低蛋白日粮在仔猪生产中的应用

2019-01-10徐菊美范觉鑫江书忠肖淑华

猪业科学 2019年5期

徐菊美，范觉鑫，张颖，江书忠，肖淑华

（湖南九鼎动物营养研究院有限公司，湖南长沙 410007）

随着经济的快速发展，人们生活水平得到很大提高，中国已成为最大的猪肉消费大国，据统计，截止到2017年底，我国的生猪年存栏量约43 325万头，全年的出栏量达到了68 861万头，全年猪肉产量达5 340万吨。可见，猪肉已成为中国肉食品消费中必不可少的一部分。为满足中国消费者的需求，中国养猪业的发展已经朝着集约化、专业化、规模化方向迅速发展。中国蛋白质原料严重缺乏，需不断地进口大量的鱼粉、乳清粉、大豆等优质蛋白原料以满足养殖业的需求。我国养猪业特别是仔猪生产普遍使用的是玉米—豆粕型的高蛋白日粮，豆粕在仔猪日粮中的添加量仅次于玉米，导致对大豆的进口量逐年增加。2018年，豆粕价格猛涨，饲料价格受豆粕价格上下波动，使饲料行业又进入了一个新的瓶颈期。另外，畜牧业带来的环境污染问题也一直受到各方关注，自2014年以来，政府已经相继出台各项环保政策，给小型养殖户带来了巨大压力。那么，在蛋白原料日益匮乏和环境污染日益严重的情况下，如何扭转局势，在养殖行业中谋求一线生机？

目前，越来越多的研究表明，低蛋白氨基酸平衡日粮不仅可以提高氮的利用率，减少粪氮、尿氮的排泄量，还不影响猪的生长性能，但因氨基酸价格高而未在养殖行业普遍应用。如今，氨基酸的生产已走向工业化，单体氨基酸的价格也逐年降低，促使低蛋白平衡氨基酸技术在养猪生产上的应用成为可能，低蛋白日粮技术在养猪生产上的应用也成为必然趋势。

1 低蛋白日粮对仔猪生长性能的影响

目前，从我国仔猪养殖现状来看，仔猪日粮的粗蛋白含量一般都在18%以上，而仔猪对蛋白质的实际利用率较低，14日龄的哺乳仔猪对日粮中氮的利用率为70%，30日龄的断奶仔猪对日粮中的氮的利用率为40%～55%[1]。因此，在保证仔猪蛋白需求的前提下，减少仔猪饲粮中的蛋白水平并提高仔猪蛋白的利用效率可减少蛋白资源的浪费。研究表明，降低断奶仔猪蛋白水平2～4个百分点并额外添加赖氨酸、色氨酸、蛋氨酸和苏氨酸等限制性氨基酸不影响仔猪的生长性能[2]。色氨酸是继赖氨酸之后公认的猪第二或第三限制性氨基酸，在体液免疫和采食量调节中发挥重要的作用[3]。色氨酸缺乏可导致动物生长迟滞、采食量低下、抗逆力差、被毛粗乱等。苏氨酸主要参与体蛋白的组成，在日粮中添加一定的苏氨酸可促进采食量的提高，有利于体蛋白的沉积。

目前低蛋白平衡氨基酸技术在仔猪生产上的应用也越来越多，张云琦等[4]通过减少豆粕在断奶日粮中的使用量降低蛋白水平至17%，按赖氨酸：蛋+胱氨酸：苏氨酸：色氨酸：异亮氨酸=100:60:65:20:65比例添加氨基酸后，并不影响仔猪的日增重。Kerr等[5]把仔猪日粮蛋白水平从19%降低到15%，并平衡赖氨酸、苏氨酸和色氨酸不影响仔猪的生长性能。陈石桥等[6]在保育猪上进行研究，日粮在粗蛋白20% 以上时通过氨基酸平衡降低 2% 粗蛋白，结果不但不会影响保育猪的生长，还提高了饲料的利用率。刘卫东等[7]降低仔猪日粮蛋白水平2%，并平衡赖氨酸和苏氨酸至正常蛋白水平，结果不影响仔猪的生长性能。

谯仕彦等[8]在仔猪低蛋白日粮研究的小结中指出6.5～20 kg的仔猪，在低蛋白日粮中除额外补充赖氨酸、色氨酸、苏氨酸和蛋氨酸外，若继续降低蛋白水平（4%以上）还应额外补充缬氨酸或异亮氨酸。荆园园等[9]研究也发现，低蛋白日粮可降低缬氨酸，进而抑制猪的生长，其主要机制可能是缬氨酸可作为信号分子影响下丘脑食欲调节基因表达及通路活性，从而调节动物采食，影响仔猪生长[10]。郑溜丰等[11]减少断奶仔猪日粮中的蛋白至16.7%，并添加缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸至正常蛋白水平，发现可提高仔猪平均日增重、末重、采食量到正常水平。Le Bellego 等[2]降低蛋白5.5个百分点（从22.4%降到16.9%），平衡赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、色氨酸、异亮氨酸和缬氨酸对仔猪的生长无影响。

由此可见，按照猪的理想蛋白氨基酸模式来配制低蛋白日粮，只要其理想蛋白质或可消化氨基酸需要得到满足，猪的生产性能即可不受影响。

2 低蛋白日粮对仔猪肠道健康的影响

仔猪的肠道健康一直是仔猪营养中关注的重点，断奶腹泻严重影响了养猪业的健康发展。仔猪断奶后，消化功能发育不完善，胃酸分泌不足，断奶前主要依靠母乳中的乳糖发酵生成乳酸，仔猪断奶后，乳酸来源终止，加之盐酸分泌不足，胃内pH升高，使得病原微生物有机可趁，引发断奶腹泻。在我国现代仔猪生产中普遍使用的是以玉米—豆粕型为主的高蛋白日粮，豆粕中虽含有多种必需氨基酸，是仔猪丰富的蛋白来源，但大豆中的抗原蛋白（主要包括大豆球蛋白和β-伴球蛋白）可导致肠道过敏反应，引发腹泻，甚至死亡。且研究表明，过多的蛋白质摄入，可提高肠道的pH，导致大肠杆菌等致病菌大量繁殖。同时饲料中未消化吸收的蛋白进入肠道，更有利于以蛋白为发酵底物的大肠杆菌等菌群的增殖，发酵生成尸胺、腐胺和组胺等有害物质，刺激肠壁，引发仔猪肠道损伤和消化功能的紊乱，加剧仔猪腹泻。胡新旭等[12]也研究证明，仔猪的腹泻率随日粮蛋白水平的升高而升高。因此，改善饲料结构尤其是降低蛋白水平可有效维护仔猪的肠道健康。

董国忠等[13]减少豆粕的用量以降低蛋白水平，结果发现显著改善了仔猪的腹泻情况。Heo等[14]降低仔猪日粮的蛋白水平并平衡各氨基酸至正常水平，可显著降低仔猪感染大肠杆菌的风险。张云琦等[4]降低断奶仔猪日粮蛋白水平3%，并额外补充限制性氨基酸，结果发现可显著降低仔猪的腹泻率。低蛋白日粮可缓解仔猪腹泻主要的原因可能是低蛋白平衡氨基酸日粮增加了氮的利用效率，减少了有毒有害物质在肠道中的产生，有利于维持肠道形态的完整，保护肠道健康。Ren等[15]仅降低断奶仔猪4%的蛋白而不额外补充限制性氨基酸发现断奶仔猪小肠绒毛高度显著降低，而补充各限制性氨基酸后与正常蛋白水平相比，小肠绒毛未受影响。另外，在低蛋白日粮中添加各限制性氨基酸还可增强机体免疫机能，Wang X等[16]报道，断奶仔猪日粮添加苏氨酸可显著增加血清中IgG 浓度；而在母猪日粮中添加苏氨酸，可通过提高母猪乳汁中IgG的浓度，进而增强仔猪的免疫能力[17]。

由此可见，降低仔猪日粮中的蛋白水平，不仅可以避免饲料中的植物性蛋白对肠道的损伤，抑制肠道中有害微生物的增殖，减少有毒有害物质对肠道的损伤，还能增强仔猪的免疫力，防止病原菌的侵害。

3 低蛋白日粮对氮排放的影响

随着养殖业的迅速发展，氮污染已成为目前养猪生产中最大的污染源，氮排放居世界之首，据调查显示，我国80%的氮排放均来自于畜禽的粪尿和化肥的施用。粪尿中的含氮废弃物的浓度主要取决于氨基酸在肠道中脱氨基速度和菌体蛋白合成速度之间的平衡[18]。可见，通过控制猪氮的采食量和提高氮在猪体内的吸收和利用率，可大大降低氮的排放，进而从根本上解决氮对环境的污染问题。

任继明等[19]在断奶仔猪的低蛋白研究中发现，相比于对照组，低蛋白组粪氮含量下降9.2%，氨气浓度也显著下降。岳隆耀[20]等也同样发现，在仔猪低蛋白日粮的基础上补充单体氨基酸不影响仔猪的生长性能，还显著增加氮的利用率，降低氮排放。

研究表明，氮素在机体的消化、吸收、代谢不是一个独立的过程。能源物质的补充有利于机体对氮素的沉积。碳水化合物的代谢产物葡萄糖和蛋白质的水解产物氨基酸均是消化道代谢的主要能源物质，碳水化合物的代谢速率与肠道氮素利用速率存在着必然的联系。降低饲料中的蛋白水平，并补充限制性氨基酸可能与饲料中的碳水化合物降解速率达到同步，在一定程度上提高了蛋白质的利用效率，从而减少含氮废弃物的排放。