保育仔猪饲料中大豆浓缩蛋白营养价值研究
2011-11-22Lenehan等著
N. A. Lenehan,等著
王琤韦华1,陈丽玲2,黄小红3,王仁华4,刘晓兰4 编译
(1.江西省兽药饲料监察所,南昌 330029;2.江西中医学院实验动物科技中心,南昌 330006 3.江西生物科技职业学院动科系,南昌 330200;4.江西农业大学动物科学技术学院,南昌 330045)
王琤韦华,地址:南昌市南京东路181-1 号,江西省兽药饲料监察所,王仁华,通讯作者,高级实验师。
前言
目前在早期断奶仔猪的饲料中添加的豆粕(SBM)相对较少。Newby等(1984)提出,仔猪商品料中SBM的添加量受限制的原因是仔猪对大量的SBM 有短暂过敏反应。Li 等(1990)进一步论述了仔猪的过敏反应,在仔猪肠道中,由细胞介导的免疫反应会引起绒毛高度降低和隐窝深度增加,如果日粮中增加豆粕的数量来代替较昂贵的动物蛋白质来源又不会影响仔猪的生产性能,这将给生猪养殖者带来巨大的经济效益。与豆粕加工方法不同的一种浓缩大豆蛋白可能对仔猪的生产性能不产生负 面 影 响(Li 等,1991;Friesen 等,1993)。因此,进一步加工的大豆蛋白,如大豆浓缩蛋白(SPC)和挤压SPC,可能成为饲料中动物性蛋白质的替代品。大豆浓缩蛋白是大豆脱脂产物,在加工过程中,可溶性碳水化合物,主要是蔗糖,棉子糖和水苏糖等已被去除。本试验的目的是评定日粮中添加不同来源的大豆浓缩蛋白(SPC)与动物蛋白质或40%豆粕对仔猪生产性能的影响。
1 材料与方法
堪萨斯州立大学机构动物管理与使用委员会批准了这项研究中使用的所有试验协议。
试验用仔猪(试验1、2、3 均是327 头小公猪;试验4 为42 头小母猪)被饲养在环境控制的栏舍中。每栏(试验1、2、3:栏舍面积=1.9 m2)有金属漏缝地板和一个不锈钢自动给料器,以及一个乳头喂水器,可使仔猪自由采食和饮水。试验4,每栏(面积3.0 m2)有金属漏缝地板和2 个不锈钢自动给料器,以及2 个乳头喂水器,可使仔猪自由采食和饮水。
试验1、2、3,仔猪0~14 日龄采食试验日粮,15~28 日龄采食普通日粮。试验4,仔猪在0~7 日龄时采食试验日粮。在所有的试验中,仔猪在断奶时分别对每栏仔猪进行称重。每个试验中,试验日粮都达到或超过NRC(1998)仔猪营养需要标准。试验日粮中所有营养成分的构成都根据NRC(1998)的建议进行了配制。2 个来源的SPC 代谢能为17.30 MJ /kg,由于SPC 在营养成分和豆粕NRC(1998)刊出的营养价值具有相似性,其数值都被使用在饲料配制中。测定SBM 和2种来源SPC 的氨基酸(AOAC, 1995;方法985.30),粗蛋白(AOAC,1995;方法990.03)和蛋白质溶解指数(Araba和Dale,1990)(见表1)。SPC 来源1是经乙醇提取并通过一个环面盘的蒸汽进行热处理加工而成。SPC 来源2 是经乙醇提取和潮湿挤压加工而成。在试验期间,每7 d 对每栏仔猪进行称重和饲料消耗进行记录,以此计算仔猪ADG、ADFI 和G:F 的值。
表1 豆粕和大豆浓缩蛋白的营养分析结果
1.1 试验1
216 头去势公猪和小母猪,初始重为(6.7±2.2) kg,并在(18±2)d 断奶,被用于评定保育期仔猪日粮中2 种来源的SPC 替代动物蛋白和SBM 后对断奶仔猪的影响。称量试验猪初始体重后将其随机分配到1 至4 日粮处理组中。每个日粮处理组9 个重复,每个重复6 头仔猪。
仔猪在断奶后第0-14 天(体重为6.7~17.9 kg)期间采食试验日粮,试验日粮包括:对照组,含40%SBM,含28.6%SPC(来源1),含28.6%SPC(来源2)。SPC 在对照日粮中替代SBM 后,日粮中总赖氨酸的值保持不变(见表2)。断奶仔猪在断奶后第15 至28 天采食普通日粮(见表3)。
1.2 试验2
210 头去势公猪和小母猪,初始重为(6.4±2.6) kg,并在(18±2)d 断奶,被用于评定保育期仔猪日粮中2 种来源的SPC 替代日粮中一半或全部SBM 后对断奶仔猪的影响。称取试验猪初始体重后将其随机分配到1 至5 日粮处理组中。试验日粮处理组根据2×2 因子设计,阴性对照组为不含有SPC 的日粮处理组。该试验因子为:SPC 的来源和添加水平。每个日粮处理组7 个重复,每个重复6 头仔猪。
仔猪在断奶后第0—14 天(体重为6.4~17.9 kg)期间采食试验日粮,试验日粮包括:含40%SBM,含14.3%SPC(来源1), 含28.6%SPC(来源1), 含14.3%SPC(来源2),含28.6%SPC(来源2)。在试验日粮中14.3%SPC 替代了一半的SBM,28.6%SPC 则替代了全部的SBM,但日粮中总赖氨酸的值保持不变(见表4)。断奶仔猪在断奶后第15 至28 天期间采食普通日粮(见表3)。
1.3 试验3
240 头去势公猪和小母猪,初始重为(5.9±2.0)kg,并在(18±20 d 断奶,被用于评定保育期仔猪日粮中SPC 添加量的增加对断奶仔猪的影响。称取试验猪初始体重后将其随机分配到1~5日粮处理组中,以此测定SPC 的最佳添加量。每个日粮处理组8 个重复,每个重复6 头仔猪。
仔猪在断奶后第0 至14 天(体重为5.9~19.0 kg)期间采食试验日粮,试验日粮包括:对照组含40%SBM的日粮处理,以及含7.14%,14.28%,21.42%和28.55%SPC 的日粮处理(见表5)。断奶仔猪在试验第15 至28 天期间采食普通日粮(见表3)。
1.4 试验4
60 头去势公猪和小母猪,初始重为(6.1±1.7) kg,并在(18±2)d 断奶,被用于评定保育期仔猪对含有SPC 和SBM 日粮采食量的大小。称取试验猪初始体重后将其随机分配到2 种日粮处理中,每个日粮处理组10 个重复,每个重复6 头仔猪。
仔猪在断奶后第0-7天(6.1~7.2 kg)随机采食含有40%SBM 和28.6%SPC(来源2)的日粮。日粮在每栏喂料器投放的位置是交替的,每天2 次,使这些猪的饮食偏好表现更准确。在断奶后第7 天统计仔猪采食的饲料重量并用于计算ADFI 的值。
表2 试验1 的日粮组成
注:①SPC 的能量(代谢能,ME)值为17.30 MJ/kg。②每千克饲料含有VA:11 025 IU;VD3:1 654 IU;VE:44.0 IU;VK:4.4 mg ( 甲 萘 醌 亚 硫 酸 氢 钠);烟 酸:55.1 mg;泛酸:33.1 mg(泛酸钙);核黄素:9.9 mg;VB12:0.044 mg。③每千克饲料含有:锌(氧化锌):165.0 mg;铁(硫酸亚铁):165.4 mg;锰(氧化锰),39.7 mg;铜(硫酸铜):16.5 mg;碘(碘酸钙):0.30 mg;硒(硒酸钠),0.30 mg。④每千克饲料中添加55 mg 的卡巴多(phibro animal health, ridgefield park, NJ)。
1.5 数据分析
试验1,2 和3 的数据按照完全随机效应进行分析,每栏作为数据组。试验4 的数据也是按照完全随机效应进行分析,喂料器作为试验单位,并且每栏作为数据组。利用MIXED 对多个处理组的重复测量数据进行方差分析(SAS Inst. Inc., Cary, NC)。所有试验结果平均值均用最小二乘均数表示。在试验1 中,平均值使用显著性比较测试(P<0.05),当P<0.05 时,表示日粮处理间存在显著差异。在试验2 和3 中,利用预先设计的对比法来评价日粮处理的效果。由于试验剂量的关系,日粮处理经F 检验,试验结果不存在显著差异(P>0.05)。在试验2,首先利用一组对比研究,以评估SPC 的来源和添加水平的互作和影响。将0%添加水平的SPC 日粮处理组作为阴性对照组,利用线性和正交比较,当日粮中SPC 的来源不同时,试验指标存在显著差异或显著差异的趋势(P>0.10),但SPC 的来源和添加水平间不存在互作。在试验2和3,利用线性和二次多重比较评定日粮中SPC 含量增加对仔猪的影响。由于试验剂量的关系,日粮处理经F 检验,试验结果不存在显著差异(P>0.05)。
表3 普通日粮组成(试验1,2,3)1
注:①断奶仔猪在断奶后15~28 d 采食该日粮。②每千克饲料含有VA:11 025 IU;VD3:1 654 IU;VE:44.0 IU;VK:4.4 mg(甲萘醌亚硫酸氢钠);烟酸:55.1 mg;泛酸:33.1 mg(泛酸钙);核黄素:9.9 mg和VB12:0.044 mg。③每千克饲料含有:锌(氧化锌):165.0 mg;铁(硫酸亚铁):165.4 mg;锰(氧化锰),39.7 mg;铜(硫酸铜):16.5 mg;碘(碘酸钙):0.30 mg;硒(硒酸钠),0.30 mg。④每千克饲料中添加55 mg 的卡巴多(Phibro Animal Health, Ridgefield Park,NJ)。
表4 试验2,4 的日粮组成1
2 结果
2.1 试验1
SBM、SPC(来源1) 和SPC(来源2)的蛋白质溶解度分别为:80.06%,58.86% 和74.29%(见表1)。在断奶后第0-14 天,动物蛋白的日粮处理的仔猪与含40%SBM 的日粮处理的仔猪都具有相近的ADG,并且较含SPC 的日粮处理仔猪的ADG 值高(P<0.05)(见表6)。同样,对照组和含40%SBM 的日粮处理组的仔猪的ADFI 较含SPC 的日粮处理仔猪的ADFI 值高。与SPC(来源2)日粮处理组和对照组相比,SPC(来源1)日粮处理组仔猪的G:F 值较高(P<0.05)。在断奶后的第15-28 天,当所有的日粮处理组仔猪采食相同的普通日粮时,含40%SBM 的日粮处理的仔猪的ADFI较含SPC(来源2)日粮处理仔猪的ADFI 值高(P<0.05)。
在整个试验中(断奶后第0-28天),与对照组和含40%SBM 的日粮处理组相比,含SPC 的日粮处理仔猪的ADG 和ADFI值较高(P<0.05)。各日粮处理组仔猪的G:F 值没有显著差异。
表5 试验3 的日粮组成
2.2 试验2
在断奶后第0-14 天 ,SPC 的来源和添加水平在仔猪的ADG(P<0.01)和ADFI(P<0.02)有互作影响(见表7)。当日粮中SBM 被SPC(来源1)替代时,对仔猪的生产性能没有显著影响(见表7)。当日粮中部分SBM 被14.3%的SPC(来源2)替代时,使仔猪的ADG显著提高(P<0.05),但是当日粮中所有SBM 被SPC(来源2)替代时,对仔猪的生产性能没有显著影响。当日粮中SBM 被SPC 替代时,仔猪的G:F值显著提高(P<0.01),并且当SBM 被14.3%的SPC 替代时,仔猪的G:F 值最高。在仔猪断奶后第15-28 天,采食含SPC(来源1)日粮处理的仔猪,较采食含SPC(来源2)日粮处理仔猪的G:F 值高(P<0.03)。
在断奶后第0-28 天,SPC 的来源和添加水平对仔猪的ADG(P<0.01)有互作影响,并且对仔猪的ADFI 有互作趋势(P=0.07)。仔猪采食含14.3%SPC 日粮获得最高的ADG。当日粮中SPC(来源2)的添加水平增加到14.3%时,仔猪的ADG(P<0.01)和ADFI(P<0.05)也随之增加,但当SPC(来源2)的添加水平增加到28.6%时,仔猪的ADG 和ADFI 却随之下降。与SPC(来源1)日粮处理相比,SPC(来源2)日粮处理的仔猪G:F值高(P<0.02)。当日粮中SPC(来源2)的添加水平增加到14.3%时,仔猪的G:F(P<0.01)也随之增加,但当SPC(来源2)的添加水平增加到28.6%时,仔猪的G:F 却随之下降。
表6 日粮中添加不同来源的大豆蛋白对断奶仔猪生产性能的影响(试验1)1
2.3 试验3
在 断 奶 后 第0-14 天, 当 日 粮中SPC(来源2)的添加水平增加到21.4%时,仔猪的ADG(P<0.06)和ADFI(P<0.04)有增加的趋势(见表8)。日粮中SPC(来源2)添加水平的增加提高了仔猪的G:F 值(P<0.01)。在断奶后的第15-28 天,当所有的日粮处理组仔猪采食相同的普通日粮时,各处理组仔猪的生产性能没有显著差异。在整个试验中(断奶后第0 至28 天),各处理组仔猪的ADG 或ADFI 没有显著差异。然而,当日粮中SPC(来源2)的添加水平增加到28.6%时,仔猪G:F值显著提高(P<0.01)。
2.4 试验4
经过7 d 的试验表明,含40%SBM的日粮较含28.6%SPC(来源2)的日粮有较好的适口性。这2 种日粮每日被仔猪采食的量分别为186 g 和5 g(P<0.000 1;SE = 0.02)。
3 讨论
豆粕,喷雾干燥动物血浆,鱼粉和喷雾干燥血粉作为蛋白质来源经常被用于仔猪的教槽料中,以满足氨基酸AA的需求和提高保育猪的采食量。目前,教槽料中SBM 的添加量受到一定的限制,这是由于当日粮中SBM 的量较大时,会导致仔猪产生不良反应。Li 等(1991)报道指出,在断奶后第0-14天,仔猪采食SBM 会产生超敏反应,引起肠道绒毛高度的降低和隐窝深度的增加,最终导致仔猪ADG 和ADFI 的下降。Sohn 等(1994)指出,含SBM日粮中赖氨酸Lys(第一限制性氨基酸)的低消化率,可能是导致仔猪生产性能较差的原因之一。Friesen 等(1993) 和Sohn 等(1994)报道指出,大豆的深加工蛋白来源,可提高早期断奶仔猪的生长性能。因此,人们在致力于研究使用SPC 来替代日粮中的SBM,以减少采食SBM 所产生的超敏反应对仔猪生产性能的影响。
Sohn 等(1994)报道指出,在断奶后第0-14 天,仔猪采食含SPC 的日粮较采食含SBM 的日粮有较好的ADG和ADFI。这一结果与Dietz 等(1988)和Geurin 等(1988)的结果相同,并且他们指出,SPC 可作为仔猪教槽料的蛋白质来源。Jones 等(1990)将SPC和SBM 的价值进行了比较。与采食含SBM 日粮处理相比,当日粮中SPC 的含量增加时,仔猪的ADG(P<0.11)和ADFI(P<0.09)的值有增加的趋势。在本研究中,试验1 的结果表明,与动物蛋白日粮处理和40%SBM 日粮处理相比,仔猪采食含SPC 的日粮表现出较差的生产性能。这一发现是没有预料到的,因为以前的研究报告指出,与SBM 日粮处理相比,仔猪采食含有SPC 的日粮可改善仔猪的生长(Li 等,1991;Sohn 等,1994)。同时,试验1的结果指出,动物蛋白日粮处理组和含40%SBM 日粮处理组的仔猪的ADFI 较含SPC 的日粮处理仔猪的ADFI 值高。然而,与其他日粮处理组相比,SPC(来源2)日粮处理仔猪的G:F 值较高。
在试验1 中动物蛋白日粮处理组中的动物蛋白包括:喷雾干燥血浆粉、血粉和鱼粉。喷雾干燥血浆粉和血粉已被证明是早期断奶仔猪有效的蛋白质来源 之 一(Hansen 等,1993;Kats 等,1994)。Stoner 等(1990)指出鲱鱼粉是断奶仔猪合适的蛋白质来源,但试验1 的结果并未证实动物蛋白日粮处理组仔猪的生产性能较40%SBM 日粮处理组仔猪好。
表7 SPC 的来源和添加水平对仔猪生产性能的影响(试验2)1
Friesen 等(1993)总结指出,在断奶后第0-14 天,仔猪日粮中SBM的添加量为22.5%时可避免仔猪ADG和G:F 等生产性能指标的下降。他的研究还指出,仔猪第一阶段的日粮必须包含一定量的豆粕,以实现第二阶段日粮的最佳饲料效率,因为仔猪需要适应大豆蛋白。在试验1 和试验2,日粮中含有40%的SBM 对断奶仔猪的生产性能没有影响。
大豆蛋白的深加工工艺会影响到SPC 的营养价值。Turlington 等(1990)报道指出,仔猪饲喂潮湿挤压生产的SPC 日粮较采食SBM 日粮有更好的生产性能。这一研究结果与Li 等(1991)的试验结果相一致。当SBM 使用在仔猪教槽料的配制中时,潮湿挤压工艺可提高SBM 的营养价值(Li 等,1991;Friesen 等,1993;Friesen 等(1993),研究比较了干燥和潮湿的挤压方式加工的SBM 对仔猪生产性能的影响时,发现潮湿挤压方式加工的SBM 更能提高仔猪的ADG 和G:F。与干燥挤压加工方式相比,潮湿挤压加工方式可使产品质量得到提高,因为在加工过程中可防止挤压温度过热,避免导致产品较低的消化率。
SPC(来源1)加工处理通过一个环光盘,这是一个封闭的系统,加热介质为蒸汽。该产品通过管状轴与空心充满蒸汽的同心圆移动,搅拌叶片将其搅拌并传送出去。这个系统的目的是为了驱走余下酒精湿气,并减少或消除抗营养因子。这种干燥过程将产生一定程度的热量,并且该过程可能产生类似于挤压加工的机械力。SPC(来源2)是经乙醇提取和潮湿挤压加工而成。与SPC(来源1)日粮处理相比,在试验2 中,SPC(来源2)日粮处理仔猪的生产性能较好。大豆加工的充足程度直接影响胰蛋白酶抑制剂值的大小。Hamerstrand 等(1981)测定得出,SBM,SPC 和挤压SPC 的胰蛋白酶抑制剂含量分别为4.0 mg/g,4.2 mg/g和2.0 mg/g。
在本研究中SPC 中胰蛋白酶抑制剂的含量未检测出,这表明热处理充分并足以使抗营养因子降低到可接受的水平。此外,在SPC 样本中未检测出脲酶活性。由于大豆及其制品中脲酶含量与胰蛋白酶抑制剂含量呈正相关关系,因此常以脲酶活性用来判断大豆的受热程度和估计胰蛋白酶抑制剂的活性(Araba 和Dale,1990)。作为对加工处理的进一步说明,在试验1 还检测了SBM、SPC(来源1)和SPC(来源2)的蛋白质溶解度。检测得出SBM、SPC(来源1)和SPC(来源2)的蛋白质溶解度分别为80.06%、58.86%和74.28%。当低于蛋白质溶解度70%表明加工过程过热(Araba 和Dale,1990),从而表明,SPC(来源1)日粮处理组仔猪生产性能较低的部分原因是SPC(来源1)在加工过程过热导致蛋白质溶解度降低。
试验4 对日粮的适口性进行了研究。研究表明,含40%SBM 的日粮较含28.6%SPC(来源2)的日粮有较好的适口性。因此在日粮配制中高含量达到SPC 可能存在一定的问题。
总之,我们的试验结果表明,与SPC(来源1)日粮处理组相比,SPC(来源2)日粮处理组断奶仔猪的生产性能更好。当允许断奶仔猪自主选择采食40%SBM 的日粮和28.6%SPC(来源2)的日粮时,断奶仔猪偏向于采食40%SBM 的日粮。因此,SBM 不能完全被SPC 所取代,同时避免对猪生长性能产生负面影响。断奶仔猪日粮中添加约14%~21%的SPC(来源2)可以提高仔猪的生产性能。
(略)