低蛋白日粮在家禽养殖中的研究进展

■禚建树 吕尊周 安 沙 王正国 朱玉涛 燕 磊

（新希望六和股份有限公司，北京100102）

蛋白质是动物生长发育的重要营养物质之一，是动物营养的关键组成部分[1-2]，具有生物催化[3]、氧气运输[4]、肌肉运动[5]以及激素调节[6]等重要的生理功能。畜禽体蛋白是通过日粮中的粗蛋白质转化而来的，包括氨基酸、多肽以及酰胺等含氮化合物，饲料中的蛋白质通过蛋白酶的分解形成必需氨基酸和非必需氨基酸，然后通过肠道被动物吸收利用[7]，因此，畜禽日粮中蛋白质水平的高低是影响动物生长发育的重要因素。

近年来，随着家禽养殖中对氮排泄量的要求愈加严格，为节能减排，降低养殖成本，低蛋白日粮在家禽养殖已经得到越来越广泛的应用，本文结合国内外关于低蛋白日粮在家禽养殖中应用的文章，就低蛋白日粮及低蛋白平衡氨基酸日粮对家禽各项生产性能指标，以及抗应激能力等的影响进行了综述，以期为低蛋白日粮在家禽生产中的应用提供参考。

1 低蛋白日粮在家禽养殖中的研究进展

1.1 低蛋白日粮对家禽生产性能影响

随着日粮中蛋白质含量的下降，虽然每千克禽肉的增重成本减少，但家禽的体重明显下降[8]，而早在1990 年，火鸡上的研究结果显示，日粮中蛋白质水平的减少会使体重及腹脂含量严重降低[9]。Kamran Z等[10]研究发现，低蛋白营养水平肉鸡的体增重在育雏期（CP 20%）、育成期（CP 19%）和育肥期（CP 17%）三个阶段分别下降5.8%、9.0%和13.3%，而日粮采食量分别上升了0.9%、10.9%和2.0%，在肉鸡的整个生长期内，低蛋白日粮的蛋白质效率和能量效率与高蛋白日粮相比分别下降了9.6%和9.7%，但对于胴体重、胸肌重及腿重等屠宰性能指标无影响。Laudadio V等[11]通过设计22.5%、20.5%以及18.5%三种不同水平的蛋白质日粮后发现，22.5%的日粮蛋白能够使肉鸡的胸肌重及腿重明显高于其他两组，与18.5%的低蛋白组相比，20.5%蛋白含量能够增高肉鸡十二指肠及回肠绒毛高度。此外，低蛋白日粮还会对家禽的激素分泌和细胞DNA 等产生不利影响，胰岛素样生长因子-1（IGF-1）[12]是动物体内重要的活性蛋白多肽物质，具有促进生长、骨骼生成和细胞分化等作用，对家禽的生长发育及骨骼健全至关重要，近年的研究表明，家禽血浆中IGF-1 的浓度与日粮中蛋白质水平之间呈正比关系，家禽血浆中IGF-1浓度随日粮蛋白质水平的降低而下降[13-15]。Rosebrough R W 等[13]研究表明，随着日粮中蛋白质水平从15%提高至20%，肉鸡血浆中的甲状腺素（T4）由6.8 ng/ml 上升到10.9 ng/ml，三碘甲状腺素（T3）由2.1 ng/ml 降低至1.4 ng/ml，T3、T4浓度的改变会对肉鸡脂肪的沉积造成影响。Awad W A 等[16]研究表明，在低蛋白营养条件下，脱氧雪腐镰刀菌烯醇也称呕吐毒素（DON）导致肉鸡淋巴细胞的DNA 损伤增加46.8%，虽然在补充百霉清（Mycofix select）后有所缓解，但仅使DNA 损伤率降低10.8%。低蛋白日粮对家禽的繁殖性能也会造成不利影响，Lopez G 等[17]研究发现，蛋白质水平为9%和11%的低蛋白日粮会使蛋重及破壳雏鸡的体重显著降低。

1.2 合理降低日粮蛋白质水平的途径

家禽生产性能的优劣与日粮中蛋白质水平的高低密切相关，家禽日粮中蛋白质水平过高或者过低均会影响其正常的生长发育[18]，而结合家禽的生长阶段及日粮蛋白来源等多种因素合理调配日粮中蛋白质水平，可以在保证家禽正常生产性能的前提下节能减排降低成本[19-20]。Santos G C D 等[21]研究发现，饲喂16%的低蛋白日粮可以显著降低鹌鹑的氮排泄量。Ohguchi H 等[19]研究发现，从2 周龄开始，将鹌鹑日粮中的蛋白质含量降低4%可使其产蛋量不变的前提下减排15%。Minoguchi N等[22]研究发现，21周龄后可以将产蛋期鹌鹑日粮中蛋白质含量由24%降低到20%，使氮排泄量下降28%而不影响养殖利润。Wen Z G等[23]研究发现，粗蛋白质的添加量降低2%，可以使鹌鹑的生产性能不受影响的前提下，大范围地减少成本和降低污染。Jahanian R 等[24]研究发现，育雏期的日本鹌鹑对日粮中蛋白质需求量为26%，此后可降低至24%，而棕色鹌鹑仅在育成期对日粮蛋白水平要求较高，达到24%，其余时期均可饲喂22%的低蛋白日粮。在肉鸡试验中，Atasoy F等[25]研究发现，雄性肉鸡在11～31日龄时，将饲料中蛋白质水平由21.80%下调至20.20%后，与对照组相似，肉品质与成活率也无显著差异。Sharifi M R等[26]研究表明，在肉鸡5～21日龄及22～42 日龄分别将日粮蛋白水平由23%、20%降至20%、17%后，其体内血清尿酸（UA）浓度降低28.4%，一氧化氮（NO）浓度降低36.5%，有利于肉鸡的生长发育。在肉鸭上的研究表明，日粮蛋白质含量不低于12.4%时，即可维持肉鸭生产性能的正常[27]。而在产蛋鸭中，20 周龄的母鸭日粮蛋白质水平只要不低于12%，便不会对产蛋鸭的采食量、体重和初产年龄产生不良影响[28]。在白鹅中，15%的低蛋白日粮仍能满足正常的繁殖性能[29]。鉴于此，根据不同家禽各生长阶段相应的特点，按阶段降低日粮蛋白水平，是一种高效低氮的营养方式。

使用高效的蛋白质原料也是合理降低日粮蛋白水平的有效途径，例如以鱼粉为主要蛋白来源的肉鸡，回肠与盲肠产气荚膜梭菌数随蛋白质含量的降低而减少，改善肠道微环境，大豆浓缩蛋白则无此作用[20]。而Beski等[30]研究发现，日粮中加工大豆蛋白（PSP）水平的升高，可以显著改善肉鸡的体增重及肠道绒毛面积。除此之外，低蛋白日粮也可以作为家禽品系选育的有效手段[31]。

2 家禽低蛋白日粮中补充合成氨基酸

越来越多的研究表明，降低家禽日粮蛋白质水平的同时补充合成氨基酸是保证生产性能不受影响的前提下节能减排的重要手段。有试验发现，在15.3%的低蛋白营养条件下为肉鸡补充非必需氨基酸可使料重比等指标达到正常日粮的水平[32]，单一或复合氨基酸的补充对低蛋白营养家禽的生产性能存在有利影响，单独添加甘氨酸（Gly）能够有效改善低蛋白营养水平下肉鸡的生产性能指标[33]。蛋白水平为16%的低蛋白日粮中补充0.672%的异亮氨酸（Ile）能够使鹌鹑在正常生产性能的前提下显著降低排泄物中氮的含量[21]。Ospina-Rojas I C 等[34]研究发现，亮氨酸（Leu）能够增加肉鸡胸大肌纤维直径，提高胸肌比率，缬氨酸（Val）能够提高鸡腿重，并且在蛋白质水平为16%的低蛋白日粮中，Leu与Val的最适添加量分别为1.2%和0.82%。而Ratriyanto A 等[35]通过不同浓度粗蛋白的日粮饲喂鹌鹑后发现，低蛋白条件下，0.12%的蛋氨酸（Met）添加量能够促进产蛋量提高12.2%，促进饲料效率提高2.71%。甘氨酸（Gly）+丝氨酸（Ser）复合物可以有效缓解低蛋白日粮肉鸡因接种球虫疫苗引发的免疫应激反应[36]。此外，Vasconcellos C H F等[37]研究表明，随着肉鸡低蛋白日粮中Gly+Ser 总体水平的升高，肉鸡的体增重也随之上升，并且在19%的低蛋白日粮中补充浓度为2.42%的Gly+Ser 复合氨基酸，能够使肉鸡的各项生产性能指标达到与23%高蛋白日粮组相近的水平。而同时补充苏氨酸（Thr）+Val+色氨酸（Trp）三种氨基酸的低蛋白日粮可显著改善鹌鹑因蛋白质营养不足引发的生产性能及繁殖性能下降的现象[38]。Ospina-Rojas I C 等[39]还发现，添加Val+Ile+Arg+Gly 复合氨基酸可以使肉鸡的生产性能不受日粮蛋白质水平下降的影响。在复合氨基酸中，各氨基酸的添加比例之间的差异也会对低蛋白营养肉鸡的各项指标产生不同程度的促进作用，如Gly+Ser 与赖氨酸（Lys）之间的比例，研究表明，当肉鸡低蛋白日粮中所补充的(Gly+Ser)∶Lys 的比值不低于1.37时，才能够保证肉鸡的各项生产性能指标不受蛋白质水平下降的影响[40]。氨基酸添加剂的补充除了能够改善低蛋白营养条件下家禽的生产性能之外，还可以显著提高鸡肉品质，鸡肉的嫩度是反应肉品质的关键因素，剪切力是反应肌肉韧性的重要指标，也是评价鸡肉嫩度的重要因素，剪切力越小，鸡肉嫩度越高，对肉品质的提高就会越大[41]。Kobayashi H 等[42]研究发现，在低蛋白日粮中补充必需氨基酸，能够使肉鸡胸大肌的剪切力与对照组相比减少47%，从而促进鸡肉嫩度的上升，显著改善鸡肉品质，但是只降低日粮中蛋白质含量并不会对胸大肌的剪切力产生显著影响。

低蛋白日粮中补充氨基酸添加剂能够有效改善肉鸡的生产性能，但并不代表任意氨基酸的添加均能促进肉鸡生产性能的提高，有研究表明，无论在低蛋白日粮中蛋氨酸的添加量是多少，都无法改善家禽体重显著下降和料重比显著升高的情况[43-44]。而Iyayi E等[45]对赖氨酸或蛋氨酸在低蛋白条件下，肉鸡生产性能的变化情况进行了深入研究后发现，补充蛋氨酸或者赖氨酸并不能改善肉鸡体增重和采食量等指标的上升。由此可知，选择合适的日粮氨基酸添加剂种类是保证家禽饲养过程中不受蛋白水平降低影响的关键因素。

3 家禽低蛋白日粮与环境因素相结合

家禽对蛋白质的需求量与许多因素密切相关，如环境温度的高低、光照时间的长短、抗氧化剂的补充以及酶制剂的添加等，充分结合各因素的影响，合理使用低蛋白日粮反而能够有效降低生产成本，提高家禽的生产性能。

3.1 低蛋白日粮与热应激

在我国南方各地，高温天气往往持续时间较长，易引起家禽的热应激反应，导致家禽生产性能下降和死亡率上升明显，给集约化家禽养殖造成不可估量的损失，而目前国内外的研究显示，长期的热应激现象会使肉鸡机体对蛋白质的分解及合成蛋白质的能力降低，并且蛋白质合成所降低的程度更为严重，肉鸡的蛋白质沉积量降低[46]。因此在热应激条件下，高蛋白日粮并不会显著改善蛋白质合成的效率，也不能有效恢复因热应激而受损的蛋白质合成[46]。Ghasemi H等[47]研究发现，在热应激条件下，将日粮蛋白质水平降低至正常日粮的85%、70%时，对肉鸡的生产性能，以及胸肉重、鸡腿重等屠宰性能和抗病力均无不良影响，并且与对照组相比，死亡率和热应激引起的炎症反应显著降低，但若继续降低日粮蛋白质水平，则会使以上各指标显著下降，影响肉鸡的正常生长发育。Laudadio V 等[48]通过22.5%、20.5%以及18.5%的三种蛋白浓度的日粮发现，18.5%的低蛋白日粮能够使肉鸡体内的肠道菌群数（TAM）以及大肠杆菌数（ECC）显著降低，维持良好的肠道微生态，并且不会对肉鸡的生产性能产生不良影响，在湿热应激条件下（33 ℃高温和70%相对湿度），18.5%的低蛋白能够促进肉鸡粪便中微生态的平衡，降低湿热环境对肉鸡生产性能的影响[48]。热应激条件下肉鸡生长发育的不同阶段使用低蛋白平衡氨基酸日粮会对生产性能产生影响，Awad E 等[49]研究表明，在循环热应激条件下，1～22日龄使用17.3%的低蛋白平衡氨基酸（Gly）日粮，22～42日龄使用19.5%的正常蛋白日粮，能够提使肉鸡的体增重提高2.7%，料重比降低0.03，在正常环境下，正常蛋白浓度日粮的使用效果更佳。此外，Torki M等[50]在蛋鸡上的研究也发现，热应激条件下，将日粮蛋白质水平由16.5%降低至12%，并同时补充必需氨基酸，可以使产蛋母鸡在保证生产性能的前提下，提高抗热应激能力。

3.2 低蛋白日粮与光照时间

光照是家禽生长发育过程中的重要环境因素，光照时间的长短对家禽的生产性能有重要意义，而已有研究表明，蛋白质水平的高低与光照时间的改变是影响家禽生长发育的重要因素[51]，Shin-Ichi Y 等[51]以鹌鹑为试验对象，采用24%和10%两种蛋白水平的日粮，以及12 h和1 h的日光照时长进行试验后发现，在10%低蛋白条件下，与日光照12 h相比，日光照1 h的鹌鹑体增重上升217%，并且能够使鹌鹑的肝脏甘油三酯水平达到最高，而与日光照时长为12 h、日粮蛋白水平为24%的鹌鹑相比，参与甘油三酯合成的甾醇调节因子结合蛋白1 的mRNA 表达量升高了259%，编码VLDL结构蛋白的极低密度载脂蛋白II（apoVLDLII）的mRNA表达量则降低了92%。

3.3 低蛋白日粮与抗氧化剂

抗氧化剂在保护动物机体不受自由基所导致的氧化损伤方面具有十分重要的作用，能够促进动物的生长发育[52]。Sharifi M R 等[26]研究表明，在低蛋白营养条件下（2～21 日龄蛋白质含量20%，22～42 日龄蛋白质含量17%），补充30 mg/kg 的辅酶Q10，能够使肉鸡血清尿酸含量降低28.4%，且不会对生产性能产生不良影响，此外，低蛋白日粮的使用会使肉鸡总心室重量比（RV∶TV）增加25%，肉鸡肺动脉高血压综合征患病率增加8.3%，而在补充了抗氧化剂辅酶Q10之后，RV∶TV下降30%，肺动脉高血压综合征患病率降低11.7%，甚至与饲喂正常饲料的肉鸡相比，肺动脉高血压综合征患病率也降低了3.4%。

3.4 低蛋白日粮与酶制剂

在低蛋白日粮中补充混合酶制剂能够显著改善家禽由于蛋白营养不足造成的生产性能下降[53]。Tahir M 等[54]研究发现，由纯化纤维素酶、半纤维素酶以及果胶酶混合而成的混合酶制剂可以显著提高肉鸡对粗蛋白的消化率，在低蛋白条件下，补充以上三种酶的混合酶制剂，能够使肉鸡的体重、生长速率等达到与正常饲料一致的水平。

4 小结

本文主要综述了低蛋白日粮对家禽养殖的影响研究，通过降低日粮蛋白水平，可以在保证生产性能前提下缓解蛋白质资源的浪费严重，减少家禽排泄物中氮、硫等有害物质的含量，改善家禽血清生化指标，提高禽肉品质，降低高温高湿环境对家禽生长发育的不利影响，此外，抗氧化物及酶制剂等饲料添加剂的使用也能改善因蛋白质水平降低引起的家禽生产性能下降问题。然而，由于影响蛋白质利用水平的因素较多，有关家禽低蛋白日粮的研究及应用仍需注意以下几点：①日粮蛋白质水平的降低应适度，全期大幅减少日粮蛋白浓度会对家禽的生长发育造成严重影响；②依据家禽各生长时期的特点阶段减少蛋白水平，育雏期不宜使用低蛋白日粮；③应选用更高效的蛋白质来源替代普通的蛋白质原料，以降低蛋白质原料的使用量；④日粮蛋白浓度减少的程度与所需平衡氨基酸的种类及数量之间的关系需要进一步的探究，以避免氨基酸资源的浪费；⑤低蛋白营养水平下，日光照时间的减少会对家禽生产性能产生积极影响，但最适的光照时长仍需深入的研究。综上所述，家禽低蛋白日粮应用的研究需要更精准的动物营养需要量模型，而低蛋白日粮对家禽各生产性能影响机制的研究也需要更为深入的研究。