低蛋白质日粮对养猪生产和减少氮排泄作用的研究进展

齐志国，路永强，郭江鹏，王 俊

（北京市畜牧总站，北京 100101）

低蛋白质日粮对养猪生产和减少氮排泄作用的研究进展

齐志国，路永强，郭江鹏，王 俊

（北京市畜牧总站，北京 100101）

文章综述了补充平衡氨基酸的低蛋白质日粮对仔猪及肥育猪生产性能的影响，并分析了低蛋白质日粮对其生产性能和减少氮排泄影响的原因。

低蛋白质日粮；猪；生长性能；氮排泄

随着我国养殖业和饲料工业的迅猛发展，我国每年都要进口大量的鱼粉、豆粕等蛋白质饲料原料，严重危害了我国畜牧业的健康发展，蛋白质资源短缺已经成为畜牧业发展的瓶颈问题。此外，随着全球对畜牧业气体、粪污、废水等排放要求的日趋苛刻，如何减少畜禽产物对环境的影响已经成为动物营养学领域的一个重要课题。合理调配饲料资源、提高蛋白质利用效率和开发新型饲料原料，是缓解饲用蛋白质原料供需矛盾和改善养殖对环境污染的有效途径[1]。

近年来，随着生化工业尤其是人工合成氨基酸技术的发展以及我国作为世界生猪养殖第一大国的现实需要，使得低蛋白质日粮的发展以及在养猪业中的研究和应用得以快速发展。

1 低蛋白质日粮及其理论基础

低蛋白质日粮以“理想蛋白质”理论为基础。理想蛋白质是指这种蛋白质的氨基酸在组成和比例上与动物所需蛋白质的氨基酸的组成和比例一致，包括必需氨基酸之间以及必需氨基酸和非必需氨基酸之间的组成和比例，动物对该蛋白质利用率应为100%。

低蛋白质日粮是指将日粮中蛋白质水平按NRC推荐标准降低2%～4%，通过添加人工合成的氨基酸，降低蛋白质原料用量来满足动物对氨基酸需求（即保持氨基酸的平衡）的一种日粮。现代动物营养学研究表明，在合理调控氨基酸水平和配比的情况下，不仅动物的生长不会被限制，而且还可降低蛋白质用量、节省蛋白质资源，所以低蛋白质日粮不是低氨基酸日粮，更不是低劣日粮，其能够降低饲养成本、减少养殖生产的氮排放，具有良好的经济、社会和环境效益[2-5]。

猪低蛋白质日粮的研究始于20世纪60年代早期，而20世纪70年代初作为主要蛋白质饲料资源的豆粕在美国大幅度减产，加快了对蛋白质营养的研究，形成了较为系统的氨基酸平衡理论,并提出了低蛋白质氨基酸平衡日粮。随着理想氨基酸模型的建立及部分氨基酸的工业化生产，使得低蛋白质日粮研究得到进一步发展，而蛋白质原料如豆粕的上涨更是推动了低蛋白质日粮研究的深入。

2 低蛋白质日粮对猪生长性能的影响

2.1 对仔猪生长性能的影响

低蛋白质日粮对仔猪生长性能的影响主要表现在提高日增重、降低仔猪腹泻率方面。尤其是由于仔猪早期断奶技术的应用以及仔猪消化系统和免疫系统发育不完整、酶与胃酸的分泌不足以及肠道微生物区系的尚未建立的特点，仔猪容易出现消化不良、腹泻、抵抗力弱等现象，而低蛋白质日粮的应用可以缓解上述问题。任继民对断奶仔猪研究发现，低蛋白质平衡日粮能极显著提高仔猪的日增重（P＜0.01），降低料重比，极显著提高粗蛋白质表观消化率、降低仔猪腹泻数（P＜0.01）[6]。辛小召等在仔猪日粮中适当补充氨基酸，发现蛋白质水平比NRC（1998）推荐值降低1%～4%的日粮对断奶仔猪的日均采食量、日均增重和蛋白质消化率均无影响（P＞0.05），蛋白质水平为19.5%、18.5%的试验组与蛋白质水平为21.5%、17.5%的试验组相比，断奶仔猪的料重比显著降低（P＜0.05）。此外，蛋白质水平为17.5%的日粮能显著降低腹泻率（P＜0.05）[7]。

2.2 对生长肥育猪生长性能的影响

近年来研究发现，应用低蛋白质日粮对生长肥育猪生长性能和胴体品质的影响较小，但通过较低蛋白质饲料的应用，能够有效提高饲料报酬。谭新等选取体重接近（65.77±1.08 kg）的“杜×长×大”三元阉公猪36头，运用双因子完全交叉试验设计研究不同粗蛋白质水平对肥育猪生产性能的影响，结果发现，不同粗蛋白质水平对肥育猪平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）和料肉比（F/G）均无显著影响（P＞0.05）[8]。张桂杰等选取“杜×长×大”三元杂交去势公猪进行不同蛋白质水平试验，结果发现，与正常蛋白质饲粮（蛋白质水平为18%）相比，低蛋白质平衡氨基酸饲粮（蛋白质水平为14%）对生长猪的生长性能、胴体品质和肌肉品质均无显著影响（P＞0.05），但能极显著提高生长猪背最长肌的亮度值（P＜0.01），显著提高黄度值（P＜0.05），对小肠各肠段的绒毛形态无显著影响（P＞0.05）[9]。进一步研究发现，其利用净能体系配制低蛋白质日粮发现对生长和育肥猪生长性能和胴体品质均无显著影响（P＞0.05）[10]。和玉丹等选择体重约50 kg的中猪99头，研究对照组、低蛋白质低能量组、低蛋白质组3种不同蛋白质水平对生长肥育猪生长性能的影响，结果表明，3组均重、日增重及料重比均无显著差异（P＞0.05），低蛋白质低能量组和低蛋白质组的日采食量较对照组有所降低，其造肉成本显著降低（P＜0.05），所以适当程度降低日粮粗蛋白质含量，能大幅度降低饲料成本，从而创造更高的经济效益[11]。杨强等通过下调蛋白质水平4个百分点，并补充赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸等，研究低蛋白质日粮中不同能量水平对育肥猪生长性能、胴体性状的影响，结果表明，低蛋白质组的生长性能、胴体性状和血清氨基酸（精氨酸除外）及尿素氮无显著影响（P＞0.05），而随着能量水平的降低，日增重升高，肉料比升高，对采食量无显著影响（P＞0.05），无脂瘦肉率显著提高（P＜0.05），而脂肪率显著下降（P＜0.05）[12]。朱建平等探讨低蛋白质日粮对育肥猪生产性能和血清指标的影响，结果表明，低蛋白质日粮对育肥猪生产性能无显著影响（P＞0.05）[13]。Galloa等研究低蛋白质日粮与传统日粮对猪生长性能的影响，结果表明，4组（高蛋白质水平、传统日粮、中等低蛋白质和低等低蛋白质日粮组）猪的生长性能并无显著差异（P＞0.05），而低蛋白质日粮组的饲料报酬更高[14]。

3 低蛋白质日粮在低氮减排中的研究进展

低蛋白质日粮的应用对于减少养猪业的环境污染具有现实的意义，其核心是减少了养殖过程中的氮排放。据统计，生长肥育猪日均摄取的总氮量的15%以粪氮的形式排出，约50%以尿氮的形式排出，而粪氮中近52%的氮以臭气形式排到大气中，48%最终进入土壤[15]。而低蛋白质日粮最大的意义就在于其既不影响猪的生长性能，又能通过降低日粮蛋白质水平有效减少总氮排泄量，极大减少氮排泄。

在仔猪方面，岳龙耀等研究发现，不同蛋白质水平补充合成氨基酸日粮能够降低粪尿排放量，线性降低了氮排泄（P＜0.01），同时日氮沉积绝对量也呈现线性下降（P＜0.01），仔猪日粮平均每降低1个百分点的蛋白质水平，可减少8.4%的氮排泄量[15]。任继民通过比较低蛋白质日粮和正常蛋白质水平日粮饲喂的仔猪躺卧区和排粪区的氨气含量，结果表明，低蛋白质日粮能够显著降低了躺卧区和排粪区的氨气含量（P＜0.05），低蛋白质日粮组粪氮含量极显著低于对照组（P＜0.01），同时还发现，低蛋白质平衡日粮可能通过提高菌群组成相似度、改善肠道微生物区系，从而影响氮排泄[6]。谭新研究发现，日粮粗蛋白质水平平均每降低1个百分点，尿氮、粪氮和总氮排泄量分别减少3.58%、1.56%和2.53%[16]。

在肥育猪方面，Hayesa等研究了不同蛋白质水平对肥育猪舍气味和氨排泄的影响，试验选用体重为70.8 kg的公母肥育猪各4头，蛋白质水平分别为13%、16%、19%和22%，结果表明，4种日粮组平均日采食量和平均日增重无显著差异（P＞0.05）。日粮粗蛋白质水平的变化使饲养成本更低廉，同时也减少了肥育猪的氨气释放和氨排泄[17]。黎学琴等通过比较饲喂普通饲料和低蛋白质日粮条件下饲料转化率、粪氮、温室气体排放量和减排量等指标，结果表明，采用低蛋白质日粮养猪比用普通饲料饲料利用效率提高7.51%，通过减少粪便中氧化亚氮的排放，使得猪粪便中氮和碳的含量分别减少27.9%和1.84%（P＜0.05）[18]。Galassi等研究了低蛋白质日粮对体重80～170 kg肥猪氨氮排泄的影响，结果表明，蛋白质水平每下降1%，氮排泄量下降8%，同时还发现低蛋白质日粮饲喂组的土壤pH较正常组低，更接近中性[19]。Galloa通过研究低蛋白质日粮和低氨基酸需要对肥育猪氮排泄的影响，结果表明，降低蛋白质水平可有效降低肥育猪的氮排泄，蛋白质含量每降低1个百分点，氮排泄可减少6.25%[14]。

4 小结

当前在养猪生产中，低蛋白质日粮得到一定的应用，尤其是在大型养殖企业应用更为广泛。通过合理调配低蛋白质日粮、减少蛋白质原料的使用，从而降低了氮排放，并且不会影响猪生长性能和胴体品质，在蛋白质原料价格上涨、社会对生猪养殖环境污染日趋苛刻的现状下，低蛋白质日粮显现出了较大的经济价值与社会生态效益。

低蛋白质日粮使用的前提是日粮的合理调配。目前，日粮体系仍需不断完善，还有较多问题需要研究。主要表现在日粮中各种必需氨基酸需要量、氨基酸的互作和配比、能量水平与蛋白质需要量以及不同能量体系对低蛋白质日粮应用的影响研究等方面。随着现代生化工业和动物营养学的发展，低蛋白质日粮在养猪生产中的应用也将会日趋成熟和灵活，并且将对环境改善起到很大作用。

[1] 齐广海,岳洪源,武书庚,等.蛋鸡氨基酸营养的研究进展[J].动物营养学报,2014,26（10）:3 109-3 113.

[2] Zhang G,Yi X,Chu L,et al.Effects of dietary net energy density and standardized ileal digestible lysine:net energy ratio on the performance and carcass characteristic of growing-finishing pigs fed low crude protein supplemented with crystalline amino acids diets[J].Agricultural Sciences in China,2011,10（4）:602-610.

[3]李忠荣,陈婉如,叶鼎承,等.低蛋白质补充氨基酸饲粮对北京鸭生长性能,血清生化指标及粪氮含量的影响[J].动物营养学报,2013,25（2）:319-325.

[4] 柏明娜.日粮不同蛋白质水平对AA肉鸡生长性能、氮代谢及回肠CAT1mRNA表达量的影响[D].长春:吉林大学,2014.

[5] 李德发.饲料高效利用与低碳氮排放畜牧业[J].中国家禽, 2010,32（11）:1-5.

[6] 任继民.低蛋白质平衡日粮对断奶仔猪生产性能及饲养环境的影响[D].南京:南京农业大学,2011.

[7] 辛小召,石秋锋,李振田.不同蛋白质水平日粮对断奶仔猪的影响[J].江西农业学报,2014,26（2）:124-128.

[8]谭新,方热军.低蛋白质日粮对猪生产性能以及氮排泄量的影响研究进展[J].湖南饲料,2008（2）:17-20.

[9] 张桂杰,鲁宁,谯仕彦.低蛋白质平衡氨基酸饲粮对生长猪生长性能、胴体品质及肠道健康的影响[J].动物营养学报, 2012,24（12）:2 326-2 334.

[10] 张桂杰,易学武,鲁宁,等.利用净能体系配制低蛋白质日粮对生长和育肥猪生长性能与胴体品质的影响[J].动物营养学报, 2010,22（3）:557-563.

[11] 和玉丹,邹君彪.低蛋白质氨基酸平衡日粮在生长肥育猪阶段的应用效果报告[J].国外畜牧学:猪与禽,2012（2）:43-45.

[12] 杨强,张石蕊,贺喜,等.低蛋白质日粮不同能量水平对育肥猪生长性能和胴体性状的影响[J].动物营养学报,2008,20（4）: 371-376.

[13] 朱建平,胡琴,刘春雪,等.低蛋白质日粮对育肥猪生产性能和血清指标的影响[J].粮食与饲料工业,2014（4）:51-53.

[14] Galloa L,Dalla Montà G,Carraro L,et al.Growth performance of heavy pigs fed restrictively diets with decreasing crude protein and indispensable amino acids content[J].Livestock Science, 2014,161:130-138.

[15] 岳隆耀,谯仕彦.低蛋白质补充合成氨基酸日粮对仔猪氦排泄的影响[J].饲料与畜牧:新饲料,2007（3）:10-12.

[16] 谭新.猪排泄物中氮、磷、铜对周围环境的影响及其营养调控措施[D].长沙:湖南农业大学,2008.

[17] Hayes E T,Leek A B G,Curran T P,et al.The influence of diet crude protein level on odour and ammonia emissions from finishing pig houses[J].Bioresource Technology,2004,91（3）:309-315.

[18] 黎学琴,马文林,邓柏林,等.低蛋白质日粮对规模猪场温室气体减排效果研究[J].家畜生态学报,2014,35（6）:17.

[19] Galassi G,Colombini S,Malagutti L,et al.Effects of high fibre and low protein diets on performance,digestibility,nitrogen excretion and ammonia emission in the heavy pig[J].Animal Feed Science and Technology,2010,161（3）:140-148.

Research Progress of Low Protein Diets in Swine Production and Reductions of Nitrogen Excretion

QI Zhiguo,LU Yongqiang,GUO Jiangpeng,WANG Jun

（The Animal Husbandry Station of Beijing,Beijing 100101,China）

This article summarized the effects of low protein with balance amino acids on the growth performance，then gave the possible explanation of the effects of the feed with low protein on the growth performance and the role of reducing nitrogen row.

low-protein diet;pig;growth performance;nitrogen excretion

S828

A

1001-0084（2015）03-0021-04

2015-01-16

齐志国（1986-），山东德州人，硕士，畜牧师，主要从事饲料营养技术研究与推广工作。