低蛋白日粮技术在养猪生产中的应用

◆作者：陈辉

◆单位：华中农业大学农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室农业农村部猪遗传育种重点开放实验室

饲料成本在现代养猪生产中约占70%，而日粮中的蛋白水平在饲粮成本中占据很大比例。在传统的饲养观念中，认为饲粮中蛋白质水平越高越好，但许多研究表明并非如此，因为畜禽机体并不能对日粮中的蛋白质进行完全吸收，并且未消化吸收的蛋白质经肠道排出后会产生污染环境（如氮排放增加等）、资源浪费等负作用。因此许多动物营养学家开展了对低蛋白日粮技术的研究，低蛋白日粮被认为是一种“理想”的氨基酸模式，该技术是在NRC的推荐水平上将日粮中的粗蛋白（CP）水平降低2～4个百分点，但同时补充适宜比例的氨基酸（必需氨基酸等）以满足机体的营养需要的一种技术(Le Bellego and van Milgen等,2001)。大量研究表明，降低适宜比例的CP水平对猪群的生产性能并无负面作用，反而可以改善猪群的生长等，同时可以有效地降低日粮CP的成本，从而提高经济效益。但目前低蛋白日粮技术的推广面仍需进一步扩大，故文章就低蛋白日粮技术在养猪生产中的应用为切入点，通过分析大量前人的相关研究成果，研究表明通过在养猪生产中使用低蛋白日粮技术可以改善猪的生产性能（Fang and Jin等,2018）、提高猪对养分的消化利用率（胡琴与朱建平等,2016）、改善肉品质（Chen and Su等,2018）、免疫性能（Che and Peng等,2017）以及抗氧化（Wu and Guo等,2016）等。笔者就低蛋白日粮技术在养猪生产中的应用展开综述，同时分析了该技术使用的必要性以及可行性，使低蛋白日粮技术被更多养猪生产企业所接受，进而使蛋白日粮技术被更加广泛地应用和推广，从而有利于我国养猪业实现精准饲养以及绿色高效发展。

1 低蛋白日粮技术在养猪中应用的必要性和可行性

1.1 必要性

随着畜牧养殖业的发展，同时也带来一些弊端，如日粮蛋白质未能充分利用会经肠道排出粪氮和氨气等，给生态环境带来了负面影响，因而国家在2017年提出了加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见（张涛与J.等,2018）；其次是我国蛋白原料（豆粕）的相对缺乏，尤其是中美贸易战期间，使得蛋白原料紧缺，成本不断增加。综合以上两点，在养猪生产中应用低蛋白日粮技术可以，有效缓解蛋白资源匮乏，同时有利于生态环保，体现养猪生产企业的社会责任与担当，也有效地提高了养猪业的经济效益（王伟明等,2018）。

1.2 可行性

为了使低蛋白日粮技术的推广应用有据可循、促进低蛋白日粮技术体系的建立与完善，我国饲料工业协会在2018年10月26日批准发布聚焦于降低日粮CP水平的《仔猪、生长育肥猪配合饲料》标准，这一标准的发布，为低蛋白日粮技术的应用提供有效的标准（芷桦,2018）。其次是我国氨基酸工业发展迅速，必需氨基酸（赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸等）生产供应主动性高，因而降低了添加的氨基酸的成本，有效地推动了低蛋白日粮技术的广泛应用（王伟明与张立泰等,2018）。

2 低蛋白日粮技术在养猪生产中的应用

2.1 改善猪的生产性能

近年的研究发现，给猪饲喂低蛋白日粮对其生产（生长）性能具有改善作用。在改善仔猪生长性能方面，Fang等（2018）研究了日粮不同CP水平对仔猪生长性能的影响，以240头“杜×长×大”断奶仔猪为研究对象，在设置了3个日粮CP水平（高CP组：23.7%；中CP组：21.7%；低CP组：19.7%），饲喂6周后比较了仔猪的平均日增重（ADG）、料重比（F/G）等指标，结果表明，ADG随着CP水平的降低而显著增加（P＜0.05），F/G（比值的二次方）随着CP水平降低而显著降低（P＜0.05）。相似的研究表明日粮CP水平为16%与19%相比，低CP可使哺乳期末重、净增重、ADFI以及 ADG显著增加（P＜0.05），显著降低F/G值（P＜0.05），表明低CP水平可以促进仔猪的采食量以及改善其生长性能（王忠刚与朱芳,2018）。高哺乳期和断奶后仔猪的采食量和生长性能。在生长育肥猪中，张迁（2018）以“杜×长×大”生长育肥猪为研究对象，为其设置了3种CP水平的日粮，分别为对照组（CP水平为18%）、试验1组（CP水平为15%，补充0.5%精氨酸）、试验2组（CP水平为12%，补充1%精氨酸），饲喂35天后，比较了3组育肥猪的平均日增重、料肉比等指标，结果表明，试验1组和2组料肉比与对照组相比显著降低（0.293 vs 0.269 vs 0.248），但各组间ADG无显著差异。申超超（2017）发现给3月龄生长猪饲喂低CP水平（14%）与正常CP日粮相比，低CP组生长猪的ADG与ADFI显著增加，而F/G显著降低（P＜0.05），表明饲喂低CP日粮后可以改善生长猪的生长性能。也有研究表明低CP日粮不会对生长猪的生产性能产生显著影响（朱建平与胡琴等,2014），据报道饲喂低蛋白日粮（CP水平为12.59%）与饲喂基础日粮（CP水平为15.49%）相比，不会对育肥猪的生产性能产生显著影响，但低CP日粮组降低了饲料成本和育肥猪的增重成本，提高了经济效益。低蛋白日粮技术在母猪中也有应用，张光磊等（2018）研究了低蛋白日粮（CP水平为16%）哺乳母猪生产性能的影响，饲喂4周后，发现饲喂低CP日粮的哺乳母猪与饲喂正常CP（18.33%）日粮的哺乳母猪相比，低CP日粮母猪的窝增重和泌乳量分别显著增加了8.39%和8.38%（P＜0.05），同时提高了断奶窝重和断奶头数，但差异不显著，表明饲喂低CP日粮可以有效改善母猪的生产性能。综合本段，低CP日粮在仔猪、生长猪以及母猪方面均有应用，可以有效改善其生长（生产）性能。

2.2 改善猪对养分的利用率

降低日粮蛋白水平后可以提高猪对养分（粗蛋白等）的消化利用率。低蛋白日粮技术对仔猪养分利用率方面，有研究表明，给仔猪饲喂低CP（由CP水平为23.7%降低4个百分点为19.7%）后可以显著提高仔猪对CP的消化率 (Fang and Jin等,2018)。任继民（2011）发现，与饲喂正常CP（19.52%）水平日粮相比，饲喂低CP日粮（CP水平为18.48%）的断奶仔猪对CP的表观消化率显著提高（P＜0.05）、不会对粗脂肪和粗纤维的消化率产生负面影响，同时降低了仔猪的腹泻指数，表明给断奶仔猪饲喂低CP日粮可以改善仔猪对CP的消化率，从而降低腹泻率；窦勇等（2014）报道，给断奶仔猪饲喂低CP日粮（CP水平为16%，标准日粮CP为19%）后，与标准日粮组相比，低CP组仔猪对CP的消化率增加了12.99%（P＜0.01），同时料肉比显著降低了 7.30%（P＜0.05）。在生长育肥猪对养分利用率的研究方面，胡琴等（2016）给 90kg左右的“杜×长×大”杂交猪饲喂低CP日粮（12.59%）30天，以探讨低蛋白日粮对猪的养分消化利用率的影响，结果表明，与饲喂正常日粮（CP水平为15.49%）相比，饲喂低CP日粮的杂交猪对干物质、粗脂肪的表观消化率极显著提高（P＜0.01），粗蛋白的表观消化率提高（85.64%vs 83.01%），但差异不显著；也有研究发现，育肥猪采食CP水平从NRC推荐的标准（15.38%）下降3个百分点（12.33%）的日粮后显著提高了对粗脂肪的消化率（P＜0.05），对粗蛋白、钙和磷的消化率增加（P＞0.05）（黄健与邓红,2017）；相似的研究表明当日粮CP水平较NRC推荐的水平降低3.1个百分点后，可显著提高“杜×长×大”生长猪对粗脂肪、粗蛋白、部分氨基酸（赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸）的消化率（P＜0.05）（谭本宏与杨强,2010）。综上表明，通过降低日粮CP水平，可以有效改善仔猪以及生长猪对养分的消化利用率。

2.3 改善肉品质

给肥育猪饲喂低蛋白日粮后对其肉品质的改善具有积极作用。肌内脂肪（IMF）含量是评价猪肉品质的重要指标，大量研究发现饲喂低CP日粮有助于IMF 含量的增加，Li等 (2016）探讨了饲喂两种不同CP水平（H组CP水平为20%，L组CP水平为17%）对肉品质的影响，结果表明L组肌肉中具有更高的IMF含量（P=0.07），同时显著上调了脂肪沉积相关基因的表达量（P＜0.05），研究认为低 CP 日粮对IMF的含量具有促进作用。朱玉萍等（2017）研究也表明，饲喂CP水平为12%的平衡日粮与CP水平为16%的日粮相比，低CP日粮组肌肉中IMF含量显著增加，剪切力值显著降低，同时脂肪合成的基因的表达量显著上调（P＜0.05），脂肪降解的基因表达量显著下调（P＜0.05），研究表明低CP日粮通过对脂肪合成和降解的基因的表达进行调控，从而改善肌肉中IMF的含量，进而改善肉质；相似的研究发现饲喂低CP（14%）日粮后，与对照组相比（CP水平为17%），贵州香猪肌肉的嫩度、IMF含量显著增加（P＜0.05），同时 H-FABP（心脏型脂肪酸结合蛋白基因）基因的表达量极显著提高（P＜0.05）（曹龙凯等,2012）。Madeira 等(2017）研究表明，饲喂低CP（13.1%，补充0.4%赖氨酸）日粮与正常CP日粮相比，低CP日粮组中肌肉的IMF含量增加了15.7%。低CP日粮也有助于改善肉质的风味，有研究发现，饲喂低CP（17%，标准CP水平为20%，补充1%α-酮戊二酸）日粮有助于增加肌肉中游离氨基酸的含量，进而改善风味（Chen and Su等,2018）。也有研究发现，给生长育肥猪饲喂极低CP水平（VLP，CP水平为12%，补充氨基酸）日粮有助于增加风味物质牛磺酸和风味氨基酸的含量，同时显著降低了肌肉的剪切力值以及显著提高IMF含量和单不饱和脂肪酸（MUFA）含量（P＜0.05）(Li等,2018)。综上表明饲喂低蛋白日粮可以通过增加肌肉IMF含量以及风味物质的含量来有效改善猪肉品质。

2.4 改善猪的免疫性能

研究发现饲喂低蛋白日粮可以有效提高猪只血清中免疫因子水平来有效改善猪的免疫性能。在改善生长猪免疫性能的研究方面，张迁等（2018）研究发现，通过给生长育肥猪饲喂低蛋白日粮（CP水平为12%，补充1%精氨酸）35天后，育肥猪血清中免疫球蛋白G（IgG）水平显著增加（P＜0.05），IgA和 IgM水平提高（P＞0.05）。许迟等(2017)研究了低蛋白日粮（从NRC2012生长猪推荐CP水平降低4个百分点）对生长猪血清免疫球因子水平的影响，饲喂36天后分析测定血清免疫因子（IgA、IgG和IgM，补体4等），结果表明，饲喂低蛋白日粮后生长猪血清中IgA和补体4水平显著增加（P＜有0.05），IgG 和 IgM水平增加（P＞0.05）；但有研究显示，当日粮蛋白水平由20.0%降低至13.9%时会显著降低生长猪血清中IgG以及外周CD3+T细胞百分比（P＜0.05）（Peng a 等,2016），这表明日粮蛋白水平下降幅度并非越大越好，在合理的下降幅度（3%左右）才对生长猪的免疫性能具有改善作用。在改善仔猪免疫性能方面，辛小召等（2014）以断奶仔猪为研究对象，探讨了日粮不同CP水平（对照组CP水平为21.5%，试验组CP水平为17.5%）对仔猪免疫性能的影响，饲喂21天后测定血清免疫球蛋白水平，结果表明，与对照组相比，试验组仔猪血清IgG和IgA水平显著增加，同时仔猪的腹泻率显著下降，表明饲喂低蛋白日粮后可以提高仔猪血清免疫球蛋白水平，进而提高其抗病力。但也有相反的研究报道，Che等（2017）研究发现将日粮CP水平由17%降低至13%会显著降低核因子κB的mRNA的表达、IL-1β浓度、肿瘤坏死因子-α以及Toll样受体4等免疫因子水平，从而对仔猪的免疫性能产生不利影响，但该研究还显示，通过在低CP日粮补充酪蛋白可以使上述指标正常化。综合本段，合理的CP下降幅度可通过提高生长猪和仔猪血清中免疫球蛋白水平来改善猪群的免疫性能。

2.5 改善猪的抗氧化性能

低蛋白日粮技术除上述功能外，也可有效改善猪的抗氧化性能。研究表明，饲喂低蛋白日粮后可以提高猪血清中抗氧化酶活性以改善抗氧化性。Wu等(2016）以“杜×长×大”生长猪为研究对象，探究日粮不同CP水平对其血液抗氧化指标的影响，设置了两种不同CP水平的日粮（对照组CP水平为17.01%，LH组CP水平为15.70%），饲喂30天后检测两组猪血清抗氧化指标，结果表明，LH组猪血清超氧化物歧化酶（SOD）水平显著增加。许迟等(2017)报道，将日粮CP水平由NRC（2012）推荐的CP水平基础上降低4%，将该日粮饲喂“杜×长×大”生长猪36天，结果发现生长猪血清中谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）浓度及血清总抗氧化能力（T-AOC）显著增加（P＜0.05），血清丙二醛（MDA）浓度显著降低（P＜0.05）。相似的研究发现，给“杜×长×大”生长猪饲喂低CP日粮（CP水平为12%，补充1%精氨酸）35天，测定血清抗氧化指标，结果发现生长猪血清中GSH-Px、SOD以及T-AOC水平分别增加了74.63%、10.44%以及 19.48%（P＜0.05），而血清中MDA浓度下降了 66.88%（P＜ 0.05）（张 迁 ,2018）。综上表明，饲喂低蛋白日粮后，猪血清抗氧化酶活性增加，从而改善猪的抗氧化性能。

3 小结与展望

综上所述，在养猪业中应用低蛋白日粮技术（补充氨基酸）是必要且可行的，在CP的推荐水平基础上降低2-4个百分点不会对猪只的生长性能产生负面影响，相反，通过给猪只饲喂低蛋白日粮，可以有效改善猪只的生产性能、提高猪只对养分的消化利用率、改善肉品质、免疫性能以及抗氧化性能，从而提高养猪经济效益（降低了日粮的成本，同时提高了猪只的生产成绩）。但低蛋白日粮技术运用体系仍需进一步完善。首先，缺乏配套的饲料原料营养价值数据库；其次是日粮CP水平的确定应根据不同的猪品种、性别以及年龄等因素进行确定，并非可以大幅度降低，同时在降低过程补充适宜的比例氨基酸以实现平衡，在今后低蛋白日粮技术的推广应用中应开展相应的研究；最后是低蛋白日粮技术在繁殖性能中的研究鲜有报道，今后可开展低蛋白日粮对母猪产仔数、乳汁性状等繁殖性能影响的研究，以扩大该技术在养猪生产中应用的全面性。相信随着动物营养与饲料科学以及电子计算机等技术的发展，上述不足将会得到很好的解决，从而使低蛋白日粮技术更好地应用于养猪生产中，实现精准饲养，提高养殖效益。总而言之，低蛋白日粮技术在养猪生产中将会有着更好的应用前景，通过低蛋白日粮技术的运用，可以更好地促进我国养猪业朝着可持续、绿色高效发展的方向迈进！