饲料蛋白质在反刍动物瘤胃内周转规律和利用机制的研究

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获奖名称：

科学技术奖

获奖区域：

江苏省

获奖等级：

三等奖

主要完成人：

王洪荣; 王梦芝; 喻礼怀; 程茂基; 张军

关键词：

蛋;  利用;  周;  胃;  动物;  饲料;  蛋白;  反刍动物;  周转;  瘤胃;  饲料蛋白质;  饲料蛋白;  蛋白质;  研究;  机制;  规律;  反刍; 

第一完成单位：

扬州大学

获奖时间：

2012

项目名称：

饲料蛋白质在反刍动物瘤胃内周转规律和利用机制的研究

联系人：

张丹

联系电话：

0514-87971840

电子邮件：

zhangdan@yzu.edu.cn

邮编：

地址：

江苏省扬州市广陵区大学南路88号

合作完成单位：

单位电话：

0514-87971858

传真：

0514-87311374

网址：

推荐单位(专家)：

江苏省科技厅

摘要：

　　饲料是发展畜牧业的物质基础，饲料蛋白质资源缺乏和畜禽粪尿排放污染环境是全球畜牧业发展中面临的主要问题之一。饲料蛋白质资源缺乏在我国尤为突出，我国每年要从国外进口大量的豆粕和氨基酸等以满足畜牧业生产的需求。本项目立足我国蛋白质饲料资源短缺、人畜争粮、饲料蛋白质利用率低和粪便中含氮物质排放污染环境等现实问题，依据反刍动物瘤胃微生态营养生理原理，开展了以提高饲料蛋白质利用率、减少粪尿氮排放等为主要目标的系列研究。研究取得了原创性的成果，发表学术论文39篇（SCI 5），5篇在web of science中被引用（他引5次）；27篇被CNKI引用（他引178次）；候选人还做了7人次会议报告。重要的科学发现有： 　　①证实了“瘤胃微生物蛋白质氨基酸组成是可变的”的科学论题。 　　“反刍动物瘤胃微生物氨基酸组成是否恒定”是反刍动物营养界重要的科学论题（Clark，1992）。本研究证实了该论题，并阐明了氨基酸组成变化的微生物种群结构变化机理。该成果突破了近半个世纪以来认为其氨基酸组成恒定的理论，将成为瘤胃微生物氨基酸理论深化的里程碑式的创新成果，为“瘤胃微生物氨基酸组成是否恒定的”的学术争论划上了句号；为通过氨基酸调控提高反刍动物生产性能和蛋白质利用效率突破了学术和理论障碍。 　　②建立了“荧光标记瘤胃细菌技术”研究瘤胃微生物蛋白质循环的方法。 　　瘤胃微生物之间即细菌与原虫间蛋白质的周转是影响瘤胃微生物蛋白质产量与质量的重要因素。限于瘤胃黑箱研究方法的空缺，该因素长期以来一直困扰反刍动物营养界。本研究建立了研究瘤胃微生物蛋白质循环的“荧光标记瘤胃细菌技术”，并申请专利一项（201010127583）。可为瘤胃微生物蛋白质循环规律与机理的研究提供了新的思路。 　　③揭示了瘤胃内肽氮代谢与循环的规律。 　　肽氮是蛋白质营养理论的深化，反刍动物瘤胃内肽氮的代谢规律一直是反刍动物营养研究的空白。本研究揭示了绵羊瘤胃内寡肽的产生、降解、吸收、流通和瘤胃微生物摄取的规律，并得出大豆肽、玉米肽和瘤胃液肽不同肽源在绵羊瘤胃内的产生速率、降解速率、瘤胃外流速率、瘤胃内吸收速率和瘤胃微生物的摄取速率。为揭示瘤胃内氮素循环提供了理论基础。 　　④提出了生长绵羊的限制性氨基酸和理想氨基酸模式。 　　氨基酸平衡理论是蛋白质营养理论的延伸，本研究提出了生长绵羊的限制性氨基酸和理想氨基酸模式，并获得了2000年全国百篇优秀博士论文。同时还研发了瘤胃保护性赖氨酸产品（专利号：ZL 2004 1 0085365.5）、植物乳杆菌发酵处理豆粕饲料产品（专利号：ZL 2007 1 0019656.8）。研发产品可为利用氨基酸平衡理论调控技术来提高反刍动物饲料蛋白利用率提供新的技术和产品。 　　⑤阐明了底物对微生物区系和微生物蛋白循环的调控机制。 　　无机氮和赖氨酸限制原虫的生长，而小肽（＜500Da）利于原虫生长；蛋氨酸对细菌和原虫的限制程度基本一致。精粗比50：50时微生物蛋白循环量最大，而精粗比30：70时微生物蛋白循环量仅为50：50组的68.20﹪，可有效减少微生物蛋白的循环量。这些结果为通过调控瘤胃微生物提高蛋白质利用率提供了科学参考。