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在国内优质蛋白饲料短缺的情况下,提高饲料中氮营养素的利用成为了突破养殖业瓶颈的关键因素。因此,亟需寻找和开发一种安全、有效的饲料添加剂来提高反刍动物对氮营养素的利用。N-氨甲酰谷氨酸（N-carbamylglutamate,NCG）是N-乙酰谷氨酸（N-acetylglutamate,NAG）的结构类似物,能够提高奶牛对氮的利用率。然而NCG对肉牛氮营养素利用的影响还不是十分清楚。因此,为了开发一种营养性饲料添加剂,本研究分析了日粮中添加NCG促进荷斯坦公牛氮营养素利用的最佳添加剂量,探究了NCG对饲喂以尿素为氮源日粮的荷斯坦公牛的饲喂效果和屠宰性能,并从分子水平分析了NCG对机体氮营养素利用的调控作用。为提高肉牛氮营养素的利用和减少氮排放提供理论依据。试验一:日粮中添加不同剂量的NCG对荷斯坦公牛生长性能、表观消化率、氮代谢、瘤胃发酵及血液生化指标的影响为了了解NCG在荷斯坦公牛上的饲喂效果,确定最佳的添加剂量,本试验研究日粮中添加不同剂量的NCG对荷斯坦公牛生长性能、表观消化率、氮代谢、瘤胃发酵及血液生化指标的影响。采用完全随机区组试验设计,选取24头健康荷斯坦公牛（体重,408±21.9 kg;年龄,450±6.1 d）随机分为4个处理组,每组6头。分别为:对照组（CON）饲喂基础日粮;低剂量组（L）饲喂基础日粮并每天添加20 mg/kg体重的NCG;中剂量组（M）饲喂基础日粮并每天添加40 mg/kg体重的NCG;高剂量组（H）饲喂基础日粮并每天添加80 mg/kg体重的NCG。进行饲喂试验,持续9周。记录每头牛的采食量和体重,收集每头牛的剩料、粪样、尿样、血液和瘤胃液样本等相关样本并进行分析和测定。结果显示,日粮中添加不同剂量NCG显著提高了荷斯坦公牛的日增重（P<0.05）、饲料转化率（P<0.05）、氮沉积（P<0.05）的含量和氮的利用率（P<0.05）,对粗蛋白的表观消化率（P<0.10）有上升趋势,降低了粪氮（P<0.10）和尿氮（P<0.10）的含量,其中M组荷斯坦公牛的氮沉积和氮的利用率最高,而粪氮和尿氮含量最低。与对照组相比,添加NCG有提高瘤胃微生物蛋白含量的趋势（P<0.10）,并且随着NCG添加量的增加呈线性增加趋势（P<0.10）,而瘤胃内的氨态氮含量随着NCG添加量的增加呈线性降低（P<0.05）。日粮中添加不同剂量NCG显著降低了荷斯坦公牛血浆尿素浓度（P<0.05）和血氨浓度（P<0.05）。尿素浓度（P<0.05）和血氨浓度（P<0.05）随着NCG添加量的增加呈二次曲面变化,其中M组较其他处理组最低。日粮中添加不同剂量NCG显著提高了荷斯坦公牛的血浆中一氧化氮浓度（P<0.05）,它随着NCG添加量的增加呈二次曲面变化（P<0.05）,其中M组较其他处理组最高。此外,日粮中添加不同剂量NCG显著提高了荷斯坦公牛的血浆中精氨酸浓度（P<0.05）、异亮氨酸浓度（P<0.05）、缬氨酸浓度（P<0.05）、丙氨酸浓度（P<0.05）、谷氨酸浓度（P<0.05）、丝氨酸浓度（P<0.05）、总非必需氨基酸浓度（P<0.05）和总必需氨基酸浓度（P<0.05）。它们都随着NCG添加量的增加呈线性增加（P<0.05）,其中M处理组较其他处理组最高。试验二:尿素日粮中添加NCG对荷斯坦公牛生长性能、表观消化率、氮代谢、血液生化指标、瘤胃发酵、微生物多样性和经济效益的影响基于NCG在荷斯坦公牛的饲喂效果和最佳添加剂量,应用尿素全部替代日粮中的豆粕制作的公牛日粮中添加NCG,在试验一的基础上我们研究了尿素日粮中添加NCG对荷斯坦公牛生长性能、表观消化率、氮代谢、血液生化指标、瘤胃发酵、微生物多样性和经济效益的影响。采用完全随机区组试验设计,选取24头健康荷斯坦公牛（体重,490±29.0 kg;年龄,540±6.1 d）。将其随机分为4组,每组6头。分别为:基础日粮组（CON）饲喂以豆粕为主要蛋白饲料的基础日粮;饲喂基础日粮并每天添加40 mg/kg体重的NCG（CON+NCG）;尿素日粮组（Urea）饲喂以尿素全部替代基础日粮中豆粕的尿素日粮;饲喂尿素日粮并每天添加40 mg/kg体重的NCG（Urea+NCG）。饲喂试验持续9周。记录每头牛的采食量和体重,收集每头牛的剩料、粪样、尿样、血液和瘤胃液样本等相关指标并分析测定。结果显示,与基础日粮相比,饲喂尿素日粮的荷斯坦公牛的日增重显著降低（P<0.05）,显著提高了尿氮（P<0.05）的含量,而对粪氮、氮沉积和氮利用率的影响不显著（P>0.10）。而在两种不同的日粮中补充NCG都能显著的提高荷斯坦公牛的日增重（P<0.05）、饲料转化率（P<0.05）、DM（P<0.05）表观消化率、CP（P<0.05）表观消化率、氮沉积（P<0.05）和氮的利用率（P<0.05）,降低粪氮（P<0.05）和尿氮（P<0.05）的含量。饲喂尿素日粮的荷斯坦公牛血浆中尿素（P<0.05）和血氨（P<0.05）浓度较基础日粮组显著提高,而两种日粮中添加NCG都降低了荷斯坦公牛血浆中血氨（P<0.05）的浓度,对血浆中的尿素（P<0.10）浓度有降低趋势。同时,补充NCG对荷斯坦公牛血浆中一氧化氮的浓度有提高的趋势（P<0.10）。与基础日粮相比,饲喂尿素日粮的荷斯坦公牛的各个必需氨基酸和非必须氨基酸均无明显差异（P>0.10）,两种日粮中添加NCG能显著提高荷斯坦公牛血浆中精氨酸（P<0.05）、亮氨酸（P<0.05）、异亮氨酸（P<0.05）和酪氨酸（P<0.05）的浓度,对缬氨酸的浓度有提高趋势（P<0.10）。此外,日粮中添加NCG能够提高微生物蛋白的含量（P<0.05）,降低瘤胃的氨态氮浓度（P<0.05）、乙酸浓度（P<0.05）和乙酸丙酸比（P<0.05）,对总挥发性脂肪酸有降低趋势（P<0.10）。与基础日粮相比,饲喂尿素日粮的荷斯坦公牛瘤胃普雷沃氏菌科（Prevotellaceae）、乳酸杆菌科（Lactobacillaceae）、白粉菌科（Erysipelotrichaceae）和普雷沃式菌属＿1（Prevotella＿1）的相对丰度显著降低（P<0.05）,而瘤胃螺旋体科（Spirochaetaceae）和密螺旋体属＿2（Treponema＿2）的相对丰度显著降低（P<0.05）。日粮中添加NCG显著提高了瘤胃普雷沃氏菌科（Prevotellaceae）的相对丰度（P<0.05）,降低了瘤胃疣微菌科（Ruminococcaceae）和密螺旋体属＿2（Treponema＿2）的相对丰度（P<0.05）。相比于基础日粮,饲喂以尿素为氮源日粮的荷斯坦公牛采食的日粮成本显著降低（P<0.05）,尽管两种日粮中添加NCG使得每头牛的日粮成本有所提高,由于日粮中添加NCG提高了每头牛的增重收益,使得每头牛的收益高于其他处理组。试验三:尿素日粮中添加NCG对荷斯坦公牛屠宰性能、肉品质、肠道养分吸收和m TOR信号通路表达的影响从分子水平上研究NCG对荷斯坦公牛氮营养素利用的影响。试验设计、日粮配方和样品的采集与测定同试验二。结果表明,与基础日粮相比,饲喂尿素日粮显著降低（P<0.05）了荷斯坦公牛的屠宰率、宰前活重、热胴体重、眼肌面积、肉的剪切力。相反,补充NCG能够显著提高（P<0.05）荷斯坦公牛的热胴体重、屠宰率、眼肌面积、肉的蒸煮损失和剪切力。此外,补充NCG对荷斯坦公牛IGF-1、SLC7A7和SLC7A9的m RNA表达有上调趋势（P<0.10）,显著提高了p-m TOR蛋白表达量（P<0.05）综上所述,本研究得出以下结论:（1）日粮中添加40 mg/kg BW NCG能够提高荷斯坦公牛对蛋白的消化率,减少氮排放,提高生长性能。（2）尿素日粮中添加NCG能够促进荷斯坦公牛对非蛋白氮的利用率,提高屠宰率,改善肉品质,提高增重收益和养殖的经济效益。（3）日粮中添加NCG可能通过提高IGF-1的表达,激活了肝脏中的m TOR信号通路的表达以促进蛋白质的合成。