妊娠母猪和哺乳母猪氨基酸模型的研究进展

■高 环 赖玉娇 刘 影 王春平 李新华 郭志敏 张海燕

（1.亚太兴牧（北京）科技有限公司，北京 100193；2.国家饲料工程技术研究中心，北京 100193）

氨基酸营养对母猪的繁殖性能有很重要的影响。氨基酸含量不足容易导致母猪繁殖力下降，不能达到母猪最优的生产成绩；氨基酸过量会导致尿素等其他代谢产物过多。必需氨基酸之间及必需氨基酸和非必需氨基酸之间的精确比例能够确保猪对其利用率达到100%，并发挥最大经济效益的模型即所谓的“理想氨基酸模型”。

目前，关于非必需氨基酸的理论受到了质疑。非必需氨基酸是指体内能够合成的氨基酸，但机体能够合成不代表有足够的合成能力，精氨酸、谷氨酰胺就是典型代表，应激时期猪体内合成精氨酸和谷氨酰胺的量不能够满足自身所需，此时需要在饲粮中额外添加。日粮中添加1%精氨酸能够有效改善母猪的繁殖性能；1%谷氨酰胺能够提高哺乳母猪泌乳产量(van Milgen J等,2015;Wu G等，2011)。氨基酸模型不能仅仅考虑所谓必需氨基酸之间及必需氨基酸与非必需氨基酸的比例，同时也要针对畜禽特殊的生理时期额外添加所需氨基酸，包括不能满足机体需要的非必需氨基酸。

1 氨基酸对母猪饲养管理的影响

1.1 氨基酸对妊娠母猪饲养管理的影响

妊娠母猪的饲养管理目标是在考虑成本的前提下尽可能多地提高产仔数并完善乳腺发育。母猪的健康是保证仔猪健康的前提，母猪的窝仔数、仔猪初生重及健康状况直接影响经济效益，而氨基酸含量的确定是影响母猪繁殖力和使用寿命的关键因素。氨基酸对母猪妊娠及繁殖的整个过程均有影响，特别是妊娠76～110 d左右，此阶段是妊娠母猪乳腺发育的关键时期，对仔猪的初生重有着至关重要的影响（Sung Woo Kim等，2014），妊娠后期合理限饲有利于缓解难产问题，但过度限饲易导致母猪蛋白质摄入不足，会导致胎儿宫内生长受限，肌肉发育不完全，不利于仔猪的生长发育（M.H.Perruchot等，2015），所以限饲期间应当适量提高氨基酸含量，弥补蛋白质摄入不足的问题，利于母猪及仔猪的健康生长。

影响仔猪的出生及出生后健康状况的因素众多，如妊娠子宫的空间、排卵率、胎盘对营养物质的运输效率、胎儿和母体系统之间的通信以及妊娠期营养状况等。其中，母猪的营养状况影响胎儿胎盘的发育，生产实践中特别要注意生殖周期的几个重要阶段，包括仔猪断奶后到发情之间、妊娠早期和妊娠晚期。为妊娠母猪提供氨基酸（如L-精氨酸、L-脯氨酸和甘氨酸等）可以调节其繁殖力，进而改善仔猪出生体重等指标在生产中取得一些研究进展(Yuan T L等，2015)。此外，奶中含量丰富的谷氨酰胺和天冬氨酸是主要的含氮支链氨基酸，为哺乳母猪乳腺组织的代谢提供了生化基础(Peng Li等，2009)。

1.2 氨基酸对哺乳母猪饲养管理的影响

哺乳母猪的饲养管理目标主要是提高母猪泌乳量的同时控制其体重增长过度，在仔猪断奶后能按时发情排卵，提高利用年限。仔猪的健康和生长完全依赖于母猪的奶量和乳成分，氨基酸不仅能构成蛋白质，也是泌乳产生的关键代谢途径，需要特别指出的是精氨酸是生成一氧化氮（具有血管扩张功能因子）和多胺（蛋白质合成的关键调节因子）的前提物质，补充适量精氨酸能促进血管发育进而完善乳腺组织的发育，提高哺乳母猪的哺乳性能（Sung Woo Kim等，2009）。还有研究表明，哺乳期补充精氨酸能够有效提高母猪产仔数和仔猪出生窝重，并促进胎儿肌纤维的完善以利于其生长（Bérard J等，2010），还可以提高泌乳母猪血清中部分氨基酸浓度、改善泌乳母猪的新陈代谢和免疫机能，在提高仔猪生长性能同时缩短了母猪断奶后的发情间隔。

母猪哺乳阶段受到诸多因素的影响，如基因、猪群环境、胎龄、哺乳阶段、养殖设施、采食量、饲料品质和组成、水供应以及健康状况等方面，因此无法精确确定氨基酸模型。但根据养殖管理过程中的经验总结出影响哺乳母猪氨基酸需要量的因素主要包括：自由采食量和体组织动员。自由采食量和体组织动员情况对确定饲粮中能量和氨基酸的水平有影响，饲养人员应根据不同饲料配方以及生产实践情况的具体情况对第一、第二和第三限制性氨基酸进行调整。前两胎母猪在哺乳期的自由采食量相对较低而体组织动员相对较高，此阶段对苏氨酸的相对需要量比三胎以上母猪更高，尽管赖氨酸仍是小母猪的第一限制性氨基酸，因此苏氨酸与赖氨酸比率应更高；根据不同情况，前两胎小母猪饲粮中的消化能和赖氨酸水平比3胎以上老母猪高5%～10%比较合适（冯占雨等，2012）。

此外，哺乳期母猪的饲养和体况对仔猪的存活、泌乳性能和仔猪的生长情况有重要影响(Hansen A V等，2012)，补充必需氨基酸的低蛋白日粮可在高温高湿季节提高泌乳母猪的采食量(B.A.N.Silva,等，2009)。提高乳腺的运输效率的原因可能与增加赖氨酸降低血浆浓度有关，还与乳腺细胞中阳离子和转运支链氨基酸之间的竞争机制有关（R.Manjarin等，2011）。

某些中性氨基酸也能够影响泌乳能力，例如母猪哺乳期的第二周对乳汁的需求量已经超过母猪产奶的能力，此时亮氨酸和异亮氨酸等中性氨基酸会影响乳蛋白的合成(王珊珊等，2015)。

2 妊娠母猪的氨基酸模型

研究妊娠母猪的理想蛋白质模式需要考虑多方面的影响因素，除母体自身生长所需氨基酸外，还应考虑乳腺发育以及胎儿健康生长需要的氨基酸，以上三方面都会改变妊娠母猪的氨基酸模型的组成。妊娠期每个阶段所需蛋白质含量不同，妊娠后期的CP含量由初期的14%～15%上升至16%～17%，某些氨基酸的需求量也随之增加。为满足妊娠期间机体营养需求的变化，应该在妊娠后期饲粮中增加第一限制性氨基酸——赖氨酸的含量（蒋亚东等，2015），且通常计算氨基酸模型也以赖氨酸含量作为参照。有研究表明，为满足动物机体的营养需要，妊娠后期赖氨酸的需要量有所提高；（长×大）二元杂交母猪妊娠前期（24～25 d）和妊娠后期（86～110 d）的赖氨酸需求分别为9.4 g/d和17.4 g/d，且提高赖氨酸添加量对保持整个妊娠期能量平衡也是非常必要的（Samuel R S等，2012）。NRC(2012)将妊娠母猪分为怀孕90 d以前和怀孕90 d以后，并按照不同胎次分别制定了氨基酸模型，例如首次怀孕的母猪在怀孕前期的氨基酸需要量为：标准回肠可消化赖氨酸∶可消化缬氨酸∶可消化苏氨酸∶可消化含硫氨基酸∶可消化色氨酸=100∶71∶71∶65∶17。 Strathe AV(2015)等使用蒙特卡罗模拟技术模拟1 000头母猪重复100次试验，其结果表明，低产、中产及高产母猪标准回肠消化率（SID）蛋白质和赖氨酸需求分别为623 g/d(CV=2.5%)、45.1 g/d（CV=4.8%）；765 g/d（CV=4.9%）、54.7 g/d（CV=7%）和996 g/d（CV=8.5%）、70.8 g/d（CV=9.6%）。以上研究还指出蛋白质和赖氨酸在第一周时需求量最低，第三周需求量最高，第二周和第四周需求量处于中间状态。这个模型考虑了哺乳期母猪的组间变化，对于开发新的蛋白质及氨基酸添加量的饲喂方案很有价值。

怀孕母猪在限饲期间，提高蛋白质的利用效率显得极为重要，S.W.Kim在母猪哺乳前期进行了一系列的研究，探讨理想AA比例对胎儿生长、妊娠母猪的乳腺和组织发育状况、哺乳母猪的乳腺和组织状况等几方面的影响。采集97头妊娠母猪及其胎儿和174头泌乳母猪和哺乳仔猪的胎儿组织、乳腺组织和母体组织用于氨基酸成分分析。研究结果建议每天真回肠可消化赖氨酸分别为5.57 g和8.78 g，怀孕0～60 d和60～114 d氨基酸模型如下：赖氨酸∶苏氨酸∶缬氨酸∶亮氨酸比例分别为100∶79∶65∶88和100∶71∶66∶95。哺乳母猪的氨基酸要求和理想的比例是动态变化的，这取决于母体组织，这与饲料摄入量和产奶量所需蛋白质的含量有关。调整得出怀孕0～60 d和60～114 d氨基酸模型为：苏氨酸∶赖氨酸∶缬氨酸∶亮氨酸比例为100∶59∶77∶115和100∶69∶78∶123（S.W.Kim等，2009）。

在确定初产母猪妊娠期日粮中最佳标准回肠可消化赖氨酸水平试验中，选取150头初始重为（149.9±3.1）kg的（长×大）二元杂交母猪，分析表明，初产母猪最优的SID赖氨酸水平分别为0.70%和0.69%（Shi M等，2015）。补充赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、异亮氨酸和缬氨酸等氨基酸的前提下，降低饲料中1%～2%蛋白质的氨基酸平衡饲粮，对哺乳母猪采食量、哺乳母猪的体重损失、仔猪断奶窝增重影响不显著，可以提高哺乳母猪对CP、EE、OM的消化率（Gao K等，2012）。“模型预测法”是指用于补充肠道、皮肤和毛氨基酸损失的回肠标准氨基酸摄入量中，吸收后无效的部分被假设为机体基础蛋白质周转的氨基酸损失。在能量和营养成分供给适宜且氮沉积为零的情况下，用于猪维持氨基酸等需要直接被用于机体生理过程的氨基酸需要量。NRC（2012）妊娠阶段用于维持的回肠标准可消化氨基酸需要量及最佳的氨基酸与赖氨酸的比值见表1（印遇龙等，2014）。

表1 妊娠阶段用于维持的回肠标准可消化氨基酸需要量及最佳的氨基酸与赖氨酸比值

3 哺乳母猪的氨基酸模型

哺乳母猪的氨基酸模型的建立应该考虑哺乳期母猪的营养是否能够满足母体和仔猪的营养需要，以及对母猪使用年限、泌乳量的增加以及乳腺组织的生长的影响。NRC(2012)将哺乳时期按照产仔后体重及窝产仔数、仔猪初生重及数量等因素分别制定了氨基酸模型。例如产后体重为175 kg，窝产子数11头，仔猪平均日增重为190 g的状况下制定其氨基酸需要量为：可消化赖氨酸∶可消化缬氨酸∶可消化苏氨酸∶可消化含硫氨基酸∶可消化色氨酸=100∶85∶63∶52∶19。Dourmad（2007）等采用数学模型建立了泌乳母猪理想氨基酸模型,即可消化赖氨酸∶可消化缬氨酸∶可消化苏氨酸∶可消化含硫氨基酸∶可消化色氨酸的值为100∶85∶66∶60∶19。在此理想氨基酸模型下,泌乳母猪赖氨酸摄入量为59 g/d(饲粮赖氨酸水平为1.0%)时,能够获得最高的氨基酸利用率和最好的生产性能，饲粮氨基酸水平显著影响泌乳母猪背膘厚损失和仔猪生产性能，且对泌乳母猪血浆氨基酸浓度、乳汁氨基酸浓度、泌乳母猪血浆肌酸酐浓度有影响（杜敏清等，2010）。

低蛋白日粮是以理想氨基酸模型为基础发展而来的。日粮CP含量从17.5%降低到13.5%且补充缺乏AA，不影响仔猪的日增重、AA转运以及乳蛋白基因的表达，并且能够增加乳腺的运输效率。董志岩（2013）等研究结果表明：日粮蛋白质水平对母猪泌乳期日均采食量、体重损失、断奶后发情间隔、仔猪哺乳期窝增重和平均日增重，以及血清和乳汁游离氨基酸含量的影响不显著(P＞0.05)；15% 蛋白组和16%蛋白组血清尿素氮含量显著低于18%蛋白组(P＜0.05)。NRC(2012）根据“模型预测法”也预测了泌乳阶段用于维持的回肠标准可消化氨基酸需要量及最佳的氨基酸与赖氨酸等比值，结果见表2。

表2 泌乳阶段用于维持的回肠标准可消化氨基酸需要量及最佳的氨基酸与赖氨酸比值

4 小结

氨基酸模型的建立能够降低蛋白质的添加量，降低饲料成本，在实际生产中具有重大意义，但该模型仍需进一步摸索，生产中应根据实际情况调节不同氨基酸的比例，得到适合母猪当前状况的“理想氨基酸模型”。特别是在母猪怀孕阶段，每一个时期需要的氨基酸含量是动态变化的；而哺乳期受到母猪和仔猪等不定因素的影响，母体所需氨基酸含量不同，确保氨基酸模型的准确及稳定性一定要保证饲料原料的营养价值的准确性，因此氨基酸模型还有待进一步完善。