乳牛健康資訊

在瘤胃中蛋白質的代謝

  蛋白質是由各種胺基酸依一定的比率組合而成,當胺基酸的種類比率不同時,蛋白質的種類就不會一樣。飼料蛋白質與乳蛋白質不一樣時,乳牛如何將飼料蛋白質轉變成乳蛋白質?這過程很複雜,不在此細述,簡單地說,飼料蛋白或瘤胃菌體蛋白質必須被消化分解成胺基酸之型態,經由腸道吸收後進入血液循環,運送到各組織器官去作代謝或利用。各組織器官會捉取所需之胺基酸種類和固定之胺基酸量以合成所需之蛋白質,當缺乏某種胺基酸或某種胺基酸之量不足時,蛋白質的合成即無法進行或合成量只能合成到最缺乏胺基酸之合成限制量,其它多餘之胺基酸就會被轉化為其它用途或代謝掉,因而造成蛋白質利用率下降或衍生其它代謝上的問題。因此日糧蛋白質的設計即須逐漸注意到蛋白質的消化吸收、可利用胺基酸的種類以及量的平衡問題,如此方能提高日糧蛋白質之利用率。反芻動物瘤胃菌群之發酵作用會改變蛋白質之結構,因此造成反芻動物日糧之設計更為複雜,要以可利用胺基酸模式精確地來設計日糧,可能尚須期待不少專家之努力。

                    圖:瘤胃中蛋白質的轉變和形成

反芻動物有兩種蛋白質需求:

  (一) 瘤胃微生物需要氨或蛋白質降解後的產物,再加上分解碳水化合物與可消化纖維所提供之能量合成菌體(菌體蛋白質)。

  (二) 動物組織需要瘤胃菌體蛋白質或其它蛋白質來源的胺基酸以供維持、生長、與產乳之所需。

  在自然狀況下,瘤胃微生物(微生物蛋白質)通常能提供牛隻足夠的胺基酸,在乳牛營養上我們用粗蛋白質來表示日糧的組成與蛋白質的需求。但經過育種選拔後,乳牛的產乳能力已超過瘤胃微生物所能提供胺基酸的能力。因此對高產乳牛的蛋白質需求,就需以比粗蛋白質複雜的表示模式來探討。在此我們先做一些定義說明:(1)代謝蛋白:在小腸吸收的蛋白質。(2)瘤胃可降解蛋白:在瘤胃可以被降解的蛋白質,而且可以用來生產瘤胃菌體蛋白質。(3)瘤胃不可降解蛋白:這一部份的蛋白質在瘤胃不會被降解,但在小腸可以被消化吸收。

  在自然界中,反芻動物可以利用瘤胃細菌之發酵過程來製造胺基酸。如能妥善計算營養並且滿足瘤胃菌之營養需求,瘤胃細菌甚至可利用一些非蛋白氮(如尿素、氨等)來合成蛋白質,這是反芻動物另外一種特殊的貢獻。

  當我們開始提供瘤胃不可降解蛋白(過瘤胃蛋白)以補充總代謝蛋白的需求時,我們就必須開始注意到胺基酸平衡的問題:牛隻需要固定種類之胺基酸、且各胺基酸須依固定之比率來組成牛隻之蛋白質,因此若能預測到小腸吸收之總代謝蛋白缺乏那些胺基酸(限制胺基酸),即可以過瘤胃之型態補充這些限制胺基酸,如此可增加胺基酸之利用效率、增加蛋白質的合成、降低胺基酸不平衡的問題。我們不只計算瘤胃可降解蛋白的需求量,更要注意各種蛋白質的來源,因此蛋白質來源的問題將成為相當重要的議題。

摘錄乳牛飼養管理