低蛋白日粮在猪生产中的应用

匡光伟 隆雪明 张卓慧 周汝顺 杨彦宁 肖安东

（湖南省兽药饲料监察所 湖南 长沙 410000）

随着我国现代规模化养殖的发展，国内蛋白质饲料资源却不足畜牧业需求的1/3， 加之猪日粮中氮的利用率较低，未利用部分为生命基本代谢和转变成氨气、 吲哚等污染物排放至空气、水体和土壤，造成环境污染，如何在满足畜禽生长需要下调控饲料营养结构以及降低蛋白质在饲料中的比重是目前畜牧业急需解决的主要任务。有研究报道，适当降低日粮中粗蛋白（CP）水平并保持氨基酸（AA）平衡，可以增加氮利用率，降低饲料成本和氮排泄，以此缓解蛋白质资源短缺和环境污染问题。 此外，还能促进肠道健康和缓解抗生素滥用。 由此可见，低蛋白日粮营养技术的深入研究和推广在养猪生产中是迫切需要。

我国2018 年发布的《仔猪、生长育肥猪配合饲料》国家标准与2008 年版相比，增设了CP、总磷上限值，下调了部分指标的下限值，增加了限制性AA 品种， 并表示对动物的生产性能无不良影响。 在生猪生产中，当满足必需氨基酸(EAA)和全氮的需求时，可降低日粮CP 的含量，因为对生猪来说， 日粮蛋白质的需求本质上就是AA 的需求。 值得注意的是，猪日粮CP 水平降低有导致增肥的趋势。 作为回应，有研究者使用净能（NE）系统配制日粮可有效解决这一问题。 本文就低蛋白日粮对猪肠道结构和功能以及在生产中的应用展开综述，以期为缓解蛋白资源短缺对应的营养调控技术和猪的生产养殖提供参考。

1.低蛋白日粮概念

低蛋白质日粮是根据理想蛋白质氨基酸营养平衡理论，即在不影响动物生产性能和产品品质的前提下，通过添加适宜种类和数量的工业合成氨基酸， 较NRC 推荐水平适当降低日粮蛋白质水平2%～4%、减少氮排放的日粮。 这一技术是现代动物营养学发展的结果，也是当前精准营养研究的体现。 大量的研究和大量养殖场户的实践证实，低蛋白质日粮饲料技术，可保证动物的生长性能，不会影响动物产品品质，既减少对大豆进口的依赖，又减少对环境污染。 饲料中蛋白质含量并不是越高越好，还需看消化率，如果不能被动物高效吸收，过剩营养物质到达大肠，被微生物利用，产生甲烷、硫化氢和腐胺等有害物质，刺激肠蠕动加快，引起肠道渗透压升高，最后导致腹泻，还造成资源的浪费。 长期以来，猪配合饲料中提供蛋白质的原料以豆粕为主，而其他杂粕使用量相对较少。 如果利用低蛋白质日粮，饲料中豆粕用量可大大降低，缓解豆粕(大豆)原料供货紧张和价格高涨的影响，真正降低饲料成本。

2.低蛋白日粮的生物学作用及其机制

2.1 改善肠道形态和降低仔猪腹泻

有研究表明，日粮中蛋白水平过高，会增加仔猪腹泻率。 这是因为营养过剩致使肠道代谢负荷过重，未被消化吸收的营养物质又被微生物分解为有毒物质引起肠道绒毛受损， 从而引起腹泻。 除此之外，猪日粮中蛋白质原料主要为豆粕，其含有的大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白是引起特异的暂时性小肠过敏反应的主要抗原，造成仔猪肠道绒毛受损， 进而导致消化吸收障碍、生长受阻及腹泻的发生。 因此，适当降低日粮中蛋白水平并保持AA 平衡，在不影响畜禽生产性能和产品品质的情况下，可以减轻肠道代谢负担和减少刺激抗原，从而达到改善肠道形态并降低腹泻率。 张锦秀等将28 日龄断奶仔猪的日粮蛋白水平从21%降至18%并补充液体蛋氨酸羟基类似物，结果低蛋白日粮处理组和高蛋白日粮组相比，发现十二指肠、空肠和回肠绒毛高度/隐窝深度比值更高，同时腹泻率下降。 由此可见，日粮蛋白水平较NRC 推荐水平降低2%～4%并保持AA平衡，能够满足猪营养需求并减轻肠道代谢负担和减少蛋白抗原刺激，从而达到改善肠道形态和降低腹泻率。

2.2 改善肠道微生物结构

肠道微生物在机体营养物质消化和肠道健康方面扮演十分重要的角色，日粮是影响它组成和代谢活动的主要因素之一。 Peng 等研究表明，将生长猪日粮蛋白水平从20%降至17.16%或15.30%并补充结晶AA 以满足必需AA 需求，有利于肠道菌群及其发酵；但继续将蛋白水平降至13.90%，则对肠道菌群及其发酵有不利影响。 范沛昕研究报道，日粮蛋白水平在一定范围内下降能提高育肥猪回肠有益菌乳杆菌属的比例和结肠厚壁菌门与拟杆菌门的比值。 曹克飞等将育肥猪日粮蛋白水平从15%降至11%并补充平衡必需AA， 结果表明日粮蛋白水平11%组较15%组显著增加了肠道微生物多样性，并提高了有益菌乳酸菌属和双歧杆菌属丰度。

2.3 提高免疫力

Toll 样受体如同天然免疫的眼睛， 监视与识别各种不同的疾病相关分子，通过不同的途径活化多种免疫细胞，启动非特异性免疫应答并激起适应性免疫应答以清除病原体，被称作是机体抵抗感染性疾病的第一道屏障。 核因子-кB 在机体防御、组织损伤和应激、细胞分化和凋亡及肿瘤生长抑制过程扮演者重要的角色。 因此，Toll 样受体和核因子-кB 含量被用作评价机体免疫能力的重要指标。 Che 等研究发现，将生长猪的日粮蛋白水平从17%降低2%至15%并补充AA，对肝脏器官重量和血清中球蛋白、IgA、IgG、IgM、肿瘤坏死因子-α （tumor necrosis factor-α，TNFα） 及回肠Toll 样受体和核因子-кB 基因mRNA的丰度都无影响。 综上，适度降低日粮蛋白水平对机体免疫无不良影响，但过度降低会使机体免疫能力下降。

2.4 改善糖代谢

胰岛素样生长因子-1 (insulin like growth factor-1,IGF-I) 是调控动物生长发育及糖代谢的重要内分泌激素。 荆园园等在杜长大三元杂断奶仔猪上研究发现， 日粮粗蛋白水平降低3%至17%对仔猪总蛋白、IGF-I 和胰岛素等无明显影响； 但降低6%至14%时， 尽管平衡了部分氨基酸，血清IGF-I、胰岛素和肝脏代谢物α-酮异戊酸的含量及肝脏IGF-I 的mRNA 表达水平仍显著下降，反之，肝脏胰岛素样生长因子结合蛋白-1 （insulin like growth factor binding protein-1,IGFBP-1） 的mRNA 表达水平和血清中甘油三酯、胆固醇及游离脂肪酸的含量均显著升高（P＜0.05）。 由此可见，适度降低日粮CP 水平对调节猪生长发育的相关内分泌激素影响很小甚至没有，但CP 水平过度下调则会产生不良影响。日粮蛋白水平的降低，血清中α-酮异戊酸与IGF-I 含量和肝脏IGF-I mRNA 表达水平成正相关，都随着降低。甄吉福等在低蛋白质饲粮平衡4 种EAA（赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸和苏氨酸）的基础上添加Glu，育肥猪的血浆葡萄糖、游离脂肪酸含量显著降低， 提高了胃肠道上皮组织对葡萄糖的利用。 由此可见，适当降低蛋白水平并保持氨基酸平衡，可以提高机体对葡萄糖的吸收利用，减少血液中氨和尿素氮的浓度。 但过度降低日粮中蛋白水平，即使保持AA 平衡，也会引起调节猪生长发育相关的内分泌激素出现不良情况， 如血清IGF-I、 胰岛素和肝脏代谢物α-酮异戊酸的含量及肝脏IGF-I 的mRNA 表达水平下降，从而引起血糖代谢紊乱。

3.低蛋白日粮在猪生产中的应用

3.1 提高生长性能

大量研究表明， 在NRC 推荐标准上适当降低日粮CP 水平并保持AA 平衡对猪的生长性能无显著影响。也有研究报道，日粮CP 水平过高或者过低都会降低猪的采食量和增重。 张光磊等研究表明，日粮粗蛋白水平降低2 个百分点能够提高哺乳母猪2%的采食量， 显著提高窝增重和泌乳量，分别提高了10%和8.5%。 由此说明，母猪妊娠期饲喂适当降低粗蛋白水平并添加氨基酸的日粮，不会影响胎儿生长发育。 李伟跃等将仔猪日粮中粗蛋白较NRC 推荐水平降低1 个百分点并添加氨基酸，对原料采用普通粉碎和微粉碎两种方式加工，结果表明：不同粉碎粒度和蛋白质水平对仔猪平均日增重、 日增重率均有影响,但差异不显著； 相同蛋白质水平条件下, 普通粉碎组料重比均显著高于微粉碎组；且原料在普通粉碎粒度下，随着蛋白质水平的下降料重比也有下降趋势。 由此可见，日粮粗蛋白水平适度下调并补充氨基酸对猪生长性能无不良影响，且能提高饲料利用率。

3.2 改善胴体品质和肉品质

据李宁等采用NE 配制并保持AA 平衡的低蛋白日粮，发现蛋白水平降低约4 个百分点对育肥猪的胴体性状无不良影响。但Madrid 等在生长育肥上研究发现，饲喂低蛋白日粮对胴体性状产生了负面影响，减少了屠宰时的肌肉深度，脂肪厚度显著升高。 Prandini 等采用相近的DE 和ME系统配制日粮发现， 将日粮蛋白水平下降约3%并补充赖氨酸对猪的屠宰率、胴体瘦肉率、肉反射、胸段脂肪厚度、腰厚度和PH 均无不良影响，甚至腰部脂肪厚度还显著降低。 这可能是在降低蛋白水平后， 氨基酸的水平及比例不同的原因。胴体脂肪的增加归因于具有低CP 的日粮中较高的NE 值， 也可能是由于更多的膳食能量可用于脂肪合成，因为降低了分解代谢过量日粮中蛋白质的能量消耗。

3.3 减少氮排放

Madrid 等给生长育肥猪饲喂CP 水平下调2%并适当补充了部分氨基酸的低蛋白日粮，使氨气的排放减少了27.3%。 氨气等含氮臭气具有强刺激性， 极易溶解在猪的眼结膜和呼吸道粘膜上，引起结膜炎、支气管炎等系列炎症。 陈军等对妊娠期母猪分别饲喂13.5%和9.5%的粗蛋白日粮，且低蛋白组添加赖氨酸、蛋氨酸，高蛋白组不额外添加氨基酸，结果与高蛋白组相比，低蛋白组氮日采食量、 氮日排泄量均显著降低, 粪含氮量极显著降低。 这表明适当降低日粮中CP 水平并保持AA 平衡， 既可以提高日粮中蛋白质利用效率， 还可以降低猪的总氮摄入量和总氮排放量，缓解畜牧业对环境产生的负荷；同时猪舍氨气浓度降低也减少了能够导致猪眼结膜炎和支气管炎等炎症的诱因。

4.小结

猪日粮蛋白水平较NRC 推荐水平下调2%～4%，在不影响生长性能的情况下，不仅可以改善猪肠道形态和菌群组成，降低仔猪腹泻率，提高机体健康，还可以提高饲料利用率，减少氮排放量，缓解饲料资源短缺和养殖排放物对环境造成严重污染等问题。 因而，低蛋白日粮技术在未来养殖业长足科学的发展中必将扮演着重要角色。但目前低蛋白日粮技术仍存在以下亟待进一步深入研究的问题：1）除了补充前四种限制性AA，还需要进一步研究非必须AA， 即功能性AA 在低蛋白日粮中所起作用；2）研究猪在不同生长阶段时， 低蛋白日粮中各种AA 所应达到的最佳含量及比例；3）低蛋白日粮技术，还应探索与有关添加剂联合应用，如益生菌、酶制剂等，实现最大化改善畜禽机体健康和提高生产性能。

参考文献（略）