降低日粮赖氨酸净能比对育肥猪生产性能及肉品质的影响

蔡传江 王立贤 赵克斌* 车向荣 颜 华 程笃学 乔莉娟

（1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193;2.山西农业大学动物科技学院,太谷 030801）

近年来为迎合消费者对瘦肉的需求,通过遗传改良和营养调控,使猪的瘦肉率大大提高。遗憾的是,瘦肉率提高的同时,决定猪肉口感的重要指标——肌内脂肪含量大大降低[1-2]。随着居民生活水平的提高,当前消费者越来越青睐肌内脂肪含量高、口感好的猪肉。由于肌内脂肪含量与皮下脂肪厚度的遗传相关性不强,遗传相关系数只有0.24[3],因此,通过营养调控可能使猪肌内脂肪含量增加的同时维持背膘厚和瘦肉率不显著变化。日粮的蛋白质（或氨基酸）与能量比主要决定猪体蛋白质和脂肪沉积,提高赖氨酸能量比可提高猪的瘦肉率,而降低肌内脂肪含量[4-5]。先前研究表明,前期限制猪日粮氨基酸供给,后期猪能体现补偿生长,且提高胴体品质[6-7]。而最近研究结果却表明,早期限制氨基酸摄入（降低赖氨酸能量比）影响了猪的生长,而且未改变猪肉品质[8]。根据猪生理特点,生长阶段猪沉积较高比例的肌肉和较低比例的脂肪,而育肥期瘦肉沉积能力大大降低,脂肪沉积能力大大提高。因此,本试验研究在生长期提供充足蛋白质或氨基酸条件下,适当降低育肥期日粮赖氨酸净能比对育肥猪生产性能及肉品质的影响,进而确定适宜于不同生产性能和肉品质的营养水平组合,为商品猪生产者提供可靠的营养理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物及日粮

选用140头大白猪（30.0±1.6）kg,按体重相近、性别比例一致原则随机分为5个处理,每处理4个重复,每个重复7头猪。预饲42 d,所有猪饲喂同一种预饲日粮,预试期结束时猪平均体重达到61.0 kg左右。预试期日粮和正试期对照组的日粮组成及营养水平均满足或超过《猪饲养标准》（2004）推荐值（表1）。整个试验期间,猪自由采食,自由饮水。

表1 日粮组成及营养水平（风干基础）Tab le 1 Composition and nutrient levels o f diets（air-d ry basis,%）

1.2 屠宰及采血

饲养试验结束后,从每个处理中选体重相近的2头阉公猪和4头小母猪,共30头,禁食（自由饮水）12 h后称重,前腔静脉采血,制血浆并保存于-20℃冰箱备用。采血后运往商业屠宰厂,猪休息2 h后屠宰。

1.3 测定指标和方法

1.3.1 生产指标测定

饲养试验结束时,禁食（自由饮水）12 h后称重,记录饲料消耗,计算试验猪的日均采食量、平均日增重和料重比。

1.3.2 胴体指标测定

参照《种猪生产性能测定规程》（NY/T 822— 2004）进行胴体分割,去头、蹄、尾及内脏（肾脏和板油除外）,称重,用于计算屠宰率;用钢尺测量垂直悬挂右侧胴体的直长和斜长;用游标卡尺测肩部最厚处,胸腰结合处,腰荐结合处背膘厚,用于计算平均背膘厚;右侧胴体胸腰结合处劈开后,用硫酸纸描绘眼肌面积,然后用求积仪求得眼肌面积值。

1.3.3 肉品质测定

将右侧胴体分割后,取背最长肌用于测定各肉品质指标。测定胸腰结合处背最长肌放血后1和24 h的pH,以及24 h肉色（德国R.M atthaus公司,OPTO-STAR）。用滴水损失管测定倒数第2～3胸椎处背最长肌48 h滴水损失。屠宰后72 h测定背最长肌第1～2腰椎处的剪切力（肌肉嫩度）。

1.3.4 肌内脂肪含量测定

取第11～12肋骨处背最长肌,一部分用于测定水分含量,一部分制成风干样,测风干样肌内脂肪含量和水分含量,用于计算鲜肉肌内脂肪（in tram uscular fat,IMF）含量。

1.3.5 血浆指标的测定

尿素氮:用脲酶法检测,仪器为半自动生化分析仪。

胰岛素样生长因子-Ⅰ（IGF-Ⅰ）:用放射免疫法（RIA）检测,试剂盒由北方生物工程研究所提供。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel软件进行整理。生产性能以重复为统计单位,其他指标以个体为统计单位,运用SAS 8.02软件进行统计分析,用ANOVA程序进行方差分析,当差异显著时（以P＜0.05作为差异显著性判断标准）,用Duncan氏方法进行多重比较。结果以平均值±标准差表示。

2 结 果

2.1 赖氨酸净能比对育肥猪生产性能的影响

由表2可知,与对照相比,低赖氨酸-1和低赖氨酸-2处理均显著提高了育肥猪平均日增重（P＜0.05）,但低蛋白质-1和低蛋白质-2处理对育肥猪平均日增重没有显著影响（P＞0.05）。各处理间育肥猪的日均采食量和料重比差异均不显著（P＞0.05）,低赖氨酸-2和低蛋白质-2处理的育肥猪料重比高于对照（P＞0.05）。

表2 赖氨酸净能比对育肥猪生产性能的影响Table 2 Ef fec ts of the ratio o f Lys to NE on performance of finishing pigs

2.2 赖氨酸净能比对育肥猪肉品质的影响

由表3可知,处理间宰前活重、屠宰率和眼肌面积均差异不显著（P＞0.05）;降低Lys/NE或同时降低日粮蛋白质水平均有提高背膘厚的趋势,但影响不显著（P＞0.05）。降低日粮Lys/NE对pH1 h、pH24h和滴水损失均没有显著影响（P＞0.05）。无论日粮蛋白质水平是否降低,日粮Lys/NE由0.72 g/MJ降至0.58 g/MJ时不会显著影响肉色值（P＞0.05）,但将Lys/NE降至0.46 g/M J时显著降低肉色24h（P＜0.05）。日粮Lys/NE由0.72 g/MJ降至0.58 g/MJ时对剪切力没有显著影响（P＞0.05）,但当日粮Lys/NE降低到0.46 g/M J时,肌肉剪切力有降低的趋势（P＞0.05）。无论日粮蛋白质水平是否降低,降低Lys/NE均不同程度的提高了肌内脂肪含量,但只有保持蛋白质水平不变的2个低赖氨酸处理达到显著水平（P＜0.05）。

表3 赖氨酸净能比对育肥猪肉品质的影响Tab le 3 Effects of the ratio of Lys to NE on meat quality o f finishing pigs

2.3 赖氨酸净能比对育肥猪血浆尿素氮和IGF-Ⅰ的影响

除低蛋白质-2处理的育肥猪血浆尿素氮显著低于对照外（P＜0.05）,其他各处理间血浆尿素氮含量差异不显著（P＞0.05）。与对照相比,维持蛋白质水平不变仅降低Lys/NE可显著降低血浆IGF-Ⅰ含量（P＜0.05）,但同时降低日粮蛋白质和赖氨酸水平反而显著提高IGF-Ⅰ含量（P＜0.05）。

表4 赖氨酸净能比对育肥猪血浆尿素氮和IGF-Ⅰ含量的影响Table 4 Ef fects o f the ratio o f Lys to NE on p lasma UN and IGF-Ⅰcontents of finishing pigs

3 讨 论

3.1 赖氨酸净能比对育肥猪生产性能的影响

猪的生长速度对赖氨酸和能量存在依赖效应,赖氨酸或能量的供应不足或过量时,都会影响到猪的正常生长[10]。NRC（1998）指出生长猪存在最适赖氨酸与能量比,以日粮浓度表示的生长育肥猪氨基酸需要量随日粮能量浓度的提高而提高[11]。有研究表明,体重56～110 kg育肥猪日粮最佳表观可消化赖氨酸与代谢能比值与日粮代谢能水平无关[12]。增加赖氨酸能量比,能改善生长猪的日均采食量和料重比[13-14]。已有的对生长猪（20～50 kg）蛋白质（赖氨酸）和能量之间关系的研究表明,提高日粮能量和赖氨酸水平均可增加猪的平均日增重及降低料重比,提高赖氨酸消化能比可增加蛋白质沉积[15-16]。Smith等[17]和Friesen等[18]发现在29～70 kg的生长猪日粮中,赖氨酸代谢能比的增加可以显著提高猪的平均日增重;在72～91 kg的育肥猪日粮中,赖氨酸代谢能比值从0.66 g/MJ增加到0.91 g/M J时,可以显著提高平均日增重和降低料重比,de la Llata等[4]和M ain等[19]也得到相似的结论;但Smith等[17]的研究也表明对于91～110 kg阶段的猪生产性能并没有受日粮赖氨酸能量比的影响。在生长期（20～35 kg）荣昌猪上的研究表明,日粮赖氨酸与能量比例的提高显著影响生长性能,育肥期（60～90 kg）日粮赖氨酸与能量比例对生长速度的影响不显著,日粮赖氨酸与能量比对生长育肥猪的日均采食量和料重比均无显著影响[5]。

各试验结论之所以不同,可能是与猪生产类型以及氨基酸（或蛋白质）限制供应的育肥阶段及时间长短有关。生长期猪蛋白质沉积能力强,因此要给予足够的氨基酸（或蛋白质）用于骨骼肌的充分发育,否则可能因骨骼肌发育不良,最终影响猪的生长。此外,脂肪型猪种的蛋白质沉积情况不同于瘦肉型,这一点也是也考虑的。本试验考虑了生长期猪氨基酸（或蛋白质）的充足供应,因此,后期日粮Lys/NE由0.72 g/M J降低到0.58 g/M J,甚至降至0.46 g/MJ时,对育肥猪的生产性能没有不利影响。特别是当保持日粮蛋白质水平不变,仅仅降低赖氨酸水平时,育肥猪的生长速度不但没有降低,反而显著提高。这个结果说明,育肥猪的生长不是完全依赖日粮赖氨酸的供应,存在其他调控猪生长的营养因素。其他氨基酸的水平可能对猪的生长有重要影响,例如,亮氨酸可通过提高m TORC1活性刺激猪骨骼肌蛋白质合成[20]。低赖氨酸-1和低赖氨酸-2日粮由于添加玉米蛋白粉而提高了亮氨酸水平,可能是促进育肥猪生长的重要因素。本试验结果显示,日粮Lys/NE降低到0.58 g/MJ时,饲料转化效率不受影响;但进一步降低到0.46 g/M J时,饲料转化效率倾向于变差,特别是日粮蛋白质同时降低时,这可能是由于猪的增重物中脂肪比例增加,水分比例降低造成的。

3.2 赖氨酸净能比对育肥猪胴体特性及肉品质的影响

在已有的研究中,日粮赖氨酸能量比的增加对育肥猪胴体品质的改善存在争议[4-5,17]。Main等[19]报道日粮赖氨酸代谢能比的增加并没有改善阉公猪的胴体品质,这与Sm ith等[17]和唐燕军等[21]的报道接近;但de la Llata等[4]得到的结论为,赖氨酸代谢能比线性增加了试验猪的瘦肉率。由于后者采用的试验猪是从20 kg一直饲养到120 kg,生长阶段和饲养周期的不同可能导致试验结果的差异。另有研究表明,随着生长育肥期（20～90 kg）赖氨酸与消化能比的增加,宰后1和24 h的pH均显著增加（P＜0.05）,肌内脂肪含量显著降低（P＜0.05）,而猪胴体肩腰荐三点均膘和眼肌面积均不受赖氨酸能量比的显著影响[5];前期限制饲喂、后期营养充足可提高猪肉嫩度[22-24];甜菜碱具有降低猪背膘厚和提高猪眼肌面积的作用[25-26]。本试验的结果显示,当生长期猪蛋白质和氨基酸的供应不受限制,在育肥后期降低日粮Lys/NE,对胴体品质影响较小。降低日粮Lys/NE增加体脂肪的沉积,而且增加的脂肪沉积主要集中在肌肉中。当降低日粮Lys/NE至0.46 g/MJ时,猪肉的嫩度也改善。这表明,在育肥后期降低日粮Lys/NE可明显改善肉质。

3.3 赖氨酸净能比对育肥猪血浆尿素氮和IGF-Ⅰ的影响

血浆尿素氮水平由日粮蛋白质的相对量或日粮必需氨基酸间的平衡状况决定。本试验中,保持日粮蛋白质水平不变,降低赖氨酸净能比,理论上除赖氨酸以外的其他氨基酸都过剩,但结果猪血浆尿素氮的水平并没有显著提高（P＞0.05）,这说明氨基酸的利用率和体蛋白质的沉积没有显著降低。可能的解释如前所述,日粮亮氨酸水平的提高刺激了体蛋白质的合成,改善了日粮氨基酸的利用率,部分弥补了赖氨酸限制的影响。在降低赖氨酸净能比的同时降低日粮蛋白质时,血浆尿素氮水平降低,其中低蛋白质-2处理的血浆尿素氮降低程度达到显著水平（P＜0.05）。

IGF-Ⅰ可加强蛋白质的合成,猪体蛋白质的沉积是由氨基酸的供应和IGF-Ⅰ水平共同决定。血浆IGF-Ⅰ的水平可反映机体氮平衡的状况,蛋白质营养不良则会导致血浆中IGF-Ⅰ水平的下降。本试验中血浆IGF-Ⅰ的变化与血浆尿素氮相反,是否IGF-Ⅰ与日粮氨基酸平衡有关还需要进一步研究。

4 结 论

①育肥猪后期日粮Lys/NE由0.72 g/M J降低到0.58或0.46 g/M J,可显著提高猪肉肌内脂肪含量。

②育肥猪后期日粮Lys/NE降至0.46 g/MJ时,若同时降低日粮蛋白质水平至10.10%,则会降低育肥猪的饲料转化效率。

[1] Cisneros F,Ellis M,Baker D H,et al.The influence of short-term feeding o f am ino acid-deficient diets and high dietary leucine levels on the intram uscular fat content of pig muscle[J].Animal Science, 1996,63（3）:517-522.

[2] Gerbens F,Verburg F J,van Moerkerk H T B,et al.Associations of heart and adipocyte fatty acidbinding protein gene exp ression w ith intramuscular fat content in pigs[J].Journal o f Anim al Science, 2001,79（2）:347-354.

[3] Suzuki K,Kadow aki H,Shibata T,et al.Selection for daily gain,loin-eye area,back fat thickness and intramuscular fat based on desired gains over seven generations of Duroc pigs[J].Livestock Production Science,2005,97（4）:193-202.

[4] de la LlataM,D ritz SS,Tokach M D,et al.Effects o f increasing lysine:calorie ratio and added dietary fat for grow ing finishing pigs reared in a commercial environment.Ⅰ.Grow th performance and carcass characteristic[J].The Professional Animal Scientist,2007,23（4）:417-428.

[5] 李凤娜.赖氨酸与消化能水平对荣昌猪生产性能和肉品质的影响[D].硕士学位论文.长沙:湖南农业大学,2006:23-26.

[6] Chiba L I,Ivey H W,Cumm ins K A,et al.G row th perform ance and carcass traits o f pigs sub jected to marginal dietary restrictions during thegrow er phase [J].Journal of Anim al Science,1999,77（7）: 1 769-1 776.

[7] Fabian J,Chiba L I,Frobish L T,et al.Compensatory grow th and nitrogen balance in grower-finisher pigs[J].Journal o f Anim al Science,2004,82（9）: 2 579-2 587.

[8] Kamalakar R B,Chiba L I,D ivakala K C,et al. Effect of the degree and duration of early dietary am ino acid restrictions on subsequent and overall pig perform ance and physical and sensory characteristics o f pork[J].Journal of Anim al Science,2009,87 （11）:3 596-3 606.

[9] Deniel S,Jean-Marc P,Gilles T.饲料成分与营养价值表[M].谯仕彦,王 旭,王德辉译.北京:中国农业大学出版社,2005.

[10] Campbell R G,Taverner M R,Curic D M.The ef fec ts of sex and live w eight on the grow ing pig's response to dietary p rotein[J].Anim al Production, 1988,46（1）:123-130.

[11] NRC.Nutrient Requirements of Sw ine[S].10th ed. W ashington,D.C.:National Academy Press, 1998.

[12] Ettle T,Roth-Maier D A,Roth F X.Effect o f apparent ileal digestible lysine to energy ratio on performance o f finishing pigs at dif ferent dietary metabolizable energy levels[J].Journal o f Anim al Physiology and Animal Nutrition,2003,87（7/8）: 269-279.

[13] Batterham E S,Giles L R,Dettman E B.Am ino acid and energy interactions in growing pigs.1. Effects o f food intake,sex,and live weight on the responses of growing pigs to lysine concentration [J].Animal Production,1985,40（2）:331-343.

[14] Rao D S,M cCracken K J.Ef fect o f p rotein intake on energy and nitrogen balance and chem ical composition of gain in grow ing boars of high energetic potential[J].Animal Produc tion,1990,51（2）: 389-397.

[15] Chiba L I,Lew is A J,Peo E R Jr.Am ino acid and energy interrelationships in pigs w eighting 20 to 50 kilograms.Ⅰ.Rate and ef ficiency of weight gain [J].Journal of Anim al Science,1991,69（2）:694-707.

[16] Szabo C,Jansman A JM,Babinszky L,et al.Effect of dietary p rotein source and lysine:DE ratio on grow th performance,meat quality,and body composition o f grow ing-finishing pigs[J].Journal of Animal Science,2001,79（11）:2 857-2 865.

[17] Sm ith JW,Tokach M D,Quinn PR O,et al.Effects of dietary energy density and lysine:calorie ratio on grow th perform ance and carcass characteristics of grow ing-finishing pigs[J].Journal of Anim al Science,1999,77（11）:3 007-3 015.

[18] Friesen K G,Nelssen J L,Goodband R D,et al. In fluence of dietary lysine on grow th and carcass composition o f high-lean-grow th gilts fed from 34 to 72 kg[J].Journal of Animal Science,1994,72（7）: 1 761-1 770.

[19] Main R G,D ritz S S,Tokach M D,et al.Determ ining an optim um lysine:calorie ratio for barrows and gilts in a commercial finishing facility[J].Journal of Anim al Science,2008,86（9）:2 190-2 207.

[20] Suryaw an A,Jeyapalan A S,Orellana R A,et al. Leucine stim ulates p rotein synthesis in skeletalm uscle o f neonatal pigs by enhancing m TORC1 activation[J].American Journalof Physiological Endocrino logy and Metabolism,2008,295（10）:E868-E875.

[21] 唐燕军,张石蕊,贺 喜,等.低蛋白质日粮中净能水平和赖氨酸净能比对育肥猪生长性能和胴体品质的影响[J].动物营养学报,2009,21（6）:822-828.

[22] Oksbjerg N,Sorensen M T,Vestergaard M.Compensatory grow th and its effects on muscu larity and technologicalmeat quality in grow ing pigs[J].Acta Agriculturae Scandinavica-Section A,2002,52（2）: 85-90.

[23] Therkildsen M,Riis B,Karlsson A,etal.Compensatory grow th response in pigs,muscle protein turnover and meat texture:effec ts o f restric tion/realimentation period[J].Animal Science,2002,75（3）: 367-377.

[24] Lametsch R,Kristensen L,Larsen M R,et al.Changes in the m uscle p roteom e after com pensatory grow th in pigs[J].Journalo f Animal Science,2006, 84（4）:918-924.

[25] Casarin A,Forat M,Zabaras-Krick B J.Interrelationships betw een betaine（Betafin-BCR）and level of feed intake on the performance parameters and carcass characteristics o f grow ing-finishing pigs[J]. Journal of Animal Science,1997,75（Supp l.1）:75. （Abstr.）

[26] Cromwell G L,Lindemann M D,Randolph JR,et al.Ef fic iency of betaine as a carcassm odifier in finishing pigs fed normal and reduced energy diets[J]. Journal of Animal Science,1999（Supp l.1）:179. （Abstr.）

*Correspond ing au thor,p rofessor,E-m ail:iaszkb@sina.com

（编辑 姚 琨）