吸收氨基酸流量模型當(dāng)中，美國(guó)康奈爾大學(xué)提出的CNCPS應(yīng)用較為廣泛。

CNCPS將粗蛋白質(zhì)(CP)分為非蛋白氮、可溶性真蛋白質(zhì)、中速降解真蛋白質(zhì)、慢速降解真蛋白質(zhì)、不溶性蛋白質(zhì)共5種組分，分別用A、B1、B2、B3和C表示，通過測(cè)定B1、B2、B3組分瘤胃非降解蛋白質(zhì)(RUP)含量、不溶性蛋白質(zhì)的氨基酸組成以及設(shè)定B組分的小腸消化率，從而對(duì)RUP小腸可吸收氨基酸流量的進(jìn)行預(yù)測(cè)。但該模型涉及指標(biāo)較多，有必要對(duì)其簡(jiǎn)化。有研究表明，以飼料常規(guī)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)擬合各組分的降解速率，得出了較好的預(yù)測(cè)結(jié)果[4]。本研究的目的是以CNCPS為基礎(chǔ)，通過測(cè)定CNCPS預(yù)測(cè)RUP小腸可吸收氨基酸流量所需數(shù)據(jù)，以及各時(shí)間點(diǎn)RUP的體外小腸消化率，圍繞CP瘤胃降解率和RUP小腸消化率，對(duì)CNCPS的RUP小腸可吸收氨基酸流量預(yù)測(cè)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，提出不同的簡(jiǎn)化方案，并評(píng)估其可靠性。

1 材料與方法

1.1 飼料樣品

干酒糟及其可溶物(DDGS)(2種)、全株玉米青貯(2種)、黃貯、玉米(2種)、啤酒糟、玉米蛋白粉、麩皮、豆粕、棉籽粕、次粉、米糠、燕麥、羊草、苜蓿和甜菜粕共18份飼料樣品。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物

4頭體重相近、健康且裝有瘤胃瘺管的荷斯坦奶牛。每天飼喂2次，時(shí)間為08:30和15:30；每天擠奶2次，時(shí)間為06:30和18:30。

1.3 瘤胃降解率的測(cè)定

選用6 cm×12 cm孔徑為300目的尼龍袋，每個(gè)飼料樣品設(shè)2個(gè)重復(fù)，每個(gè)尼龍袋為1個(gè)重復(fù)，精料樣品量約4 g，粗料樣品量約2 g，隨降解時(shí)間的延長(zhǎng)尼龍袋的數(shù)量依次增加。精料的降解時(shí)間為1、2、4、8、16、24、36和48 h，共8個(gè)時(shí)間點(diǎn)，粗料的降解時(shí)間為2、4、8、16、24、36、48和72 h，共8個(gè)時(shí)間點(diǎn)。尼龍袋內(nèi)樣品CP含量采用凱氏定氮法測(cè)定[5]。CP瘤胃降解率的計(jì)算利用以下數(shù)學(xué)模型：

P=a+b(1-e-ct)[6]。

式中：P為t(h)時(shí)間點(diǎn)的CP瘤胃降解率(%)；a為快速降解部分(%)；b為慢速降解部分(%)；c為b的降解速率(%/h)。

CP有效降解率計(jì)算采用以下公式：

ED=a+bc/(c+k)。

式中：ED為CP有效降解率(%)；k為瘤胃外流速度(%/h)。

1.4 CNCPS中B組分降解速率的計(jì)算

將各個(gè)時(shí)間點(diǎn)瘤胃CP瘤胃降解率(P，%)、各時(shí)間點(diǎn)瘤胃各CP組分占CP的比例(PA、PB1、PB2、PB3，參考張英學(xué)等[7]的方法計(jì)算)帶入以下方程，利用軟件Graphpad Prism 5進(jìn)行最小二乘數(shù)據(jù)擬和計(jì)算B1、B2、B3組分的瘤胃降解速率(kd1、kd2、kd3，%/h)。

P=PA+PB1(1-e-kd1t)+PB2(1-e-kd2t)+

PB3(1-e-kd3t)[7]。

之后根據(jù)以下公式計(jì)算瘤胃未降解B組分含量：

REPB1=PB1×[kp/(kd1+kp)]；

REPB2=PB2×[kp/(kd2+kp)]；

REPB1=PB1×[kp/(kd3+kp)]。

式中：REPB1為B1組分瘤胃未降解含量(%)；REPB2為B2組分瘤胃未降解含量(%)；REPB3為B3組分瘤胃未降解含量(%)；PB1、PB2、PB3分別為B1、B2、B3占飼料CP的比例(%)；kp為瘤胃外流速度(%/h)。

1.5 CNCPS對(duì)RUP小腸可吸收氨基酸流量的預(yù)測(cè)方程

1.5.1 飼料RUP對(duì)小腸氨基酸貢獻(xiàn)量的預(yù)測(cè)方程

REFAAi=AAINSPi×0.01×(REPB1+REPB2+

REPB3+REPC)。

式中：REFAAi為飼料原料中氨基酸i在十二指腸的流量(‰)，即瘤胃未降解氨基酸i含量；AAINSPi為瘤胃降解殘?jiān)邪被醝的含量(%)，氨基酸含量采用全自動(dòng)氨基酸儀測(cè)定；REPC為瘤胃未降解不溶性蛋白質(zhì)的含量(%)。

1.5.2 飼料小腸可吸收氨基酸流量的預(yù)測(cè)方程

DIGFAAi=AAINSPi×0.01×(IDPB1×REPB1+

IDPB2×REPB2+IDPB3×REPB3)。

式中：DIGFAAi為飼料原料氨基酸i在小腸可吸收流量(‰)；IDPB1為B1組分的小腸消化率，為100%；IDPB2為B2組分的小腸消化率，為100%；IDPB3為B3組分的小腸消化率，為80%。

1.6 小腸消化率的測(cè)定

以Calsamiglia等[8]推薦的體外法進(jìn)行測(cè)定各時(shí)間點(diǎn)RUP小腸消化率。操作步驟：1)準(zhǔn)確稱取一定量飼料原料或降解殘?jiān)?約含15 mg氮)，精確到0.000 1 g，放入50 mL的離心管中，加入10 mL HCl-胃蛋白酶溶液,振蕩混勻，38 ℃條件下在恒溫水浴搖床上培養(yǎng)1 h。2)取出離心管，立即加入0.5 mL濃度為1 mol/L的NaOH溶液，旋渦混合器振蕩混勻，再加入10 mL的胰酶溶液，振蕩混勻。3)38 ℃下水浴搖床上消化24 h。4)消化結(jié)束后立即向離心管中加入50%三氯乙酸溶液終止酶反應(yīng)，使未消化的蛋白質(zhì)沉淀。5)離心管旋渦混勻，靜置15 min，在5 000×g下離心10 min，棄去上清液，將殘?jiān)鼰o損轉(zhuǎn)移出待測(cè)。6)測(cè)定殘?jiān)械腃P及各CP組分含量。

RUP有效消化率的計(jì)算：

各時(shí)間點(diǎn)RUP小腸消化率符合以下曲線：

ID=s+he-kit。

式中：ID為某種飼料在瘤胃內(nèi)降解t時(shí)間后，該飼料RUP小腸消化率(%)；ki為某種飼料各時(shí)間點(diǎn)RUP小腸消化率減小的速率(%/h)；s和h為常數(shù)。

然后，由以下方程計(jì)算RUP小腸有效消化率：

Di=s[r+bKp/(Kp+Kd)]+hKp[r/(Ki+Kp)+

b/(Kd+Kp+Ki)]；

U=r+bKp/(Kp+Kd)；

EID=Di/U[5]。

式中：Di為ID的積分；r=1-(a+b)；Kp為飼料的瘤胃外流速度(%/h)；Kd為飼料的瘤胃降解速率(%/h)；Ki為某種飼料RUP小腸消化率減小的速率(%/h)；U為RUP小腸消化率的極限值；EID為小腸有效消化率(%)。

1.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

用Graphpad Prism 5軟件計(jì)算瘤胃降解率、B組分降解速率以及小腸有效消化率；用SAS 9.2進(jìn)行線性回歸擬合；用t檢驗(yàn)對(duì)簡(jiǎn)化前后的流量進(jìn)行差異性分析。

2 結(jié) 果

2.1 以瘤胃有效降解率和小腸有效消化率對(duì)小腸可吸收氨基酸流量的預(yù)測(cè)(簡(jiǎn)化模型1)

2.1.1 CP的瘤胃降解率

由表1可知，各種飼料的CP有效降解率差異較大，其中，豆粕和甜菜粕隨降解時(shí)間的延長(zhǎng)，由于殘?jiān)氖Ｓ嗔繕O少，降解后期并未給出對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)。粗料的CP有效降解率較高，在51.39%～75.54%；并且前2 h降解較快，這可能與其較高的非蛋白氮含量有關(guān)；粗料的各時(shí)間點(diǎn)CP瘤胃降解率的變化較為平緩。精料的CP有效降解率在34.36%～90.70%；精料的CP瘤胃降解率1～4 h變化較快的為麩皮，8～24 h變化最快的為棉籽粕、豆粕和甜菜粕，36 h之后仍變化很大的為玉米、玉米蛋白粉和啤酒糟。

2.1.2 RUP的小腸消化率

由表2可知，粗料的RUP小腸有效消化率只有苜蓿較高，其他粗料均低于精料。各時(shí)間點(diǎn)RUP的小腸消化率基本遵循一個(gè)規(guī)律：隨著消化時(shí)間的延長(zhǎng)，RUP的小腸消化率變小。

2.1.3 CNCPS對(duì)RUP小腸可吸收氨基酸流量的預(yù)測(cè)

由表3可知，小腸可吸收總氨基酸流量最高的為玉米蛋白粉，最低的為全株玉米青貯1。

2.1.4 以瘤胃有效降解率及小腸有效消化率簡(jiǎn)化CNCPS預(yù)測(cè)小腸可吸收氨基酸流量模型

基于CNCPS對(duì)RUP小腸可吸收氨基酸流量的預(yù)測(cè)方程，以飼料CP瘤胃有效降解率及RUP小腸有效消化率替代B組分的瘤胃降解率及小腸消化率，得出預(yù)測(cè)結(jié)果，與CNCPS評(píng)定結(jié)果進(jìn)行線性回歸分析。精料和粗料的方程分別為：

Y=0.053+1.547X,r=0.973,P<0.000 1；

Y=2.604X，r=0.999,P<0.000 1。

式中：X為以飼料CP瘤胃有效降解率及RUP小腸有效消化率簡(jiǎn)化CNCPS模型得出的預(yù)測(cè)小腸可吸收氨基酸流量(‰)，Y為CNCPS的預(yù)測(cè)小腸可吸收氨基酸流量(‰)。

精料(P=0.999 9)和粗料簡(jiǎn)化與未簡(jiǎn)化的模型得到的預(yù)測(cè)值(P=0.835 4)之間差異均不顯著。

表1 飼料CP的瘤胃降解率(干物質(zhì)基礎(chǔ))

表2 飼料RUP的小腸消化率(干物質(zhì)基礎(chǔ))

續(xù)表2項(xiàng)目Items時(shí)間Time/h12481624364872效消化率Effectivedigestibility羊草Chinesewildrye29.3127.1521.5121.5720.5617.3517.5116.0722.39燕麥Oat26.8129.1028.9827.1826.676.7734.8417.2725.72黃貯Yellowcornsilage35.8534.1631.4228.0028.4823.3021.5617.1430.07玉米1Corn173.0171.0672.0362.6059.0151.3843.7543.9363.74玉米2Corn265.5065.8658.3060.0651.6848.0150.0142.5657.87玉米蛋白粉Cornglutenmeal83.8983.9079.9480.9976.1164.0265.8259.9377.15米糠Ricebran48.5348.2554.0046.9839.9443.9838.0438.9745.75次粉Wheatmiddling69.3671.6962.4063.9952.9245.6227.2623.6363.79棉籽粕Cottonseedmeal71.2473.0469.2265.4763.0564.1059.0056.8668.34干酒糟及其可溶物1DDGS165.0662.9964.0156.9853.6145.6146.0640.0557.72干酒糟及其可溶物2DDGS270.3467.7366.4664.9664.6860.8859.5957.2365.48啤酒糟Beerdistiller’sgrains67.9966.0260.4456.1449.7046.5347.2547.7456.89甜菜粕Beetpulp55.8954.8452.9954.8345.5636.6337.9450.56豆粕Soybeanmeal76.4975.8372.8465.3668.6667.5371.37麩皮Wheatbran60.7359.3360.8551.7945.9344.5345.0138.1655.75

簡(jiǎn)化后的精料和粗料模型(簡(jiǎn)化模型1)分別為：

Y=0.053+1.547×[AA×(100-ED)×CP×EID]；

Y=2.604×[AA×(100-ED)×CP×EID]。

式中：Y為飼料原料RUP中某種氨基酸的小腸可吸收量(‰)；AA為飼料原料不溶性蛋白質(zhì)中某種氨基酸的含量(%)；ED為飼料原料CP瘤胃有效降解率(%)；CP為飼料CP含量(%)；EID為RUP小腸有效消化率(%)。

2.2 以單一時(shí)間點(diǎn)的瘤胃降解率和小腸消化率對(duì)小腸可吸收氨基酸流量的預(yù)測(cè)(簡(jiǎn)化模型2)

2.2.1 CP的瘤胃實(shí)時(shí)降解率與有效降解率的相關(guān)性

由表4可知，對(duì)各時(shí)間點(diǎn)CP的瘤胃實(shí)時(shí)降解率與有效降解率進(jìn)行線性回歸可發(fā)現(xiàn)，精料、粗料均以CP的瘤胃8 h的降解率與有效降解率相關(guān)性最強(qiáng)。

2.2.2 RUP各時(shí)間點(diǎn)小腸消化率與有效消化率的相關(guān)性

由表5可知，對(duì)各時(shí)間點(diǎn)RUP小腸消化率與小腸有效消化率進(jìn)行線性回歸時(shí)發(fā)現(xiàn)，精料、粗料分別以2和8 h RUP小腸消化率與有效消化率相關(guān)性最強(qiáng)。

2.2.3 以單一時(shí)間點(diǎn)的瘤胃降解率和小腸消化率簡(jiǎn)化CNCPS預(yù)測(cè)小腸可吸收氨基酸流量模型

基于CNCPS，分別以單一時(shí)間點(diǎn)估算的CP瘤胃有效降解率和RUP小腸有效消化率對(duì)RUP小腸可吸收氨基酸流量進(jìn)行預(yù)測(cè)，將預(yù)測(cè)結(jié)果與CNCPS評(píng)定結(jié)果線性回歸。精料方程為：

表4 飼料CP各時(shí)間點(diǎn)瘤胃降解率(X，%)與瘤胃有效降解率(Y，%)的相關(guān)性

時(shí)間Time/h精料ConcentraterP值P-value粗料RoughagerP值P-value1Y=27.653+0.804X0.928<0.00012Y=23.598+0.822X0.950<0.0001Y=24.341+0.754X0.8930.01654Y=21.257+0.790X0.963<0.0001Y=20.662+0.768X0.9190.00958Y=12.652+0.828X0.990<0.0001Y=10.967+0.886X0.9800.000616Y=1.958+0.853X0.952<0.0001Y=30.817+0.592X0.9600.002424Y=-13.843+0.981X0.906<0.0001Y=24.695+0.632X0.9160.010336Y=-42.412+1.246X0.8310.0015Y=1.301+0.879X0.9500.003648Y=-91.497+1.732X0.7440.0136Y=-13.255+1.035X0.9530.003272Y=-21.113+1.115X0.9710.0013

表5 飼料RUP各時(shí)間點(diǎn)小腸消化率(X，%)與小腸有效消化率(Y，%)的相關(guān)性

Y=-0.186+1.623X,r=0.997,P<0.000 1。

式中：X為以CP的8 h瘤胃降解率和RUP的2 h小腸消化率簡(jiǎn)化CNCPS模型預(yù)測(cè)的小腸可吸收氨基酸流量(‰),Y為CNCPS模型預(yù)測(cè)的小腸可吸收氨基酸流量(‰)，2者差異不顯著(P=0.999 9)。

粗料方程為：

Y=0.002+2.443X,r=0.999,P<0.000 1。

式中：X為以CP的瘤胃8 h降解率和RUP的8 h小腸消化率簡(jiǎn)化CNCPS模型預(yù)測(cè)的小腸可吸收氨基酸流量(‰)，Y為CNCPS模型預(yù)測(cè)的小腸可吸收氨基酸流量(‰)，2者差異不顯著(P=0.993 1)。

簡(jiǎn)化后的精料和粗料模型(簡(jiǎn)化模型2)分別為：

Y=-0.186+1.623×[AA×(100-ED8)×

CP×EID2],r=0.997,P<0.000 1；

Y=0.002+2.443×[AA×(100-ED8)×

CP×EID8],r=0.999,P<0.000 1。

式中：Y為RUP中某種氨基酸的小腸可吸收量(‰)；ED8為CP的8 h瘤胃降解率估算的有效降解率(%)；EID2、EID8分別為RUP 2、8 h小腸消化率估算的小腸有效消化率(%)；AA為不溶性蛋白質(zhì)中該氨基酸的含量(%)；CP為飼料CP的含量(%)。

2.3 以同一時(shí)間點(diǎn)的瘤胃降解率和小腸消化率簡(jiǎn)化CNCPS預(yù)測(cè)小腸可吸收氨基酸流量模型(簡(jiǎn)化模型3)

將同一時(shí)間點(diǎn)的CP瘤胃降解率和RUP小腸消化率對(duì)CNCPS預(yù)測(cè)模型簡(jiǎn)化得到結(jié)果如表6所示?？芍?、粗料均以8 h的降解率和小腸消化率對(duì)RUP小腸可吸收氨基酸流量的預(yù)測(cè)結(jié)果與CNCPS評(píng)定結(jié)果相關(guān)性最強(qiáng)。精料和精料方程分別為：

Y=-0.056+1.409X，r=0.999,P<0.000 1；

Y=0.002+2.120X，r=0.999,P<0.000 1。

式中：X為以CP的8 h瘤胃降解率和RUP的8 h小腸消化率簡(jiǎn)化CNCPS模型預(yù)測(cè)的小腸可吸收氨基酸流量(‰),Y為CNCPS模型預(yù)測(cè)的小腸可吸收氨基酸流量(‰)。

精料(P=0.999 5)和粗料簡(jiǎn)化與未簡(jiǎn)化的模型得到的預(yù)測(cè)值(P=0.997 1)之間差異均不顯著。

簡(jiǎn)化后的精料和粗料模型(簡(jiǎn)化模型3)分別為：

Y=-0.056+1.409×[AA×(100-D8)×

CP×ID8],r=0.999,P<0.000 1;

Y=0.002+2.120×[AA×(100-D8)×CP×

ID8],r=0.999,P<0.000 1。

式中：Y為RUP中的某種氨基酸小腸可吸收流量(‰)；D8為CP的8 h瘤胃降解率(%)；ID8為RUP的8 h小腸消化率(%)；CP為飼料CP含量(%)；AA為不溶性蛋白質(zhì)中該氨基酸含量(%)。

表6 同一時(shí)間點(diǎn)的CP瘤胃降解率和RUP小腸消化率(X,‰)與CNCPS預(yù)測(cè)的小腸可吸收氨基酸流量(Y，‰)的相關(guān)性

2.4 不同簡(jiǎn)化模型的比較

由表7可知，綜合考慮可靠性和簡(jiǎn)單性，簡(jiǎn)化模型3更加簡(jiǎn)單可靠。

表7 不同方法的比較

3 討 論

3.1 CP瘤胃降解率和RUP小腸消化率的分析

3.1.1 CP瘤胃降解率的分析

本試驗(yàn)的粗料以及DDGS1的CP瘤胃降解率較高，這可能是由飼料的來源及飼料本身的蛋白質(zhì)含量決定的。在喬良等[9]的研究中，對(duì)蛋白質(zhì)飼料、籽實(shí)和糠麩類飼料以及粗料測(cè)定其CP瘤胃降解率，其中玉米蛋白粉、棉籽粕和豆粕的CP瘤胃降解率與本試驗(yàn)相一致，而玉米和青貯的CP瘤胃降解率相差較大，原因可能在于飼料來源、加工工藝以及所用的瘤胃外流速度不一。玉米作為應(yīng)用廣泛的精料，對(duì)其CP瘤胃降解率的研究很多，NRC(2001)[10]為63%，在莫放等[11]的研究中，為26.40%～48.15%，而王艷榮等[12]的結(jié)果為9.86%，可見品種和產(chǎn)地影響較大。

當(dāng)以CP瘤胃降解率與有效降解率進(jìn)行擬合時(shí)，精料、粗料均得到8 h的瘤胃降解率與有效降解率相關(guān)性最高，和Yilmaz等[13]的結(jié)果相似，但是有別于王立明[14]的結(jié)果(24和48 h)。

3.1.2 RUP小腸消化率的分析

由于RUP的差異極大，致使RUP的小腸消化率變化范圍很廣。從本研究得出的各飼料降解殘?jiān)南士梢钥闯觯S著降解時(shí)間的延長(zhǎng)，小腸消化率會(huì)隨之降低，與殘?jiān)胁豢山到饨M分的不斷富集有關(guān)[15]。

粗料的RUP小腸有效消化率整體小于精料，但苜蓿的RUP小腸有效消化率較高。精料中米糠、啤酒糟、甜菜粕等飼料的小腸有效消化率較低，在50%以下。

在岳群等[16]的試驗(yàn)中，苜蓿和玉米青貯RUP小腸有效消化率為44.10%和24.49%，和本試驗(yàn)的54.89%和24.90%相近。但是在周榮[17]的研究中，用16 h的降解殘?jiān)?jīng)移動(dòng)尼龍袋法得到的結(jié)果為88.60%和61.40%，差異產(chǎn)生可能主要由于試驗(yàn)方法不同。對(duì)于精料，趙青余[18]以體外三步法對(duì)16 h的降解殘?jiān)鼫y(cè)定小腸消化率，玉米蛋白粉、豆粕、麩皮、啤酒糟、米糠、玉米的RUP小腸消化率分別為85.33%、88.37%、65.39%、70.28%、53.84%和71.49%。與本試驗(yàn)有一定差異，可能與其所用牛只為西門塔爾和中原黃牛的雜交閹牛有關(guān)。而在周榮[17]的研究當(dāng)中，豆粕和玉米的RUP小腸消化率分別為61.31%、70.35%，和本試驗(yàn)的結(jié)果類似。

3.2 簡(jiǎn)化方法的分析

在以CNCPS為基礎(chǔ)進(jìn)行簡(jiǎn)化時(shí)，以瘤胃降解率和小腸消化率對(duì)RUP小腸可吸收氨基酸流量預(yù)測(cè)的結(jié)果，在未與CNCPS擬合之前，其結(jié)果較CNCPS評(píng)定結(jié)果偏低。

造成該預(yù)測(cè)偏差的原因主要有2方面：第一，在RUP的估計(jì)量上，所測(cè)飼料的CNCPS值要高于實(shí)測(cè)值；第二，在小腸消化率的設(shè)定方面，CNCPS設(shè)定的小腸消化率要高于所測(cè)定的小腸消化率。但是當(dāng)用簡(jiǎn)化后結(jié)果與CNCPS結(jié)果擬合時(shí)，得到了可靠的預(yù)測(cè)結(jié)果，在CNCPS基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化了預(yù)測(cè)模型。

4 結(jié) 論

基于CNCPS，得到了預(yù)測(cè)RUP小腸可吸收氨基酸流量的簡(jiǎn)化模型，簡(jiǎn)化后的精料和粗料模型分別為：

Y=-0.056+1.409×[AA×(100-D8)×

CP×ID8],r=0.999,P<0.000 1;

Y=0.002+2.120×[AA×(100-D8)×CP×

ID8],r=0.999,P<0.000 1。

式中：Y為RUP中的某種氨基酸小腸可吸收流量(‰)；D8為CP的8 h瘤胃降解率(%)；ID8為RUP的8 h小腸消化率(%)；AA為不溶性蛋白質(zhì)中該氨基酸含量(%)。

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*Contributed equally

**Corresponding authors: LIN Xueyan, professor, E-mail: linxueyan@sdau.edu.cn； WANG Zhonghua， professor, E-mail: zhwang@sdau.edu.cn

(責(zé)任編輯 王智航)

Simplification of Assessment Technology of Intestinal Absorbed Amino Acids Fluxes of Rumen Undegradable Protein Based on Cornell Net Carbohydrate and Protein System

HU Zhiyong TAO Kun*LI Yantao LIU Xiaolian LIN Xueyan**WANG Zhonghua**

(College of Animal Science and Technology, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, China)

This study was conducted to simplify the assessment technology of intestinal absorbed amino acids fluxes of rumen undegradable protein (RUP) based on Cornell net carbohydrate and protein system (CNCPS). Intestinal absorbed amino acids were consisted of microbial protein and RUP. Crude protein (CP) was divided into A, B1, B2, B3 and C in CNCPS based on solubility, only B fractions could pass rumen and be digested in intestine. To estimate the contribution of intestinal absorbed amino acids from RUP, CNCPS model needed the degradability of B fractions, and intestinal digestibility of B fractions used different constants. This study collected 18 kinds of feedstuffs including 12 kinds of concentrate and 6 kinds of roughage. The data for measuring RUP intestinal absorbed amino acids fluxes in CNCPS was determined, and it was also determined that ruminal degradability of CP and intestinal digestibility of RUP at different time points. Based on the above data, simplification methods were concluded. The results showed as follows: 1) CP ruminal degradability at 8 h (X, %) and effective degradability (Y, %) got the highest correlation with linear correlation both in concentrates and roughages. The equations for concentrates and roughages wereY=12.652+0.828X,r=0.990,P<0.000 1 andY=10.967+0.886X,r=0.980,P=0.000 6, respectively. 2) CP intestinal digestibility of residues retained in rumen for 2 h (X, %) got the highest correlation with RUP intestinal effective digestibility (Y, %) for concentrates, and the equation wasY=0.026+0.879X,r=0.970,P<0.000 1; CP intestinal digestibility of residues retained in rumen for 8 h (X, %) got the highest correlation with RUP intestinal effective digestibility (Y, %) for roughages, and the equation wasY=-0.002+0.960X,r=0.995,P<0.000 1. 3) After reliability assessment, the highest correlations were found in intestinal absorbed amino acids predicated by simplified CNCPS models using ruminal degradability and CP intestinal digestibility of residues retained in rumen at 8 h (X, ‰) and CNCPS (Y， ‰), and the equations for concentrates and roughages wereY=-0.056+1.409X,r=0.999,P<0.000 1 andY=0.003+2.120X，r=0.999,P<0.000 1, respectively. The root-mean-square phase errors were 0.245 and 0.005, respectively, and the coefficients of variation were 7.08% and 4.49%, respectively. In conclusion, simplified predation models for RUP intestinal absorbed amino acids fluxes are set based on CNCPS, and the simplified modes for concentrates and roughages areY=-0.056+1.409×[AA×(100-D8)×CP×ID8],r=0.999,P<0.000 1 andY=0.002+2.120×[AA×(100-D8)×CP×ID8],r=0.999,P<0.000 1， respectively [Yis RUP intestinal absorbed amino acid flux (‰)，D8is CP ruminal degradability at 8 h (%)，ID8is RUP intestinal digestibility at 8 h (%)，AAis amino acid content in insoluble protein (%)].[ChineseJournalofAnimalNutrition, 2016, 28(11)：3590-3601]

CNCPS; rumen degradation; digestibility; amino acids fluxes

2016-04-14

國(guó)家自然科學(xué)基金(31572427，31372340)；國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(奶業(yè))產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-37)；山東省牛產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(SDAIT-12-011-06)

胡志勇(1980—)，男，黑龍江望奎人，講師，博士，主要從事反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究。E-mail: hzy20040111@126.com

**通信作者：林雪彥，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail: linxueyan@sdau.edu.cn；王中華，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail: zhwang@sdau.edu.cn

10.3969/j.issn.1006-267x.2016.11.028

S823

A

1006-267X(2016)11-3590-12

*同等貢獻(xiàn)作者