远德龙,宋春阳
(青岛农业大学动物科技学院,山东 青岛 266109)
我国是养猪大国,猪采食饲料中猪只摄入的蛋白质中约有60%~70%的氮以粪、尿的形式排出体外,易对养殖场周边环境造成污染,猪粪尿中含有大量的氮和磷,虽然通过合理地处理和利用,可以部分解决环境污染问题。但是从长远来看,只有从源头上控制氮的摄入量和提高氮磷在猪体内的吸收和利用率,才能从根本上减少猪粪尿中氮磷的含量,进而降低粪污对环境的污染。低蛋白氨基酸平衡日粮就是在这种背景下提出的。低蛋白氨基酸平衡日粮是利用猪的理想蛋白模式、采用可消化氨基酸和净能体系等配合日粮技术发展而来的。
低蛋白氨基酸平衡日粮是指将日粮蛋白质水平按NRC推荐标准降低2~4个百分点,同时通过添加合成氨基酸来满足动物对氨基酸种类、数量和比例的需求,即保持氨基酸的适当供给量,使猪的生产性能等均不受影响,但如果进一步降低日粮蛋白质水平,则无论如何保证氨基酸的供给量,猪的生产性能等均达不到理想水平,这样的一种日粮便是低蛋白氨基酸平衡日粮。
众所周知,动物采食后,饲料中蛋白质必须被分解为氨基酸或小肽才能被吸收利用。目前普遍认为,在蛋白质水平降低幅度不超过推荐标准的4个百分点为限,人为方式添加的单体氨基酸与饲料粗蛋白质经动物消化分解后的氨基酸对动物营养作用是一样的。采用低蛋白质日粮在一定程度上降低了蛋白质水平,节约了饲料蛋白质原料,氨基酸的利用率也得到了一定提高。
国内外有研究表明,在适当补充单体氨基酸的条件下,日粮蛋白质水平比NRC(1998)推荐标准低2~4个百分点时,猪的生产性能不受影响,但是否能使得生产性能有所提高,报道不一。
Kerr等将生长猪日粮蛋白质水平由16%降至12%,在未补充单体氨基酸的情况下,猪的生产性能下降,而在猪日粮中补充0.35%的赖氨酸、0.16%的苏氨酸和0.06%的色氨酸后,猪的生长性能可不受影响;董志岩、马文峰等研究也表明,在日粮蛋白质浓度分别降低1.5~4.0个百分点的基础上,补充单体的赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸,无论生长猪,还是育肥猪,饲喂低蛋白日粮的试验组与对照组相比,平均日采食量、平均日增重、料重比、血清总蛋白、血清白蛋白等均有所改善,但均未达显著水平,而血清尿素氮的浓度达到显著或极显著水平。
呼红梅等报道,日粮赖氨酸含量≥0.9%时,蛋白质水平降低2个百分点,猪的生长性能不受影响。吴信等在补加赖氨酸的基础上,将20 kg和50 kg体重的猪日粮蛋白质水平分别降低至16%和14%,也表明猪的生长性能不受影响。陈石桥等以不同生长阶段的杜长大猪为研究对象,得出了保育猪日粮在粗蛋白20%以上时通过氨基酸平衡降低2%粗蛋白,不但不会影响保育猪的生长,还降低了料重比,减少保育猪腹泻的结论;在肥育猪方面,他认为日粮在粗蛋白17.5%时,通过氨基酸平衡降低2.7%,甚至3.6%的粗蛋白,并无影响猪的性能,反而增重明显。
上述研究结果表明,适量添加单体氨基酸,按照猪的理想蛋白氨基酸模式来配制低蛋白日粮,只要其理想蛋白质或可消化氨基酸需要得到满足,猪的生产性能即可不受影响。
研究表明,适度降低日粮蛋白质水平,同时补充赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸等以满足猪的理想氨基酸比例,不影响猪的屠宰性能及胴体品质。
吴信等研究认为,生长猪和育肥猪日粮蛋白质分别降低3个百分点和2个百分点,补加赖氨酸,对猪的屠宰性能及肉品影响不显著。马文峰等选用60 kg左右杜长大三元杂交猪进行试验,结果表明低蛋白日粮添加支链氨基酸能显著提高肥育猪眼肌面积(P<0.05),对屠宰率、平均背膘厚度等胴体指标以及肉色、失水率等肉品质指标均影响不显著(P>0.05)。郑泽敦等选用粗蛋白水平低于NRC4个百分点的日粮进行了类似的试验,胴体品质方面得出了低蛋白组和高蛋白组的眼肌面积、背膘厚度差异均不显著(P>0.05),瘦肉率有增加的趋势。呼红梅等研究低蛋白日粮对瘦肉型猪生长性能和肉品质的影响,结果表明:日粮赖氨酸含量≥0.9%时,降低蛋白水平2个百分点,不影响猪的生长性能、屠宰性能和肉品质;而当日粮赖氨酸含量<0.9%时,日粮蛋白含量降低4个百分点,则显著降低猪的生长性能和屠宰性能,除肉色评分有所降低外,对肉品质无显著影响。
周厚富研究表明,氨基酸平衡日粮蛋白含量降低1%~2%对瘦肉型猪的生长速度、饲料转化率、瘦肉率和肉品质无不良影响,而且能获得显著的经济效益。张洁等在日粮蛋白质水平为13%、16%和19%的3个处理组中,16%组的大理石纹评分最低,低蛋白组与高蛋白组大理石纹差异不显著。其他胴体品质、肉质性状和肌肉脂肪酸组成及含量等各指标差异均不显著。因此,他认为在三元猪肥育阶段,日粮蛋白质水平可以从19%降低到13%,在可以节约饲料成本,降低氮的排放量同时对猪的胴体性状和肉品质影响不大。
氮是猪粪尿中造成环境污染的主要物质,减少猪场氮排出量最有效的方法是在保持日粮氨基酸平衡和满足生长发育需要的前提下,降低日粮中蛋白质含量。Gatel等对体重为44 kg和84 kg的猪,在小麦—大麦—豆粕型日粮中将粗蛋白水平分别从16.9%、14.6%降至15.6%、13.5%,同时补充赖氨酸,氮排泄量降低了13.85%和19.32%。Kerr等报道,生长猪日粮中补充0.35%赖氨酸、0.16%苏氨酸和0.06%色氨酸,在蛋白质水平16%的基础上降低4个百分点可使尿氮排出减少47%,总氮排出减少29.3%,能量排出减少4.4%。Shriver等也得出相似的结论,日粮粗蛋白水平由18%降低到14%,并补充了赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、色氨酸、异亮氨酸和缬氨酸,平衡氨基酸低蛋白日粮可以显著降低猪尿氮含量和总氮排出的含量,分别达到了40%和50%,同时也显著减少了猪粪便中氨氮和总挥发性脂肪酸的含量。
岳隆耀选用初始重为6.8 kg的断奶仔猪饲喂3种低蛋白氨基酸平衡日粮,对14 d仔猪粪尿的排放量以及其中氮含量进行了测定,表明低蛋白氨基酸平衡日粮显著降低了粪尿的排放量和粪尿中氮的含量,且日粮粗蛋白水平每降低1个百分点可以减少8.4%的氮排泄量,贾久满等选用初始重为15 kg的生长猪分别饲喂普通日粮和低蛋白平衡日粮,得出了类似结果,并且认为,无论仔猪阶段还是生长猪阶段,低蛋白氨基酸平衡日粮均可降低粪氮的排放量。吴东等研究低蛋白日粮添加氨基酸对生长育肥猪氮排泄的影响,结果显示,生长猪日粮蛋白水平由17%降至14%,肥育猪日粮蛋白水平由15%降至13%,猪血清尿素氮水平、猪舍内氨气质量浓度、氮的排泄量均获得了显著降低(P<0.05)有效改善养殖场及周边的环境。
以上研究表明,合理降低日粮蛋白质水平,添加平衡氨基酸,能够减少猪粪尿中氮的排放量,从根本上解决养猪生产中带来的环境污染问题。
研究表明,如果猪摄取的日粮中蛋白质或氨基酸超过其需要量,过剩的氨基酸只能通过消化道以粪氮或尿素的形式排出体外。断乳仔猪在断奶初期胃酸分泌弱,且消化酶分泌少,胃肠道内微生物平衡尚未建立因此容易发生腹泻。胡新旭等研究认为低蛋白水平日粮有利于降低断奶仔猪腹泻率,降低日粮粗蛋白水平,可减少进入肠道后段含氮有机物的量,从而降低有害菌的发酵能力,减少了有害物质对肠道的损伤;同时,低蛋白日粮可降低肠道pH,更好地发挥抑菌和促进营养物质吸收等功能。许多低蛋白氨基酸平衡试验的结果表明,低蛋白日粮能有效提高营养物质的利用率,减少仔猪的非病理性腹泻。张锦秀等研究发现,日粮中的蛋白含量从21%降低到18%,添加液态的蛋氨酸羟基类似物可以改善小肠黏膜形态,优化结肠微生物区系,降低腹泻率和有促进生长的酸化剂效应,从而达到明显降低腹泻的效果。LeBellego等研究不同蛋白质水平对仔猪腹泻率的影响,在仔猪12~27 kg阶段,日粮蛋白质水平分别为 22.4%、20.4%、19.4%和 16.9%的仔猪腹泻率分别为18.1%、18.0%、4.6%和11.0%(P>0.05),饶静静等得出了与LeBellego研究结果是一致的结论。
随着对环保呼声的高涨和对绿色健康食品的追求,养猪业本身带来的环境污染问题已受到重视。养猪生产所排放的大量粪尿是养猪业中最主要的污染源。
冯定远等报道,猪饲料中氮含量很高,但只有一小部分氮沉积在动物体内,大部分饲料中的氮排到环境中。一般而言,1头猪从断奶到体重达100 kg屠宰时止,消耗8~9 kg氮,其中被吸收沉积为瘦肉的氮不超3 kg,而5~6 kg氮则被代谢掉,在被排泄的氮中,33%在粪便中,67%在尿中。通过控制氮的摄入量和提高氮在猪体内的吸收和利用率,可降低日粮蛋白质含量,从而将大大降低粪尿中氮的排放,从根本上降低养猪生产对环境的污染程度。研究指出,添加平衡氨基酸的情况下,日粮蛋白每降低1个百分点可以减少8%的氮排泄,而降低日粮蛋白1~2个百分点对猪的生长性能、胴体品质等没有影响,因此,低蛋白平衡氨基酸日粮对改善养殖环境具有极大意义。
低蛋白日粮可在一定程度上缓解蛋白质饲料缺乏,我国养猪业中特别是仔猪生产中普遍使用的是以玉米—豆粕型为主的高蛋白日粮,由于豆粕价格较高而且资源紧张,在仔猪日粮中所占的比例仅次于玉米,谭新等对猪生产的全程料重比按照3∶1计算,每头猪出栏体重按照90 kg计算,那么出栏1头猪需要消耗饲料270 kg。如果日粮中的蛋白质平均降低1个百分点,那么出栏1头猪可以节约蛋白质2.7 kg,相当于5.87 kg豆粕的含氮量。因此使用低蛋白日粮可以在一定程度上降低日粮中豆粕的用量,从而降低饲料成本,缓解豆粕等蛋白质资源缺乏的形势。
价格相对昂贵的蛋白原料的用量得以减少,而价格便宜的谷物原料的用量得以增加,因此,低蛋白日粮普遍具有降低饲料成本的特点。豆粕和玉米之间的差价决定着低蛋白日粮节约成本的程度大小,差价越大,节约成本越高,反之则越低。冯鹤等表明,试验组较对照组单位增重成本低了0.58元,有效提高了养殖经济效益。罗增海等研究了在粗蛋白质17%的日粮中添加平衡氨基酸后,通过料重比、饲料价格、氨基酸价格核算出添加氨基酸后可提高经济效益。此外,低蛋白日粮能减少氮的排泄量,总氮排泄量的减少,可大幅度降低治污费用;低蛋白日粮还能减轻猪本身的代谢负担,改善猪的健康状况,减少疾病的发生,从而降低用药费用。
目前,低蛋白日粮在养猪业中的研究已相对成熟,但在实际应用中也需要注意一些相关的问题。
1)配制低蛋白氨基酸平衡日粮应采用理想蛋白质和平衡氨基酸模式。低蛋白平衡氨基酸日粮需要以理想蛋白为基础,氨基酸的平衡是理想蛋白质的最直接的表现。低蛋白日粮的赖氨酸水平必须满足动物的生产需要,而且,其他必需氨基酸和赖氨酸的比例要达到理想蛋白的标准,才能保证动物的生产性能不受影响。
2)能量蛋白配比要合理。日粮中的能量和蛋白质应保持适宜的比例,比例不当会影响营养物质利用效率并导致营养障碍。由于蛋白质的热增耗较高,蛋白质供给量高时,能量利用率就会下降。相反,如果蛋白质不能满足动物体最低需要,单纯提供能量供给,机体就会出现负氮平衡,能量利用率同样会下降。因此,为保证能量利用率的提高和避免日粮蛋白质的浪费,必须使日粮的能量与蛋白质保持合理比例。
3)低蛋白日粮应根据猪不同阶段的需求量调整氨基酸的配比。在降低日粮总蛋白的情况下,应该根据猪在不同阶段的需求调整不同氨基酸的配比,达到生长速度的最大化,断乳仔猪刚经过教槽料,粗蛋白水平不宜降得过低,否则有可能降低氨基酸平衡日粮的功能。
4)与其他添加剂联用。研究表明,在猪低蛋白日粮中适当地添加一定量的有机酸、益生素和酶制剂等添加剂,能提高营养物质消化利用,改善猪的生产性能和提高经济效益等。
低蛋白氨基酸平衡日粮是一种符合环境保护要求,缓解饲料资源紧缺的理想日粮,蛋白减少在合理范围内对猪的生长性能、胴体品质等不仅没有负影响,而且改善了饲料转化率,减少了粪尿中氮等的排出,从环境保护、提高经济效益及完善理想蛋白质模型来说,它都具有很大的应用前景。随着低蛋白日粮技术研究的不断深入和发展,使用低蛋白日粮将会成为今后养猪业发展的趋势。
略。