不同蛋白质水平日粮补充植酸酶对猪生长性能、养分消化及气体排放的影响

2021-08-23张保平王永强石凯文

中国饲料 2021年14期

张保平，王永强，石凯文

（安阳市动物疫病预防控制中心，河南安阳 455000）

我国是猪肉消费大国，且在所有畜产品中消费量占比最大，预计随着未来人口的增长将增加对猪肉的需求，因此，有必要增加集约化生猪养殖。养殖业中产生的甲烷、氨、二氧化碳、一氧化二氮和硫化氢等气体的排放不断增加，对环境产生负面影响，并构成健康风险（张惠和洪翊棻，2016）。猪饲料通常比其他动物含有更多的蛋白质，从而导致排出的粪便中含有未利用的蛋白质，这与动物饲料成分会影响所产生粪便的营养成分有关。低蛋白质日粮通过丰富的甘油三酯、胆固醇和高密度脂蛋白调节脂质代谢，在宿主代谢中发挥有益作用，同时，蛋白质限制已被证明会影响猪肌肉氨基酸代谢和肉质（黄健和邓红，2017）。猪日粮来自植物，这些植物中的磷与植酸阴离子结合，导致磷的利用率降低，其中大约摄入的70%的磷通过粪便或尿液排出。在商业集约化养猪生产中，改善猪的生长性能，降低生产成本是目标，应调整猪日粮中磷的含量，以减少这些营养源的损失，并遏制环境污染。日粮中添加植酸酶可以水解植酸，从而提高猪的磷利用率，目的是提高植物性成分中植酸结合磷的利用率，减少日粮配方中无机磷的含量，从而减少粪便和环境中植酸磷的含量（王德海等，2016）。因此，本试验旨在评估日粮不同蛋白质水平补充植酸酶对猪生长性能、养分消化及气体排放的影响。

1 材料与方法

1.1 仔猪分组试验将640头平均体重为22.56 kg的商品仔猪分为4组，每组5个重复，每个重复32头。试验日粮采用2×2因子设计，即2种粗蛋白质水平（15.0%和18.0%）及2个植酸酶添加水平（0和200 mg/kg），试验为期3周。

1.2 数据记录在试验开始和结束时对每个重复的猪进行称重，统计试验期的饲料用量及猪只死亡和淘汰数量，数据用于计算平均日增重、平均日采食量、料重比和死亡率。

1.3 样品采集与分析在试验结束前72 h，每个重复随机选择4头猪，采用全收粪法连续3 d收集粪样。粪样混合后，-20℃保存，同时收集各阶段饲料样品，饲料和粪样用于分析干物质、粗蛋白质、总能、粗脂肪、淀粉、总能和磷含量。同时连续3 d采集新鲜粪便和尿液，尿液和粪便样本在收集后立即储存在冰箱中，然后分别将每个重复的样本进行混合。参考Lala等（2020）的方法分析粪尿样品中甲烷、二氧化碳、硫化氢和氮含量。

表1 不同粗蛋白质水平日粮组成及营养水平

1.4 数据分析试验数据采用SPSS软件多因素方差分析模型进行统计分析，采用Turkey法进行多重比较，同时研究两个因素的交互效应，P＜0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同蛋白质水平日粮补充植酸酶对猪生长性能的影响由表2可知，日粮蛋白质水平对猪的末重、采食量和死亡率均无显著影响（P＞0.05），同时植酸酶水平对猪的末重、日增重、采食量和死亡率也无显著影响（P＞0.05）。高蛋白质日粮组猪的平均日增重和饲料效率显著高于低蛋白组（P＜0.05），而日粮添加200 mg/kg植酸酶（5000 U/g，溢多利）显著改善了饲料效率（P＜0.05）。日粮蛋白质水平和植酸酶水平对平均日增重、采食量、料重比和死亡率的影响无显著交互效应（P＞0.05）。

表2 不同蛋白质水平日粮补充植酸酶对猪生长性能的影响

2.1 不同蛋白质水平日粮补充植酸酶对猪养分消化的影响由表3可知，日粮蛋白质水平和植酸酶水平及其交互作用对干物质、淀粉、粗脂肪和总能表观消化率的影响均无显著差异（P＞0.05），但日粮添加200 mg/kg植酸酶显著改善了磷和粗蛋白质的表观消化率（P＜0.05）。

表3 不同蛋白质水平日粮补充植酸酶对猪养分消化的影响 %

2.3 不同蛋白质水平日粮补充植酸酶对猪气体排放的影响由表4可知，日粮蛋白质和植酸酶水平以及其交互效应对二氧化碳的排放量无显著影响（P＞0.05），高蛋白质日粮组甲烷、氮和硫化氢排放量均显著高于低蛋白质日粮组（P＜0.05）。无论日粮蛋白质水平如何，添加200 mg/kg植酸酶均可显著降低甲烷、氮和硫化氢排放量（P＜0.05）。

表4 不同蛋白质水平日粮补充植酸酶对猪气体排放的影响

3 讨论

尽管在本试验中，两种粗蛋白质日粮中添加了限制性氨基酸，但低蛋白质日粮组猪的平均日增重和饲料效率均表现较差，可能是由于日粮中其他非必需氨基酸供应减少造成的。Toledo等（2014）报道，在低蛋白质日粮中，除了满足猪对赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸的需求外，同时补充异亮氨酸、缬氨酸和苯丙氨酸可以达到更好的必需氨基酸平衡，从而降低蛋白质含量，这与Gonçalves等（2016）的研究结果相似。与未添加植酸酶的对照组相比，日粮添加100 mg/kg可以改善猪的饲料效率，说明植酸酶可使生长猪获得更多的营养物质。

本研究发现，日粮蛋白质和植酸酶水平对大多数养分的表观消化率无显著影响，但无论日粮粗蛋白质水平如何，补充100 mg/kg植酸酶可以显著提高磷表观消化率。但Widyaratne和Zijlstra（2007）发现，DDGS组生长猪磷表观消化率显著高于对照组日粮，其认为是因为发酵过程中植酸水解导致DDGS中有效磷提高。因此，植酸酶对养分表观消化率的影响可能还与日粮类型有关。植酸酶可以提高二价阳离子的消化率，从而降低植酸盐与二价阳离子的结合能力（Woyengo和Nyachoti，2011），因此日粮中添加植酸酶不影响总能和氮的消化率，但它提高l 猪磷的消化率，降低粪磷含量。

在不添加植酸酶的情况下，高蛋白质水平日粮组甲烷、氮和硫化氢的排放量显著升高。甲烷的生产受到几个因素的影响，包括pH、温度和理化特性，因为产生甲烷的细菌对不适当的环境条件最敏感，当其被抑制时有机酸会积累（Kaufmann，2015）。添加植酸酶除了对二氧化碳排放无显著影响外，均显著降低了其他有害气体的排放量。Monteiro等（2017）也报道了补充植酸酶可以减少氮的排泄。因此，降低日粮蛋白质水平可以提高动物氮的利用效率，减少氮的排放。