米曲霉（Aspergillus oryzae）来源提取物添加剂对生长期奶牛母犊可代谢氨基酸可利用性的影响

《Journal of Dairy Science》：Effect of an Aspergillus oryzae-derived extract additive on metabolizable amino acid availability in growing dairy heifers

　　

米曲霉（Aspergillus oryzae，AO）是一种用于家畜日粮的丝状真菌，已被证明可增强瘤胃微生物群落，从而改善奶牛和肉牛瘤胃功能及生产性能。本研究目的是评估米曲霉来源提取物产品（AOP）对生长期奶牛母犊从微生物粗蛋白（MCP）吸收必需氨基酸（EAA）以及从可代谢蛋白（MP）吸收EAA的影响。研究采用16头安装瘤胃瘘管的荷斯坦母犊，进行交叉设计，包含2个23 d时期和2个处理：对照（CTL）和AOP补充。CTL组接受基础全混合日粮（TMR），AOP组接受基础TMR并添加1 g/d AOP，两组均自由采食和饮水。基础TMR由玉米青贮（52.7%）、燕麦干草（31.8%）以及含豆粕、瘤胃保护氨基酸、维生素和矿物质的谷物混合物组成。第11天，母犊转入代谢室并置于单栏，开始测定个体采食量。第18天，母犊系戴缰绳，开始96 h恒速瘤胃灌注¹⁵N标记的硫酸铵，并于0 min及开始灌注后每6 h从瘤胃前部、中部和背侧采集全瘤胃内容物，直至灌注结束。第19天，母犊安装2根颈静脉导管；第20天，所有母犊开始48 h灌注1 g ¹³C标记的氨基酸（AA）和77 mg ¹³C标记的组氨酸（His）。于?30、?15和0 min及开始灌注后每3 h采集血样，直至灌注结束。结果表明，AOP倾向于增加干物质采食量（DMI）、粗蛋白（CP）、酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）摄入量。平均体重（P > 0.05）在CTL和AOP组间无差异。AOP降低血浆His浓度，倾向于降低血浆苯丙氨酸（Phe）浓度，并倾向于降低由同位素稀释法估计的异亮氨酸（Ile）吸收。AOP未影响瘤胃微生物来源EAA（MEAA）及可代谢蛋白来源EAA吸收，后者以同位素稀释法测定的EAA血浆进入率表示。总之，AOP改善干物质和养分摄入，但未影响饲喂纤维型日粮的生长期奶牛母犊的EAA吸收。解释性摘要：该研究评估了在高纤维日粮中补充米曲霉来源提取物能否改善奶牛母犊的养分利用和蛋白质代谢。尽管日粮补充米曲霉来源提取物轻度增加采食量，但未改善体重增重或微生物蛋白合成。作为肠道EAA吸收指标的血浆进入率亦未改变，而His血浆浓度下降。总体而言，在本研究条件下，米曲霉来源提取物未增强以玉米青贮和燕麦干草为主日粮母犊的蛋白质代谢。

研究背景与目的：微生物提取物类饲料添加剂常用于家畜日粮。米曲霉（Aspergillus oryzae，AO）为丝状真菌，具有较强水解酶分泌活性，其提取物产品（AOP）通过受控发酵生产，并被列入美国食品药品监督管理局Generally Recognized as Safe名单。已有研究表明，AO及其提取物或培养物可改善奶牛饲料效率、瘤胃功能和产奶量，但不同研究结果并不一致。其可能机制包括降低瘤胃脂多糖和乳酸浓度、改善瘤胃健康、增加乳酸利用菌或纤维分解菌丰度，从而改善纤维降解及瘤胃环境。理论上，更稳定的瘤胃环境有利于纤维分解菌和有益微生物生长，改善日粮底物降解以及能量与氮供应的同步性，进而刺激微生物生长和微生物粗蛋白（MCP）合成，增加瘤胃微生物来源必需氨基酸（MEAA）流出及小肠氨基酸（AA）吸收。然而，文献报道存在矛盾：在阉牛中AOP增加十二指肠EAA流量，但在生长期母犊中AOP未改善MCP向十二指肠的流量；生产研究中AOP对平均日增重和饲料转化效率的结果亦不一致。此前研究显示，同一AOP可增加泌乳奶牛产奶量、乳成分和饲料效率，并在奶牛犊中数值上增加可代谢赖氨酸可利用性；但尚无公开发表研究评价AO来源提取物产品对奶牛微生物AA和可代谢AA可利用性的影响。因此，研究人员开展本研究，以评估AOP对生长期奶牛母犊MEAA吸收和可代谢EAA吸收的影响，并假设饲喂AOP可通过影响瘤胃发酵和瘤胃微生物群落增强MEAA和可代谢AA吸收。

研究设计与关键技术方法：研究使用16头安装瘤胃瘘管的荷斯坦母犊（8.5月龄±23.4 d；体重233.8 kg±28.04 kg；来源为East Tennessee AgResearch and Education Center - Little River Animal and Environmental Unit，ETREC-LRAEU，Walland，TN），采用交叉设计，包含2个23 d时期和2个处理：对照（CTL）基础全混合日粮（TMR）与基础TMR添加1 g/头/d AOP。基础TMR含玉米青贮52.7%、燕麦干草31.8%、豆粕、瘤胃保护氨基酸、维生素和矿物质。关键技术包括：瘤胃¹⁵N标记硫酸铵恒速灌注96 h并采集全瘤胃内容物；颈静脉¹³C标记AA和¹³C标记His恒速灌注48 h并采集血样；同位素比值质谱分析；同位素稀释模型估计AA吸收及血浆进入率；瘤胃细菌分离和血浆AA浓度测定。上述方法用于评估EAA吸收、血浆AA通量和体蛋白沉积。

研究结果：一、干物质采食量、体重和体重变化。通过个体饲喂记录和称重，AOP未影响以体重百分比表示的DMI（P > 0.10）；与CTL相比，AOP倾向于增加DMI、CP摄入、ADF摄入和NDF摄入（P < 0.10）；处理未影响平均体重和体重变化（P > 0.10）。说明AOP有改善采食的趋势，但未改变生长表现。二、血浆必需氨基酸浓度、吸收及同位素稀释法来源通量。通过血浆AA浓度测定和同位素稀释法，AOP降低血浆His浓度（P < 0.05），倾向于降低血浆Phe浓度（P = 0.05），并倾向于降低Ile吸收率（P < 0.1）；血浆Ile、Leu、Val、Lys和Thr浓度在CTL与AOP组间相似；His、Leu、Val、Phe、Lys和Thr吸收率无差异；His、Ile、Val、Phe、Lys和Thr向快、慢和极慢池的血浆通量未受处理影响；Leu向快池通量倾向于增加（P = 0.06）；EAA进入体蛋白的沉积率无差异；由瘤胃不可降解蛋白（RUP）和MCP来源的EAA吸收均未受处理影响（P > 0.1）。说明AOP未改善EAA吸收和体蛋白沉积，但降低His并倾向于降低Phe及Ile吸收。

讨论总结：AOP倾向于增加干物质、CP、ADF和NDF摄入，与将AO提取物加入玉米青贮型TMR的既往研究趋势相似。原文指出，DMI增加受日粮组成和AO添加浓度影响；纤维消化改善及食糜从瘤胃向后肠道流通加快可能促进DMI。本研究未测定养分消化率，原文仅指出AOP改善干物质消化率可能促进养分摄入，但不能据此确认。AOP降低血浆His和倾向于降低血浆Phe的现象在反刍动物补充AOP文献中尚未见报道，需未来研究确认。AOP对慢池和极慢池AA通量无影响，Ile吸收倾向降低，血浆AA进入蛋白无差异，与CTL和AOP组体重增重无差异一致。未来研究需考察不同饲草质量日粮对微生物提取物补充后血浆AA浓度的影响。AOP对MEAA无影响；既往研究发现AOP可增加生长期犊牛和奶牛瘤胃蛋白分解菌丰度，但日粮和动物生理状态不同，推断时需考虑日粮和动物因素。有研究显示瘤胃微生物多样性增加并不总对应MCP合成增强，关键功能类群变化或发酵动态可能更重要；也有研究发现AO增加总瘤胃微生物浓度但未影响肉牛MCP合成。因此，单一微生物多样性指标未必能可靠预测MCP合成和MEAA可利用性。研究结论（翻译）：补充AOP对MCP合成和可代谢EAA可利用性无影响，同时降低奶牛母犊血浆His浓度。总体而言，在本研究条件下，AOP未增强以玉米青贮和燕麦干草为主日粮母犊的蛋白质代谢。作者为K. Frady等。