《Fermentation》：Effects of a Protein-Binding Additive and Brown Sorghum Bran Extract on In Vitro Rumen Fermentation, Intestinal Digestibility and Amino Acid Profiles of Protein Meals
编辑推荐：
过度的蛋白质降解会降低反刍动物的蛋白质利用效率。本体外研究评估了褐高粱麸提取物（SBE；20或40 g/kg DM）、BioProtect（15或30 mL/kg DM）和单宁酸（30 g/kg DM；阳性对照）在大豆粕和菜籽粕中的作用。在24 h内评估了产气
过度的蛋白质降解会降低反刍动物的蛋白质利用效率。本体外研究评估了褐高粱麸提取物（SBE；20或40 g/kg DM）、BioProtect（15或30 mL/kg DM）和单宁酸（30 g/kg DM；阳性对照）在大豆粕和菜籽粕中的作用。在24 h内评估了产气量和氨态氮（ammonia-N）；同时测定了蛋白质消化率和氨基酸浓度。处理组饲料的产气量和氨态氮通常较低，且响应取决于底物、添加剂和孵育时间（p ≤ 0.003）。底物×添加剂交互作用影响瘤胃可降解蛋白（RDP）、瘤胃不可降解蛋白（RUP）和RUP的体外肠道消化率（IVIDP）（p < 0.001）。较高添加水平，即40 g/kg DM SBE和30 mL/kg DM BioProtect，在任一底物中的RDP、RUP或IVIDP方面均与单宁酸无差异。体外肠道消化后，总必需氨基酸（EAA）表现出底物×添加剂交互作用（p = 0.033）；30 mL/kg DM BioProtect和40 g/kg DM SBE在两种底物中均产生最高的总EAA浓度。在体外肠道消化后从液体部分回收的单个酸水解EAA中，仅蛋氨酸浓度受添加剂处理影响（p < 0.001）。总体而言，30 mL/kg DM BioProtect和40 g/kg DM SBE在RDP、RUP和IVIDP方面产生了最一致的响应；然而，总消化粗蛋白（CP）略有下降（p < 0.001），且氨基酸响应存在差异。需要体内研究来确定对氨基酸供应和动物响应的影响。
反刍动物对蛋白质的利用效率常因瘤胃中过度的蛋白质降解而降低。未保护蛋白质在瘤胃内被微生物大量降解，导致氮以尿素和粪氮形式损失，并可能造成氨挥发和氧化亚氮排放。同时，瘤胃微生物蛋白单独可能无法满足高产奶牛和生长反刍动物对代谢蛋白和可吸收必需氨基酸（EAA）的需要。缩合单宁能与粗蛋白形成复合物，从而减少瘤胃降解并提高肠道消化率。褐高粱麸含有丰富的酚类化合物，而BioProtect是一种商业蛋白质结合产品。然而，已有研究多集中于瘤胃发酵特性，对体外肠道消化率及氨基酸谱的影响报道较少。因此，研究人员开展本研究，旨在评估褐高粱麸提取物（SBE）和BioProtect对豆粕和菜籽粕的体外瘤胃发酵、蛋白质降解、肠道消化率及氨基酸谱的影响，并以单宁酸作为阳性对照。该研究发表于《Fermentation》。
该研究以豆粕和菜籽粕为底物，分别添加SBE（20或40 g/kg干物质（DM））、BioProtect（15或30 mL/kg DM）和单宁酸（30 g/kg DM，阳性对照）。瘤胃液采集自澳大利亚维多利亚农业研究院（Agriculture Victoria Research）的4头泌乳中期瘘管荷斯坦弗里斯兰奶牛，奶牛以多年生黑麦草放牧并补充谷物。采用ANKOM RF自动产气系统测定24 h累积产气量，并定时取样测定氨态氮；采用uNRoss两步法估算瘤胃可降解蛋白（RDP）、瘤胃不可降解蛋白（RUP）、RUP的体外肠道消化率（IVIDP）和总消化粗蛋白（DCP）；利用高效液相色谱（HPLC）测定液体部分中酸水解氨基酸浓度。每个处理设3个实验批次。
### 3.1 产气量、pH和氨态氮（Gas Production, pH and Ammonia-N）
通过24 h体外产气试验发现，底物、添加剂和孵育时间之间存在显著的三向交互作用（p=0.003）。与未处理对照相比，所有添加剂处理的产气量在各时间点均降低。在菜籽粕中，20 g/kg DM SBE的产气量高于其他添加剂处理，而30 mL/kg DM BioProtect在12、16和24 h产气量最低。在豆粕中，20 g/kg DM SBE在24 h产气量最高，40 g/kg DM SBE与单宁酸无差异。发酵后pH虽存在显著交互作用，但变化范围很小，接近中性。氨态氮浓度受底物、添加剂、孵育时间及所有交互作用影响（p<0.001），未处理饲料的氨态氮浓度最高，30 mL/kg DM BioProtect、40 g/kg DM SBE和单宁酸通常较低。
### 3.2 体外瘤胃和肠道蛋白质降解（In Vitro Rumen and Intestinal Protein Degradation）
通过uNRoss法测定，RDP、RUP和IVIDP均存在显著的底物×添加剂交互作用（p<0.001）。在菜籽粕中，40 g/kg DM SBE、两种BioProtect和单宁酸均降低RDP、增加RUP，而20 g/kg DM SBE与对照无差异；40 g/kg DM SBE、30 mL/kg DM BioProtect和单宁酸产生最低的RDP和最高的RUP。在豆粕中，所有添加剂均降低RDP、增加RUP，其中40 g/kg DM SBE、30 mL/kg DM BioProtect和单宁酸效果相当。高剂量SBE和BioProtect均提高IVIDP，且两者在两种底物中无差异；20 g/kg DM SBE未改变菜籽粕的IVIDP。总DCP受底物和添加剂独立影响（p<0.001），但绝对差异较小。
### 3.3 氨基酸谱——未发酵和体外瘤胃发酵饲料（Amino Acid Profile—Unfermented and In Vitro Rumen Fermented Meals）
通过HPLC分析发现，未发酵样品中总EAA和非必需氨基酸（NEAA）浓度高于16 h体外瘤胃发酵后的样品。添加剂处理提高了发酵后液体中的总EAA和NEAA浓度，其中30 mL/kg DM BioProtect、30 g/kg DM单宁酸和40 g/kg DM SBE的总EAA浓度最高。不同氨基酸响应不一：精氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和甘氨酸存在底物×添加剂交互作用；组氨酸在菜籽粕中高于豆粕，发酵后低于未发酵；赖氨酸以40 g/kg DM SBE处理最高；蛋氨酸在未发酵样品中最高，添加剂处理通常低于发酵对照。
### 3.4 体外肠道消化（In Vitro Intestinal Digestion）
经过16 h瘤胃发酵和24 h体外肠道消化后，总EAA浓度存在底物×添加剂交互作用（p=0.033）。所有添加剂处理均提高总EAA浓度，其中30 mL/kg DM BioProtect和40 g/kg DM SBE在两种底物中均处于最高统计组。总NEAA受添加剂处理影响（p=0.002），但无交互作用。在单个EAA中，仅蛋氨酸受添加剂处理影响（p<0.001），添加剂处理高于未处理对照；天冬氨酸和酪氨酸受添加剂影响，甘氨酸存在交互作用。
研究认为，SBE和BioProtect通过与蛋白质结合形成复合物，降低了瘤胃微生物对蛋白质的降解，从而减少RDP、增加RUP，并在酸性胃蛋白酶和肠道酶作用下部分解离，提高IVIDP。然而，总DCP的轻微下降和氨基酸响应的选择性表明，添加剂并非对所有氨基酸都有一致
