低蛋白日粮中添加L-缬氨酸可提高仔猪生产性能

张相鑫 译自，Vol.36(2021)，№2：25，27

王丽萍 校 王晶晶 审

当前，生产1 kg 猪肉的全球变暖潜能值仅低于生产1 kg 牛肉的。氮排泄仍然是现代养猪生产的主要问题之一。猪日粮粗蛋白水平每降低1%，氮排泄可减少近2.8%。

除了能量，蛋白质是猪日粮中最昂贵的营养物质，因此从经济角度考虑蛋白质策略很重要。而且，过量的日粮蛋白质可能会在猪后肠发酵，结果会导致断奶后腹泻等胃肠道疾病。

为配制低蛋白水平的猪日粮，通常会在日粮中添加赖氨酸(lysine，Lys)、蛋氨酸(methionine，Met)、苏氨酸(threonine，Thr) 和色氨酸(tryptophan，Trp)，并在一定程度上添加缬氨酸(valine，Val)。

在欧洲，Val 有望成为猪日粮中的第五限制性氨基酸，而异亮氨酸(isoleucine，Ile)是第六限制性氨基酸。

应用理想的氨基酸比例可降低日粮蛋白质水平，维持猪的生长性能和胴体品质。

1 缬氨酸的代谢

根据其化学结构，Val、亮氨酸(leucine，Leu) 和Ile 是脂肪族侧链有支链的氨基酸。因此，这三种氨基酸都属于支链氨基酸(branched-chain amino acids，BCAAs)。

BCAAs 约占肌肉中必需氨基酸的30%，这表明它们对增强肌肉很重要。与其他氨基酸不同的是，BCAAs 主要不是在肝脏中代谢，而是在肌肉中代谢。

Val、Leu 和Ile 具有共同的代谢机制，因为它们在两步代谢过程中被相同的酶系统降解(图1)。

第一步，BCAAs 被BCAA 转氨酶分解，形成支链α-酮酸产物。

第二步，支链α-酮酸在支链α-酮酸脱氢酶复合物的催化下进行氧化脱羧反应。

因此，日粮中的BCAAs 需要平衡。特别是，Leu 过量添加可能会影响Val 和Ile 的需要量，因为Leu 是共同酶系统的刺激物，会降低Val和Ile 的利用率。

不过，过量的Leu 似乎对Ile 的影响更大，而不是Val。血液副产物中Leu 的含量很高，而Ile 的含量极低，这造成了BCAAs 之间严重的不平衡。

2 缬氨酸的需要量

在大鼠模型中，研究表明日粮缺乏Val 会导致动物出现严重的厌食症。Suarez 等(2012)在一个双重选择试验中证实了在仔猪(体重17.5 kg)上有类似的效果。

该研究小组测试了3 种不同Val 添加水平(Val∶Lys 分别为0.73、0.78 和0.83) 和不含晶体Val 的日粮。与不含缬氨酸的日粮相比，动物明显更喜欢添加缬氨酸的日粮。

据几位学者报道，日粮中BCAAs 含量不足会对猪的采食量产生消极影响。日粮中缺乏Val 或Ile 均会导致猪的平均日采食量降低。

而且，BCAAs 的不平衡会导致猪的采食量降低。日粮中Leu 过量，再加上Val 水平低，通常会导致采食量大幅下降，进而导致仔猪生产性能下降。

相关文献和已建立的需要量体系表明，对于5～25 kg 仔猪dVal 和dLys 的最佳比例不同。

美国国家研究委员会(the National Research Council，NRC，2012) 推荐的dVal∶dLys 为0.68，而丹麦体系报道的dVal∶dLys 为0.63～0.65，Gloaguen 等(2013)和英国动物科学学会建议则为0.70。

CJ Europe 公司与西班牙加泰罗尼亚农业与食品科技研究院(Institute for Agriculture and Food Science and Technology，IRTA)合作进行了一项剂量反应试验，以确定dVal 与dLys 的最佳比例。

该试验选取200 头断奶仔猪[ 体重(8.7±1.1)kg]，随机分为5 组。日粮以玉米和豆粕为主要成分。断奶前dVal∶dLys 在0.59～0.75 变化，断奶后在0.57～0.75 变化。在基础日粮中逐渐添加Val 可显著提高仔猪生产性能(图2)。

从数值上看，在断奶前和断奶后发现，日粮缺乏Val，仔猪的采食量最低，但是，不同组之间没有发现统计学意义上的差异显著。

在断奶后，最大平均日增重(图3) 对应的dVal∶dLys 为0.68 和0.67(分别为指数渐近和曲线-平台回归模型)。最佳生长所需 的dVal∶dLys 与NRC(2012)、Chang 和Baker(1992)提出的值基本一致。

3 结论

总的来讲，降低猪日粮中的蛋白质水平最终会降低环境氮负荷。

日粮缺乏Val 会导猪的致采食量和生产性能下降，因此，使用晶体L-缬氨酸是一个解决方案，可在不增加蛋白质的情况下满足Val需求，维持仔猪生长性能。

断奶后最大增重对应的dVal∶dLys 至少为0.68，与之前的估计值一致。

原题名：L-valine supplementation in low CP diets to enhance piglet performance(英文)

原作者：Diana Siebert 博士