过瘤胃技术是指采⽤特殊技术（⽅法）处理营养物质，如淀粉、蛋⽩质、脂肪、维⽣素、氨基酸、精油等，使之在反刍动物瘤胃中发酵及降解的⽐例降低或缓释，以便进⼊反刍动物真胃和⼩肠中才被消化和吸收[1]。这些特殊技术（⽅法）包括，1）物理⽅法，主要有加热加压处理或制成颗粒；2）化学⽅法，主要有化学试剂处理、氨基酸类似物、衍⽣物以及氨基酸的螯合；3）包被技术，主要有物理包被、液态包被和微囊包被技术。
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1 微囊包被技术
微囊包被技术是近年来反刍动物营养中使⽤较为⼴泛、⽣产⽅式较为先进且过瘤胃保护效果较好的⼀类过瘤胃技术。微囊包被技术中的微胶囊是把液体、⽓体或固体等物质作为胶囊的内芯材料，使⽤特定设备将成膜材料与芯材接触，并覆盖于芯材外表⾯，通过⼲燥后成为附着于芯材表⾯的⼀层或⼏层保护层的技术[2]。该技术可通过聚合物薄膜将营养物质与外界环境相隔，起到以下作⽤。1）遮盖营养物质不良⽓味、⼝味；2）保护营养物质活性；3）提⾼营养物质稳定性；4）控制其在消化过程中的释放速度；5）靶向输送营养物质。这种⽅法常⽤于营养物质单体，如某种维⽣素、氨基酸、精油等。
微囊包被产品的过瘤胃原理是利⽤瘤胃近中性环境⽽真胃和⼩肠pH 2-3的酸性环境的这种⽣理条件的差别，选择对pH 敏感的包材，在中性溶液中不分解，⽽在酸性溶液中迅速分解，从⽽达到在瘤胃中不被降
解⽽到真胃和⼩肠中释放、吸收和利⽤的⽬的。对于营养物质的瘤胃保护效果，包材起到了重要作⽤，包材的选择和⽐例决定着微囊包被产品的缓释性、流动性、渗透性及溶解性等性能，囊壁材料要根据芯材的性质和加⼯设备的要求来选择。此外，包⾐和芯材的质量⽐也⾮常重要，如果包⾐过厚，粒度过⼤，会导致产品在真胃和⼩肠中释放率相应的降低，也会影响瘤胃⾷糜的流通速度，影响过瘤胃效果；包⾐过薄，对芯材起不到保护作⽤，在瘤胃内被微⽣物⼤量降解。通过使⽤过瘤胃包被技术可以有效地缓解瘤胃微⽣物对营养物质的降解，从⽽提⾼营养素的利⽤率，降低饲养成本，进⽽减少饲料中营养物质的⽤量。微囊包被技术不同于嵌⼊式缓释技术，包被技术能够最⼤限度的保证⾜够数量的营养物质不被瘤胃微⽣物降解进⼊⼩肠发挥作⽤，⽽嵌⼊式缓释技术营养物质是暴露于瘤胃液环境中的，在瘤胃内会发⽣不同程度的降解，该技术在单胃动物中应⽤较为⼴泛。早期过瘤胃技术的研究主要以饲料原料为主，随着研究的不断深⼊，⼩分⼦物质的过瘤胃包被技术正成为反刍动物营养研究的热点，⽬前的研究和应⽤主要集中在氨基酸（赖氨酸、蛋氨酸）、胆碱、烟酸和葡萄糖等微营养添加剂的过瘤胃包被⼯艺和应⽤上。 2主要过瘤胃产品在反刍动物⽣产中的应⽤
2.1过瘤胃氨基酸
主要包括过瘤胃赖氨酸、过瘤胃蛋氨酸，所谓过瘤胃氨基酸就是将氨基酸以某种⽅式修饰或保护起来
以免在瘤胃内被微⽣物降解，⽽在胃肠道中产⽣最佳效果部位处还原或释放出来被吸收和利⽤的保护性氨基酸[3]。过瘤胃氨基酸的优点：精准实现奶⽜⼩肠代谢蛋⽩的氨基酸平衡；提⾼产奶量；提⾼乳蛋⽩率；提⾼乳脂率；降低⽜奶尿素氮的含量，提⾼繁殖率降低碳氮排放，利于环保；提⾼饲料转化率，实现牧场利润最⼤化[4, 5]。
国外开发的过瘤胃氨基酸主要是采⽤化学保护⽅法的产品，主要运⽤氨基酸的衍⽣物、类似物和聚合物等保护氨基酸，原理是运⽤瘤胃微⽣物及瘤胃⾃⾝发酵等将衍⽣物的羟基转变成氨基酸，使其通过瘤胃后在真胃和⼗⼆指肠内被吸收利⽤，其在瘤胃内有化学反应（将羟基转变成氨基合成氨基酸的过程），如N-羟甲基-DL-蛋氨酸钙，DL-蛋氨酸羟基类似物及其钙盐，以及氨基酸⾦属螯合物（蛋氨酸锌、蛋氨酸硒、蛋氨酸铜、蛋氨酸钙、赖氨酸锌等）。由于蛋氨酸羟基类似物通过瘤胃时不需“保护性”被膜，因⽽不会受到饲料加⼯的制约[6]。这意味着可以对蛋氨酸羟基类似物进⾏混合、⾼温蒸汽调制、挤压、膨化或造粒⽽不破坏其活性。氨基酸⾦属螯合物具有很好的过瘤胃性能，即蛋⽩质和微量元素的⽣物利⽤率都得到显著提⾼。我国⽬前仍集中于开发物理保护⽅法的过瘤胃氨基酸产品，通过物理包被⽅法⽣产的过瘤胃氨基酸产品能够最⼤限度的免于瘤胃微⽣物的降解进⼊⼩肠发挥作⽤，提⾼氨基酸的利⽤率，但⼯艺条件严格，物理保护⽅法同芯材和所选壁材有很重要的关系，不同的壁材所⽤的⼯艺路线可能完全不同。
汽车防撞系统国内外⼤量的研究表明，赖氨酸和蛋氨酸是泌乳奶⽜饲喂⽟⽶为基础⽇粮合成蛋⽩质时的第⼀或第⼆
限制性氨基酸。过瘤胃保护氨基酸可为奶⽜提供⼩肠可代谢氨基酸，通过不同的添加量调整⼩肠的可代谢氨基酸⽐例，改善氨基酸的平衡状态，从⽽提⾼饲料蛋⽩质的利⽤率，促进乳腺组织对游离氨基酸的利⽤，降低乳和⾎液中尿素氮含量，提⾼奶⽜乳蛋⽩含量和产奶量，降低⽇粮蛋⽩质⽔平和饲料成本，改善母⽜的繁殖性能。通过添加瘤胃保护氨基酸可以实现⽇粮中氨基酸的平衡，提⾼代谢蛋⽩合成乳蛋⽩的效率[7]，给反刍动物饲喂瘤胃保护性氨基酸是调控进⼊⼩肠氨基酸数量和组成的最简便⽽⼜直接的⽅法[8-11]。
2.2过瘤胃胆碱和过瘤胃烟酸
奶⽜在泌乳初期⼲物质采⾷量低，必须动⽤⼤量体脂为机体代谢反应提供能量和为乳脂合成提供原料。体脂的⼤量动员导致⾎浆⾮酯化脂肪酸（NEFA）浓度升⾼，进⼊肝脏的NEFA增加。NEFA可以在肝脏中完全氧化或部分氧化，也可以
导致⾎浆⾮酯化脂肪酸（NEFA）浓度升⾼，进⼊肝脏的NEFA增加。NEFA可以在肝脏中完全氧化或部分氧化，也可以合成⽢油三酯并通过极低密度脂蛋⽩（VLDL）被转运出肝脏。如果未被氧化的NEFA不能及时顺利地被转运出去，则导致脂肪在肝脏中沉积，形成脂肪肝。脂肪肝使肝脏的代谢功能下降，影响葡萄糖的异⽣和对氨的解毒能⼒。如果在肝脏中不完全氧化的NEFA过多，其产物酮体在体内蓄积，则引发奶⽜发⽣酮病。脂肪肝⼀旦形成就会持续很长时间，当奶⽜能量达到正平衡时，
石油储运肝脏中沉积的脂肪开始消耗，但这⼀过程须经数周才能完成。使奶⽜成功度过围产期是奶⽜⽣产者⾯临的巨⼤挑战，围产期过渡的成功与否决定了奶⽜的⽣产性能，减少肝脏脂肪积累及加快其运出肝脏是围产期成功过渡的关键。奶⽜⽣产中适当添加胆碱或烟酸是控制奶⽜酮病的⼀种营养解决⽅案。
贝尔实验室胆碱是VLDL的重要组成成分，同时也是脂肪酸氧化过程中⾁毒碱的甲基供体，添加胆碱可在促进肝脏脂肪酸氧化的同时加快将其运出肝脏，避免其在肝中沉积。如果外源胆碱供应不⾜，则需要在体内通过磷脂酰⼄醇胺的三次甲基化内源合成，所需甲基可由S-腺苷蛋氨酸（SAM）和四氢叶酸系统（THF）提供。添加胆碱可节省⽤于提供甲基的蛋氨酸（蛋氨酸是泌乳⽜最主要的限制性氨基酸），使更多的蛋氨酸⽤于产奶。四氢叶酸系统内源合成甲基的过程需要维⽣素B12的参与，同时消耗葡萄糖前体物质。奶⽜泌乳初期对葡萄糖的需求增⼤，葡萄糖前体物质处于缺乏状态，此时添加胆碱可以减少对四氢叶酸系统内源合成甲基的需求，同时减少对葡萄糖前体物质的竞争。奶⽜泌乳初期对胆碱的需求量很⼤，乳中排出的甲基化物质含量很⾼，蛋氨酸和其他甲基来源物质供不应求，葡萄糖供应紧张，未进⾏过瘤胃保护的胆碱⼏乎全部在瘤胃内降解，瘤胃微⽣物对胆碱⾼度降解导致胆碱效价低下和胆碱⽣理功能的发挥，必须采取瘤胃保护形式或是瘤胃后灌注形式[12]，因此补充过瘤胃胆碱是有效的解决⽅案。
上个世纪九⼗年代⽇本科学家发明了过瘤胃包被胆碱，之后对于过瘤胃胆碱的研究主要集中在：对奶产量，奶成分和采⾷量的影响[13]，⼰有⽂献表明，在围产期奶⽜⽇粮中添加过瘤胃胆碱可改善奶⽜
泌乳性能，脂质和甲基化合物的代谢[14]，乳脂肪量和乳蛋⽩量不受影响[15]；；添加过瘤胃胆碱可减少奶⽜临床酮病、乳房炎、死亡率及乳房炎发病头次的发病率[16]，能延缓⾎浆葡萄糖（Glu）⽔平的下降，显著降低试验奶⽜⾎浆β-羟丁酸（BHBA）、NEFA和总胆固醇（TCHO）含量，对于奶⽜围产期能量代谢有显著的影响[17]，对于繁殖性能也有正向调节作⽤[16]。
烟酸（NA），⼜名尼克酸，是⼀种⽔溶性B族维⽣素，进⼊动物体内后转化成具有⽣物活性的烟酰胺（NAM），作为烟酰胺腺嘌呤⼆核苷酸（NAD）和烟酰胺腺嘌呤⼆核苷酸磷酸（NADP）的组成成分，⼆者在机体氧化呼吸作⽤时，可促进脂肪酸和酮体氧化供能，减少酮体蓄积，同时促进糖异⽣，改善葡萄糖供应，缓解产后能量负平衡。⼀般情况下，少量的烟酸即能满⾜奶⽜的需要，但⼀系列的研究表明，对于⾼产奶⽜，从⽇粮及微⽣物合成所获得的烟酸不能完全满⾜其需要，影响机体的健康和⾼产性能的发挥；尤其是围产期奶⽜，由于DMI急剧下降，奶⽜通过采⾷摄取的烟酸减少，⽆法满⾜代谢和⽣产需要，需要额外补充烟酸，⽽直接饲喂普通烟酸，其在瘤胃内被微⽣物⼤量降解或利⽤，⽣物学利⽤率仅有5%[18]。有研究表明，⽇粮中添加过瘤胃烟酸能有效提⾼奶⽜⾎液中烟酸的浓度[19]，因此补充过瘤胃烟酸是有效的解决⽅案。⽬前，有关烟酸在奶⽜⽣产中的应⽤研究逐渐增加，赵术帆和张晓明等（2012）[20]在国内最早开展在奶⽜⽇粮中添加过瘤胃烟酸的试验，研究了添加过瘤胃烟酸产品对荷斯坦⽜泌乳初期和⾼峰期产奶量和乳成分的影响，并对经济效益进⾏了分析，结果表明，在⾼产荷斯坦奶⽜⽇粮中添加过瘤胃烟酸可明显提⾼产奶量（提⾼
17.76%），且可获得较⾼的经济效益（增收12.35元/（头·d））；Zimbelman等（2010）[21]研究表明，过瘤胃烟酸能够提⾼⾼热环境下的奶⽜的产奶量，缓解奶⽜热应激。围产期奶⽜⽇粮中添加适量的过瘤胃烟酸能有效预防奶⽜酮病的发⽣，β-羟丁酸的含量是判断奶⽜酮病的⾦标准，过瘤胃烟酸对降低β-羟丁酸的效果与直接皱胃灌注相同[22]。Yuan等[23]研究表明，过瘤胃烟酸能降低⾎液中β-羟丁酸、⾮酯化脂肪酸和⽢油三酯的⽔平，可提⾼⾎清葡萄糖的含量约
9.50%。
上述研究结果表明，奶⽜⽇粮中添加过瘤胃烟酸和过瘤胃胆碱是预防奶⽜酮病的有效的营养策略，但两者协同添加效果尚不明确。王乐和曹杰（2015）[24]研究了过瘤胃烟酸和过瘤胃胆碱的不同处理（添加量、添加⽅式，添加时间）对围产期奶⽜II型酮病的预防和效果，试验分为五组，A组围产期-21天~0天投服过瘤胃胆碱，40克/头·⽇；B组围产期-21天~0天投服过瘤胃胆碱，60克/头·⽇；C组围产期-21天~+21天投服过瘤胃胆碱40克/头·⽇+过瘤胃烟酸12克/头·⽇；D 组围产期-21天~+21天投服过瘤胃胆碱，60克/头·⽇；E组围产期-21天~+21天投服过瘤胃烟酸，20克/头·⽇。结果表明：过瘤胃烟酸加胆碱的协同使⽤对奶⽜产后BHBA的控制上有较好的效果，但是150天产奶量和繁殖性能效果在所有处理组中是最差的，有关过瘤胃烟酸和过瘤胃胆碱的双通道调节机制和效果还需要进⼀步的研究。在⽣产性能和繁殖性能⽅⾯，150天产奶量、150天妊娠率、体况下降、产后180天淘汰率，均为过瘤胃烟酸组最好。随着过瘤胃烟酸的推⼴，过瘤胃胆碱⼤有被过瘤胃烟酸替代之势。
2.3 过瘤胃葡萄糖
葡萄糖是动物⽣命与⽣产活动中的必需营养素，在机体内作为能源和碳源直接参与新陈代谢过程，是机体内唯⼀能通过⾎浆和细胞在全⾝循环的碳⽔化合物，是所有动物代谢活动供能最有效的营养素，与机体氨基酸代谢、脂肪代谢和核苷酸代谢等各种重要物质代谢途径相联系，在动物细胞代谢中担负重要作⽤。反刍动物机体所需葡萄糖源于内源合成和外源吸收两部分，内源葡萄糖主要由⽣糖前体物丙酸经肝脏糖异⽣途径产⽣，外源葡萄糖主要来源于饲料中的淀粉进⼊⼩肠经淀粉酶消化分解产⽣[25]。围产期奶⽜⽇粮中葡萄糖的来源主要是⽟⽶中能过瘤胃进⼊⼩肠的淀粉，淀粉在⼩肠上⽪被淀粉酶和麦芽糖酶分解成葡萄糖被吸收，其利⽤效率⼤约是60%~75%[26]。丙酸是主要的⽣糖前体物，饲喂⼲草的绵⽺⽤C14标记后有27%转化为葡萄糖[26]。围产期奶⽜经历妊娠、分娩、启动泌乳和⽇粮结构由⾼粗转为⾼精等重要的⽣理和代谢变化，遭受⼀系列应激，产后DMI严重不⾜，⽽产奶量上升很快，能量的摄⼊不能满⾜机体对葡萄糖的需要，引起奶⽜能量负平衡和低⾎糖症。分娩后泌乳早期，因葡萄糖供给不⾜，便动⽤体脂⽀撑能量的需要和乳脂合成，
要，引起奶⽜能量负平衡和低⾎糖症。分娩后泌乳早期，因葡萄糖供给不⾜，便动⽤体脂⽀撑能量的需要和乳脂合成，体脂动员导致进⼊肝脏的NEFA⼤幅度增加，在肝脏中被不完全氧化为酮体⽽引发酮病，未被氧化的NEFA，形成⽢油三酯沉积到肝组织中，⽢油三酯的积累会损害肝功能和葡萄糖⽣成的能⼒。此外，⾎液中的葡萄糖是合成乳糖的唯⼀前体物，乳糖含量决定产奶量，因此⾎液中可利
严控未成年真人秀⽤的葡萄糖量可能是反刍动物最⼤泌乳量的主要限制因素[27]。⽬前给奶⽜补充过瘤胃葡萄糖是最好的葡萄糖来源，进⼊肠道后完全释放，直接被肠上⽪吸收。因此，适当的补充外源性葡萄糖，增加⼩肠可吸收葡萄糖的数量，提⾼⾎糖浓度是预防和奶⽜产后葡萄糖代谢失衡、减少疾病发⽣及提⾼产奶量的有效策略。
研究表明，过瘤胃葡萄糖可显著降低奶⽜产后酮病及脂肪肝的发⽣[28]，也避免了⼀部分氨基酸⽤于糖的异⽣，使乳蛋⽩的合成提⾼[29]。另外对于奶⽜的⽣产性能如可使⾼产奶⽜遗传潜⼒得到满⾜，能够达到理想的产奶⾼峰并使产奶⾼峰持续时间延长，也是⾮常有益的[30]。过瘤葡萄糖对于奶⽜产后发情率、受胎率，⾸次配种时间，产犊间隔，产犊数等繁殖性能⽅⾯的研究⽬前还较少。
3 过瘤胃技术展望
过瘤胃技术⽇新⽉异，“包被”与“复合”已成为过瘤胃技术的关键词，我们正在经历的不仅仅是营养物质包被后复合，⽽是从单体营养物质⾛向同类营养素的复合，从同类营养素的复合⾛向不同类营养素的复合。⽐如，从单⼀的维⽣素⾛向多种维⽣素复合，从多种维⽣素复合到多种维⽣素与多种氨基酸复合，从多种维⽣素、氨基酸复合⾛向多种维⽣素、氨基酸与多种矿物质复合，复合的多元化能够为反刍动物机体提供更为全⾯的营养。随着过瘤胃技术的发展，反刍动物营养终于达到和实现氨基酸平衡，维⽣素的利⽤率可以⼤幅度提⾼，今后，反刍动物的营养会尽可能多的使⽤过瘤胃产品，从⽽提我所认识的蔡孑民先生
⾼饲料利⽤率，保证反刍动物在较⾼⽣产⽔平下的健康，深⼊研究过瘤胃技术及相关产品将在今后的反刍动物⽣产中起到重要作⽤。
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