肉用羊能量與蛋白質需要量測定方法及研究進展

焦光月，馬雪豪，金亞倩，張春香，任有蛇，項斌偉，李國斌，張建新*（.山西省畜牧技術推廣站，太原　0000；.山西農業(yè)大學動物科技學院，山西太谷　0080；.山西省右玉縣畜牧局，山西右玉　0700）

肉用羊能量與蛋白質需要量測定方法及研究進展

焦光月1，馬雪豪2，金亞倩2，張春香2，任有蛇2，項斌偉3，李國斌3，張建新2*
（1.山西省畜牧技術推廣站，太原030001；2.山西農業(yè)大學動物科技學院，山西太谷030801；3.山西省右玉縣畜牧局，山西右玉037200）

摘要：肉羊飼養(yǎng)標準是營養(yǎng)學家在科學試驗和生產實踐基礎上，針對肉羊不同品種、用途、性別、生理階段、生長階段及不同日增重等指標的營養(yǎng)需要量，確定的能量、蛋白質、礦物質、維生素需要量，是設計肉用羊飼料配方的重要依據。文章主要綜述了肉羊能量、蛋白質需要量的測定方法及肉羊飼養(yǎng)標準研究的進展。

關鍵詞：肉用羊；能量；蛋白質；營養(yǎng)需要量；研究進展

飼養(yǎng)標準是特定動物系統(tǒng)成套的營養(yǎng)定額，能準確和系統(tǒng)地表述試驗研究確定的特定動物（不同種類、性別、年齡、體重、生理狀態(tài)、生產性能、不同環(huán)境條件等）的能量和各種營養(yǎng)物質的定額數值[1]。肉羊飼養(yǎng)標準是設計肉羊飼料配方所依據的營養(yǎng)需要量參數，是配制肉用羊飼料的指導性文件。

我國作為一個養(yǎng)羊大國，到目前仍然沒有一套完整的肉羊飼養(yǎng)標準，多年來一直以美國NRC和英國AFRC所規(guī)定的營養(yǎng)需要量參數作為配制肉羊飼料的指南和依據。然而，我國肉羊品種多樣，品種間體格、體重、生長速度差別很大，照搬美國NRC和英國AFRC標準缺乏科學性和實用性。因此，針對我國肉羊的品種、各地飼料資源、氣候條件等進行營養(yǎng)需要量研究，確定不同品種、體重階段、生理階段的營養(yǎng)需要量參數，才能為我國肉羊飼養(yǎng)標準的制定提供科學依據。

1　肉羊飼養(yǎng)標準研究進展

1.1國外肉羊飼養(yǎng)標準研究進展

美國和英國對肉羊飼養(yǎng)標準的研究工作開展較早，并取得了豐碩的成果。早在20世紀50～60年代，美國NRC和英國AFRC就分別制定和完善了綿羊飼養(yǎng)標準。到了20世紀70年代末，前蘇聯和前東德等國也相繼制定了本國綿羊營養(yǎng)需要量參數。隨后，瑞士（1979）、挪威（1980）、芬蘭（1980）等國也先后推出了比較完善的綿羊飼養(yǎng)標準。1980年，AFRC又詳細研究了綿羊各生理時期的營養(yǎng)需要量，出版了《反芻動物營養(yǎng)需要》一書。之后，NRC又整理修訂了山羊（1981）和綿羊（1985）飼養(yǎng)標準，對肉用山羊、綿羊在不同生理時期、氣候條件、生產水平下的能量、蛋白質、鈣、磷及有效維生素A、D、E的需要量進行詳細規(guī)定[1]。1989年，法國INRA也提出綿羊能量、蛋白質需要量參數。1993年，AFRC再次修訂和完善了綿羊飼養(yǎng)標準，出版了《反芻動物能量和蛋白營養(yǎng)需要》。澳大利亞CSIRO在1990年制定反芻動物營養(yǎng)需要，并于2007年進行完善[2]。2007年，NRC又根據品種的早熟、晚熟之分，提出一套新的綿羊營養(yǎng)需要量參數[3]。2008—2009年，Galvani等以特克賽爾羊為對象研究了該品種羊能量與蛋白質的需要量[4-5]。近年來，對肉用羊的營養(yǎng)需要研究主要是針對山羊，尤其是對波爾山羊的研究[6-7]。目前，現行的主要營養(yǎng)需要量標準有1989年法國INRA提出的綿羊營養(yǎng)需要量參數，1993年英國AFRC出版的《反芻動物能量和蛋白營養(yǎng)需要》，2007年澳大利亞CSIRO修訂的反芻動物營養(yǎng)需要和2007年美國NRC修訂的小反芻動物營養(yǎng)需要。

1.2我國肉羊飼養(yǎng)標準研究進展

我國對肉羊營養(yǎng)需要量的研究遠落后于西方國家，起步晚，進展也慢。從20世紀70～80年代開始，我國才陸續(xù)有人進行羊的營養(yǎng)需要的研究工作。1981—1985年，楊詩興等對湖羊能量與蛋白質需要量進行研究，并主持制定了湖羊飼養(yǎng)標準[8]。有研究者測定了中國美利奴育成羊夏、冬季放牧采草量及維持代謝能需要量，結果表明，冬季補飼條件下育成公羊代謝能需要量與夏季基本一致。2004年，王加啟等總結了多年來研究者的試驗數據，起草了中國肉用綿羊和山羊飼養(yǎng)標準，給出了肉用羊每日干物質進食量、消化能、代謝能、粗蛋白質、維生素、礦物質元素需要量推薦值[9]。但這些數據并沒有經過系統(tǒng)的測定與驗證，而是通過一些途徑，例如通過日糧不同飼喂水平對肉用羊生產性能和屠宰性能的影響推導出需要量，對于蛋白質需要量的研究也多是采用傳統(tǒng)的粗蛋白質體系和可消化蛋白質體系，而缺乏小腸可代謝蛋白質的研究。之后陸續(xù)有肉羊能量、蛋白質需要量方面的研究報道，但由于科研條件、研究基礎等因素的制約，研究結果并不理想。我國肉羊營養(yǎng)需要量的系統(tǒng)研究真正開始于國家肉羊產業(yè)技術體系的肉羊營養(yǎng)需要量測定工作，開展了不同品種、不同生長階段肉羊營養(yǎng)需要量測定工作，并取得了一定進展。王文奇等以薩?？搜颉涟⒗仗┭螂s交肉羊（簡稱薩阿雜交）為研究對象，采用屠宰試驗，取得了該品種雜交肉羊的營養(yǎng)需要量參數的基礎數據[10]。杜飛研究了20～35 kg薩阿雜交母羊能量需要量，并得到凈能（NE）和代謝能（ME）需要量的計算公式[11]。王鵬對20～35 kg肉用公羔羊（陶賽特×小尾寒羊，簡稱陶寒雜交）的能量和蛋白質需要量進行研究[12]。Deng等研究了35～50 kg杜泊羊×小尾寒羊（杜寒雜交）的能量需要量，試驗選用開路式呼吸測熱系統(tǒng)實測了綿羊日甲烷排放量，得出了能量需要量基本參數[13]。馬濤等采用消化代謝實驗研究了日糧不同精粗比對肉羊氮沉積和尿嘌呤衍生物排出量的影響[14]。聶海濤等以杜泊羊和湖羊雜交（杜湖雜交）F1代公羊為試驗動物，研究了杜湖雜交羊20～35 kg和35～50 kg兩個育肥階段的能量和蛋白質需要量[15-16]。許貴善等以20～35 kg杜寒雜交F1代公羔、母羔為研究對象，建立一系列能量需要量的析因模型，并歸納和推導出杜寒雜交羔羊的能量需要量參數[17]。

2　肉用羊的營養(yǎng)需要量的研究方法

肉羊營養(yǎng)需要量的研究方法主要為綜合法和析因法。綜合法是根據“維持需要和生產需要”統(tǒng)一的原理，采用飼養(yǎng)實驗、代謝實驗及生物學方法籠統(tǒng)確定肉羊在特定生理階段、生產水平下對某一養(yǎng)分的總需要量，其結果可用于指導生產。但是，綜合法不能區(qū)分構成總需要量的各項需要，即不能把維持和生產需要分開，難以總結變異規(guī)律。析因法則克服了這一問題，能更加科學合理地測定肉羊營養(yǎng)需要量，但在實際應用中難度較大。因此，在實際操作中常將二者結合起來應用。

在肉羊營養(yǎng)需要量研究過程中常采用飼養(yǎng)實驗、消化實驗、代謝實驗、比較屠宰實驗、碳氮平衡實驗等技術方法，這些方法各有利弊，將各個方法相結合來進行研究是目前最常用的試驗技術。

2.1能量

2.1.1能量評定體系

反芻動物能量需要量的體系表示方法有消化能、代謝能和凈能體系。從理論上分析，凈能體系是研究反芻動物營養(yǎng)需要最準確的方法，是動物營養(yǎng)學界用來評定動物能量需要和飼料能量價值的發(fā)展趨勢，但是考慮到實踐的需要，從飼料能值評定的難易程度上講，采用代謝能更易于評定飼料的能值，加之我國現有資料的限制，一些國家還是普遍采用代謝能體系。

2.1.2能量

能量需要量的研究方法包括飼養(yǎng)實驗、消化代謝實驗、氣體代謝實驗和比較屠宰實驗。飼養(yǎng)試驗也常稱生長實驗，是在接近實際生產條件下，通過飼喂動物已知營養(yǎng)物質含量的飼料，觀測動物的各種反應（如生產性能、理化指標、健康狀況等），以此確定動物的營養(yǎng)需要、飼料養(yǎng)分的利用率或比較飼料或飼糧的優(yōu)劣。飼養(yǎng)實驗在動物營養(yǎng)需要量研究過程中應用最為廣泛，同時也是最接近實際的一種試驗方法。但是在生長實驗過程中影響實驗結果的因素比較多，比如外界因素、體重變化等。因而只進行飼養(yǎng)實驗并不能準確地確定飼料的營養(yǎng)價值以及動物對各種營養(yǎng)物質的需要量，必須與消化代謝實驗等相結合才能進行準確測定。

消化代謝實驗是在消化實驗的基礎上進行營養(yǎng)物質代謝規(guī)律的研究。通過消化代謝實驗可以得到動物消化能和代謝能的需要量。動物采食飼料后經過消化吸收才能得到利用，不同飼料的同種養(yǎng)分在不同種動物的消化率不同，通過消化代謝實驗能夠準確的測定飼料的轉化效率來直接反應飼料的優(yōu)異。消化實驗主要分為體內法、尼龍袋法、離體法。體內法是用動物測定飼料養(yǎng)分經過其消化道后的消化率，包括全收糞法和指示劑法。全收糞法需要通過專門的器具進行收集，工作量大，試驗結果準確度高。指示劑法很難找到不被吸收、回收率高的指示劑，故而試驗結果準確度不高。

氣體代謝實驗是通過對動物O2消耗量與CO2、CH4排放的測定，計算出動物的產熱量。通過氣體代謝可以得到凈能的需要量。O2消耗量與CO2、CH4排放測定的方法主要有呼吸測熱室法、呼吸測熱頭箱法、呼吸面罩法等。

比較屠宰實驗是通過屠宰動物比較試驗組與對照組的差異（常為試驗前后），為進一步了解動物機體成分的變化和評定胴體品質。此法是目前最為常用，也是最為經典的一種為測定動物營養(yǎng)需要量的方法。比較屠宰實驗持續(xù)時間較長，耗費大量的財力、人力和物力，因此該方法適用于中、小型動物。與其他方法相比，比較屠宰法測得的結果代表了動物在屠宰前相當長一段時間內的飼養(yǎng)水平的綜合結果，能夠準確得出各種營養(yǎng)成分在動物體內的沉積量。

2.2蛋白質

2.2.1傳統(tǒng)蛋白質需要量體系

我國現行的肉羊蛋白質飼養(yǎng)標準大多采用傳統(tǒng)的蛋白質需要量體系中的粗蛋白質（CP）或可消化蛋白質（DCP）來表示。粗蛋白質（CP）體系是以日糧中的N×6.25得到日糧中CP的含量，該體系沒有結合反芻動物瘤胃發(fā)酵的特點說明反芻動物對日糧的消化利用情況，不能夠區(qū)分日糧中真蛋白質與非蛋白氮的消化利用情況?？上值鞍踪|（DCP）體系是根據反芻動物瘤胃發(fā)酵特點為基礎的蛋白質體系，該體系相比粗蛋白質（CP）體系較為完善，但該體系不能夠說明瘤胃發(fā)酵產物合成蛋白質的效率與合成量，無法將到達小腸的瘤胃非降解蛋白質與瘤胃微生物蛋白質區(qū)分開。因此，傳統(tǒng)的蛋白質需要量體系不能準確的反映肉用羊蛋白質消化生理特點。

2.2.2蛋白質需要量新體系

隨著動物營養(yǎng)學家對反芻動物蛋白質消化特點的深入研究，反芻動物蛋白質需要量新體系逐步形成。雖然蛋白質需要量新體系形式較多，但核心都是以小腸蛋白質評價反芻動物蛋白質需要量。小腸蛋白質包括瘤胃非降解日糧蛋白質（UDP）、瘤胃微生物合成的蛋白質（MCP）和極少量的內源蛋白質（ECP），蛋白質需要量新體系與傳統(tǒng)蛋白質需要量體系相比，更能準確的反映肉用羊蛋白質消化生理特點。因而小腸蛋白質作為評價肉用羊飼料蛋白質及需要量更加準確。

2.2.3小腸蛋白質測定方法

目前，測定小腸蛋白質的的方法主要有體內法、半體內法、模擬法、體外法。

體內法是給動物安裝十二指腸和回腸瘺管，分別從十二指腸和回腸瘺管采取食糜樣本，測定食糜養(yǎng)分在小腸中的消化率。體內法測試結果相對準確，但也會因為動物個體差異、瘺管位置、食糜標記物不同帶來差異，而且耗時、耗力、費用高。

半體內法又稱運動尼龍袋法，是通過收集瘤胃內未降解的飼料殘渣，裝入一定規(guī)格尼龍袋，然后封口，再通過真胃瘺管將其投入消化道，通過糞或回腸末端收集尼龍袋，沖洗并分析尼龍袋殘渣蛋白質含量，從而得出飼料未降解蛋白質的小腸可消化率。半體內法重復性好，省時省錢，但尼龍袋會刺激腸黏膜，容易在腸道中堵塞，而且收集困難。

模擬法是采用小試驗動物（如小鼠）測定MCP以及UDP的小腸消化率，模擬法耗時短、耗料少、成本低、重復性高，容易標準化，但反芻動物與單胃動物的小腸消化吸收能力、pH和食物流速等存在很大差異，這些差異也會影響數據的準確性。

體外法中應用最多的方法是酶解法，即利用生物酶制劑模擬真胃和小腸的蛋白質消化。體外法不需要試驗動物，省時、省力、費用低、易于標準化操作，但在體外不可能完全模擬體內的消化過程，從而影響結果的準確性。

3　小結

隨著我國肉羊產業(yè)從粗放放牧向集約化舍飼圈養(yǎng)的生產方式推進，生產成本成為能否實現生產方式轉變的瓶頸，飼草料占肉羊生產成本的70%，如何科學測定不同品種、不同生長階段、不同生理時期（母羊空懷期、妊娠期、泌乳期）的營養(yǎng)需要量，制定科學的飼養(yǎng)標準，進行飼草料加工調制和營養(yǎng)平衡，將是肉羊產業(yè)實現集約化、規(guī)?；?、標準化的重要保障。

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The Determination Method and Research Progress on Energy and Protein Requirement for Mutton Sheep

JIAO Guangyue1, MA Xuehao2, JIN Yaqian2, ZHANG Chunxiang2, REN Youshe2, XIANG Binwei3, LI Guobin3，ZHANG Jianxin2*
（1. Animal Husbandry Extension Station of Shanxi Province, Taiyuan 030001, China; 2. College of Animal and Veterinary Science, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, Shanxi China; 3. Youyu Bureau of Animal Husbandry, Youyu 037200, Shanxi China）

Abstract:Feeding standard of mutton sheep is based on scientific experiment and productive practice. The re?quirement of energy, protein, mineral and vitamin is ensured according to different breeds, uses, sexuality, growth stage and daily weight gain that become the most important criterion for the designation of mutton sheep's feed for?mula. In this paper, the determination method and research progress on energy and protein requirement for mutton sheep were summarized.

Key words:mutton sheep; nutritional requirement; research progress

*通訊作者：教授，E-mail: ypzjx@126.com。

作者簡介：焦光月（1980-），女，畜牧師，主要從事畜牧技術推廣工作。

基金項目：國家現代肉羊產業(yè)技術體系專項（CARS-39）；山西省畜牧技術推廣站科技提升項目

收稿日期：2015-01-22

中圖分類號：S826

文獻標志碼：A

文章編號：1001-0084（2015）06-0020-04