本论文通过3个研究内容,对¹⁵N同位素分析技术与计算方法进行改进,在此研究基础上,应用于反刍动物蛋白质代谢研究,通过人工瘤胃短期发酵,利用¹⁵N标记技术研究尿素合成瘤胃微生物蛋白的效率以及尿素在瘤胃食糜各组分中的分布,为¹⁵N标记的广泛应用奠定基础。研究内容一ZHT-03质谱计扫描控制与数据采集处理系统在ZHT-03质谱计原有电路的基础上,进行适当改进,通过计算机、软件和数据采集卡等组成的数据采集与扫描控制系统对其进行数字化改造,并实现自动控制,模数转换采用16位A/D。对¹⁵N丰度在0.366%-5.264%的4个标准样品系列在不同时间进行了6次测定。结果表明:改造后测定准确度和精确度均较改造前有了显著提高,标准样品系列的准确度均在99.80%-99.95%之间,特别是低丰度样品(¹⁵N%<1%)测定的准确度得到了明显改善;分析效率提高1倍以上;实现了分析过程动态显示,数据自动处理与存储,便于对分析结果进行整理。为¹⁵N同位素在农业研究领域的应用奠定了基础。研究内容二¹⁵N同位素示踪计算方法的改进根据¹⁵N丰度对氮元素原子量的影响,针对目前¹⁵N同位素示踪研究中试验设计,结果计算与分析等方面存在的误差问题,结合化学和同位素理论,在标记物用量、全氮以及Ndff的计算方法与氮素采用的量纲等方面进行了理论分析。在原有计算方法的基础上,根据氮素的代谢规律,提出了氮素以mol为量纲的标记物用量、全氮结果以及Ndff的计算方法,消除了原有计算方法本身引起的误差,从而提高¹⁵N同位素示踪技术的精确性,为更科学地利用¹⁵N同位素示踪技术进行研究提供理论指导。研究内容三利用¹⁵N标记测定尿素在瘤胃中转化为MCP的效率通过人工瘤胃短期发酵,采用4×2两因子完全随机试验设计,4个尿素水平:¹⁵N标记尿素代替日粮粗蛋白的0%、10%、20%、40%;2个发酵时间点:24h、48h。研究尿素替代不同比例日粮蛋白对合成瘤胃微生物蛋白效率的影响。结果表明:1尿素替代日粮蛋白比例对瘤胃液pH、氨态氮浓度和未消化饲料干物质均无显著影响;随着发酵时间的延长,瘤胃液pH和氨态氮浓度本显著提高,未消化饲料干物质显著减少;2尿素在瘤胃食糜各组分的分布数量及其占该组分总氮的比例随尿素替代日粮蛋白比例的提高而显著增加;3尿素合成微生物的效率以尿素代替日粮CP的10%,发酵24h,尿素合成微生物蛋白的效率最高,为53.6%;4日粮中尿素在瘤胃食糜各组分中的分布数量依次为上清液>未消化饲料>液相微生物>颗粒相微生物。