低蛋白日粮中氨基酸含量及其与赖氨酸的比率、净能浓度对育肥猪生长性能、胴体组分和饲料成本的影响

John Htoo

（德国赢创德固赛，Rodenbacher Chaussee 4， 63457 Hanau-Wolfgang）

随着社会对肉产品的需求逐年增加，而减少氮排放的法规越来越严格，现代养猪业越来越关注提高营养物质的利用率和降低氮排放的问题。为了最大限度地提高营养物质的利用率，必须在日粮中添加足够的营养，特别是必需氨基酸和能量，来尽量满足动物的需求。饲喂蛋白水平过高的日粮是造成氮污染的主要原因。降低日粮蛋白水平，并额外添加饲料级氨基酸，使日粮的氨基酸保持适当平衡，这不仅可以维持动物的最佳生长性能，而且是降低氮污染的有效途径。综合采用净能体系和回肠标准可消化氨基酸的方法来配制低蛋白日粮，可以进一步的提高营养物质利用率。

赖氨酸是传统的猪饲粮中第一限制性氨基酸。商业配方中，通常的做法是根据理想蛋白质模型来平衡必需氨基酸和赖氨酸的比率。“理想蛋白质”理念是指日粮中最佳的必需氨基酸的比例，既不浪费又不缺乏，必需氨基酸通常以赖氨酸作为相对值来表示，赖氨酸看做100%。“理想蛋白质”的优点是如果赖氨酸的需要量是已知的，那么其他必需氨基酸的需要量都可以被估算出来。在猪的低蛋白日粮中，缬氨酸是继赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、色氨酸的下一个限制性氨基酸。在育肥猪日粮中，异亮氨酸成为继缬氨酸后的限制性氨基酸。对于制定精准日粮来说，了解最新的猪的“理想蛋白质”模型比率是至关重要的。

育肥猪在70 kg到出栏的阶段，饲料的消耗几乎占断奶到出栏全阶段的50%。因此，这对全程每千克生猪的饲料成本和经营利润有着非常巨大的影响。综上所述，本文的目的是通过回顾近20年间发表的实验数据来探讨体重约70 kg到出栏（125 kg体重）的育肥猪对氨基酸和净能的需要量。另一个目的是评估添加氨基酸的低蛋白日粮对育肥猪的生长性能和饲料成本的影响。

1 氨基酸以及氨基酸和赖氨酸的比值对育肥猪生长性能的影响

1.1 育肥猪对赖氨酸的需要量(见表1)

表1 育肥猪回肠标准可消化赖氨酸的需要量

赖氨酸在传统的猪日粮中是第一限制性氨基酸。赖氨酸的主要作用是合成机体的蛋白质。表1汇总了80～115 kg 的肥育猪的赖氨酸大致需求量。Main 等(2008)确定了饲喂玉米-豆粕型基础日粮的78～103 kg PIC阉公猪对回肠标准可消化赖氨酸的需求，平均日增重和耗料增重比在日粮的回肠标准可消化赖氨酸为0.72%时有最佳的表现。Shelton 等(2011)同样认为在一个商业农场，84～110 kg的饲喂玉米-豆粕型日粮的PIC小母猪，在回肠标准可消化赖氨酸为0.89%时，平均日增重和增重耗料比有最佳的表现。Arouca等(2007)认为饲喂玉米-豆粕型日粮的95～122 kg的PIC阉公猪的回肠标准可消化赖氨酸为0.63%时平均日增重和增重耗料比得到最大的优化。Santos等(2011a)认为饲喂玉米-豆粕型日粮的95～125 kg的PIC阉公猪的回肠标准可消化赖氨酸为0.74%时平均日增重和增重耗料比得到最大的优化。基于这些研究，80～125 kg的高瘦肉增重(率)的猪的平均的回肠标准可消化赖氨酸的需要量为0.74%，相当于(21.0 mg回肠标准可消化赖氨酸/g)平均每克日增重需要21 mg 的回肠标准可消化赖氨酸。这个估计值略高于NRC(2012)对相似体重范围的猪提出的0.67%回肠标准可消化赖氨酸需求的建议。

1.2 育肥猪的苏氨酸与赖氨酸的最佳比率(见表2)

表2 育肥猪最佳的回肠标准可消化苏氨酸与赖氨酸的估计比率

在传统的以谷物为主的猪饲料中，苏氨酸是第二限制性氨基酸。表2总结了65～125 kg的育肥猪最佳的苏氨酸与赖氨酸的比率。

基于平均日增重，Ettle 等(2004)估计65～100 kg育肥猪回肠标准可消化苏氨酸与赖氨酸的比率为69%。Xie 等(2014) 估计72～104 kg 的育肥猪达到最佳的平均日增重和增重耗料比，回肠标准可消化苏氨酸与赖氨酸的比率为71%。Ma等(2015a)在报告中指出，90～118 kg 的杂交阉公猪达到最佳的平均日增重和增重耗料比，回肠标准可消化苏氨酸与赖氨酸的比率为67%。Santos 等(2010)估计饲喂玉米-豆粕型日粮的95～125 kg 的PIC 阉公猪达到最佳的增重耗料比，回肠标准可消化苏氨酸与赖氨酸的比率为65%。综合以上报告，70～125 kg 的高瘦肉型的猪达到最佳的生长性能，回肠标准可消化苏氨酸与赖氨酸的比率应为68%，这个值略高于NRC(2012)推荐的75～125 kg的猪64%的比率。苏氨酸除了在蛋白合成中起主要作用外，在肠黏膜蛋白和肠上皮黏液蛋白的合成中也尤为重要，因此在维持肠健康和肠屏障完整性方面起着重要作用(Bertolo等，1998)。事实证明，当猪饲喂无抗日粮(Bikker 等，2007)或高纤维日粮(Mathai 等，2016)时，最佳的苏氨酸与赖氨酸的比率增加。

1.3 育肥猪的含硫氨基酸与赖氨酸的最佳比率（见表3）

表3 育肥猪最佳的回肠标准可消化含硫氨基酸和赖氨酸的比率

蛋氨酸在传统的猪日粮中被认为是第三限制性氨基酸。

蛋氨酸是机体不能合成的正常生长所必需的氨基酸，并且蛋氨酸可以根据需要转换为胱氨酸。因此，除了蛋氨酸，蛋氨酸+胱氨酸或者含硫氨基酸的需要量的估计也是非常重要的。表3中总结了育肥猪最适的回肠标准可消化含硫氨基酸和赖氨酸的比率。对于53～105 kg的皮特兰猪，为达到最佳的平均日增重和饲料转化率，最适的回肠标准可消化含硫氨基酸和赖氨酸的比率为61%(Roth等，2000)。Pena等(2008)认为，饲喂基础日粮为玉米-高粱-豆粕型的84～110 kg的PIC阉公猪，并在其日粮中添加莱克多巴胺和抗生素，其获得最佳的日增重的最适的回肠标准可消化含硫氨基酸和赖氨酸的比率为54%，但为了使腰肌中胆固醇浓度有最大值，则需要该比率为66%，因此，平均的最适的回肠标准可消化含硫氨基酸和赖氨酸的比率推荐为60%。Santos 等(2011b)同样也用添加了抗生素的玉米-高粱-豆粕型日粮饲喂95～125 kg的PIC阉公猪，发现回肠标准可消化含硫氨基酸和赖氨酸的比率为57%时，平均日增重和饲料转化率为最佳。最近，Ma等(2016)估计96～120 kg的小母猪要获得最佳的平均日增重和饲料转化率，回肠标准可消化含硫氨基酸和赖氨酸的比率应为62%。综上所述，为使80～125 kg的育肥猪获得最佳的生长性能，回肠标准可消化含硫氨基酸和赖氨酸的平均比率应为60%，略高于NRC(2012)对相似体重范围的58%的推荐比率。

1.4 育肥猪最佳的色氨酸和赖氨酸的比率

在过去的几十年中，已经进行了大量的研究，确定育肥猪最合适的色氨酸和赖氨酸的比率，见表4。

色氨酸不仅是蛋白质合成所必需的，而且还参与各种代谢途径，包括免疫反应和血清素的形成，血清素参与调节猪的采食量(Henry等，1992)。色氨酸在传统的猪日粮中被认为是第四限制性氨基酸。对于55～110 kg 的杂交小母猪来说，Van der Aar 等(2012)估计为了达到最佳的平均日增重、饲料转化率和采食量，最佳的回肠标准可消化色氨酸和赖氨酸的比率应为19%。同样的，Guzik 等(2005)推断80～105 kg 的阉公猪获得最佳的平均日增重和饲料转化率时，最佳的回肠标准可消化色氨酸和赖氨酸的比率也为19%。当日粮中含有30%的玉米DDGS时，66～124 kg的PIC猪最佳的回肠标准可消化色氨酸和赖氨酸的比率为19.5%(Salyer 等，2013)，107～125 kg的PIC猪最佳的回肠标准可消化色氨酸和赖氨酸的比率为19.8%(Goncalves等，2015)。同样的，Xie等(2014)估计饲喂无抗-低蛋日粮的67～96 kg 的猪获得最佳的平均日增重和饲料转化率时，最佳的回肠标准可消化色氨酸和赖氨酸的比率为22%。Eder等(2003)推断饲喂无抗生素生长促进剂日粮的80～115 kg的杂交猪为获得最佳的平均日增重、饲料转化率和氮沉积，平均的回肠标准可消化色氨酸和赖氨酸的比率为20%。

表4 育肥猪最佳的回肠标准可消化色氨酸和赖氨酸的比率

Kendall 等(2007)进行了3 次试验来确定89～123 kg 的育肥猪最佳的回肠标准可消化色氨酸和赖氨酸的比率。他们发现获得最好的平均日增重和饲料转化率的及综合最佳的回肠标准可消化色氨酸和赖氨酸的平均比率分别为15%、20%和17%。最近，Ma 等(2015b)报告指出89～121 kg 的杂交猪回肠标准可消化色氨酸和赖氨酸的（平均）比率为18%。在已发表的数据中，回肠标准可消化色氨酸和赖氨酸的比率不尽相同，这是由于健康状况、统计模型以及在饲粮中使用抗生素和日粮中色氨酸的消化率的不同所致。

综上所述，80～115 kg 的猪的平均回肠标准可消化色氨酸和赖氨酸的最佳比率为19%，略高于NRC（2012）推荐的相似体重范围的18%的比率。

1.5 育肥猪最佳的支链氨基酸与赖氨酸的比率（见表5）

表5 育肥猪最佳的回肠标准可消化缬氨酸与赖氨酸的比率以及回肠标准可消化异亮氨酸与赖氨酸的比率

亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸通常被称为支链氨基酸(branch-chain amino acids， BCAA)，具有重要的生理功能，特别是在肌肉蛋白合成的调控中具有重要的作用。3个支链氨基酸都有相似的分解代谢的前两个步骤，并竞争相同的降解酶。支链氨基酸的拮抗作用是众所周知的，特别是摄入过量的亮氨酸，对生长还会起到抑制的作用。目前还没有猪对亮氨酸需求量的研究，主要是因为在传统的猪饲粮中不太可能缺乏亮氨酸。表5中列出的是回肠标准可消化缬氨酸与赖氨酸的比率以及回肠标准可消化异亮氨酸与赖氨酸的比率。

Liu 等(2015)估计71～92 kg 和94～119 kg 的猪为了达到最佳的平均日增重和增重耗料比，最佳的回肠标准可消化缬氨酸与赖氨酸的比率平均为70%。这些估计值略高于NRC(2012)推荐的65%的建议值。Fu等(2005)确定饲喂玉米-豆粕型日粮97～122 kg 的猪，回肠标准可消化异亮氨酸与赖氨酸的比率为53%（回肠标准可消化亮氨酸与赖氨酸的比率为148%）。然而，当玉米-豆粕型日粮中添加了3.9%的喷雾干燥血球时，90～120 kg的猪最佳的回肠标准可消化异亮氨酸与赖氨酸的比率会有所提高至60%，回肠标准可消化亮氨酸与赖氨酸的比率会超过238%。NRC (2012)推荐的育肥猪的回肠标准可消化异亮氨酸与赖氨酸的比率为53%。综上，最理想的异亮氨酸的比率在日粮中含有过量的亮氨酸时不是恒定的并且会有所提高。

2 净能值对育肥猪生长性能和胴体品质的影响（见表6）

表6 净能值对育肥猪生长性能和胴体品质的影响

猪的能量研究大多基于代谢能体系，不考虑能量在体内的热增耗损失。净能系统更精确，因为它考虑了在消化蛋白质和脂肪组织以及营养物质沉积过程中损失的热量。

表6列出了60～100 kg的育肥猪的最佳净能估计值。Chen 等(2011)以育肥阉公猪为试验对象进行了两个试验。第一个试验表明，平均日采食量和平均日增重均会受到日粮净能水平的影响。在日粮的净能值达到9.87 MJ/kg 的时候，平均日增重和增重耗料比均达到最大。在日粮的净能值达到9.87 MJ/kg 的时候，背膘厚度有最小（值）并且瘦肉增重达最大值。

在第二个试验中，当日粮的净能值达到9.83 MJ/kg的时候，平均日增重、增重耗料比和胴体品质均有最佳的表现。同样的，Zhang 等(2011)在报告中指出，为使63～99 kg的阉公猪的平均日增重和增重耗料比有最大值，日粮的净能水平应为10.04 MJ/kg，回肠标准可消化赖氨酸和净能的比率为0.83 g/MJ。Htoo等(2017)研究混群PIC猪，发现日粮的回肠标准可消化赖氨酸水平对平均日增重和增重耗料比有影响，但日粮的净能值对胴体品质没有影响。综上所述，60～100 kg的猪的平均日增重在回肠标准可消化赖氨酸水平为0.80%，净能水平为9.75 MJ/kg时达到最大。基于以上的研究报告，对于60～100 kg的猪来说，日粮最佳的净能水平为9.9 MJ/kg(2.36 Mcal/kg)，这一数值略低于NRC(2012)推荐的相似体重范围的2.48 Mcal/kg。同样单位的体脂沉积需要的能量是蛋白沉积所需的1.7倍。这就意味着，现在的高瘦肉蛋白生长率、体脂含量低的猪，相较于之前的体脂较高的猪，需要的净能可能低一些。

3 饲喂添加氨基酸的低蛋白日粮对育肥猪生长性能和胴体品质的影响（见表7）

表7 总结了饲喂添加氨基酸的低蛋白日粮对育肥猪生长性能和胴体品质的影响

当日粮中氨基酸和能量（最好是净能基础）满足机体生长需要并达到平衡时，70～173 kg 的猪饲喂低蛋白日粮，相较于饲喂传统的高蛋白日粮，其平均日增重、增重耗料比、屠宰率和背膘厚度均没有差异(Chen等，2011；Vidal 等，2010；Galassi 等，2010；Knowles 等，1998；Dean 等，2007)。报告称(Rodrigues 等，2012)，将68～95 kg 的猪的日粮中粗蛋白从16.2%降低至13.7%，饲料转化率略微得到提高。然而，他们发现饲喂日粮粗蛋白为13.7%的猪的背膘厚度有所增加，这可能是由于低蛋白日粮具有更高的能量利用率，使得一部分剩余能量以体脂的形式沉积下来。

研究体重范围在74～152 kg的育肥猪的氮平衡发现，只要日粮中的必需氨基酸和能量满足动物的生长需要，并能达到平衡，降低日粮中粗蛋白2%～7%不仅不会影响氮沉积(g/d)，反而氮沉积还会有所提高(Leek等，2005；Galassi等，2010)。总的来说，猪的日粮降低1%的粗蛋白，氮排出量平均降低9%。因此，降低日粮中氮水平是提高氮利用率的有效手段。

表7 饲喂添加氨基酸的低蛋白日粮对育肥猪生长性能和胴体品质的影响†

4 饲喂添加氨基酸的低蛋白日粮对育肥猪饲料成本的影响（见表8、表9）

表8 降低日粮中蛋白水平对育肥猪饲料成本的影响(Vidal等，2010)

在商品猪的生产中应用添加氨基酸的低蛋白日粮对猪的生长性能和经济效益均有影响。表8 是用2018 年7 月的原料的平均价格来举例评估降低育肥猪日粮中的粗蛋白对饲料成本的影响（Vidal 等，2010）。

添加晶体氨基酸对饲料成本的影响取决于配方中的使用原料和氨基酸的价格。降低日粮蛋白水平不会影响70～100 kg 的猪的生长性能和胴体品质(Vidal 等，2010；表9)。参照2018年7月的原料的平均价格，通过降低豆粕的添加量并额外补充L-缬氨酸来降低日粮的蛋白水平，这会大大的降低饲料的成本从而带来收益。因此，在低蛋白日粮中可以添加多达5种晶体氨基酸，对降低育肥猪的饲料成本是可行的。

表9 降低日粮蛋白对饲料成本和氮排泄的影响（70～100 kg猪；Vidal等，2010）

应用添加氨基酸的低蛋白日粮的另一个好处是降低了环境中的总氮排放量，这对一些集约化养猪的国家尤为的重要。试想一个千头猪场，在70～100 kg阶段，通过在日粮中额外补充3、4 种或5 种氨基酸来降低蛋白水平，就可以分别降低环境中的氮排放量0.7、1.4 t和2.1 t。这也会减少猪粪的存储量，这对于一些土地资源有限的猪场可以达到节约成本的效果。

5 结论与展望

基于文献综述，随着现在高瘦肉生产能力的高瘦肉型育肥猪的猪增加，猪对赖氨酸的需求也越来越高。功能性氨基酸的最佳比例高于先前预估的值，这可能受机体的健康状况和日粮中禁用抗生素生长促进剂以及分析所用的回归模型不同的影响。日粮最佳的净能含量对于高瘦肉型的猪有些许的下降，这是因为用于维持的能量减少了，但是将来需要进行更多的研究去了解能量的利用问题。根据目前原料的市场价格，降低育肥猪日粮的粗蛋白，额外补充氨基酸，如L-缬氨酸，对降低饲料成本是可行有效的。此外，降低日粮粗蛋白，平衡饲粮中的氨基酸，会有效的减少氮的排放量。