不同生长阶段猪的蛋白质需求及饲粮供给水平效应研究进展

郭思琪，徐子伟，陶新

(1.浙江师范大学 生命科学学院，浙江 金华 321004；2.浙江省农业科学院 畜牧兽医研究所，浙江 杭州 310021)

近年来，我国优质饲用蛋白面临资源长期短缺和环保方面的双重压力，以豆粕减量化和替代化为核心的低蛋白饲粮配制技术成为当前养猪生产的发展趋势和应用研究热点[1]。已有研究结果表明，低蛋白饲粮不仅能够有效减少蛋白饲料用量、降低饲料成本，还能显著降低粪污排泄物中的氮排放量、减轻环境污染[2]。大量研究表明，在氨基酸(AA)平衡基础上，适当降低饲粮粗蛋白(CP)水平对猪的健康状况、生长性能、肉品质等均无显著不良影响[3-5]。然而，低蛋白饲粮的应用也给养猪生产带来一定困扰，如CP降低的合理水平、额外添加AA导致的饲料成本增加以及营养素之间的互作等。此外，低蛋白饲粮导致的猪肉背膘厚度增加问题也不容小觑[6-7]。而且，饲粮CP水平并非无限度降低。在生长肥育猪上的研究发现，尽管额外补充了各种必需氨基酸(EAA)，但饲喂极低蛋白水平的饲粮仍会导致其生长性能显著降低[8]。这可能是极低蛋白供给条件下，机体非必需氨基酸和总氮量摄入不足，以至于体内一些生理功能物质合成受阻，从而影响了营养成分的吸收，最终影响了猪生产性能。但也有研究表明，极低蛋白饲粮却可有效降低断奶仔猪腹泻率[9-10]。因此，结合不同生长阶段猪的生理特点及对饲粮蛋白质的需求，开展阶段性饲粮蛋白质水平的合理配制研究极为重要。故本文在分析断奶仔猪、生长和肥育等不同生长阶段猪的蛋白质需求基础上，重点对近年来国内外各生长阶段猪饲粮CP供给水平的研究和应用效果进行了归纳和整理，旨在为阶段性饲粮CP水平的合理配制提供参考。

1 断奶仔猪

1.1 生理特点及蛋白质需求

断奶仔猪具有生长速度快、蛋白质沉积能力强等生理特点，因此，对饲粮蛋白质水平需求较高[1]。采用高蛋白饲粮可以提高仔猪抗氧化和抗应激能力。但此阶段猪的消化器官和免疫系统等尚未发育完善，导致其对环境适应能力差，易发生应激反应，进而引发仔猪腹泻[2]。仔猪发生腹泻时，对饲粮CP需求量也相应降低。这是因为腹泻会增加仔猪肠道酸碱度，削弱其消化功能[11-13]。过高蛋白水平的摄入会致使其肠道内蛋白质消化不完全，而未消化的蛋白质会促进大肠埃希菌增殖，并通过发酵产生有害代谢产物，进而影响仔猪生长发育[14-16]。

1.2 饲粮蛋白质供给水平在断奶仔猪上的研究和应用效果

1.2.1 对断奶仔猪生长性能的影响

断奶仔猪对饲粮CP水平在一定范围内的变化较为敏感，2百分点的波动就会影响其生长性能。王旭莉等[17]研究发现，饲粮CP水平从19.5%降至17.5%可显著影响断奶仔猪平均日增重(ADG)和平均日采食量(ADFI)。与饲喂18%CP饲粮相比，饲喂CP水平为20%饲粮的仔猪增重更快，且同等蛋白水平条件下呈现出性别差异，即公猪比母猪长得更好[18]。研究还发现，在断奶早期随着饲粮CP水平从16%梯度增加至24%，仔猪ADG和ADFI均呈线性增加、料重比(feed/gain，F/G)呈线性降低。但至仔猪达25 kg体重时，这种差异已逐渐消失[15]。饲粮CP水平从25%降至19%虽然降低了仔猪哺乳期ADG，但却提高了其断奶后ADG，最终对试验全期增重无显著影响，且饲粮CP为23%时，降低2百分点不影响仔猪生长性能[19]。当饲粮CP水平降至14%及以下时，尽管平衡了赖氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)、苏氨酸(Thr)和色氨酸(Trp)等必需氨基酸(EAA)，但仍会对仔猪生长性能造成不利影响[20-21]。以上结果表明，断奶仔猪对蛋白质的营养需求与其哺乳期的营养背景密切相关，且饲粮CP水平在19%及以上时，可满足其生长发育要求。

1.2.2 对断奶仔猪肠道健康的影响

腹泻率不仅是衡量仔猪肠道健康程度的一个主要指标，而且也是影响仔猪发挥其生长潜能的一个重要因素。适当降低饲粮CP水平可减少仔猪腹泻发生。Wu等[14]研究发现，与饲喂19%和23.7%的CP饲粮相比，17%CP可显著降低断奶仔猪腹泻率。辛小召等[22]研究发现，随着饲粮CP水平从21.5%降至17.5%，仔猪腹泻率也从7.59%降至1.70%。相似地，杨伦祥[23]也发现饲粮CP水平从21.5%降至17.5%，仔猪腹泻率降低29.37%。

已有研究表明，低蛋白饲粮可促进仔猪肠道形态发育并改善其菌群结构。与饲喂22% CP饲粮相比，19%CP和20%CP 可促进小肠绒毛生长，有利于仔猪对营养物质的吸收和利用[16]。甚至有研究发现，饲粮CP水平从20%降至13.2%对仔猪肠道形态无显著不良影响[9]。但也有研究表明，饲粮CP水平从20%降至17.16%显著增加了仔猪十二指肠绒毛高度，而继续降低至13.9%则显著降低十二指肠绒毛高度[24]。

降低饲粮CP水平主要增加了仔猪肠道菌群中益生菌比例。虞德夫等[25]研究发现，饲粮CP水平从20%降低至14%，仔猪肠道菌群中乳酸菌丰度呈上升趋势。同样地，在中国地方猪八眉猪上也发现相似的研究结果[26]。与饲喂17%CP饲粮相比，14%CP饲粮并辅助添加组氨酸可增加仔猪肠道菌群丁酸弧菌和拟杆菌的丰度[27]。饲喂14.5% CP饲粮的仔猪比饲喂17.5%CP饲粮的仔猪肠道菌群中具有更为丰富的乳酸菌、纤维细菌、琥珀弧菌和螺旋体[28-29]。

2 生长猪

2.1 生理特点及蛋白质营养需求

处于生长期猪的最大生理特点在于生长速度快，尤其是其骨骼呈快速扩增、肌肉呈最大限度沉积状态。主要表现为：ADFI逐渐增加，ADG也比断奶仔猪阶段有明显提高，且主要为瘦肉，也就是机体蛋白质沉积的增加[30]。此阶段猪的饲养时间跨度较长，超过整个商品猪养殖期的三分之二，故饲料消耗占总耗料量的一半以上。因此，在此阶段提供较适宜的CP水平饲粮，可最大限度提高养猪场的经济效益以及减轻养猪业对环境氮(N)排放的压力。

2.2 饲粮蛋白质供给水平在生长猪上的研究和应用效果

2.2.1 对生长猪生长性能的影响

近年来，由于低蛋白氨基酸平衡饲粮的方兴未艾，饲粮CP水平在生长猪上的研究结果颇丰。较早的研究结果表明，在额外补充各种EAA基础上，以NRC(1998)为标准将饲粮CP水平降低2～4百分点不影响猪的生长性能[31]。甚至有研究发现，在额外补充赖氨酸(Lys)、 蛋氨酸(Met)、苏氨酸(Thr)、色氨酸(Trp)、异亮氨酸(Ile)、缬氨酸(Val)、组氨酸(His)、亮氨酸(Leu)和苯丙氨酸(Phe)等9种AA前提下，在猪的生长前期其饲粮CP供给水平可降至14%[8]。然而，生产实际中，饲粮CP配制的水平应当与养猪场的经济效应相结合。平衡额外添加合成AA的成本，CP水平并非降低至极限最为适宜。王旭莉等[30]对50 kg猪的研究结果发现，与饲粮为16.5%CP组相比，13.5%CP组具有最高ADG，而14.5%CP组的F/G最低，且经测算后可获得最佳经济效益。中国地方猪由于生长速度较慢，通常所需饲粮CP水平偏低。例如，安徽圩猪和云南大河乌猪在生长期的饲粮CP较适宜供给水平约为14%[32-33]。但也有研究发现，饲粮CP也需达到16.0%，德江复兴猪才能充分发挥其生长潜能[34]。这与中国地方猪的不同品种及其生长速度密切相关。

2.2.2 对生长猪粪污氮排放的影响

饲粮CP水平的高低直接影响了猪粪污中N的排放。已有研究表明，每降低1百分点的饲粮CP，就可使总N排放量减少8.0%、氨气(NH3)排放量下降10%[35]。李美君等[4]研究发现，饲粮CP水平从18%降低至14%并补充相应合成AA，不仅不影响31 kg猪的生长，还可使其尿N和总N排放量分别降低55.71%和42.08%。将饲粮CP水平从15.5%降至12.5%，显著减少了粪污中NH3和硫化氢的排放，但对初始体重为24.7 kg的猪的生长性能也造成不利影响[36]。赵玉梅等[37-38]研究均发现，在25～50 kg阶段和50～75 kg阶段将饲粮CP分别从17%以及15%降低3.5百分点，均可显著降低生长猪血清尿素氮和排泄物中NH3浓度，表明低蛋白饲粮可以提高N的利用率。与饲喂CP水平为15.8%的饲粮相比，13.5%CP饲粮在不影响25～50 kg阶段猪生长性能的前提下，可使其粪N和尿N分别降低24.2%和44.51%[38]。于树龙[39]研究发现，将饲粮CP水平从17%降至16%，25～50 kg阶段猪尿N和粪N分别降低45.61%和25.38%。Yang等[40]研究结果表明，随着饲粮CP水平从18%降低至12%，30～60 kg阶段猪总N和粪N分别降低18.27%和15.9%。由此可见，低蛋白饲粮对猪粪污N减排的效果极为明显。

3 肥育猪

3.1 生理特点及蛋白质营养需求

与生长期相比，猪至肥育阶段时，其骨骼已发育完全，肌肉增长速度逐渐缓慢，脂肪沉积能力则加快。因此，肥育猪对饲粮CP需求水平比生长期要低1.5～4.0百分点。此外，由于此阶段猪快速的脂肪沉积能力，肥育期是改善其肉品质的关键饲养时期。饲粮CP水平的高低不仅影响了肥育猪生长速度，还在一定程度上影响了其胴体性状、肉品质和风味物质的沉积。已有研究表明，饲粮CP含量与背膘厚、肌内脂肪(IMF)含量、脂肪酸的组成和猪肉嫩度等均有相关性[41-42]。

3.2 饲粮蛋白质供给水平在肥育猪上的研究和应用效果

3.2.1 对肥育猪生长性能的影响

已有研究结果表明，在肥育猪上饲粮CP的适宜供给水平较接近或稍高于NRC(2012)的相应推荐量。尤其是在肥育后期，饲粮CP水平不宜低于10%。林国徐[43]研究发现，给80～120 kg肥育猪提供13.75%CP饲粮，在生长性能和经济效益上均优于16.33%CP饲粮。而周书苑[44]研究发现，与饲喂CP水平为14.52%的饲粮相比，15.25%CP可使60～100 kg阶段猪更好地发挥其生长潜能。在肥育后期，饲粮CP水平从14%降至12%可提高猪ADG、降低F/G，但再降至11%时，对猪生长性能则造成不利影响[45]。相似地，Soto等[46]研究也表明，在肥育猪高于100 kg体重时，饲粮CP水平从9%提高至11%可使其生长性能有所改善，进一步提高至13%可显著提高其ADG并降低F/G。但也有研究表明，饲粮CP从12.5%降低至10%并额外补充Lys、Met、Thr、Trp、Ile和Val等6种EAA，对肥育后期猪生长性能无显著影响[47]。可见，饲粮CP的适宜供给水平与肥育猪体重密切相关。

3.2.2 对肥育猪胴体性状和肉品质的影响

多数研究表明，在肥育阶段适当降低饲粮CP水平可提高猪胴体性状、改善肉品质以及促进肌肉风味物质的沉积。Zhang等[48]在平衡支链氨基酸基础上，饲粮CP水平从16%降低至12%，不仅显著提高肥育猪胴体重以及背最长肌中IMF含量，而且通过显著降低剪切力和提高持水力改善了肉的嫩度和多汁性。Wang等[5]研究发现，将饲粮CP水平从16%降至14%，可增加肥育猪背最长肌的眼肌面积和大理石花纹评分并降低剪切力和滴水损失，进一步降低饲粮CP水平至12%，可增加猪肌肉中风味物质己醛、E-2-庚烯醛和E-2-辛烯醛的含量。低蛋白饲粮不仅对肥育猪生长性能无不利影响，还显著增加了其肌肉中IMF含量并改善脂肪酸组成[3]。

目前，有关低蛋白饲粮对猪肉背膘厚和瘦肉率的影响，则出现较多不一致的研究结果。姜建阳等[49]发现，饲粮CP水平从14.6%降至13.72%，50～80 kg阶段肥育猪背膘厚增加21.24%、瘦肉率降低11.5%。王东等[6]研究也发现，饲粮CP水平从15.6%降至13.6%，65～107 kg阶段肥育猪背膘厚则提高了10.32%。Zhu等[7]研究发现，与饲喂CP水平为14%的饲粮相比，12%CP显著增加了100～130 kg阶段猪第一肋和最后一肋的背膘厚。但段佳琪等[50]研究发现，在平衡Lys、Met、Thr和Trp 4种AA基础上，饲粮CP水平从16%降低2～4百分点，对70～100 kg阶段肥育猪肉品质和胴体性状无显著影响。李宁等[51]研究发现，在平衡AA基础上，将饲粮CP水平从14%降低4百分点，对70～100 kg体重阶段猪胴体性状和肉品质无显著影响。Trevisi等[52]研究也表明，与13%CP饲粮相比，饲喂9.5%CP饲粮，可使138～171.9 kg阶段肥育猪胴体重和瘦肉率无显著影响，但胴体产量提高1%。由此可见，猪所处体重范围不一样，可能会导致低蛋白饲粮对猪肉背膘厚和瘦肉率的影响不一致。

4 小结

综上所述，结合养猪生产实际，以各阶段猪生产性能为主要评价指标，在额外补充各种合成必需氨基酸基础上，给出以下建议：在断奶仔猪阶段，适宜的饲粮CP供给水平为18%～21%，但当仔猪发生腹泻时可降低至17%～17.5%；平衡N排放压力，在生长前期饲粮CP水平14%～16%，生长后期不宜低于13%；肥育期较适宜的饲粮CP供给水平为11%～14%。但在肥育后期，适当降低1～2百分点的CP可改善猪肉的品质及风味。值得注意的是，饲粮CP适宜供给水平受到猪品种、饲粮类型、性别、体重、环境等一系列因素的影响。因此，在饲粮配制过程中，应综合考虑上述各种因素并进行适当调整。