建明新一代过瘤胃赖氨酸乐金瑞®最新奶牛研究

图片来源：Animal Nutrition 15 (2023) 320-331

近日，由建明中国联合浙江农林大学、浙江大学共同研究的题为“补充过瘤胃赖氨酸改善奶牛氨基酸平衡、氮利用率、改变后肠微生物区系”研究文章发表于国际期刊Animal Nutrition。Animal Nutrition是行业权威性及影响力均较高的期刊，影响因子6.3，引用指数7.4，文章接收率16%。过瘤胃赖氨酸乐金瑞®（LysiGEM®）是建明新一代的包被赖氨酸产品，采用独特的制芯工艺和锅包衣技术，具有更高的有效成分含量、更高的过瘤胃率和小肠吸收率，以及更高的生物学效率。

本研究评估了日粮粗蛋白（CP）以及补充过瘤胃赖氨酸（RPL）对奶牛泌乳性能、氨基酸平衡、氮利用效率和后肠微生物区系的影响。

试验分组采用2×2双因子设计，主效因子包括日粮CP含量（16% vs. 18%）和RPL添加（40 g/头/天vs. 0 g；乐金瑞®，建明工业，美国）。

40头泌乳期奶牛被随机安排到4个处理组中：低粗蛋白日粮组（LP），低粗蛋白日粮添加RPL组（LPL），高粗蛋白日粮组（HP），高粗蛋白日粮添加RPL组（HPL）。

试验期共8周。

结果显示，补充RPL增加了干物质采食量（P＜0.01），乳蛋白产量（P=0.04）和能量校正乳产量（P=0.04），且有增加乳脂产量（P=0.06）和乳脂校正乳产量（P=0.05）的趋势。

HP日粮趋向于增加奶牛的牛奶尿素氮水平（P=0.07）。

补充RPL提高（P＜0.05）血液精氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、总必需氨基酸和总非必需氨基酸含量。

高粗蛋白水平提高了奶牛血液总必需氨基酸，总非必需氨基酸和大部分氨基酸（异亮氨酸，苯丙氨酸、甘氨酸和脯氨酸除外）含量（P＜0.05）。

通过尿素氮排放增加（P＜0.01）以及血浆尿素氮的上升趋势（P=0.07），HP组奶牛总氮排放增加。

此外，RPL趋向于提高牛奶蛋白氮的分泌（P=0.08），牛奶氮占总氮摄入比（P=0.07）和瘤胃微生物蛋白合成（P=0.06），并显著降低血浆尿素氮水平（P＜0.001）。

在后肠段，低蛋白日粮LP和LPL的微生物区系有显著差异（P＜0.01）。

其中有益微生物Christensenellaceae_R-7_group和Acinetobacter丰度因RPL添加而增加（两者P=0.03）；有害微生物Clostridium_sensu_stricto_1（P＜0.001）和Turicibacter（P < 0.01）丰度因RPL添加而降低。

总之，低蛋白日粮补充添加过瘤胃赖氨酸乐金瑞®可平衡氨基酸水平，提高乳蛋白产量及改善氮利用效率，并改变后肠微生物区系以利于奶牛泌乳性能的改善。


1. 日粮粗蛋白CP水平和过瘤胃赖氨酸RPL对采食、体重及产奶性能的影响（表1）

来源：Animal Nutrition 15 (2023) 320-331

结果显示（表1），补充过瘤胃赖氨酸RPL——乐金瑞®可增加奶牛干物质采食量，显著提高低蛋白日粮（CP=16%）组奶牛脂肪或能量校正乳产量（+4.3 kg/天）及乳蛋白产量，且产量指标与高蛋白日粮无RPL添加组相当。

此外，RPL有提高乳脂产量及乳总固形物的趋势。

高蛋白日粮显著提高牛奶尿素氮MUN水平，预示过量的氮转化为尿素排出未被充分利用。

2. 日粮粗蛋白CP水平和过瘤胃赖氨酸RPL对血液氨基酸浓度的影响（表2）

来源：Animal Nutrition 15 (2023) 320-331

日粮粗蛋白水平显著提高血液总必需氨基酸、总非必需氨基酸以及大部分游离氨基酸（异亮氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸除外）浓度（表2）。

血液精氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、总必需氨基酸和总非必需氨基酸含量因过瘤胃赖氨酸RPL乐金瑞®而提高；且RPL对血液赖氨酸、蛋氨酸、脯氨酸、除赖氨酸外的总必需氨基酸和总非必需氨基酸含量的提升在低蛋白日粮中更显著。

3. 日粮粗蛋白CP水平和过瘤胃赖氨酸RPL对氮利用效率的影响（表3）

更高的日粮粗蛋白水平意味着更高的氮摄入。

结果显示（表3），高粗蛋白日粮使氮的排出（排泄物氮及牛奶氮）增加，且主要以尿液氮的形式排出，粗蛋白水平对粪便氮排放影响较小。

牛奶氮占总摄入氮比随粗蛋白水平提高而降低，且粗蛋白水平有增加尿液氮占总摄入氮比的趋势。

过瘤胃赖氨酸RPL乐金瑞®可降低血液尿素氮水平（改善了氨基酸平衡），且有增加牛奶氮占总摄入氮比的趋势（牛奶氮占比LPL组最高，为33.7%），预示了RPL可促进更多的氮流向乳腺用于乳蛋白的合成，提高氮利用效率。

4. 日粮粗蛋白CP水平和过瘤胃赖氨酸RPL对后肠微生物区系的影响

采用Bray-Curtis相异性主坐标分析后肠微生物区系的β-多样性，结果显示在低蛋白日粮组中，添加过瘤胃赖氨酸RPL乐金瑞®使细菌区系显著异于未添加组（图1 A）；细菌区系的相异性也体现在高蛋白与低蛋白日粮组之间（图1 C）。


后肠细菌区系在HP vs. HPL间（图1 B）、以及LPL vs. HPL间（图1 D）未见显著差异。


表4 日粮粗蛋白水平和过瘤胃赖氨酸对奶牛后肠细菌属（相对丰度＞1%）的影响

上表列出相对丰度大于1%、前20的细菌属在各处理间的相对丰度情况（表4）。

在细菌属水平上，日粮高粗蛋白水平使Paeniclostridium（一种致病菌，多见于患乳房炎的奶牛肠道中）的相对丰度增加，Lachnospiraceae_NK3A20_group（一种有益菌，可产生丁酸，并通过抑制肠道中性粒细胞产生促炎因子而减缓炎症）相对丰度降低。

因此，在配制高蛋白日粮时不仅要考虑成本及氮利用效率问题，还应考虑粗蛋白水平对肠道菌群及健康的影响。

添加过瘤胃赖氨酸RPL乐金瑞®，后肠细菌属Christensenellaceae_R-7_group（与乳脂含量及乳蛋白含量显著正相关；图2）和Acinetobacter的相对丰度增加（表4）， Clostridium_sensu_stricto_1 （与乳脂校正乳、乳脂含量及产量显著负相关；图2），Turicibacter （与结肠炎正相关）和unclassified_f_Peptostreptococcaceae（与乳脂产量显著负相关；图2）的相对丰度降低（表4），且丰度增加或降低的幅度在低蛋白日粮组大于高蛋白日粮组。

过瘤胃赖氨酸通过对后肠细菌属相对丰度的影响，特别是低粗蛋白日粮情况下，改善肠道健康并提高泌乳性能。

红色表示正相关蓝色表四负相关。

相关显著性P值用星号*表示（* 0.01＜P ≤0.05）


本研究中，在低蛋白日粮中添加过瘤胃赖氨酸乐金瑞®改善了氨基酸平衡、提高了产奶量、乳蛋白产量及氮利用效率。

饲喂低蛋白日粮将降低氮排放。

低蛋白日粮补充乐金瑞®可改变后肠微生物区系，使有益微生物丰度增加，有害微生物丰度降低，从而改善肠道健康，提高奶牛泌乳性能。

本研究为奶牛低蛋白日粮的研究和推广提供了科学的依据，具有重要的实践意义。