不同替代比例肠膜蛋白粉对猪有效能及营养物质消化率的影响

■谢 飞 赵金标 黄 强 刘 明 张碧峰 陈 亮 张宏福*

（1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 动物营养学国家重点实验室，北京100193；2.中国农业大学动物科技学院动物营养学国家重点实验室，北京100193）

肠膜蛋白粉（Dried Porcine Soluble，DPS）是一种新型功能营养性动物蛋白质原料，来源于猪肠道干净的小肠黏膜，是生产肝素钠的副产物[1]，富含丰富的短链肽和游离氨基酸，具有较高的生物活性，促进动物肠道健康发育，增强动物特别是幼小动物的生长性能和健康水平，是替代血浆蛋白粉、乳清粉和鱼粉等昂贵蛋白原料的选择之一。目前，我国养猪业受到非洲猪瘟的影响非常严重，饲料行业对动物源性蛋白原料的使用也心存疑虑。可以从肠膜蛋白粉的加工过程来分析风险，由于在肝素生产工艺过程中将肠黏膜在95 ℃高温条件下保持10 h以上，然后过滤，从滤液中提取肝素钠，滤渣即为我们的原料肠渣。将肠渣装罐调整至合适pH值及干物质浓度，在55～60 ℃条件下用碱性蛋白酶酶解4～5 h，然后升温至95 ℃保持1 h。再经过过滤、浓缩工艺，最后在220～320 ℃高温下通过滚筒或喷雾干燥工艺即成成品[2]。而非洲猪瘟病毒是不耐高温的病毒，室温中可存活数周，感染病毒的血液加热到60 ℃和30 min，病毒即可被破坏[3]。实际上除非洲猪瘟病毒以外，畜禽养殖过程中常见的病原菌和病毒经过肠膜蛋白粉的生产过程都被有效的灭活或遭到破坏。所以，肠膜蛋白粉不存在传播非洲猪瘟病毒和其它疾病的风险。

在饲料中使用肠膜蛋白粉可以促成动物生长，保障健康，带来更好的经济效益。Cho等[4]用肠膜蛋白粉分别替代血浆蛋白粉和血粉来饲喂断奶仔猪，结果表明，肠膜蛋白粉可以完全替代断奶仔猪中的血浆蛋白粉和血粉，且饲喂肠膜蛋白粉组的料肉比低于饲喂血粉组，其推荐肠膜蛋白粉添加比例为2.5%。Derouchey等[5]选用20日龄断奶仔猪进行试验，研究发现，断奶仔猪饲喂肠膜蛋白粉的平均日增重显著高于对照组，料肉比显著低于对照组，且饲喂肠膜蛋白粉与饲喂牛肉粉、血浆蛋白粉之间差异不显著。Myers等[6]选用180头平均初始体重为6.4 kg的28日龄PIC断奶仔猪，分成对照组，添加3%、6%、9%和12%肠膜蛋白粉组与添加6%血粉组，研究结果表明，饲喂肠膜蛋白粉能极显著地提高断奶仔猪的平均日增重，降低料肉比，且添加6%肠膜蛋白粉可完全取代6%血粉。说明添加适量的肠膜蛋白粉（6%），仔猪才能达到最佳生长性能。Solà-Oriol等[7]研究表明，在断奶仔猪饲粮中添加肠膜蛋白粉比添加乳制品能获得更优秀的生长性能。虽然肠膜蛋白粉提高了动物生长性能，在实际生产应用方面有很多，但缺少肠膜蛋白粉的有效能值，有必要开展试验获得这方面的数据。

为了肠膜蛋白粉更好地应用于猪场饲料配置中，试验采用套算法测定肠膜蛋白粉在仔猪体内的有效能值。套算法是测定不能直接饲喂原料消化能、代谢能的最为经典的方法[8-10]。在实际用肠膜蛋白粉生产饲料时，由于其代谢能和消化能的数据较少[11]，且原料成分也不一样，只能用估值来完成配方制作，可能会造成误差。因此，该试验旨在探讨在套算法中测定不同替代比例肠膜蛋白粉对猪的营养物质消化率和有效能值，探讨肠膜蛋白粉有效能值的适宜替代比例，为猪场应用这些数据打下基础。

1 材料与方法

1.1 试验动物及试验设计

选用初始体重为(20.2±2.3) kg 的24 头健康去势公猪（DLY 三元杂交），分别放入不锈钢代谢笼里，单笼饲养，适应期为1周。适应期饲喂基础日粮。适应期结束后称重，随机分配到4个日粮处理组，每组6头猪。采用全收粪法和套算法测定肠膜蛋白粉的消化能、代谢能和日粮营养物质的消化率。试验在动物营养学国家重点实验室昌平动物试验基地进行，样品分析在中国农业科学院北京畜牧兽医研究所进行。

1.2 试验材料

1.2.1 原料

本试验所用的肠膜蛋白粉采购自北京大北农集团怀柔基地，玉米取自中国农科院北京畜牧兽医所昌平动物试验基地，单体氨基酸和预混料购自北京益农饲料中心。

1.2.2 试验日粮及配制

基础日粮为玉米日粮，试验日粮的肠膜蛋白粉分别以10%、20%和30%的比例替代基础日粮。日粮中矿物质元素和维生素营养水平参照猪饲养标准(2004)[12]推荐值进行设计。试验日粮组成见表1，原料和日粮的营养水平见表2。

表1 试验日粮组成（%，饲喂基础）

表2 试验原料和日粮的营养水平（饲喂基础）

1.3 试验方法及操作

试验开始前，将24 头试验猪随机放入专用不诱钢猪消化代谢笼中适应7 d。试验期12 d，前7 d为预饲期，后5 d 为粪尿收集期。适应期间饲喂生长猪常规日粮(粗蛋白质为17.8%)，自由饮水。适应期后称重，按试验设计以处理为单位饲喂不同的试验日粮。猪日采食量按照猪2.6 倍维持代谢体重进行计算(ME 443.80 kJ/kg BW0.75；NRC，1998)[13]，每天08:00 和17:00分两次饲喂，饲喂量相同。试验于11月份进行，舍温控制在20～25 ℃。每日饲喂后对圈舍进行冲洗和清扫，保持猪舍环境干净卫生。

1.4 粪尿收集与处理

采用全收粪法收集粪样。收集期间，每头猪的每日剩料进行两次收集、干燥、称重并记录。准确收集各试验猪每天08:00到22:00所排出的粪便，随排随收，将收集的每头猪的粪便放入对应的塑料密封袋中，每次收集后立即放入-20 ℃冰箱中保存，以防止微生物发酵。试验结束后将每头猪5 d所收集的全部粪便解冻并充分混匀，取两份350 g 左右的粪样装入两个粪盘中，加15 ml 6 mol/l HCl 进行固氮，于65 ℃烘箱中烘72 h至恒重，回潮24 h，粉碎过60目筛，装袋待检。

准确收集各试验猪每天24 h所排尿液，每次收集前向收集桶中加入50 ml 6 mol/l HCl，充分混匀后按1/100取样，之后将样品放入-20 ℃冰箱中保存备用。试验结束后，将每头猪5 d 所收集的全部尿样解冻并充分混匀，纱布过滤装入两个50 ml 离心管中，并放入-20 ℃冰箱中保存待检。

1.5 检测指标和方法

试验原料、日粮、粪和尿样中的干物质（DM）、总能（GE）、粗蛋白质（CP）、粗脂肪（EE）、中性洗涤纤维(NDF）、酸性洗涤纤维(ADF)、粗灰分(Ash)和18种氨基酸含量测定依据《饲料分析及饲料质量检测技术》[14]。

1.6 计算公式

消化能、代谢能、营养物质消化率和总能表观消化率计算方法参照Adeola[15]的公式：

日粮营养物质表观消化率（%）=（食入营养物质-粪中营养物质）/食入营养物质×100

原料营养物质表观消化率（%）=[日粮营养物质表观消化率-（100%-X%）×基础日粮营养物质表观消化率]/X%

套算法测定原料能值的计算参照谢飞[16]的公式：

能值=[试验日粮能值-（100%-X%）×基础日粮能值]/X式中：X%——待测原料替代基础日粮百分率。

1.7 数据统计分析

试验数据采用SAS 9.2 统计软件中的ANOVA 过程进行单因素方差分析，考察添加猪肠膜蛋白粉对猪有效能值和营养物质消化率是否有影响，并对组间进行Duncan's法多重比较检验，P＜0.05为差异显著。

2 结果

2.1 不同肠膜蛋白粉替代比例对日粮有效能值和营养物质消化率的影响

表3 不同肠膜蛋白粉替代比例对日粮有效能值（饲喂基础）和营养物质消化率的影响

由表3 可知，随着日粮中肠膜蛋白粉水平的提高，日粮能量消化率和日粮有机物的消化率呈一次线性降低（P＜0.05）；粗蛋白的消化率先增高再降低的二次趋势（P＜0.05），肠膜蛋白粉添加量为20%时，粗蛋白质消化率最高（62.14%）。随着日粮中添加肠膜蛋白粉水平的提高，中性洗涤纤维的消化率逐渐升高（P＜0.05），NDF的消化率由53.92%升高到65.33%。肠膜蛋白粉替代比例由10%升高到30%，以饲喂为基础，日粮的消化能和代谢能分别由11.46 MJ/kg和11.21 MJ/kg降至10.31 MJ/kg和9.88 MJ/kg（P＜0.05）；当替代比例为20%时，日粮的消化能和代谢能最高（11.63 MJ/kg 和11.45 MJ/kg），代谢能与消化能比值也最高（P＜0.05）。

2.2 不同肠膜蛋白粉替代比例对肠膜蛋白粉有效能值和营养物质消化率的影响

表4 不同肠膜蛋白粉替代比例对肠膜蛋白粉有效能值（干物质基础）和营养物质消化率的影响

由表4 可知，随着替代水平的升高，原料的总能、有机物和中性洗涤纤维(P＜0.05）的消化率降低，粗蛋白消化率先升高再降低。以干物质为基础，当肠膜蛋白粉的比例是20%时，其原料的消化能和代谢能最高（12.29 MJ/kg和12.52 MJ/kg）（P＜0.05）。

3 讨论

采用玉米为基础日粮，利用套算法检测肠膜蛋白粉的DE、ME和营养物质消化率。只有基础日粮的这些数据是正确的，才能保证被检测原料数据的可靠性。本试验玉米的消化能和代谢能与之前试验得到数据是吻合的[13，17]，这样得到肠膜蛋白粉的数据才可靠。

肠膜蛋白粉是猪小肠经过提取肝素之后小肠黏膜经过酶解、高温处理后得到产品。与鱼粉或喷雾干燥血浆蛋白粉相比，肠膜蛋白粉确实可以提高断奶仔猪的生长性能[5，18-20]。这个试验所用的肠膜蛋白粉不同于Sulabo 等[21]做试验所用的原料，因为Sulabo 用的肠膜蛋白粉是和其他高蛋白质原料混合的，其粗灰分只有10%左右，而这个试验所测的肠膜蛋白粉粗灰分18.56%。

本试验中肠膜蛋白粉的粗蛋白质含量是57.20%，8种必需氨基酸（精氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸和苏氨酸）的总含量为24.41%，占总氨基酸含量的43.3%。虽然肠膜蛋白粉的氨基酸含量比豆粕或鱼粉的要高，但其氨基酸的消化率却比肠膜蛋白粉高[21]。原因可能是纯的肠膜蛋白粉吸湿性很强，易板结，极易黏结，因此肠膜蛋白在干燥过程中需要添加一定比例的载体来保证肠膜蛋白的流动性和易混合性。现阶段市场上大部分肠膜原粉选用的载体有玉米湿法加工副产物、豆粕、土豆粉、水解植物蛋白（发酵豆粕等）、豆皮或生产氨基酸副产物（酵母粉、赖氨酸渣等）等[22]，使肠膜蛋白粉中性洗涤纤维含有40.89%，粗灰分含有18.56%，导致本试验检测的肠膜蛋白粉的有效能值较低。

正因为肠膜蛋白粉的中性洗涤纤维和粗灰分含量比较高，导致随着日粮中肠膜蛋白粉水平的提高（日粮中NDF水平从12.78%提高到26.46%，灰分水平从3.4%升高到8.47%），日粮能量消化率和日粮有机物的消化率线性降低；而日粮中性洗涤纤维消化率显著提高。高水平的肠膜蛋白粉导致日粮纤维水平极大提高，这样在猪对高纤维日粮适应一段时间后，肠道菌群对新食糜的适应过程[23]，肠道菌群的区系和分解纤维素等生物酶活性将增加[24]。其次，肠道本身对吸收新产物的适应过程，肠道内部增生的能力加强及分泌消化液如胰液等能力加强[25]。这都会提高猪对日粮纤维的利用效率。由于日粮中粗蛋白含量从8.67%升高到18.34%，猪对粗蛋白的消化率也提高到62.14%；由于日粮中添加30%肠膜蛋白粉时，日粮中粗灰分含量为8.47%，导致其粗蛋白的消化率降低。

肠膜蛋白粉替代比例由10%升高到30%，以饲喂为基础，日粮的消化能和代谢能分别由11.46 MJ/kg 和11.21 MJ/kg 降至10.31 MJ/kg 和9.88 MJ/kg，当替代比例为20%时，日粮的消化能和代谢能最高（11.63 MJ/kg和11.45 MJ/kg）。以干物质为基础，当肠膜蛋白粉的比例是20%时，其原料的消化能和代谢能最高（12.29 MJ/kg和12.52 MJ/kg）。这个现象可以看出，添加适量的肠膜蛋白粉，其消化率才最高。

Stein实验室在2013年测的肠膜蛋白粉干物质的消化能和代谢能是19.92 MJ/kg和18.89 MJ/kg[21]，与试验所测得数据相差很大，可能原因是Stein实验室该原料的中性洗涤纤维是5.83%，粗灰分是10.08%[21]；而此次测的DPS的中性洗涤纤维是40.89%，粗灰分是18.56%。

4 结论

在猪日粮中，肠膜蛋白粉替代不同比例的基础日粮，显著影响日粮和肠膜蛋白营养物质的表观消化率。

随着肠膜蛋白粉在基础日粮中替代比例的提高，肠膜蛋白粉的有效能值先升高再降低，以干物质为基础，当肠膜蛋白粉的比例是20%时，其原料的消化能和代谢能最高，为12.29 MJ/kg和12.52 MJ/kg。