比较美国血制品饲喂断奶仔猪的氨基酸消化率

■F.N.AlmeidaJ.K.HtooJ.ThomsonH.H.Stein

(1.伊利诺斯州立大学，动物科学系，厄巴纳，美国IL 61801；2.Evonik lndustries AG,Hanau德国 63457；3.Evonik Degussa Corporation,Kennesaw,GA美国 30144)

美国屠宰业生产出的血制品可用于断奶仔猪日粮中，这是因为血蛋白具有很高的营养价值(De-Roucheyet等，2002)。猪饲喂血制品后的生产性能的改善效果已被证实(Steidinger等，2000)。虽然血制品含有丰富的粗蛋白质(CP)和氨基酸(AA)，但是血制品的质量受到加工工艺的影响(Meeker，2009)，包括加热处理方式对质量的影响。如果产品加热过度，则会产生美拉德反应，因而可能会降低AA尤其是赖氨酸的消化率(Nursten,2005)。

喷雾干燥血粉（SDAB）是搜集屠宰动物全血，并在收集的同时添加抗凝血剂(Ockerman等，2000)。喷雾干燥过程的特征，平均入口温度为225℃，出口温度相对较低，低于70℃(Ockerman等，2000)。喷雾干燥血球(SDBC)和喷雾干燥血浆蛋白(SDPP)都是从动物血液生产而得，动物血从屠宰厂收集，在血液离心处理前添加柠檬酸钠作为抗凝血剂，离心处理后从血浆中分离出血细胞。然后两个部分分别喷雾干燥得到SDBC和SDPP(Ockerman等，2000；vanDijk等，2001)。血粉是用快速干燥或滚筒干燥器干燥全血而得。这个过程涉及几个步骤，包括倾析、加热、加压、干燥和粉碎。水分在加热和干燥过程中被去除，使产品变成所需的干物质形式。干燥过程可能会影响血粉的营养价值或品质，因为加热会导致赖氨酸和还原糖通过美拉德反应缩合，从而降低赖氨酸的可用性(例如，利用赖氨酸合成蛋白)(Bellaver,2005)。

因为不同的血制品在生产中使用不同的加工工艺，所以不同的血制品的氨基酸消化率也不同。例如，已证明用20多种来源的血粉饲喂试验鼠，氮的消化率受干燥类型、干燥温度和干燥时间的影响(Moughan等，1999)。在该试验中，氮消化率和干燥温度及时间相关，在150℃下干燥210 min的血粉，其氮的消化率系数为170，而在95℃下喷雾干燥30 s的血粉，其氮消化率系数为950。而比较美国不同血制品饲喂断奶仔猪的氨基酸消化率的差异，尚未见报道。因此，本文旨在测定SDAB、SDBC、SDPP和2种血粉(ABM和PBM)饲喂断奶仔猪的表观回肠消化率(AID)和标准回肠消化率(SID)。

1 材料和方法

本试验的方法经伊利诺斯州立大学的试验动物护理和使用委员会的审查和批准。本试验在伊利诺斯州立大学研究中心进行。试验猪是G型公猪和F-25母猪杂交的后代(Genetiporc Alexandria MN USA)。本试验使用的血制品包括：SDAB、SDBC和SDPP，均来自APC Inc.,Ankeny,IA,USA；快速 干 燥 禽 血 粉 (ABM)来 自 Griffìn Industries LLC Cold Spring,KY,USA；猪血粉(PBM)来自Consumers Supply Distributing Co.,North Sioux City,SD,USA；酪蛋白购自International Ingredients lnc.,St.Louis,MO,USA(见表 1)。

表1 原料组成营养成分分析(g/kg，饲喂基础，另有指明标注除外)

1.1 试验动物、日粮、试验设计

试验选用7头断奶阉公猪[初始体重(11.5±1.1)kg]在回肠末端安装一个T型瘘管，采用7×7拉丁方试验设计，每个拉丁方含有7种日粮和7个阶段两个因素。每只猪被分别饲养在独立的限位栏（1.2 m×1.5 m）里，控制室内环境（27℃，76%湿度）。每栏安装一个乳头式饮水器。试验结束时，平均末重为(17.5±1.5)kg。

7种日粮配方设计见表2和表3。其中第1种日粮,用酪蛋白作为唯一的粗蛋白质和氨基酸来源,用于测定酪蛋白粗蛋白质和氨基酸的AID和SID，并可用于测定不同生产过程生产的血制品的粗蛋白质和氨基酸的AID和SID(Fan等,1995)；另外5种日粮基于酪蛋白和每种血制品的混合物来进行设计；最后1种日粮是无氮日粮,用于测定回肠氨基酸和粗蛋白质基础内源性损失。所有日粮中均添加维生素和矿物质,满足或超过目前推荐的营养需要量(NRC 1998)。所有日粮都含有4 g/kg氧化铬,作为标记物。

表2 试验日粮原料组成（g/kg,饲喂基础）

表3 试验日粮营养成分分析(g/kg，饲喂基础)

1.2 饲喂和样品收集

整个试验过程，每天饲喂1次，饲喂水平是维持需要量的3倍，自由饮水。记录每个阶段初始时猪的体重，并记录每天所提供的饲料量。每个阶段的头5 d作为日粮的适应期。在第6 d和第7 d，采用标准的操作程序收集8 h回肠消化物（日流量约30%）(Almeida等,2011)。

1.3 样品分析和数据处理

食糜样品冻干后碾磨粉碎并通过2 mm筛，用于化学分析。用茚三酮柱后衍生离子交换色谱法分析日粮成分和回肠样品的氨基酸组成。氨基酸用过甲酸氧化，用焦亚硫酸钠中和(Llames等，1994；Commission Direcetive，1998)。用6 N HCl在110℃下水解蛋白24 h后分解成氨基酸，采用内标法（正亮氨酸），通过测定与茚三酮反应产物在570 nm处的吸收值来定量检测。色氨酸用HPLC-荧光检测法(消光280 nm，发射356 nm)检测，用八水氢氧化钡在110℃下碱水解20 h(Commission Directive,2000)。日粮组成成分和回肠样品在103℃下烘箱干燥4 h分析干物质含量(方法935.29；AOAC International，2007)，粗蛋白质含量测定按照Dumas方法步骤(方法968.06；AOAC International，2007)。同时，进行日粮和回肠样品的铬含量（方法 990.08；AOAC International，2007）、原料组成的灰分（方法942.05；AOAC International,2007）和酸水解乙醚浸出物（方法954.02；AOAC International，2007）的分析，总能分析用弹式量热法分析(Model 6300，Parr Instruments，Moline，IL，USA)。

每种日粮粗蛋白质和氨基酸的回肠表观消化率系数的计算方法同Baker等(2010)描述的方法。通过饲喂无氮日粮来测定每种氨基酸在回肠末端的基础内源性损失。通过CP和每种AA的回肠内源性损失校正AID，来计算每种日粮的CP和每种AA的SID(Baker等，2010)。添加了酪蛋白和每种血制品的日粮，通过减去酪蛋白在日粮中贡献的可消化CP和AA的浓度来计算每种血制品的CP和AA消化率。但每一种血制品的CP和AA消化率的计算方法各不相同(Fan等，1995)。

1.4 数据分析

数据分析采用SAS的Proc MIXED程序（SAS Institute Inc.,Cary,NC）进行。用单变量程序来检测极端值。观测得SDAB、SDBC、SDPP、ABM和PBM组有超过3个均值的标准偏差较大，作为极端值排除。观测到SDBC有2个极端值，PBM有1个极端值，均被剔除出数据集。此模型将日粮作为固定效应，猪和猪的饲喂时间（即7 d的试验期）作为随机效应。所有的计算中，猪只作为一个试验单位，用α=0.05来判定各均值之间的差异显著性。

2 结果

在试验期间，所有的猪保持健康体况并能轻易的完成采食。SDBC、SDPP、ABM和PBM的干物质和粗蛋白质含量（见表1）和已发表的文章(DeR-ouchey等，2002、2003；Meeker，2009；NSNG，2010)结论接近一致。同样地，SDBC和2种来源的血粉的所有必需氨基酸组成和NRC(1998)及DeR-ouchey等(2002)报道的值一致。

SDAB的粗蛋白质AID比ABM和PBM的粗蛋白质AID高（P＜0.01），但和SDBC和SDPP的粗蛋白质AID及酪蛋白的AID没有差异（P＞0.05）（见表4）。SDAB、SDBC、SDPP和酪蛋白中的所有氨基酸（除异亮氨酸、半胱氨酸和甘氨酸之外）的AID比ABM 和PBM 的AID 高（P＜0.05）。SDAB、SDBC、SDPP和酪蛋白的赖氨酸AID比ABM和PBM的赖氨酸AID高（P＜0.01）(分别为0.952、0.940、0.941、0.926、0.702和0.751)，但ABM和PBM 的赖氨酸AID没有差异（P＞0.05）。SDAB、SDBC、SDPP和酪蛋白的必需氨基酸平均AID和总氨基酸平均AID均比ABM和PBM的高（P＜0.01）。

SDAB、SDBC、SDPP和酪蛋白的粗蛋白质SID比ABM和PBM的粗蛋白质SID高（P＜0.01）（分别为1.040、0.945、0.995、0.965、0.704和0.689）（见表5）。赖氨酸的SID值，SDAB(0.998)、SDBC(0.976)、SDPP(0.981)和 酪 蛋 白 (0.970)比 ABM(0.740)和PBM(0.786)的高，但是，ABM和PBM的赖氨酸SID没有差异（P＞0.05）。相同地，SDAB、SDBC、SDPP和酪蛋白的必需氨基酸平均SID比ABM和PBM的高（P＜0.01）。SDAB、SDBC、SDPP和酪蛋白的总氨基酸平均SID比ABM和PBM的高（P＜0.01）。SDAB的大部分氨基酸的SID接近1.0，除了精氨酸、异亮氨酸、苏氨酸的SID略高于1.0。ABM和PBM

的组氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和缬氨酸的SID更低（P＜0.01）。然而，ABM和PBM的大部分氨基酸的SID值之间没有差异。

表4 美国血制品饲喂断奶仔猪的粗蛋白质和氨基酸的表观回肠消化率系数

表5 美国血制品饲喂断奶仔猪的粗蛋白质和氨基酸的回肠消化率标准化系数

3 讨论

SDPP的粗蛋白质AID值与Mateo等(2007)及Cervantes-Pahm等(2010)报道的一致。据观察可知，2种血粉和喷雾干燥血制品之间的AID值存在差异，其原因可能是ABM和PBM加工过程中的热破坏程度比SDAB、SDBC和SDPP加工过程的热破坏程度高。本试验并未关注血产品加工过程中的的干燥温度和时间，但是，据报道，商业血粉的干燥时间在0.5～240 min范围内，干燥温度在92～500℃范围内(Moughan等，1999)。喷雾干燥血制品的加工温度范围在200～250℃(Ockerman等，2000)，但是其加温的时间很短，这也许就是喷雾干燥相比其他干燥方式的优势(Torrallardona,2010)。在饲料加工过程中，蛋白涉及到加热处理，这将导致美拉德反应的发生，在初始阶段，赖氨酸的氨基和还原糖的羰基发生反应(Nursten，2005)。然而，赖氨酸和还原糖的反应产物不能被猪消化，所以，赖氨酸的消化率降低了（González-Vega等，2011）。赖氨酸与粗蛋白质比值可作为热损坏蛋白的指标，因为与受热破坏的饲料其赖氨酸含量降低，而粗蛋白质含量不变（Kim等，2012）。ABM和PBM的赖氨酸与粗蛋白质比值（分别为0.085和0.087）相对低于SDAB（0.092）、SDBC（0.096）和 SDPP（0.090）的赖氨酸与粗蛋白质比值，这表明ABM和PBM的热破坏程度确实高于SDAB、SDBC和SDPP的热破坏程度。喷雾干燥牛血粉的赖氨酸与粗蛋白质比值（0.129）也高于快速干燥牛血粉的赖氨酸与粗蛋白质比值（0.085），表明喷雾干燥比快速干燥造成的热损坏程度低，快速干燥中血粉的干燥时间虽短(3.5 min)，但干燥温度范围高在260～427℃（Kramer等，1978；Kats等，1994）。从20种来源的血粉产品的检测结果可见，其中有7个赖氨酸与粗蛋白质比值平均为0.081的样品（511）的氮消化率低于另7个赖氨酸与粗蛋白质比值平均为0.084的样品（896）的氮消化率（Moughan等，1999）。可见，赖氨酸与粗蛋白质比值是评价蛋白饲料原料的一个很有价值的营养质量指标。目前的研究结果都支持这一观点。本试验中使用的ABM和PBM的大多数氨基酸AID值相对低于Ravindran等（2005）报道的3种不同来源血粉的氨基酸SID值。这一结果也反应了血粉在加工过程中受到了热破坏，因为本试验中血粉（ABM和PBM）的赖氨酸与粗蛋白质比值的均值（0.086）比Ravindran等（2005）报道的数据（0.103）低。

SDPP的氨基酸SID值和之前报道的值一致(Gottlob等，2006)。据我们所知，SDAB饲喂猪的氨基酸SID值尚未见有报道，但是本试验测得的SDBC、SDPP、酪蛋白、ABM和PBM的赖氨酸SID值和之前的报道值（Rayadurg，2005；Cervantes-Pahm等，2010；NSNG2010）接近一致。

Kadim等（2002）、Adedokun等（2008）报道的氨基酸SID超过1.0，出现这一结果可能的原因是测试成分的氨基酸组成含量比内源性氨基酸的含量还低。然而，本试验情况并非如此。本试验使用的日粮含90 g/kg酪蛋白，在家禽中已被观测到，家禽日粮的酪蛋白含量从0增加至150 g/kg，回肠内源性氨基酸呈线性增加(Adedokun等，2007)。内源性氨基酸增加，则会导致氨基酸的SID值增加。由于在日粮中添加了酪蛋白导致了相对较高的内源性氨基酸，这可能就是我们为什么会观察到氨基酸SID值超过1.0的原因。然而，本试验结果清楚的表明了喷雾干燥血制品的氨基酸SID值接近1.0。

本试验的结果表明，不同品种的家禽或猪的血粉，其营养品质没有差异。这一结果和Kats等(1994)报道的结果一致，其报道不同品种的家禽或猪的血粉饲喂断奶仔猪的性能表现没有差异。

4 结论

总之，SDAB、SDBC和SDPP的氨基酸SID值比ABM和PBM的氨基酸SID值高，这表明断奶仔猪日粮添加喷雾干燥血粉优于添加普通血粉产品。不同品种的家禽或猪的血粉产品饲喂断奶仔猪的氨基酸SID值没有差异。