比較美國血制品飼喂斷奶仔豬的氨基酸消化率

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

(1.伊利諾斯州立大學，動物科學系，厄巴納，美國IL 61801；2.Evonik lndustries AG,Hanau德國 63457；3.Evonik Degussa Corporation,Kennesaw,GA美國 30144)

美國屠宰業(yè)生產出的血制品可用于斷奶仔豬日糧中，這是因為血蛋白具有很高的營養(yǎng)價值(De-Roucheyet等，2002)。豬飼喂血制品后的生產性能的改善效果已被證實(Steidinger等，2000)。雖然血制品含有豐富的粗蛋白質(CP)和氨基酸(AA)，但是血制品的質量受到加工工藝的影響(Meeker，2009)，包括加熱處理方式對質量的影響。如果產品加熱過度，則會產生美拉德反應，因而可能會降低AA尤其是賴氨酸的消化率(Nursten,2005)。

噴霧干燥血粉（SDAB）是搜集屠宰動物全血，并在收集的同時添加抗凝血劑(Ockerman等，2000)。噴霧干燥過程的特征，平均入口溫度為225℃，出口溫度相對較低，低于70℃(Ockerman等，2000)。噴霧干燥血球(SDBC)和噴霧干燥血漿蛋白(SDPP)都是從動物血液生產而得，動物血從屠宰廠收集，在血液離心處理前添加檸檬酸鈉作為抗凝血劑，離心處理后從血漿中分離出血細胞。然后兩個部分分別噴霧干燥得到SDBC和SDPP(Ockerman等，2000；vanDijk等，2001)。血粉是用快速干燥或滾筒干燥器干燥全血而得。這個過程涉及幾個步驟，包括傾析、加熱、加壓、干燥和粉碎。水分在加熱和干燥過程中被去除，使產品變成所需的干物質形式。干燥過程可能會影響血粉的營養(yǎng)價值或品質，因為加熱會導致賴氨酸和還原糖通過美拉德反應縮合，從而降低賴氨酸的可用性(例如，利用賴氨酸合成蛋白)(Bellaver,2005)。

因為不同的血制品在生產中使用不同的加工工藝，所以不同的血制品的氨基酸消化率也不同。例如，已證明用20多種來源的血粉飼喂試驗鼠，氮的消化率受干燥類型、干燥溫度和干燥時間的影響(Moughan等，1999)。在該試驗中，氮消化率和干燥溫度及時間相關，在150℃下干燥210 min的血粉，其氮的消化率系數為170，而在95℃下噴霧干燥30 s的血粉，其氮消化率系數為950。而比較美國不同血制品飼喂斷奶仔豬的氨基酸消化率的差異，尚未見報道。因此，本文旨在測定SDAB、SDBC、SDPP和2種血粉(ABM和PBM)飼喂斷奶仔豬的表觀回腸消化率(AID)和標準回腸消化率(SID)。

1 材料和方法

本試驗的方法經伊利諾斯州立大學的試驗動物護理和使用委員會的審查和批準。本試驗在伊利諾斯州立大學研究中心進行。試驗豬是G型公豬和F-25母豬雜交的后代(Genetiporc Alexandria MN USA)。本試驗使用的血制品包括：SDAB、SDBC和SDPP，均來自APC Inc.,Ankeny,IA,USA；快速 干 燥 禽 血 粉 (ABM)來 自 Griffìn Industries LLC Cold Spring,KY,USA；豬血粉(PBM)來自Consumers Supply Distributing Co.,North Sioux City,SD,USA；酪蛋白購自International Ingredients lnc.,St.Louis,MO,USA(見表 1)。

表1 原料組成營養(yǎng)成分分析(g/kg，飼喂基礎，另有指明標注除外)

1.1 試驗動物、日糧、試驗設計

試驗選用7頭斷奶閹公豬[初始體重(11.5±1.1)kg]在回腸末端安裝一個T型瘺管，采用7×7拉丁方試驗設計，每個拉丁方含有7種日糧和7個階段兩個因素。每只豬被分別飼養(yǎng)在獨立的限位欄（1.2 m×1.5 m）里，控制室內環(huán)境（27℃，76%濕度）。每欄安裝一個乳頭式飲水器。試驗結束時，平均末重為(17.5±1.5)kg。

7種日糧配方設計見表2和表3。其中第1種日糧,用酪蛋白作為唯一的粗蛋白質和氨基酸來源,用于測定酪蛋白粗蛋白質和氨基酸的AID和SID，并可用于測定不同生產過程生產的血制品的粗蛋白質和氨基酸的AID和SID(Fan等,1995)；另外5種日糧基于酪蛋白和每種血制品的混合物來進行設計；最后1種日糧是無氮日糧,用于測定回腸氨基酸和粗蛋白質基礎內源性損失。所有日糧中均添加維生素和礦物質,滿足或超過目前推薦的營養(yǎng)需要量(NRC 1998)。所有日糧都含有4 g/kg氧化鉻,作為標記物。

表2 試驗日糧原料組成（g/kg,飼喂基礎）

表3 試驗日糧營養(yǎng)成分分析(g/kg，飼喂基礎)

1.2 飼喂和樣品收集

整個試驗過程，每天飼喂1次，飼喂水平是維持需要量的3倍，自由飲水。記錄每個階段初始時豬的體重，并記錄每天所提供的飼料量。每個階段的頭5 d作為日糧的適應期。在第6 d和第7 d，采用標準的操作程序收集8 h回腸消化物（日流量約30%）(Almeida等,2011)。

1.3 樣品分析和數據處理

食糜樣品凍干后碾磨粉碎并通過2 mm篩，用于化學分析。用茚三酮柱后衍生離子交換色譜法分析日糧成分和回腸樣品的氨基酸組成。氨基酸用過甲酸氧化，用焦亞硫酸鈉中和(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，采用內標法（正亮氨酸），通過測定與茚三酮反應產物在570 nm處的吸收值來定量檢測。色氨酸用HPLC-熒光檢測法(消光280 nm，發(fā)射356 nm)檢測，用八水氫氧化鋇在110℃下堿水解20 h(Commission Directive,2000)。日糧組成成分和回腸樣品在103℃下烘箱干燥4 h分析干物質含量(方法935.29；AOAC International，2007)，粗蛋白質含量測定按照Dumas方法步驟(方法968.06；AOAC International，2007)。同時，進行日糧和回腸樣品的鉻含量（方法 990.08；AOAC International，2007）、原料組成的灰分（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，總能分析用彈式量熱法分析(Model 6300，Parr Instruments，Moline，IL，USA)。

每種日糧粗蛋白質和氨基酸的回腸表觀消化率系數的計算方法同Baker等(2010)描述的方法。通過飼喂無氮日糧來測定每種氨基酸在回腸末端的基礎內源性損失。通過CP和每種AA的回腸內源性損失校正AID，來計算每種日糧的CP和每種AA的SID(Baker等，2010)。添加了酪蛋白和每種血制品的日糧，通過減去酪蛋白在日糧中貢獻的可消化CP和AA的濃度來計算每種血制品的CP和AA消化率。但每一種血制品的CP和AA消化率的計算方法各不相同(Fan等，1995)。

1.4 數據分析

數據分析采用SAS的Proc MIXED程序（SAS Institute Inc.,Cary,NC）進行。用單變量程序來檢測極端值。觀測得SDAB、SDBC、SDPP、ABM和PBM組有超過3個均值的標準偏差較大，作為極端值排除。觀測到SDBC有2個極端值，PBM有1個極端值，均被剔除出數據集。此模型將日糧作為固定效應，豬和豬的飼喂時間（即7 d的試驗期）作為隨機效應。所有的計算中，豬只作為一個試驗單位，用α=0.05來判定各均值之間的差異顯著性。

2 結果

在試驗期間，所有的豬保持健康體況并能輕易的完成采食。SDBC、SDPP、ABM和PBM的干物質和粗蛋白質含量（見表1）和已發(fā)表的文章(DeR-ouchey等，2002、2003；Meeker，2009；NSNG，2010)結論接近一致。同樣地，SDBC和2種來源的血粉的所有必需氨基酸組成和NRC(1998)及DeR-ouchey等(2002)報道的值一致。

SDAB的粗蛋白質AID比ABM和PBM的粗蛋白質AID高（P＜0.01），但和SDBC和SDPP的粗蛋白質AID及酪蛋白的AID沒有差異（P＞0.05）（見表4）。SDAB、SDBC、SDPP和酪蛋白中的所有氨基酸（除異亮氨酸、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和酪蛋白的賴氨酸AID比ABM和PBM的賴氨酸AID高（P＜0.01）(分別為0.952、0.940、0.941、0.926、0.702和0.751)，但ABM和PBM 的賴氨酸AID沒有差異（P＞0.05）。SDAB、SDBC、SDPP和酪蛋白的必需氨基酸平均AID和總氨基酸平均AID均比ABM和PBM的高（P＜0.01）。

SDAB、SDBC、SDPP和酪蛋白的粗蛋白質SID比ABM和PBM的粗蛋白質SID高（P＜0.01）（分別為1.040、0.945、0.995、0.965、0.704和0.689）（見表5）。賴氨酸的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的賴氨酸SID沒有差異（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和酪蛋白的總氨基酸平均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、異亮氨酸、蘇氨酸的SID略高于1.0。ABM和PBM

的組氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和纈氨酸的SID更低（P＜0.01）。然而，ABM和PBM的大部分氨基酸的SID值之間沒有差異。

表4 美國血制品飼喂斷奶仔豬的粗蛋白質和氨基酸的表觀回腸消化率系數

表5 美國血制品飼喂斷奶仔豬的粗蛋白質和氨基酸的回腸消化率標準化系數

3 討論

SDPP的粗蛋白質AID值與Mateo等(2007)及Cervantes-Pahm等(2010)報道的一致。據觀察可知，2種血粉和噴霧干燥血制品之間的AID值存在差異，其原因可能是ABM和PBM加工過程中的熱破壞程度比SDAB、SDBC和SDPP加工過程的熱破壞程度高。本試驗并未關注血產品加工過程中的的干燥溫度和時間，但是，據報道，商業(yè)血粉的干燥時間在0.5～240 min范圍內，干燥溫度在92～500℃范圍內(Moughan等，1999)。噴霧干燥血制品的加工溫度范圍在200～250℃(Ockerman等，2000)，但是其加溫的時間很短，這也許就是噴霧干燥相比其他干燥方式的優(yōu)勢(Torrallardona,2010)。在飼料加工過程中，蛋白涉及到加熱處理，這將導致美拉德反應的發(fā)生，在初始階段，賴氨酸的氨基和還原糖的羰基發(fā)生反應(Nursten，2005)。然而，賴氨酸和還原糖的反應產物不能被豬消化，所以，賴氨酸的消化率降低了（González-Vega等，2011）。賴氨酸與粗蛋白質比值可作為熱損壞蛋白的指標，因為與受熱破壞的飼料其賴氨酸含量降低，而粗蛋白質含量不變（Kim等，2012）。ABM和PBM的賴氨酸與粗蛋白質比值（分別為0.085和0.087）相對低于SDAB（0.092）、SDBC（0.096）和 SDPP（0.090）的賴氨酸與粗蛋白質比值，這表明ABM和PBM的熱破壞程度確實高于SDAB、SDBC和SDPP的熱破壞程度。噴霧干燥牛血粉的賴氨酸與粗蛋白質比值（0.129）也高于快速干燥牛血粉的賴氨酸與粗蛋白質比值（0.085），表明噴霧干燥比快速干燥造成的熱損壞程度低，快速干燥中血粉的干燥時間雖短(3.5 min)，但干燥溫度范圍高在260～427℃（Kramer等，1978；Kats等，1994）。從20種來源的血粉產品的檢測結果可見，其中有7個賴氨酸與粗蛋白質比值平均為0.081的樣品（511）的氮消化率低于另7個賴氨酸與粗蛋白質比值平均為0.084的樣品（896）的氮消化率（Moughan等，1999）?？梢?，賴氨酸與粗蛋白質比值是評價蛋白飼料原料的一個很有價值的營養(yǎng)質量指標。目前的研究結果都支持這一觀點。本試驗中使用的ABM和PBM的大多數氨基酸AID值相對低于Ravindran等（2005）報道的3種不同來源血粉的氨基酸SID值。這一結果也反應了血粉在加工過程中受到了熱破壞，因為本試驗中血粉（ABM和PBM）的賴氨酸與粗蛋白質比值的均值（0.086）比Ravindran等（2005）報道的數據（0.103）低。

SDPP的氨基酸SID值和之前報道的值一致(Gottlob等，2006)。據我們所知，SDAB飼喂豬的氨基酸SID值尚未見有報道，但是本試驗測得的SDBC、SDPP、酪蛋白、ABM和PBM的賴氨酸SID值和之前的報道值（Rayadurg，2005；Cervantes-Pahm等，2010；NSNG2010）接近一致。

Kadim等（2002）、Adedokun等（2008）報道的氨基酸SID超過1.0，出現(xiàn)這一結果可能的原因是測試成分的氨基酸組成含量比內源性氨基酸的含量還低。然而，本試驗情況并非如此。本試驗使用的日糧含90 g/kg酪蛋白，在家禽中已被觀測到，家禽日糧的酪蛋白含量從0增加至150 g/kg，回腸內源性氨基酸呈線性增加(Adedokun等，2007)。內源性氨基酸增加，則會導致氨基酸的SID值增加。由于在日糧中添加了酪蛋白導致了相對較高的內源性氨基酸，這可能就是我們?yōu)槭裁磿^察到氨基酸SID值超過1.0的原因。然而，本試驗結果清楚的表明了噴霧干燥血制品的氨基酸SID值接近1.0。

本試驗的結果表明，不同品種的家禽或豬的血粉，其營養(yǎng)品質沒有差異。這一結果和Kats等(1994)報道的結果一致，其報道不同品種的家禽或豬的血粉飼喂斷奶仔豬的性能表現(xiàn)沒有差異。

4 結論

總之，SDAB、SDBC和SDPP的氨基酸SID值比ABM和PBM的氨基酸SID值高，這表明斷奶仔豬日糧添加噴霧干燥血粉優(yōu)于添加普通血粉產品。不同品種的家禽或豬的血粉產品飼喂斷奶仔豬的氨基酸SID值沒有差異。