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保育猪饲料“低蛋白日粮”的营养策略

2019-05-12范觉鑫刘志强龚金秋江书忠肖淑华

湖南饲料 2019年6期
关键词:最大化氨基酸蛋白质

庞 培 范觉鑫 刘志强 龚金秋 江书忠 肖淑华*

(湖南九鼎动物营养研究院有限公司,湖南 长沙41000)

1 研究背景

因我国优质蛋白质资源缺乏及猪场氨气排放带来的环境污染, 研究者一直对“低蛋白”(low protein,LP)日粮课题进行研究。 加之最近我国与美国贸易战的升级, 其中涉及到养猪中需要量最大的蛋白类-豆粕,易受国际贸影响,价格波动较大,而低蛋白日粮技术可以减少对豆粕的依赖。受到价格和原料量制约, 我国保育猪饲料主要为玉米-豆粕型,这种日粮氨基酸的配比不合理,无法满足保育猪对氨基酸的需求, 所以要额外添加Lys、Met、Thr、Trp 等满足猪的营养需。 “理想氨基酸模式”被人们提出-蛋白质中每种必须氨基酸的最低含量都不限制完整蛋白质被机体最大利用,添加的氨基酸为最佳比例。

Wang 等文中对10 篇发表评估LP 日粮对猪生产性能影响的研究文章进行回归分析, 可得出日粮中粗蛋白(CP)减少10g/kg,蛋白原料的使用也减少3%;有趣的是,能量来源增加了近3%,相当于CP 来源减少10g/kg。 最新版的NRC(2012)中的总氮需要量如乘以系数6.25 换算成CP 需要量,则比NRC(1998)和中国猪饲养标准(2004)的推荐值低2%~4%,由此可见“低蛋白质日粮”的研究取得一定的成果。 低蛋白日粮则是指将日粮蛋白质水平按NRC 推荐标准降低2~4 个百分点,即仔猪日粮中CP 的含量可以控制在16%~18%。 张涛等建议将猪体重小于10kg 时的饲料CP 水平为18%,10~20kg 的CP 水平为17%,20~40kg 的CP水平为16%。

2 文献记载保育料蛋白量使用的变化及低蛋白日粮的平衡

从张涛等文献的记载看,我国的保育料CP 在逐 渐 地 降 低, 分 别 为19.26%(2015)、19.18%(2016)、18.81%(2017),而饲料中含有的赖氨酸为1.24~1.26%, 蛋氨酸为0.38~0.39%, 含硫氨基酸(蛋氨酸+半胱氨酸) 为0.66~0.68%, 苏氨酸为0.82~0.83%, 色氨酸为0.22~0.24%, 缬氨酸为0.86~0.88%, 亮氨酸为1.5~1.57%, 异亮氨酸为0.74~0.76%,精氨酸为1.12%~1.15%,苯丙氨酸为0.86~0.9,组氨酸为0.48~0.5 等,它们在饲料中的比值基本无变化。根据已有的低蛋白文献记载,文中(表1)进了举例,数据表明当日粮CP 降低到一定程度时,除了Lys、Met、Thr、Trp 外,首先缺乏的是Val、Ile,CP 进一步降低时Leu、His、Phe、Tyr 等需要补充。当然,具体补充的氨基酸种类需要根据日粮中CP 水平和大料原料结构而定。

表1 根据已有文献的对保育阶段饲料CP 使用 量的变化及氨基酸平衡进行举例

3 低蛋白日粮对仔猪的影响

仔猪腹泻课题一直是众多学者研究的课题,而减少蛋白水平被公认为是减少仔猪腹泻的一种有效策略。有学者认为保育猪的饲料主要为玉米-豆粕型,日粮中的蛋白质以豆类为主,而大豆抗营养因子中胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素、大豆球蛋白以及β~伴大豆球蛋白为主要的抗营养因子,高水平的抗营养因子能够引起幼龄动物肠道过敏、腹泻、肠道损伤等,因此减少日粮CP,就可以减少这些抗营养因子, 降低仔猪腹泻的风险。 然而,更多学者的认为仔猪日粮中CP 减少,粪便含水率低、 成型更好, 仔猪腹泻率低。 有趣的是,Bellego 等试验表明随着蛋白水平的降低, 动物机体耗水量和产尿量的数值减少, 但对腹泻的发生没有影响。

早期文献表明,Jin 等利用平均14.16kg 保育猪评估当日粮CP 由18%降低到15%时, 补充不同的氨基酸, 其不同的生产性能, 结果表明日粮CP 为15%时在补充赖氨酸充足条件下,补充蛋氨酸和苏氨酸, 生产性能与蛋白水平为18%时无差异,其中苏氨酸为首先限制性氨基酸,添加量影响仔生产性能,而色氨酸的添加,对仔猪生产性能无影响。 Bellego 等将日粮蛋白水平设计为22.4%、20.4%、18.4%、16.9%,4 个等级并补充单体氨基酸进行平衡,饲喂体重在12kg 阶段保育猪,4 组之间保育猪的采食量和日增重并没有明显差异, 在蛋白质的沉积过程中,除了组氨酸有所降低,其他氨基酸沉积无明显差异。 Peng 等设计在饲粮中适量降低日粮CP 水平,设置CP 水平为20%、17.16%、15.30%、13.90%并补充必需氨基酸饲喂14kg 仔猪,以此来观察、获得仔猪的正常生长性能和免疫参数, 结果表明, 将CP 水平从20.00%降低到15.30%,并辅以补充晶体氨基酸,对仔猪生长性能没有显著影响,对免疫学参数的影响有限。

从7 篇发表的研究论文进行数据回归分析总结,评估LP 日粮对氮排泄的影响,氮排泄率降低与日粮CP 降低水平呈线性关系,即日粮中CP 降低了10g/kg,氮排泄率了8%~10%,也可说每降低一个点的蛋白,可降低9%左右的氮排泄。 Bellego试验过程中, 由CP22.4%降低到16.9%,N 的排泄量降低了40%,这也符合上述的那线性关系。由此可见日粮中蛋白水平的减少, 能够显著减猪场内氨气的排放量。

Peng 等研究低蛋白日粮对免疫参数的影响,血液中CD3+百分比显著降低,与先天免疫相关基因的mRNA 丰度有所改变,其中TLR-4(toll 样受体)、Myd88(髓样分化因子)、NF-kB(核转录因子)丰度随着蛋白水平的下降而下降,相反地,TOLLIP(Toll 作用蛋白)的丰度逐渐的升高。 然而,进一步降低日粮CP 水平至13.90%将导致仔猪生长性能和器官发育不良, 其中表现最明显器官的是肝脏和胰腺发育变小,在观察肠道的绒毛的形态上,小肠的绒毛高度变低,隐窝深度变浅,而这些都与仔猪的消化吸收能力有关。这与Guay 等研究是一致的,在蛋白水平为16%时,继续降低蛋白水平并补充晶体氨基酸满足猪营养需求, 仔猪肠粘膜的生化和形态学改变,生长性能降低。研究还发现血液中尿素的含量随着蛋白水平的降低而降低, 但是血液中的总蛋白却保持不变, 然而血液中游离的蛋氨酸、丙氨酸和赖氨酸增加,而精氨酸减少,有文献表明这可能是低蛋白水平导致机体某些组织蛋白质的解离造成的, 同时也有文献表明可能是低蛋白水平需要补充大量的晶体氨基酸导致的。

4 根据已有文献研究制定低蛋白蛋白营养策略

猪的限制性氨基酸依次为Lys、Met、Thr、Trp等,确定这些氨基酸的量是首要的任务。Htoo 建议在设计低蛋白日粮时应该遵循SID Lys:CP 最大值为6.9%,或总Lys:CP 最大值为7.4%。类似的文献,Nemechek 等试验得到在保育猪日粮中总Lys:CP 最大值为7.35%, 大于这个值会降低生产性能。 降低日粮的CP 来自富余的非限制性氨基酸,虽然降低了日粮中CP, 但必需保证SIDLys 含量没有降低, 同时补充其他必须氨基酸满足氨基酸平衡。 Zhou 等研究将日粮CP 由20%降为18.5%时, 饲喂8~20kg 仔猪, 设置SIDLys 水平分别为0.98%、1.11%、1.23%、1.35%、1.48%, 使用曲线平台模型,使ADG(日增重)最大化和G:F(料重比)最优所需的SIDLys 水平分别为1.28%和1.31%,并且使用双斜率折线模型将SUN(血清尿素氮)最小化为1.34%, 平均为1.31%, 总体而言,CP 为18.5%饲喂8~20kg 仔猪,降低了1.5%CP,改善了生长性能并降低了N 的排泄且最佳SIDLys 为1.31%。 Ren 等在抗生素喂养方案下, 最佳SID TSAA(含硫氨基酸)与Lys 比率为58.5%,然而,对于在无抗生素方案下饲养的7~17kg 猪的G:F 最大化, 最佳SID TSAA 与Lys 比率超过66.0%,这需要进一步研究。 Zhang 等利用低蛋白日粮CP 为14.5%饲喂20~50kg 小猪,试验获得最佳SID Trp:Lys 比率为22%,这高于NRC 推荐值,被认为是商业猪为了获得最大生产性能所需求的量; 另有试验数据获得CP 为14.5%时补充CAA 饲喂20~50kg 小猪,SID Thr:Lys 为0.70 以使ADG 最大化,为0.68FCR(饲料转化率)最优,为0.63SUN 最小。

通过表1 可得出当日粮中CP 降低到一定程度,需要更多种类的氨基酸进行补充,例如:Val、Ile、Leu、His、Phe、Tyr。Gaines 等试验通过单斜率折线方法确定, 根据综合需求估算, 数据表明SID Val:Lys 为65%足以维持13~32kg 仔猪的生产性能。 Htoo 等同样通过线性模型和二次函数模型优化不同的试验指标确定10~22kg 和24~39kg 猪的最佳SID Ile:Lys 比率分别为51%和54%。 Wessels 等研低蛋白日粮的情况下,CP 为15%时,设置不同梯度的Leu 的含量, 通过线性折线和曲线平台模型, 最大化ADG,ADFI 和G:F 所需的最小SID Leu:Lys 水平平均为101%,二次函数模型,最大化ADG,ADFI 和G:F 所需的最小SID Leu:Lys水平为108%;CP 为14%时, 设置不同梯度的His的含量, 通过线性折线和曲线平台模型, 最大化ADG,ADFI 和G:F 所需的最小SID His:Lys 水平平均为27%或者28%, 二次函数模型, 最大化ADG,ADFI 和G:F 所需的最小SID His:Lys 水平为33%。 因此建议SID Leu:Lys 水平在97%~108%,SID His:Lys 水平在28%~30%。 Gloaguen等设计日粮CP 为14.5%并补充其他晶体氨基酸满足机体的营养需求饲喂10~20kg 仔猪,探求SID SID Phe : Lys 和SID Tyr : Lys 最小比值获得生产性能最大化, 数据表明比率为54%和40%时即可满足营养需求。

参考文中上述文献,在设计低蛋白日粮时,对于仔猪前期料,当日粮CP 低于16%时,虽然其生产性能没有发生改变, 但其自身免疫参数已发生改变,虽然这种改变是不明显的、有限的,但是为了降低这种风险,本文建议前保料CP 为17~18%,后保料CP 为16~17%。 通过补充晶体氨基酸降低日粮中CP 的营养策略是有意义的,可行性的。

参考文献(略)

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