低蛋白质平衡氨基酸饲粮对生长猪生长性能、胴体品质及肠道健康的影响

张桂杰 鲁 宁 谯仕彦*

(1.宁夏大学农学院，银川 750021;2.中国农业大学动物科技学院，动物营养学国家重点实验室，北京 100193)

依据理想氨基酸模型平衡合成氨基酸的低蛋白质饲粮，在不影响生长猪生长性能的前提下，可显著降低养猪生产中氮排放［1］，已引起动物营养学家的广泛关注。猪需要一定水平的肠内营养物质，用于维持小肠黏膜的生长和黏膜蛋白质的合成［2］。对于断奶仔猪，低蛋白质平衡氨基酸饲粮能够补充肠内营养物质，维持肠道正常发育，保证饲粮中营养成分的消化吸收和断奶仔猪的正常生长［3］。

本实验室先前的研究结果表明，育肥猪采食低蛋白质平衡氨基酸饲粮能够获得与传统饲粮相近的胴体品质和肉品质［4］。长期采食蛋白质水平为3%，并且没有添加合成氨基酸的饲粮，会造成断奶仔猪回肠黏膜蛋白质合成百分率降低50%［5］;在平衡赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸的条件下，饲粮蛋白质水平降低4.2个百分点对断奶仔猪的回肠黏膜蛋白质含量、肠道形态和生长性能无显著影响［6］。目前，关于低蛋白质平衡氨基酸饲粮对生长猪胴体品质及肌肉品质的影响仍存在争议。另外，低蛋白质饲粮对猪肠道健康的影响，主要集中于断奶仔猪阶段，低蛋白质饲粮对生长猪肠道健康的影响鲜有报道。本试验以生长猪为研究对象，研究低蛋白质平衡氨基酸饲粮对生长猪生长性能、胴体品质、肌肉品质和肠道健康的影响，以期为低蛋白质饲粮在生产中的应用提供理论依据和参考。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验饲粮

本试验选用16头初始体重为(17.02±1.40)kg的健康“杜×长×大”三元杂交去势公猪。将所有生长猪按照完全随机区组原则分成2个组，正常蛋白质组(饲粮粗蛋白质水平为18%，标准回肠可消化赖氨酸含量为0.93%)和低蛋白质组(饲粮粗蛋白质水平为14%，标准回肠可消化赖氨酸含量为1.03%，按理想氨基酸模型平衡蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸及异亮氨酸)，每组8个重复，每个重复1头猪。

试验饲粮均以标准回肠可消化氨基酸为基础配制，正常蛋白质组各营养成分均满足或高于NRC(1998)［7］的推荐值;低蛋白质组平衡蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和异亮氨酸，以满足NRC(1998)［7］理想氨基酸模式。原料中玉米、豆粕和麦麸的粗蛋白质和氨基酸含量为实测值，试验饲粮组成及营养水平分别见表1和表2。试验开始前5 d为适应期，以保证生长猪能够充分适应粉状饲料。试验共进行39 d。

表1 试验饲粮组成(饲喂基础)Table 1 Composition of experimental diets(as－fed basis) %

1.2 饲养管理

试验于农业部饲料效价与安全监督检验测试中心(北京)畜禽试验基地进行，采用全封闭式猪舍。猪舍温度、通风强度和湿度自动化控制，舍温恒定为26℃。生长猪单笼饲养，猪笼体积为1.25 m×0.55 m×0.80 m，漏缝塑料地板，不锈钢可调式料槽，乳头式饮水器。试验采用粉料饲喂，自由采食和饮水，每日08:00和16:00各加料1次。按常规管理程序进行驱虫和免疫。

1.3 样品采集

在第39天早晨饲喂前对所有生长猪空腹采血和个体称重，在饲喂后2 h放血处死所有生长猪。剖开生长猪腹腔，取出小肠，去除淋巴结放平，整段小肠按17%、83%和100%分为3段，分别为十二指肠、空肠和回肠。在每段的中间采集15 cm肠段，生理盐水冲洗后，每条肠段前5 cm贮存于10%的中性福尔马林缓冲液中，测定绒毛高度、隐窝深度和绒毛宽度，并计算绒毛高度和隐窝深度的比值。每条肠段后10 cm用载玻片刮取黏膜，液氮冷冻后，－80℃冻存，以测定黏膜蛋白质含量。收集胃和空肠中段食糜，用于测定消化酶活性。最后按照常规屠宰方法去内脏、头、蹄和尾后测定生长猪的胴体品质和肌肉品质。

表2 试验饲粮营养水平(饲喂基础)Table 2 Nutrient levels of experimental diets(as－fed basis) %

1.4 检测指标与方法

1.4.1 饲粮成分

饲粮干物质、粗蛋白质、钙和总磷分别参照GB/T 6435—1986［10］、GB/T 6432—1994［11］、GB/T 6436—2002［12］和 GB/T 6437—2002［13］推荐方法测定。

饲粮样品分别在110℃下6 mol/L盐酸水解24 h和0℃下过甲酸氧化16 h后再经盐酸水解24 h后，使用氨基酸自动分析仪(日立L－8800，日本)测定15种氨基酸和含硫氨基酸含量;用4 mol/L氢氧化钠在110℃下水解22 h后，使用高效液相色谱仪(岛津LC－10 A，日本)测定色氨酸含量。

1.4.2 生长性能

分别于试验开始和结束时早晨空腹个体称重，以重复为单位记录耗料量，计算平均日增重、平均日采食量和料重比。

1.4.3 胴体品质

试验结束后，将生长猪放血处死，去掉内脏、头(沿耳根后缘及下颌上第1条自然横轴线切下)、蹄(断离腕关节)和尾(紧贴肛门切除尾根)，测量胴体品质指标。胴体品质指标包括:热胴体重、眼肌高和宽、第10肋背膘厚，计算屠宰率、眼肌面积、无脂瘦肉量和无脂瘦肉指数。胴体品质指标的测量及屠宰率、眼肌面积的计算方法参照《种猪生产性能测定规程》(NY/T 822—2004)［14］，无脂瘦肉量和无脂瘦肉指数的计算方法参照 NPPC(1991)［15］。

1.4.4 肌肉品质

屠宰生长猪后，在左半胴体倒数第3～4胸椎处向后取背最长肌20～30 cm，测定肌肉品质指标。参照《猪肌肉品质测定技术规范》(NY/T 821—2004)［16］操作测定 pH 和失水率(以滴水损失表示)。采用色差计(CHROMA METER CR－400型，日本)测定眼肌色差，其中L*表示亮度，a*表示红度，b*表示黄度，根据所测的L*、a*和b*值判断不同肉色的差别。

1.4.5 生长猪胃肠道消化酶活性测定

胃蛋白酶的活性采用胃蛋白酶测定试剂盒测定(南京迈迪特生物化学有限公司)。空肠淀粉酶活性采用淀粉酶测定试剂盒测定(南京迈迪特生物化学有限公司)。空肠脂肪酶活性采用脂肪酶测定试剂盒测定(南京迈迪特生物化学有限公司)。

1.4.6 肠绒毛形态分析和观察

肠段采用酒精脱水，二甲苯透明，石蜡包埋，切成6 μm切片，苏木精－伊红(HE)染色(苏木精染核，伊红染胞质)，然后在每个部位组织切片上选5个典型视野(绒毛完整、走向平直)，用真彩图像分析软件采集图像并量取绒毛高度、隐窝深度和绒毛宽度。

1.4.7 小肠黏膜蛋白质含量的测定

小肠黏膜蛋白质含量采用考马斯亮蓝蛋白测定试剂盒测定(南京迈迪特生物化学有限公司)，结果以每克黏膜中含有的黏膜蛋白质含量表示(mg/g)。

1.5 统计分析

试验数据用Excel 2003软件进行初步处理后，采用SAS 8.2软件的t检验进行统计分析，P＜0.05为差异显著，P＜0.01为差异极显著。

2 结果

2.1 低蛋白质平衡氨基酸饲粮对生长猪生长性能的影响

由表3可知，与正常蛋白质组相比，饲粮蛋白质水平降低4个百分点并平衡赖氨酸等6种必需氨基酸对生长猪平均日增重、平均日采食量和料重比的影响均不显著(P＞0.05)。

表3 低蛋白质平衡氨基酸饲粮对生长猪生长性能的影响Table 3 Effects of low protein diets balanced with amino acids on growth performance of growing pigs

2.2 低蛋白质平衡氨基酸饲粮对生长猪胴体品质和肌肉品质的影响

由表4可知，与正常蛋白质组相比，饲粮蛋白质水平降低4个百分点对生长猪的热胴体重、屠宰率和眼肌面积没有显著影响(P＞0.05);低蛋白质组生长猪的第10肋背膘厚较正常蛋白质组增加了20.37%，有增长趋势(P=0.10)。虽然饲粮处理对胴体无脂瘦肉指数和胴体无脂瘦肉增重无显著影响(P＞0.05)，但在绝对数值上正常蛋白质组较低蛋白质组分别高出6.42%和5.88%。在肌肉品质方面，肌肉pH(pH45min和pH24h)和滴水损失未受到饲粮蛋白质水平降低的影响(P＞0.05);但低蛋白质组的亮度值极显著高于正常蛋白质组(P＜0.01)，黄度值显著高于正常蛋白质组(P＜0.05)。

表4 低蛋白质平衡氨基酸饲粮对生长猪胴体品质和肌肉品质的影响Table 4 Effects of low protein diets balanced with amino acids on carcass characteristic and meat quality of growing pigs

2.3 低蛋白质平衡氨基酸饲粮对生长猪肠道绒毛形态的影响

由表5可知，与正常蛋白质组相比，饲粮蛋白质水平降低4个百分点对空肠绒毛高度和隐窝深度均无显著影响(P＞0.05)，但从绝对数值上来看，低蛋白质组与正常蛋白质组相比，空肠绒毛高度提高了12.05%，空肠隐窝深度降低了13.80%。低蛋白质组生长猪空肠绒毛高度与隐窝深度的比值与正常蛋白质组相比提高了26.92%，具有升高趋势(P=0.09)。降低饲粮蛋白质水平对十二指肠和回肠的绒毛高度、隐窝深度、绒毛宽度和绒毛高度与隐窝深度的比值无显著影响(P＞0.05)。

2.4 低蛋白质平衡氨基酸饲粮对生长猪小肠黏膜蛋白质含量和消化酶活性的影响

由表6可知，与正常蛋白质组相比，降低饲粮蛋白质水平对生长猪十二指肠黏膜蛋白质含量无显著影响(P＞0.05)，但空肠和回肠的黏膜蛋白质含量分别降低了16.15%(P=0.11)和12.18%(P=0.06)，有降低的趋势。饲粮蛋白质水平的下降对消化酶活性无显著影响(P＞0.05)。

3 讨论

生长猪饲粮蛋白质水平降低后，饲粮中限制性氨基酸的种类增多、限制性程度增大，而各种氨基酸与赖氨酸的平衡比值随着猪体重的增加而上升［17］。因此，在配制低蛋白质饲粮时，合成氨基酸的添加种类和数量十分重要。长期采食低蛋白质饲粮，动物氮代谢负担减轻，氨基酸代谢器官的活动强度亦随之发生变化［18］，是否会导致氨基酸的维持需要部分发生改变，进而造成氨基酸理想模式发生变化，不得而知。因此，低蛋白质饲粮条件下生长猪理想氨基酸模式有待于进一步的研究证实。Le Bellego等［19］的研究表明，在饲粮蛋白质水平降低3.9个百分点时，添加赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和异亮氨酸的低蛋白质饲粮能够提高27～64 kg生长猪的平均日增重。Figueroa等［20］发现在饲粮蛋白质水平降低5个百分点时，缬氨酸成为玉米－豆粕型饲粮中的第五限制性氨基酸，异亮氨酸或组氨酸为第六限制性氨基酸。本试验在降低4个百分点的低蛋白质饲粮中用合成氨基酸平衡了赖氨酸等6种必需氨基酸，生长猪的生长性能与正常蛋白质组相比差异不显著，本次试验是在实验室条件下开展的代谢试验，由于试验动物群体的限制，生长性能指标对于养猪实际生产仅作参考。

表5 低蛋白质平衡氨基酸饲粮对生长猪肠道绒毛形态的影响Table 5 Effects of low protein diets balanced with amino acids on intestinal villus morphology of growing pigs

表6 低蛋白质平衡氨基酸饲粮对生长猪小肠黏膜蛋白质含量和消化酶活性的影响Table 6 Effects of low protein diets balanced with amino acids on intestinal mucosal protein content and digestive enzyme activity of growing pigs

近年来，有大量文献研究了低蛋白质饲粮对猪胴体品质产生的影响，但得到的结果存在争论。Figueroa等［21］研究表明，降低饲粮蛋白质水平4.1个百分点并添加合成氨基酸会造成生长猪的平均背膘厚提高30.56%。但Kerr等［1］发现饲粮蛋白质水平降低4个百分点并不会引起猪胴体品质的变化。在本试验中，饲粮蛋白质水平降低4个百分点对生长猪的热胴体重、屠宰率、眼肌面积和第10肋背膘厚均无显著影响。低蛋白质饲粮造成的胴体品质问题可能还与猪的性别有关。Kerr等［22］指出去势公猪在采食添加合成氨基酸的低蛋白质饲粮后脂肪含量增加;Hinson等［23］报道饲粮蛋白质水平降低约3个百分点后，青年母猪的第10肋背膘厚增加，而去势公猪的第10肋背膘厚却未受到蛋白质水平变化的影响。猪的瘦肉生长速度受整个躯体生长速度及躯体瘦肉率的影响，是猪胴体沉积瘦肉组织(肌肉)的速度［7］。在本试验中，饲粮蛋白质水平降低4个百分点对生长猪的胴体无脂瘦肉增量无显著影响。

通过营养调控的手段改善猪肉品质是比较可行的方法［24］。在本试验中，降低饲粮蛋白质水平显著或极显著提高了生长猪背最长肌亮度值和黄度值，Goerl等［25］报道了相似的研究结果。亮度值表示色差仪测定的肌肉反射光的强度，脂肪含量较高则反光较强，Teye等［26］认为饲粮蛋白质水平降低时肌肉亮度值的升高与肌内脂肪含量的增加有关。本试验中生长猪的胴体无脂瘦肉指数在饲粮蛋白质水平降低后有降低的趋势，表明生长猪胴体脂肪含量有增加的趋势，与本试验亮度值提高的结果相吻合。

小肠是猪吸收营养物质的主要场所，肠绒毛高度与隐窝深度比值是评价小肠对营养物质吸收能力的一个十分重要的指标［27］。Guay等［3］的研究发现，将生长猪饲粮蛋白质水平降低3.3个百分点并添加合成氨基酸能够显著提高空肠绒毛高度与隐窝深度的比值。在本试验中，饲粮蛋白质水平的降低具有提高空肠绒毛高度与隐窝深度比值的趋势。

近年来，关于饲粮蛋白质水平对消化酶活性影响的报道主要集中在断奶仔猪方面。Yue等［6］发现将饲粮蛋白质水平降低4.2个百分点不影响空肠中的二糖酶活性;郝瑞荣等［28］也发现饲粮蛋白质水平降低4个百分点对胃、十二指肠和空肠内容物中酶的活性无显著影响。本试验的结果发现饲粮蛋白质水平降低4个百分点后胃蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性无显著变化。

4 结论

饲粮蛋白质水平降低4个百分点，标准回肠可消化赖氨酸含量为1.03%并按照理想氨基酸平衡模式平衡蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸和异亮氨酸，对17～44 kg生长猪生长性能、胴体品质和肌肉品质无显著影响，并且对生长猪肠道健康状况有改善趋势。

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