妊娠母豬和哺乳母豬氨基酸模型的研究進(jìn)展

■高 環(huán) 賴玉嬌 劉 影 王春平 李新華 郭志敏 張海燕

（1.亞太興牧（北京）科技有限公司，北京 100193；2.國家飼料工程技術(shù)研究中心，北京 100193）

氨基酸營養(yǎng)對母豬的繁殖性能有很重要的影響。氨基酸含量不足容易導(dǎo)致母豬繁殖力下降，不能達(dá)到母豬最優(yōu)的生產(chǎn)成績；氨基酸過量會導(dǎo)致尿素等其他代謝產(chǎn)物過多。必需氨基酸之間及必需氨基酸和非必需氨基酸之間的精確比例能夠確保豬對其利用率達(dá)到100%，并發(fā)揮最大經(jīng)濟(jì)效益的模型即所謂的“理想氨基酸模型”。

目前，關(guān)于非必需氨基酸的理論受到了質(zhì)疑。非必需氨基酸是指體內(nèi)能夠合成的氨基酸，但機(jī)體能夠合成不代表有足夠的合成能力，精氨酸、谷氨酰胺就是典型代表，應(yīng)激時期豬體內(nèi)合成精氨酸和谷氨酰胺的量不能夠滿足自身所需，此時需要在飼糧中額外添加。日糧中添加1%精氨酸能夠有效改善母豬的繁殖性能；1%谷氨酰胺能夠提高哺乳母豬泌乳產(chǎn)量(van Milgen J等,2015;Wu G等，2011)。氨基酸模型不能僅僅考慮所謂必需氨基酸之間及必需氨基酸與非必需氨基酸的比例，同時也要針對畜禽特殊的生理時期額外添加所需氨基酸，包括不能滿足機(jī)體需要的非必需氨基酸。

1 氨基酸對母豬飼養(yǎng)管理的影響

1.1 氨基酸對妊娠母豬飼養(yǎng)管理的影響

妊娠母豬的飼養(yǎng)管理目標(biāo)是在考慮成本的前提下盡可能多地提高產(chǎn)仔數(shù)并完善乳腺發(fā)育。母豬的健康是保證仔豬健康的前提，母豬的窩仔數(shù)、仔豬初生重及健康狀況直接影響經(jīng)濟(jì)效益，而氨基酸含量的確定是影響母豬繁殖力和使用壽命的關(guān)鍵因素。氨基酸對母豬妊娠及繁殖的整個過程均有影響，特別是妊娠76～110 d左右，此階段是妊娠母豬乳腺發(fā)育的關(guān)鍵時期，對仔豬的初生重有著至關(guān)重要的影響（Sung Woo Kim等，2014），妊娠后期合理限飼有利于緩解難產(chǎn)問題，但過度限飼易導(dǎo)致母豬蛋白質(zhì)攝入不足，會導(dǎo)致胎兒宮內(nèi)生長受限，肌肉發(fā)育不完全，不利于仔豬的生長發(fā)育（M.H.Perruchot等，2015），所以限飼期間應(yīng)當(dāng)適量提高氨基酸含量，彌補(bǔ)蛋白質(zhì)攝入不足的問題，利于母豬及仔豬的健康生長。

影響仔豬的出生及出生后健康狀況的因素眾多，如妊娠子宮的空間、排卵率、胎盤對營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸效率、胎兒和母體系統(tǒng)之間的通信以及妊娠期營養(yǎng)狀況等。其中，母豬的營養(yǎng)狀況影響胎兒胎盤的發(fā)育，生產(chǎn)實(shí)踐中特別要注意生殖周期的幾個重要階段，包括仔豬斷奶后到發(fā)情之間、妊娠早期和妊娠晚期。為妊娠母豬提供氨基酸（如L-精氨酸、L-脯氨酸和甘氨酸等）可以調(diào)節(jié)其繁殖力，進(jìn)而改善仔豬出生體重等指標(biāo)在生產(chǎn)中取得一些研究進(jìn)展(Yuan T L等，2015)。此外，奶中含量豐富的谷氨酰胺和天冬氨酸是主要的含氮支鏈氨基酸，為哺乳母豬乳腺組織的代謝提供了生化基礎(chǔ)(Peng Li等，2009)。

1.2 氨基酸對哺乳母豬飼養(yǎng)管理的影響

哺乳母豬的飼養(yǎng)管理目標(biāo)主要是提高母豬泌乳量的同時控制其體重增長過度，在仔豬斷奶后能按時發(fā)情排卵，提高利用年限。仔豬的健康和生長完全依賴于母豬的奶量和乳成分，氨基酸不僅能構(gòu)成蛋白質(zhì)，也是泌乳產(chǎn)生的關(guān)鍵代謝途徑，需要特別指出的是精氨酸是生成一氧化氮（具有血管擴(kuò)張功能因子）和多胺（蛋白質(zhì)合成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子）的前提物質(zhì)，補(bǔ)充適量精氨酸能促進(jìn)血管發(fā)育進(jìn)而完善乳腺組織的發(fā)育，提高哺乳母豬的哺乳性能（Sung Woo Kim等，2009）。還有研究表明，哺乳期補(bǔ)充精氨酸能夠有效提高母豬產(chǎn)仔數(shù)和仔豬出生窩重，并促進(jìn)胎兒肌纖維的完善以利于其生長（Bérard J等，2010），還可以提高泌乳母豬血清中部分氨基酸濃度、改善泌乳母豬的新陳代謝和免疫機(jī)能，在提高仔豬生長性能同時縮短了母豬斷奶后的發(fā)情間隔。

母豬哺乳階段受到諸多因素的影響，如基因、豬群環(huán)境、胎齡、哺乳階段、養(yǎng)殖設(shè)施、采食量、飼料品質(zhì)和組成、水供應(yīng)以及健康狀況等方面，因此無法精確確定氨基酸模型。但根據(jù)養(yǎng)殖管理過程中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出影響哺乳母豬氨基酸需要量的因素主要包括：自由采食量和體組織動員。自由采食量和體組織動員情況對確定飼糧中能量和氨基酸的水平有影響，飼養(yǎng)人員應(yīng)根據(jù)不同飼料配方以及生產(chǎn)實(shí)踐情況的具體情況對第一、第二和第三限制性氨基酸進(jìn)行調(diào)整。前兩胎母豬在哺乳期的自由采食量相對較低而體組織動員相對較高，此階段對蘇氨酸的相對需要量比三胎以上母豬更高，盡管賴氨酸仍是小母豬的第一限制性氨基酸，因此蘇氨酸與賴氨酸比率應(yīng)更高；根據(jù)不同情況，前兩胎小母豬飼糧中的消化能和賴氨酸水平比3胎以上老母豬高5%～10%比較合適（馮占雨等，2012）。

此外，哺乳期母豬的飼養(yǎng)和體況對仔豬的存活、泌乳性能和仔豬的生長情況有重要影響(Hansen A V等，2012)，補(bǔ)充必需氨基酸的低蛋白日糧可在高溫高濕季節(jié)提高泌乳母豬的采食量(B.A.N.Silva,等，2009)。提高乳腺的運(yùn)輸效率的原因可能與增加賴氨酸降低血漿濃度有關(guān)，還與乳腺細(xì)胞中陽離子和轉(zhuǎn)運(yùn)支鏈氨基酸之間的競爭機(jī)制有關(guān)（R.Manjarin等，2011）。

某些中性氨基酸也能夠影響泌乳能力，例如母豬哺乳期的第二周對乳汁的需求量已經(jīng)超過母豬產(chǎn)奶的能力，此時亮氨酸和異亮氨酸等中性氨基酸會影響乳蛋白的合成(王珊珊等，2015)。

2 妊娠母豬的氨基酸模型

研究妊娠母豬的理想蛋白質(zhì)模式需要考慮多方面的影響因素，除母體自身生長所需氨基酸外，還應(yīng)考慮乳腺發(fā)育以及胎兒健康生長需要的氨基酸，以上三方面都會改變?nèi)焉锬肛i的氨基酸模型的組成。妊娠期每個階段所需蛋白質(zhì)含量不同，妊娠后期的CP含量由初期的14%～15%上升至16%～17%，某些氨基酸的需求量也隨之增加。為滿足妊娠期間機(jī)體營養(yǎng)需求的變化，應(yīng)該在妊娠后期飼糧中增加第一限制性氨基酸——賴氨酸的含量（蔣亞東等，2015），且通常計(jì)算氨基酸模型也以賴氨酸含量作為參照。有研究表明，為滿足動物機(jī)體的營養(yǎng)需要，妊娠后期賴氨酸的需要量有所提高；（長×大）二元雜交母豬妊娠前期（24～25 d）和妊娠后期（86～110 d）的賴氨酸需求分別為9.4 g/d和17.4 g/d，且提高賴氨酸添加量對保持整個妊娠期能量平衡也是非常必要的（Samuel R S等，2012）。NRC(2012)將妊娠母豬分為懷孕90 d以前和懷孕90 d以后，并按照不同胎次分別制定了氨基酸模型，例如首次懷孕的母豬在懷孕前期的氨基酸需要量為：標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化賴氨酸∶可消化纈氨酸∶可消化蘇氨酸∶可消化含硫氨基酸∶可消化色氨酸=100∶71∶71∶65∶17。 Strathe AV(2015)等使用蒙特卡羅模擬技術(shù)模擬1 000頭母豬重復(fù)100次試驗(yàn)，其結(jié)果表明，低產(chǎn)、中產(chǎn)及高產(chǎn)母豬標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率（SID）蛋白質(zhì)和賴氨酸需求分別為623 g/d(CV=2.5%)、45.1 g/d（CV=4.8%）；765 g/d（CV=4.9%）、54.7 g/d（CV=7%）和996 g/d（CV=8.5%）、70.8 g/d（CV=9.6%）。以上研究還指出蛋白質(zhì)和賴氨酸在第一周時需求量最低，第三周需求量最高，第二周和第四周需求量處于中間狀態(tài)。這個模型考慮了哺乳期母豬的組間變化，對于開發(fā)新的蛋白質(zhì)及氨基酸添加量的飼喂方案很有價值。

懷孕母豬在限飼期間，提高蛋白質(zhì)的利用效率顯得極為重要，S.W.Kim在母豬哺乳前期進(jìn)行了一系列的研究，探討理想AA比例對胎兒生長、妊娠母豬的乳腺和組織發(fā)育狀況、哺乳母豬的乳腺和組織狀況等幾方面的影響。采集97頭妊娠母豬及其胎兒和174頭泌乳母豬和哺乳仔豬的胎兒組織、乳腺組織和母體組織用于氨基酸成分分析。研究結(jié)果建議每天真回腸可消化賴氨酸分別為5.57 g和8.78 g，懷孕0～60 d和60～114 d氨基酸模型如下：賴氨酸∶蘇氨酸∶纈氨酸∶亮氨酸比例分別為100∶79∶65∶88和100∶71∶66∶95。哺乳母豬的氨基酸要求和理想的比例是動態(tài)變化的，這取決于母體組織，這與飼料攝入量和產(chǎn)奶量所需蛋白質(zhì)的含量有關(guān)。調(diào)整得出懷孕0～60 d和60～114 d氨基酸模型為：蘇氨酸∶賴氨酸∶纈氨酸∶亮氨酸比例為100∶59∶77∶115和100∶69∶78∶123（S.W.Kim等，2009）。

在確定初產(chǎn)母豬妊娠期日糧中最佳標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化賴氨酸水平試驗(yàn)中，選取150頭初始重為（149.9±3.1）kg的（長×大）二元雜交母豬，分析表明，初產(chǎn)母豬最優(yōu)的SID賴氨酸水平分別為0.70%和0.69%（Shi M等，2015）。補(bǔ)充賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸、異亮氨酸和纈氨酸等氨基酸的前提下，降低飼料中1%～2%蛋白質(zhì)的氨基酸平衡飼糧，對哺乳母豬采食量、哺乳母豬的體重?fù)p失、仔豬斷奶窩增重影響不顯著，可以提高哺乳母豬對CP、EE、OM的消化率（Gao K等，2012）?！澳Ｐ皖A(yù)測法”是指用于補(bǔ)充腸道、皮膚和毛氨基酸損失的回腸標(biāo)準(zhǔn)氨基酸攝入量中，吸收后無效的部分被假設(shè)為機(jī)體基礎(chǔ)蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)的氨基酸損失。在能量和營養(yǎng)成分供給適宜且氮沉積為零的情況下，用于豬維持氨基酸等需要直接被用于機(jī)體生理過程的氨基酸需要量。NRC（2012）妊娠階段用于維持的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化氨基酸需要量及最佳的氨基酸與賴氨酸的比值見表1（印遇龍等，2014）。

表1 妊娠階段用于維持的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化氨基酸需要量及最佳的氨基酸與賴氨酸比值

3 哺乳母豬的氨基酸模型

哺乳母豬的氨基酸模型的建立應(yīng)該考慮哺乳期母豬的營養(yǎng)是否能夠滿足母體和仔豬的營養(yǎng)需要，以及對母豬使用年限、泌乳量的增加以及乳腺組織的生長的影響。NRC(2012)將哺乳時期按照產(chǎn)仔后體重及窩產(chǎn)仔數(shù)、仔豬初生重及數(shù)量等因素分別制定了氨基酸模型。例如產(chǎn)后體重為175 kg，窩產(chǎn)子數(shù)11頭，仔豬平均日增重為190 g的狀況下制定其氨基酸需要量為：可消化賴氨酸∶可消化纈氨酸∶可消化蘇氨酸∶可消化含硫氨基酸∶可消化色氨酸=100∶85∶63∶52∶19。Dourmad（2007）等采用數(shù)學(xué)模型建立了泌乳母豬理想氨基酸模型,即可消化賴氨酸∶可消化纈氨酸∶可消化蘇氨酸∶可消化含硫氨基酸∶可消化色氨酸的值為100∶85∶66∶60∶19。在此理想氨基酸模型下,泌乳母豬賴氨酸攝入量為59 g/d(飼糧賴氨酸水平為1.0%)時,能夠獲得最高的氨基酸利用率和最好的生產(chǎn)性能，飼糧氨基酸水平顯著影響泌乳母豬背膘厚損失和仔豬生產(chǎn)性能，且對泌乳母豬血漿氨基酸濃度、乳汁氨基酸濃度、泌乳母豬血漿肌酸酐濃度有影響（杜敏清等，2010）。

低蛋白日糧是以理想氨基酸模型為基礎(chǔ)發(fā)展而來的。日糧CP含量從17.5%降低到13.5%且補(bǔ)充缺乏AA，不影響仔豬的日增重、AA轉(zhuǎn)運(yùn)以及乳蛋白基因的表達(dá)，并且能夠增加乳腺的運(yùn)輸效率。董志巖（2013）等研究結(jié)果表明：日糧蛋白質(zhì)水平對母豬泌乳期日均采食量、體重?fù)p失、斷奶后發(fā)情間隔、仔豬哺乳期窩增重和平均日增重，以及血清和乳汁游離氨基酸含量的影響不顯著(P＞0.05)；15% 蛋白組和16%蛋白組血清尿素氮含量顯著低于18%蛋白組(P＜0.05)。NRC(2012）根據(jù)“模型預(yù)測法”也預(yù)測了泌乳階段用于維持的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化氨基酸需要量及最佳的氨基酸與賴氨酸等比值，結(jié)果見表2。

表2 泌乳階段用于維持的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化氨基酸需要量及最佳的氨基酸與賴氨酸比值

4 小結(jié)

氨基酸模型的建立能夠降低蛋白質(zhì)的添加量，降低飼料成本，在實(shí)際生產(chǎn)中具有重大意義，但該模型仍需進(jìn)一步摸索，生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)節(jié)不同氨基酸的比例，得到適合母豬當(dāng)前狀況的“理想氨基酸模型”。特別是在母豬懷孕階段，每一個時期需要的氨基酸含量是動態(tài)變化的；而哺乳期受到母豬和仔豬等不定因素的影響，母體所需氨基酸含量不同，確保氨基酸模型的準(zhǔn)確及穩(wěn)定性一定要保證飼料原料的營養(yǎng)價值的準(zhǔn)確性，因此氨基酸模型還有待進(jìn)一步完善。