所需營養(yǎng)的分類
如果試用一幅圓形圖來定量地表示出某種動物所需的營養(yǎng)，便可非常明顯地看出，和其它各種營養(yǎng)如蛋白質、礦物質和維生素相比，動物所需的主要是能量。舉例來說，肉牛所需的營養(yǎng)大致為：礦物質（微量元素）和維生素為1％～2％，蛋白質為6％～12％，而能量則為80％以上。
常見的情況是，當肉牛飼養(yǎng)場發(fā)生營養(yǎng)問題時，能量不足的各種征兆會被忽略，或被誤認為是礦物質／維生素或蛋白質不足所致。在多數(shù)肉牛飼養(yǎng)場中，提供能量的主要原料是從鄰近的農(nóng)莊或本地的谷物倉庫購買的。反之，許多添加的維生素、微量元素和蛋白質添加物，則是從商販——諸如飼料制造廠商的代理人或本地區(qū)的飼料原料混合廠商那里購買的。
能 量
對于飼料的能量，必須從兩個主要的著眼點來加以考慮，即消化能和代謝能。
消化能是所消耗的能與糞便的能兩者之差。它對確定某動物飼料的潛在價值有一定用處，但卻遠不如代謝能有用。確定飼料的代謝能之所以在比確定消化能其定義更加深入一步或兩步，原因在于前者考慮了排尿中所損失的未被利用的能和食物消化過程中所產(chǎn)生氣體中未利用的能。換言之，代謝能是實實在在地從飼料中提取出來并可對飼喂動物起到有效作用的能量。
但是，在人們對飼料經(jīng)動物生產(chǎn)出可測量的產(chǎn)出或產(chǎn)物的潛力作出評定之前，還必須對飼料的代謝能作深入的分析。
飼料的代謝能必須分為兩類。一類用于維持動物的生命，如進行呼吸、咀嚼、行走等所需的能量，被稱之為維持凈能，以符號NEm表示；另一類是用于生長、生殖等所需的能量，以符號NEg表示。顯然，凈能NEm要受到許多變化因素的影響，諸如一年四季的變化、毛發(fā)的長短、品種的不同和其它許多因素的影響。但是，由于本文不可能對所有這些因素進行詳細研究，故只能對平均的NEm值加以考慮。
瘤 胃
為了能對牛所需的營養(yǎng)（從能量到蛋白質）討論得比較透徹，首先必須對瘤胃的功能有一個比較全面的了解，因為對于反芻動物來說，瘤胃所起的作用特別重要。
反芻動物的胃分成為四個部分，即瘤胃、蜂窩胃、重瓣胃和皺胃。由于瘤胃和蜂窩胃的內容物是在兩個胃之間前后流動的，因此，在通常情況 下把這兩個胃合在一起稱為瘤胃—蜂窩胃，而多數(shù)主要的微生物活動都是在瘤胃—蜂窩胃中進行的。
重瓣胃所起的作用，主要是接受來自瘤胃—蜂窩胃的內容物后從中提取出大量的水。
最后一部分是皺胃，它所起的作用和單胃動物的胃十分相似。牛胃的四個部分的相對尺寸是很難明確界定的，但通常認為，瘤胃—蜂窩胃部分要占到胃整個容量的80％～90％.
反芻動物能產(chǎn)生大量唾液，就奶牛而言，每天唾液分泌量多達150L，具體則隨日糧種類而定。牛唾液所起作用是幫助牛吞下飼料或成團的、柔軟的咀嚼過的食物，還能起到控制瘤胃pH的緩沖劑作用，并作為瘤胃微生物群體的養(yǎng)分來源，尤其是尿素、磷、鎂、鈉、鉀和氯化物的來源。
微生物對碳水化合物的消化作用
瘤胃中的微生物能夠消化糖和淀粉，以及各種各樣的多糖、半纖維素和果膠。在正常情況下，碳水化合物在瘤胃中消化后的主要生成物可分成各種揮發(fā)性脂肪酸（VFA），即醋酸、丙酸和丁酸和各種氣體，其中包括一氧化碳和甲烷，以及少量的氫和氧。
當日糧中淀粉和糖與植物纖維的比率增大時，醋酸與丙酸的比率減小，而當比率足夠高時，則會有助于產(chǎn)生出具有不良作用的瘤胃酸、乳酸。當瘤胃中乳酸過多時，會導致發(fā)生一種被稱為乳酸中毒的狀癥，而且有時甚至會發(fā)生所謂蹄葉炎的癥狀。當存在諸如莫能菌素等離子載體時，可使能量的利用效率得到提高。
由于所生成的各種揮發(fā)性脂肪酸為酸性物，因此，瘤胃的pH將會部分地取決于所生成的各種揮發(fā)性脂肪酸的比率和數(shù)量，但由于存在著起到緩沖劑作用的唾液，故可使pH值保持在5.5～7.0范圍內，從而得到相當程度的緩和。但也有例外情況，即當瘤胃pH值下降到甚至低于5.5時，則會產(chǎn)生大量乳酸。
微生物消化作用與氮的合成
瘤胃微生物有助于日糧蛋白質的代謝，還能由某些分解產(chǎn)物以及諸如尿素及其它氨離子來源等非蛋白氮來合成微生物蛋白質。實際上，這是作為寄主的牛與瘤胃微生物之間一種很好的協(xié)同作用。數(shù)十年來，反芻動物營養(yǎng)學家一直認為，瘤胃中所產(chǎn)生的微生物蛋白質含有一種對作為寄主的牛來說是接近于“理想的”平衡氨基酸。近期研究結果表明，當所含的非發(fā)酵蛋白或瘤胃蛋白占到整個蛋白需要量的50％時，微生物蛋白質可以得到改善。容易發(fā)酵的蛋白質有尿素、普通油粕和玉米蛋白；瘤胃蛋白質的來源則包括干玉米面筋粉、脫水苜蓿粉、干血粉和脫水的水解禽類羽毛粉。實際結果表明，當在牛日糧使用等當量蛋白質的脫水水解羽毛粉（瘤胃蛋白質）替代補充大豆粉（可溶蛋白質）的一半時，其結果會使食用這種日糧的牛日增重增加。
多年以來，肉牛的蛋白質需要量都是按“粗蛋白”的需要量給出的，原因在于牛能夠利用非蛋白質來合成微生物蛋白質。但是，反芻動物營養(yǎng)學家們終于認識到了使用“吸收的蛋白質”這一名詞是更加切合實際的，因為這部分蛋白質對于牛才是真正可利用的。以后，粗蛋白這一名詞又有了進一步的完善，在1996年的NRC公報中，采用了“代謝蛋白”這一名詞，它的定義是腸所吸收的由微生物蛋白質和未降解攝入蛋白質所提供的氨基酸蛋白質總和。這種修改已在1989年的NRC出版物中予以采用。
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