乳牛对各种营养分的消化利用与影响

　　养之过程称为吸收。消化作用可分为三大部分：即机械作用、化学作用及微生物作用。机械作用包括咀嚼及消化道收缩作用；化学作用系措消化器官分泌液中之消化酶之作用，微生物作用是指肠胃中细菌（单细胞植物及原虫）（单细胞动物）等微生物之酵素发酵作用，此作用对乳牛等反刍动物而言，甚具意义。

　　（二）瘤胃中之消化作用

　　反刍动物有瘤胃、蜂巢胃、重瓣胃及皱胃等四胃。哺乳中的小牛，其瘤胃及蜂巢胃不发达，所以吸食牛乳时是经由食道沟直接进入第三胃即重瓣胃。当小　瘤胃和蜂巢胃的总容量发育到四个胃的总容量的85%时，小牛便可以吃谷粉或刍料等固体食物。反刍动物对于刚吃过的精料及刍料，先在瘤胃内经发酵作用后产生挥发性脂肪酸、微生物、甲烷及二氧化碳等物质。其中气体是借打噎排出，至于挥发性脂肪酸则大部分由瘤胃吸收，在瘤胃发酵作用所产生的酸是靠牛唾液中所含有的磷酸盐及重碳酸盐来中和而具有缓冲作用，因此瘤胃之酸碱度可维持在ＰＨ5.6-6.5之微酸情况。

　　（三）瘤胃中的微生物

　　已证实瘤胃中细菌有60种以上，大部分是非芽胞性细菌，原虫的数目比细菌和原虫等微生物的数目已足够小牛消化所需。原虫会将细菌之蛋白质消化吸收，牛所吸收原虫蛋白质约占总吸收微生物蛋白质的25%。

　　实验证明在低蛋白日粮中，因原虫之作用，牛之性能表现并不比高蛋白日粮好。牛只所吸收的营养中有20%是来自瘤胃中合成的微生物物质。每1公斤细菌干物量中约含有100公克氮，含氮物质中有80%氨基酸，其余20%为核酸氮，瘤胃中有纤维素、半纤维素、淀粉及水溶性碳水化合物，水溶性碳水化合物大多以聚果糖之形式存在。一般嫩草的含40%之纤维素及半纤维素以及20%之水溶性碳水化合物；较老化的牧草其纤维素及半纤维素含量增多，反而水溶性碳水化合物会减少，至于别外牧草含有的木质素，是不能被瘤胃微生物分解，瘤胃微生物分解碳水化合物之终产物主要有醋酸一丙酸、丁酸（又称酪酸）等脂肪酸、二氧化碳及甲烷等。牛每日所产生之酸量可能高达3-5公斤。大部分脂肪可经由瘤胃、蜂巢胃及重瓣胃吸收，别一部分则通过皱胃而在肠道吸收。当牛于吃进草料后在瘤胃之组成可分为二氧化碳（占40%）、烷（占30-40%）氢（5%）以及氧、氮气等。二氧化碳一部分是由发酵产生，一部分是唾液与有机酸反应所产生的，至于甲烷是由蚁酸盐转变而来，亦可由二氧化碳被氢还原而得。每100公克的碳水化合物被消化时可产生4.5公克之甲烷。牛所吃下之食物能源约有7%系以烷之形态损失掉，因此牛如吃太多嫩草豆科牧草可能因产生气体太多而引起鼓胀，另外牛吃太少粗料而吃进太多精料也会造成鼓胀，此病名称为feed Lot bloat。牧草愈成熟，其纤维素中之木质化程度愈多，鲜嫩牧草每公斤之干物量，约含有50公克之木质素，所能消化的纤维素约为80%，较老牧草之纤维素消化率则会降至60%以下。如牛饲料中之淀分及糖含量超过50%时，其中90%会在瘤胃中发酵而产生酸以致使PH值下降，导致抑制瘤胃微生物生长，进而影响纤维素之消化。

　　（四）蛋白质之消化与影响

　　蛋白质大多会被瘤胃之微生物分解成胜肽类及氨基酸，其中之氨基酸，有些会被分解成为有机酸、氨及二氧化碳。瘤胃微生物则会利用氨、胜肽类及氨基酸再重新合成为微生物蛋白质，然后菌体蛋白质到了皱胃及小肠会被乳牛消化吸收掉，但有些蛋白质在瘤胃中却不会被分解吸收称为过瘤蛋白或称瘤胃不分解蛋白。

　　1.饲料中蛋白质不足之影响

　　如饲料中蛋白质不足时瘤胃不分解蛋白质太多，以致氨气产生太少，进而影响到瘤胃微生物之生长，影响到纤维之消化。

　　2.饲料中蛋白质太多时之影响

　　如饲料中蛋白质太多而分解太快时，瘤胃中之氨气超过微生物合成蛋白质需要量时，过多的氨气会被瘤胃吸收而进入血液中，当循环至肝脏时会被转化成为尿素而排出体外，但有一些尿素是经由唾液再回到瘤胃内。

　　正常唾液含氨量为85-300毫克/公斤，Ｓatter&Slyter(1974)指出，以刍料为主之饲料中必须含有瘤胃分解蛋白质6-8%，以维持瘤胃之发酵效率。过瘤胃蛋白质又称为瘤胃保护氨基酸可以提高小肠内蛋白质之　吸收量而减少氨经由肝脏转化成尿素排出体外。Schwab etal.(1992)指出；泌乳牛之限制氨基酸为甲硫氨酸，第二奶制氨基酸为赖氨酸。目前这两种氨基酸已有瘤胃保护处理过的产品，为了减少过多氮气之排出，乳牛营养学家有必要研究评估瘤胃分解蛋白这饲喂量，并研究使用瘤胃保护氨基酸之添加，以提升乳牛之饲养效率。

　　（五）乳牛对非蛋白氮之利用

　　瘤胃中氮之来源，除了饲料中蛋白质外，尚有30%之氮是由氨基酸、硫胺、胺等有机物及硝酸盐等无机物质所提供。瘤胃中之微生物可以将非蛋白氮转变成蛋白质，目前常用者为尿素，尿素被吃进瘤胃后，很快的被细菌尿素酶分解成氨，再经瘤胃微生物合成蛋白质。采用尿素时必须考虑饲粮中热能之配合，此种物质所含之瘤胃分解蛋白须要较低者且容易发酵的碳水化合物如糖蜜等。尿素之饲喂理不可太高，以免血液中氨之浓度高而造成中毒现象。

　　（六）脂肪之消化

　　乳牛吃进含有脂肪的饮料后，部分脂肪在瘤胃被　细菌分解利用，但含有18个碳之不饱和脂肪酸如亚麻仁油、次亚麻仁油是饲料通过瘤胃后仍残留很多的食物。乳牛饲粮中之脂肪含量通常很低，应在5%以下，如超过10%，会减少瘤胃微生物生存而导致碳水化合物发酵受阻，造成食欲减退等现象。瘤胃微生物亦能合成，长链脂肪酸不会直接被瘤胃吸收，其到达小肠时仍维持未酯化状态，如将脂肪予以处理，使其不被瘤胃微生物分解，而至小肠时再被消化吸收，可能会影响体脂及牛乳中脂肪之组成。

　　（七）维他命之合成

　　瘤胃微生物会变成维他命Ｂ群及维他命Ｋ，可供乳牛利用，如饲料中没有足够的钴，就无法合成足够之维他命Ｂ12。

　　（八）碳水化合物之消化利用

　　乳牛所需50-60%热能来自碳水化合物，其中包括刍料中之纤维素、半纤维素、聚果糖、谷物中之淀粉及根茎中之蔗糖。碳水化合物之消化主要是瘤胃微生物之作用，谷物或根茎类经瘤胃发酵后主要产生丙酸，其量可达50%，丙酸被吸收后，大部分在肝脏内被转化成葡萄糖，牧草刍料经瘤胃发酵后约产生60-72%醋酸，15-23%丙酸及12-18%丁酸及少量之戊酸。

　　（九）营养分之吸收

　　饲料细胞壁中所含有之纤维素、半纤维素、果胶以及细胞质中淀分及可溶性糖，经瘤胃微生物酵素之作用后，分解成丙酮酸，进而转变成各种脂肪酸。丁酸被吸收后会转变成各种脂肪酸。丁酸被吸收后会转变成β-羟基丁酸，而与醋酸同供为乳牛能量及脂肪酸合成之用。丙酸在肝脏转娈成葡萄糖，部分在肝脏以糖形式储存，或合成三酸甘油酯、脂肪酸及供能量之用。由小肠吸收胺基酸或胜肽类可供合成蛋白质及其他氨基酸之用。超过代谢需要之胺基酸在肝脏分解为氨及酮酸，酮酸可作为胺基酸合成及供作热能之用。氨大部分转变成尿素排泄或再循环至唾液。饲料中只有小部分脂肪在消化道被分解为甘油及脂肪酸而被　吸收，再合成三酸甘油或供能量使用。

　　（十）结论

　　乳牛胃肠发育甚快，七至八周龄以后，胃之消化作用已与成牛无差别。如能了解乳牛之消化吸收原理，有益于刍料之生产调制与配合饮料之调配，对牛乳品质及生产效率之提升有所助益。