低氮日粮条件下生长猪标准回肠可消化异亮氨酸需要量研究

周相超，杨凤娟，霍应峰，曾祥芳*

（1.中国农业大学动物科学技术学院，动物营养学国家重点实验室，北京 100193；2.衡水京安集团有限公司，河北衡水 053000）

低氮日粮是指将日粮中粗蛋白（CP）水平在常规推荐标准的基础上降低2～4个百分点，添加适宜的合成氨基酸，以保持日粮中的必需氨基酸平衡、降低氮排放的一种日粮。低氮日粮既可减少蛋白质原料的使用以缓解我国饲用蛋白质资源的短缺，又是降低养猪业氮排放的主要技术途径。氨基酸平衡是配制低氮日粮的关键技术之一，并与日粮能量浓度和蛋白质水平降低的程度密切相关。通常认为，异亮氨酸（Ile）是以大麦、小麦、玉米和豆粕为猪日粮主要饲料原料的第三到第六限制性氨基酸。研究低氮日粮条件下Ile与赖氨酸（Lys）的适宜比例，对低氮日粮的理论认识和实际应用有重要意义。近年来，已开展了大量关于低氮日粮条件下氨基酸平衡模式的研究，主要集中在Lys、蛋氮酸（Met）、苏氨酸（Thr）和色氨酸（Trp）4种氨基酸上[1-4]，而对Ile需要量的研究报道很少。本试验用2个饲养试验探讨了生长猪低氮日粮中标准回肠可消化Ile（SID Ile）与标准回肠可消化Lys（SID Lys）的适宜比例，旨在确定低氮日粮条件下Ile的需要量。

1 材料与方法

1.1 试验设计和日粮 试验一研究了低氮日粮条件下20～50 kg和50～75 kg生长猪SID Lys的限制性水平，并以此设计试验二日粮的SID Lys水平。

试验一：选择初始体重为（21.48±0.50）kg的杜×长×大杂交猪108头，按体重相近和遗传基础相似的原则，随机分为3个处理组。试验一各阶段日粮组成及营养成分见表1。在20～50 kg阶段，对照组（即高氮日粮组），其日粮CP为18%，SID Lys为0.98%，2个低氮日粮组CP均为14%，其中低氮日粮高SID Lys组含0.98% SID Lys，低氮日粮低SID Lys组含0.90%SID Lys；在50～75 kg阶段，对照组CP为16.4%，SID Lys为0.85%，2个低氮日粮组的CP均为12.4%，其中低氮日粮高SID Lys组SID Lys为0.85%，低氮日粮低

SID Lys组SID Lys为0.78%。每个处理6个重复，每个重复6头猪，公、母各半，试验期68 d。 对照组CP水平参照我国《猪饲养标准》（2004）的推荐值，2个低氮日粮组CP水平在对照组基础上降低约4个百分点，各组日粮含硫氨基酸（SAA）、Thr、Trp、Ile和缬氨酸（Val）参照我国《猪饲养标准》（2004）推荐量和氨基酸平衡模式补充，其他养分均满足或超过推荐值。

表1 试验一日粮组成及营养成分（饲喂基础）

试验二：选择初始体重为（21.46±0.48）kg的杜×长×大三元杂交猪180头，按体重相近和遗传基础相似的原则，随机分为5个处理组。在20～50 kg阶段，各组日粮CP均为14%，SID Lys均为0.90%，SID Ile:SID Lys分别为 0.42、0.47、0.52、0.57、0.62；在50～75 kg阶段，各组日粮CP均为12.4%，SID Lys均为0.78%，SID Il:SID Lys分别为0.43、0.48、0.53、0.58、0.63。每个处理6个重复，每个重复6头猪，公、母各半，试验期68 d。日粮CP同试验一低氮日粮组，其相关氨基酸水平参照我国《猪饲养标准》（2004）。试验二中20～50、50～75 kg阶段的日粮组成及营养成分分别见表2和表3。

1.2 饲养管理 2个饲养试验均在湖南省岳阳屈原管理区正虹科技发展股份有限公司凤凰山种猪场进行。试验猪饲养在封闭式猪舍内，漏缝地面，通风良好。试验猪在同一栋猪舍内饲养，试验期间自由采食和饮水，按猪场常规程序进行消毒、驱虫和免疫。

1.3 检测指标

1.3.1 日粮成分 试验原料的CP、钙和总磷分别参照GB/T 6432-1994 饲料中粗蛋白测定方法、GB/T 6436-2002 饲料中钙的测定和GB/T 6437-2002 饲料中总磷的测定的规定测定。15种氨基酸按照GB/T 18246-2000 饲料中氨基酸的测定进行测定，样品在110℃下6 mol/L盐酸水解24 h后使用氨基酸自动分析仪（日立L-8900，日本）测定；SAA按照GB/T 15399-1994 饲料中含硫氨基酸测定方法——离子交换色谱法进行测定，样品在0℃下过甲酸氧化16 h，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；Trp按照GB/T 18246-2000 饲料中氨基酸的测定附录A方法测定，样品用4 mol/L氢氧化钠在110℃下水解22 h后，使用高效液相色谱仪（安捷伦1200，美国）测定。

1.3.2 生长性能 分别于每个饲养阶段的开始和结束时早晨空腹称重，以重复（栏）为单位记录耗料量，计算平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和耗料增重比（F:G）。

表2 试验二20～50kg阶段日粮组成及营养成分（饲喂基础）

1.4 统计分析 试验一、试验二的数据均用Excel软件进行初步处理，以试验重复为单位进行后续统计分析。试验一采用SAS 9.2中Mixed模型进行数据分析，使用Lsmeans语句进行多重比较，统计结果以P＜0.05时为差异显著。试验二采用SAS 9.2中GLM模型进行数据分析，利用线性和二次曲线多项式评估不同的SID Ile:SID Lys对猪生长性能的影响，处理间显著性判定水平为P＜0.05。依据AGD、ADFI和F:G数据，利用折线模型和曲线模型求出适宜的SID Ile:SID Lys[6]。

表3 试验二50～75 kg阶段的日粮组成及营养成分（饲喂基础）

2 结 果

2.1 2 0～75 kg生长猪的SID Lys限制性水平 由表4可知，在20～50、50～75 kg阶段，对照组、低氮日粮高SID Lys组和低氮日粮低SID Lys组的试验末重、ADG、ADFI均不显著（P＞0.05）；与对照组和低氮日粮高SID Lys组相比，低氮日粮低SID Lys组的F:G显著提高（P＜0.05）。结果表明，低氮日粮条件下，20～50、50～75 kg生长猪的SID Lys限制性水平分别为0.90%和0.78%。

2.2 低氮日粮条件下20～75 kg生长猪适宜的SID Ile:SID Lys 由表5可知，日粮SID Ile:SID Lys的提高对猪生长性能各指标均无显著性影响（线性和二次，P＞0.05），但有线性提高生长猪试验末重（P＞0.05）和线性降低F:G（P＞0.05）的趋势。以ADG（图1）为效应指标时，单斜率折线模型分析所得20～50 kg生长猪适宜的SID Ile:SID Lys为0.48。

图1 ADG与SID Ile:SID Lys的单斜率折线拟合图（20～50 kg）

由表6可知，随着日粮SID Ile:SID Lys的提高，试验末重显著提高（线性，P＜0.05），F:G显著降低（线性，P＜0.05），同时对ADG也有提高的趋势（线性，P=0.08）。以ADG（图2）和F:G（图3）为效应指标时，单斜率折线模型分析所得50～75 kg生长猪适宜的SID Ile:SID Lys分别为0.54和0.58，二次曲线模型分析所得适宜的SID Ile:SID Lys分别为0.56和0.58。结合单斜率折线和二次曲线模型，以生长性能为衡量指标，50～75 kg生长猪适宜的SID Ile:SID Lys为0.56。

表4 日粮不同CP和SID Lys水平对20～75 kg猪生长性能的影响

表5 日粮SID Ile:SID Lys对20～50 kg猪生长性能的影响

表6 日粮SID Ile:SID Lys对50～75 kg猪生长性能的影响

3 讨 论

降低日粮中CP含量，补充适宜比例的工业合成氨基酸，可以有效提高猪的氮素利用效率，节约经济成本，减少氮的排放。目前关于低氮日粮方面的研究表明，当日粮CP水平的降低幅度小于4个百分点并添加适当种类和数量的工业合成氨基酸后，猪的ADG、ADFI和F:G受影响较少甚至几乎不受影响。当日粮CP水平降低幅度超过4个百分点时，大部分研究结果表明，即使添加Lys、Met、Thr和Trp等氨基酸，猪的生长性能仍受到抑制[7-8]。Le Bellego等[9]研究表明，当日粮CP水平降低4.2%，即使添加Lys、Met、Thr、Trp、Val和Ile等6种必需氨基酸也会造成育肥猪生长性能下降。因此，本研究发现，20～75 kg生长猪日粮CP降低4个百分点并补充合成氨基酸时对猪的生长性能没有显著性影响。

图2 ADG与SID Ile:SID Lys的单斜率折线和二次曲线拟合图（50～75 kg）

Lys是常规玉米-豆粕型日粮的第一限制性氨基酸，是参与蛋白质合成的重要部分。近年来针对生长肥育猪低氮日粮下SID Lys需要量的研究较多。鲁宁[10]研究发现，在低氮日粮条件下，27～53 kg生长猪最适SID Lys含量为1.03%。Xie等[11]报道，低氮日粮条件下，70～100 kg去势公猪最佳SID Lys水平为0.75%，另外日粮SID Lys水平显著影响生长肥育猪的生长性能。Zhang等[12]报道，低氮日粮中SID Lys水平相对对照组下调11%左右时，20～50 kg生长猪的生长性能显著下降。这说明对于生长猪而言，日粮CP水平下降4个百分点补充合成氨基酸日粮不影响其生长性能，但是下调日粮Lys水平会导致生长性能显著下降。本试验一发现，低氮日粮中下调SID Lys水平显著提高了猪的F:G，一般而言必需氨基酸的需要量常被表述成该种氨基酸与Lys的比，Lys在日粮中应是位于所研究的氨基酸之后的第二限制性氨基酸，因此，根据试验一和二的结果，本研究估测20～50、50～75 kg猪适宜的SID Ile:SID Lys时SID Lys的限制性水平分别设为0.90%和0.78%。

随着低氮日粮的广泛应用和日粮CP水平的进一步降低，Ile在日粮中的限制性逐渐显现出来，但目前关于低氮日粮中Ile需要量研究很少，大多报道是在正常蛋白日粮基础上的需要量。NRC（2012）指出，正常蛋白日粮25～50、50～75 kg猪种适宜的SID Ile:Lys分别为0.52和0.53[13]。Matthews等[14]研究指出，对于25～50 kg生长肥育猪来说，适宜表观可消化Ile:Lys为0.55。

图3 F:G与SID Ile:SID Lys的单斜率折线和二次曲线拟合图（50～75 kg）

在氨基酸剂量评估试验中，折线模型和二次曲线模型是最常用的2个数学模型，因此，本研究通过采用剂量反应试验，并利用折线模型和二次曲线模型估测20～75 kg猪低氮日粮中适宜的SID Ile:SID Lys。试验二结果表示，以ADG为效应指标时，低氮日粮条件下20～50 kg猪适宜的SID Ile:SID Lys为0.48；结合ADG和F:G为效应指标时，低氮日粮中50～75 kg猪适宜的SID Ile:SID Lys为0.56。综合分析，低氮日粮条件下，对于20～75 kg生长猪而言，适宜的SID Ile:SID Lys为0.48～0.56，与Peak[15]指出瘦肉型猪SID Ile:SID Lys适宜范围为0.52～0.58的结果较为一致。

4 小 结

本研究在Lys为日粮第二限制性氨基酸的基础上，估测了生长猪适宜的SID Ile:SID Lys，以ADG为效应指标时，低氮日粮下20～50 kg猪适宜的SID Ile:SID Lys为0.48；结合ADG和F:G为效应指标时，低氮日粮下50～75 kg生长猪适宜的SID Ile:SID Lys为0.56。本研究结果为确定低氮日粮条件下猪Ile需要量以及确立最佳生长性能的氨基酸平衡模式提供了理论基础。

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