α-酮戊二酸对肥育猪生长性能、氮沉积及氮排放的影响

■于航宇 孙 会，2* 郭昊璐 苏 帅

（1.吉林农业大学动物科技学院，吉林长春130118；2.吉林省动物营养与饲料科学重点实验室，吉林长春130118）

α-酮戊二酸（α-ketoglutaric acid，AKG）是一种短 链羧酸，它不仅是三羧酸循环中的供能物质，而且也是动物机体连接碳、氮代谢的重要枢纽[1-2]。王友炜等[3]的研究表明，AKG可以缓解断奶带来的氧化应激，提高仔猪抗氧化能力，增强其免疫能力。AKG同样对动物机体内钙、磷代谢具有调控作用[4]。在生长猪日粮中添加2%AKG可显著降低粪中钙、磷的含量，显著增加磷、钙的表观消化率[5]。更重要的是AKG具有运输氮和贮存氮的功能，并结合体内游离氨进而降低内源氮的毒性[6]。祝思琪等[7]研究表明日粮中添加AKG能促进麒麟肉鸡早期十二指肠和心脏发育。试验旨在研究添加AKG对肥育猪生长性能、氮沉积及氮排放的影响，探讨其作用效果，为AKG在肥育猪日粮中的应用提供依据，为我国养猪业的节氮减排提供技术支持。

1 材料方法

1.1 试验动物及试验设计

选取36头（54.21±2.95）kg杜×长×大杂交肥育猪，随机分为4个组，每组3个重复，每个重复3头猪。每头试验猪采用单笼饲养，预饲期7 d，正饲期42 d。

1.2 试验日粮

试验日粮参照NRC（2012）50～80 kg 肥育猪营养需要配制，采用低蛋白日粮，每组日粮分别添加0%（对照组）、0.5%、1.0%、1.5% AKG（表1）。

表1 肥育猪饲料配方及营养水平

1.3 饲养管理

试验猪每天于7:00、12:00、17:00 饲喂3 次，自由饮水，肥育猪进行正常管理，试验在吉林农业大学试验猪场进行。

1.4 样品采集与制备

试验期内，每天记录每头猪的采食量。在试验第21 d，在每个组中挑选1 头健康、状态良好、体重接近的肥育猪用于代谢试验，采用全收粪法进行，随时收集粪尿，自行密封冷冻保存。混匀每天收集的粪样并称重。粪样中取100 g，按鲜重的5%加入10%硫酸固氮，混匀后65 ℃烘干，粉碎后备用。收集的尿样按总体积的5%加入10%的硫酸固定氮，-20 ℃保存。试验第42 d，所有试验猪进行屠宰。

试验第28 d，将每组每头猪空腹采集前腔静脉血10 ml，置于真空采血管中。3 500 r/min,离心10 min，取上清液1.5 ml离心管（Eppendorf）中，-20 ℃保存。

1.5 测定指标及方法

1.5.1 生长性能的测定

按照每头猪每天记录的采食量，计算平均日采食量；根据平均日采食量和每头猪定期测得的体重，计算平均日增重及料重比。

1.5.2 血液生化指标测定

采用全自动血液生化分析仪（Trilogy公司，美国）测定总蛋白(TP)、血糖（GLU）、尿素（UREA）、低密度脂蛋白（LD）、白蛋白（ALB）等。

1.5.3 计算方法

总氮排放量（g）=总排除粪氮（g）+总排除尿氮（g）

氮表观消化率（%）=[（食入氮（g）-粪氮（g）]÷食入氮（g）×100

沉积氮（g）=食入氮（g）-[粪氮（g）+尿氮（g）]

氮沉积率（%）=沉积氮（g）÷食入氮（g）×100

1.6 数据处理

数据处理采用SPSS19.0 软件单因素分析多重比较，分析结构用“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 α-酮戊二酸对肥育猪生长性能的影响（见表2）

表2 α-酮戊二酸对肥育猪生长性能的影响

如表2所示，添加不同水平的AKG试验组比对照组显著增加平均日增重，降低料重比（P＜0.05），以添加1.0% AKG的效果最好。

2.2 α-酮戊二酸对肥育猪氮代谢的影响（见表3）

表3 α-酮戊二酸对肥育猪氮代谢的影响

如表3 所示，与对照组相比，添加不同水平的AKG 试验组显著降低了粪氮(0.5% AKG 组除外)和尿氮的排放（P＜0.05）。添加1.0%和1.5%的AKG显著提高了氮沉积率8.66%和10.42%（P＜0.05）；提高了氮的表观消化率6.38%和4.58%（P＜0.05）；显著降低了总氮排放量26.16%和22.74%（P＜0.05）。

2.3 α-酮戊二酸对肥育猪血液生化指标的影响（见表4）

表4 α-酮戊二酸对肥育猪血液生化指标的影响

如表4 所示，与对照组相比，添加1.0%和1.5%的AKG 显著提高了甘油三酯（TG）的含量（P＜0.05）；添加不同水平的AKG 的试验组显著降低了尿氮（UREA）的排放量（P＜0.05），并以1.0% AKG的效果最好。添加1.0%和1.5%的AKG显著提高了低密度脂蛋白（LD）和谷草转氨酶（AST）的含量（P＜0.05）。

3 讨论

3.1 α-酮戊二酸对肥育猪生长性能的影响

Shirver 等[8]研究证实，在日粮蛋白水平降低至11%且添加赖氨酸、苏氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、亮氨酸的前提下，肥育猪可以维持正常生长。AKG 在三羧酸循环中是其他酮戊二酸的前体，并能通过转氨作用形成谷氨酸，可提高人肌肉游离谷氨酰胺的水平，应激状态下可促进蛋白质的合成[9]。有研究表明，日粮中添加0.7%的AKG 可显著提高2 周龄肉仔鸡的体重及平均日增重[10]。本研究表明，在粗蛋白质水平11%的日粮中添加不同水平的AKG 能促进肥育猪生长，以添加1.0% AKG 的平均日增重最高，料重比最小。

3.2 α-酮戊二酸对肥育猪氮代谢的影响

发展环境友好型生态环境是我们的发展目标，在降低氮排放方面，我们不仅可以通过降低饲料中的粗蛋白质水平，使用低蛋白质日粮。还可以通过添加AKG 等外源活性物质提高营养成分消化率，尤其增加氮沉积，从根本上降低氮排放。陈家顺等[11]研究表明，在35～45 kg 生长猪日粮中添加1% AKG 可降低尿氮13.31%、粪氮18.73%。本研究表明，添加1.0% AKG 降低了肥育猪的总氮排放量26.16%，提高了氮沉积率8.66%和氮的表观消化率6.38%。

3.3 α-酮戊二酸对肥育猪血液生化指标的影响

血清总蛋白含量可反映蛋白质在体内的分解及合成状况，还可通过其含量多少反映机体免疫情况，白蛋白(ALB)含量增加则机体免疫力增强，通过免疫力的提升能更好的保障动物的健康生长。本研究表明添加AKG 有提高血液总蛋白(TP)和白蛋白水平的趋势，对增强机体的免疫能力具有一定得作用。

尿素作为机体蛋白质、氨基酸代谢产物，从一定程度上也可表明机体内氮代谢的平衡状况，血清尿素含量的下降，同样表明氮代谢的平衡和氮排放的减少。本研究表明添加0.5%、1.0%和1.5%的AKG 降低了血液尿氮的含量，显示AKG 在氮代谢方面具有提高氮素利用率及减排的作用。

谷草转氨酶作为机体重要催化剂，参加机体氨基酸合成反应，其含量能在一定程度反映蛋白质的合成水平，本研究表明添加AKG 可增加其AST含量，体现在促进蛋白质沉积方面具有重要作用。

4 结论

低蛋白日粮中添加1.0%和1.5% AKG 可促进肥育猪生长，并有效降低血液尿素氮的含量，氮排放量可降低26.16%，氮沉积率可提高10.42%。