猪低蛋白日粮应用研究进展

2023-05-11 20:51林萌萌郑爱华徐小蛟
甘肃畜牧兽医 2023年6期
关键词:限制性氨基酸仔猪

林萌萌,郑爱华*,刘 玉,徐小蛟

(1.天水市畜牧技术推广站,甘肃 天水 741008;2.唐人神集团股份有限公司,湖南 株洲 412007)

我国是养猪大国,猪肉产量较高,但饲料资源严重匮乏,尤其是蛋白质饲料原料的进口依存度较高,2022年3月以来豆粕等大宗蛋白原料行情高涨,小麦、玉米等能量原料价格也随之升高,饲料价格较高导致养猪成本进一步增加。同时,饲料利用效率不高不仅增加猪的代谢负担,而且导致养分大量过腹排放,尤其氮排放污染对环境影响较为突出[1]。这些问题成为制约养猪业可持续发展的关键。随着科学研究的不断深入,特别是低蛋白日粮配制技术的发展,在合理添加合成氨基酸和酶制剂的前提下,配合饲料中粗蛋白(CP)和磷(P)的水平可以显著降低,为减少猪日粮中蛋白原料的使用及降低养殖污染打开了新思路。2022年中国饲料工业协会发布的T/CFIAS 8001—2022《生猪低蛋白低豆粕多元化日粮生产技术规范》对低蛋白日粮设计及使用作出了相关规定和指导,标志着猪低蛋白日粮逐渐被广泛应用。本文对低蛋白日粮的营养技术及其在养猪生产中的应用效果等方面的研究进展进行综述,以期为低蛋白日粮在养猪生产中的应用提供理论参考。

1 低蛋白日粮营养技术

低蛋白日粮是以净能为基础,依据蛋白质营养的实质和氨基酸营养平衡理论,在不影响动物生产性能和产品品质的条件下,通过添加合成氨基酸及其类似物、优化蛋白源结构等方法,将日粮中的粗蛋白水平按NRC标准降低2.0%~4.0%,达到减少蛋白原料用量和氮排泄的一种日粮[2-3]。蛋白质进入动物体内被分解成氨基酸和小肽才能被吸收利用。低蛋白日粮是基于理想氨基酸模型,用合成氨基酸来代替成本较高的常规蛋白原料(豆粕、鱼粉等),实现饲料成本的降低,同时通过氨基酸平衡和提高蛋白质利用率实现与高蛋白日粮相当的生产成绩[4]。因为低蛋白日粮使猪的消化、代谢负担降低,所以可提高猪群的健康度。从本质上说,低蛋白日粮是精准营养的应用和精准配方的体现。

2 猪低蛋白日粮应用效果

2.1 低蛋白日粮对猪生长性能的影响

在玉米—豆粕型的猪日粮中,赖氨酸(Lys)是第一限制性氨基酸,第二、三、四限制性氨基酸依次为苏氨酸(Thr)、蛋氨酸(Met)和色氨酸(Trp)。关于平衡日粮中这4种必需氨基酸降低蛋白水平对猪生长性能的影响报道较多,且研究结果不一。黄保平等[5]研究表明,传统日粮粗蛋白含量为14.7%,将其粗蛋白含量降低1.5%和3.0%,并添加这4种必需氨基酸,对40 kg育肥猪采食量、日增重、料重比等指标没有显著影响。陈吉红等[6]研究表明,在这4种必需氨基酸平衡的条件下,日粮粗蛋白降低2个百分点,20~60 kg、60~120 kg阶段猪采食量和日增重没有显著差异,但对日增重有促进作用,料重比显著降低。安靖等[7]研究表明,将粗蛋白含量为16%的日粮粗蛋白水平降低2个百分点,无论是否补充这4种氨基酸均不会对育肥猪的生长性能产生明显影响。Yin等[8]将粗蛋白含量分别为20%、18%、16%的仔猪、生长猪、育肥猪日粮中的粗蛋白降低3个百分点并平衡这4种必需氨基酸,对仔猪、生长猪及育肥猪的采食量和体重均没有显著影响,当粗蛋白降低6个百分点同时平衡这4种必需氨基酸时,猪的采食量和日增重显著降低,说明采食量及日增重与粗蛋白及氨基酸限制水平有关。Qin等[9]将猪日粮中的粗蛋白降低4个百分点并补充4种限制性氨基酸,对猪的生长性能没有影响,当降低幅度超过4个百分点时,即使补充氨基酸也会对猪的生长性能产生负面影响。综上,日粮中粗蛋白水平在NRC推荐的标准上在一定范围内降低,同时补充饲喂限制性氨基酸不会对育肥猪生长性能产生不良影响,但当降低幅度过大时,会对猪的生长性能产生不利影响,说明当蛋白水平过低时,仅补充4种必需氨基酸不能满足机体对氨基酸的需求,日粮中蛋白水平越低,限制性氨基酸的种类就越多,导致日粮中氨基酸不平衡。

2.2 低蛋白日粮对猪氮排放的影响

猪粪尿中的氮产生原因是日粮中摄入的蛋白质大于机体的实际需要量,过多的氮不能被机体消化吸收,随粪尿排出体外后会对环境造成一定污染。日粮粗蛋白水平每降低1个百分点,生长育肥猪粪便氮降低8.9%~10.7%,尿氮降低16.6%~21.2%[10]。吴东等[11]研究显示,生长猪日粮粗蛋白水平由17%分别降至15%和14%时,血清中的尿素氮分别下降11.59%和16.05%,舍内氨气浓度分别下降14.62%和20.13%,氮排泄量分别下降11.4%和15.7%;育肥猪日粮粗蛋白水平由15%分别降至14%和13%时,血清中的尿素氮分别下降10.05%和17.31%,舍内氨气浓度分别下降8.19%和15.57%,氮排泄量分别下降8.9%和15.2%。胡琴等[12]将日粮中的粗蛋白由15.49%降至12.59%,育肥猪氮排泄量比对照降低23.96%。综上,降低猪日粮蛋白水平的同时补充饲喂限制性氨基酸,可以降低粪污中氮的含量,有效降低猪粪便对环境的污染。

2.3 低蛋白日粮对猪肠道健康的影响

仔猪生长发育速度快,对蛋白需求高,NRC(2012)营养标准推荐仔猪日粮粗蛋白含量为18.88%~22.69%。饲料中蛋白过剩会增加肝肾负担,使肝、肾代谢和解毒功能长期亢奋,造成猪群健康水平下降[6]。仔猪消化系统还未发育成熟,消化酶分泌不足导致对蛋白质的消化利用率偏低,未消化的蛋白质在肠道内发酵容易造成腹泻[13]。研究表明仔猪日粮粗蛋白水平由23.1%下降到18.9%并平衡必需氨基酸,仔猪腹泻率明显下降[14]。粗蛋白水平由20%降低3%,并平衡4种必需氨基酸,十二指肠中肠肽酶、蔗糖酶、麦芽糖酶、葡萄糖酶以及空肠乳糖酶的基因表达丰度提高,胃黏膜胃蛋白酶A基因的表达提高[15]。张涛等[16]通过总结近几年的研究发现,仔猪日粮中粗蛋白含量降低4%~6%时,对其生长性能没有影响,还能改善肠道健康。同时对7个试验的回肠可消化赖氨酸含量与高蛋白和低蛋白组的平均日增重进行相关性分析,得出蛋白质营养的本质是氨基酸营养。粗蛋白含量高不能保证生长性能好,回肠可消化赖氨酸水平和平衡氨基酸营养是关键。综上,猪肠道菌群与日粮蛋白水平密切相关,尤其低蛋白日粮能促进和提高肠道内各种消化酶的分泌,改善猪肠道健康状况,降低仔猪腹泻率,因此低蛋白日粮的应用对于猪尤其是仔猪肠道菌群条件改善尤为重要。

2.4 低蛋白日粮对猪肉品质的影响

王东等[17]研究发现,与粗蛋白含量为15.6%的日粮相比,用粗蛋白含量为14.6%和13.6%的日粮饲喂杜×民杂交育肥猪时,猪肉pH分别降低44.23%和34.62%,肉色L*亮度值分别提高12.08%和2.76%,猪肉中的粗脂肪分别增加10.53%和36.84%,说明降低日粮粗蛋白对肉品质和营养成分能够起到一定的改善作用。Li等[18]将日粮粗蛋白水平降低3%后发现能够提高肥育猪背最长肌红度(a*)、肌内脂肪和单不饱和脂肪酸含量,降低剪切力,提高肉品质。大量研究结果表明,低蛋白氨基酸平衡日粮可以通过改善肉色、肌纤维含量、pH、肌内脂肪、嫩度等指标改善肉品质,可能是因为低蛋白日粮会影响肌纤维和脂肪代谢等与肉质相关基因的表达,从而改善肉品质。因此,低蛋白日粮补充氨基酸日粮模式对于改善肉的风味、色泽、口感等指标都具有重要意义。

3 结语

低蛋白日粮具有保护环境、降低饲料成本、缓解畜禽胃肠压力等作用,大力推行低蛋白日粮技术能够促进我国猪产业的可持续发展,其对猪的营养需要量模型、生产性能影响机制等问题还需要进一步研究。

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