家禽營養(yǎng)及未來趨勢

中圖分類號(hào)：S8-1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C 文章編號(hào)：1001-0769（2016）10-0071-04

1 前言

過去50年家禽業(yè)取得了顯著的發(fā)展，禽肉生產(chǎn)成為最成功的養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)。肉雞和蛋雞生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)提高，目前33～35日齡肉仔雞活重可達(dá)2.5 kg，52周產(chǎn)蛋期內(nèi)蛋雞可生產(chǎn)330枚蛋。遺傳育種是肉雞生長改善的主要原因（占85 %～90 %），營養(yǎng)管理進(jìn)步的貢獻(xiàn)占10 %～15 %。

實(shí)現(xiàn)和維持遺傳潛能改善的需要推動(dòng)了家禽營養(yǎng)的發(fā)展，使商業(yè)化家禽營養(yǎng)及飼養(yǎng)持續(xù)改善。在這篇綜述中，我們討論家禽營養(yǎng)的主要進(jìn)展，總的目標(biāo)是降低飼喂成本，最大程度地提高經(jīng)濟(jì)效益。

如今家禽業(yè)面臨著多方面的挑戰(zhàn)，包括來自于消費(fèi)者和政策制定者的期望。環(huán)境、食品安全、原料類別（如飼料中添加的抗生素、轉(zhuǎn)基因成分、肉骨粉）以及家禽福利問題日益受到關(guān)注，因此我們將簡要討論消費(fèi)者關(guān)心的相關(guān)因素。

2 家禽營養(yǎng)進(jìn)展情況

2.1 確定家禽營養(yǎng)需要

家禽營養(yǎng)需要受多種因素的影響，并經(jīng)常發(fā)生變化。影響因素主要分為兩類，即家禽因素（遺傳、性別、生產(chǎn)類型和階段）和外部因素（炎熱環(huán)境、應(yīng)激和飼養(yǎng)條件）。由于家禽基因型、雞舍和飼養(yǎng)方式一致性的不斷提高，現(xiàn)在已經(jīng)可為不同家禽提供主要營養(yǎng)成分需要量。

家禽業(yè)使用國家研究委員會(huì)（National Research Council，NRC）發(fā)布的推薦營養(yǎng)素需要量，最新版是1994年發(fā)布的，迄今已有22年。在這樣長的時(shí)期內(nèi)，肉雞和蛋雞都取得了很大的遺傳進(jìn)展，目前商業(yè)育種公司的推薦量要比NRC推薦量更符合現(xiàn)代家禽品系的營養(yǎng)需要。

在所有日糧成分中，最為昂貴和重要的是必需氨基酸和能量。確定10種必需氨基酸的需要難度相當(dāng)大，但通過理想蛋白質(zhì)概念就變得比較方便。與其他營養(yǎng)成分一樣，氨基酸的需要量受到多種因素影響，包括遺傳、性別、生理狀況、環(huán)境和健康狀況等。不過氨基酸需要量的變化并不會(huì)導(dǎo)致不同氨基酸相對比例的改變，因此可將氨基酸需要量表示為平衡蛋白質(zhì)或“理想蛋白質(zhì)”。理想蛋白質(zhì)概念以賴氨酸作為參考氨基酸，其他必需氨基酸的需要設(shè)定為相對于賴氨酸需要的一個(gè)比例（或比值）。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是一旦不同條件下賴氨酸需要量得到確認(rèn)，就可以計(jì)算出所有其他必需氨基酸的需要量。目前這種方法已經(jīng)為家禽業(yè)確定飼料配方中氨基酸規(guī)格的公認(rèn)方法。

2.2 確定營養(yǎng)素組成和原料質(zhì)量

飼料原料的主要功能是提供能夠被家禽消化利用的營養(yǎng)素。這些年來已經(jīng)獲得了大量原料中營養(yǎng)素組成的數(shù)據(jù)。人們也認(rèn)識(shí)到每種原料都存在天然的變化，導(dǎo)致難以進(jìn)行精確的飼料配合?，F(xiàn)在可以獲得主要飼料原料的變動(dòng)數(shù)據(jù)（或矩陣），并用于飼料配方軟件，以獲得更好的精確度?？焖贆z測技術(shù)如近紅外反射率（Near Infrared Reflectance，NIR）分析方法的應(yīng)用，可持續(xù)檢測營養(yǎng)素組成，并獲得原料營養(yǎng)成分變動(dòng)的數(shù)據(jù)。

但是原料中不是所有的營養(yǎng)素均可用于生產(chǎn)。有一部分營養(yǎng)素被排出體外，未能消化利用。隨著飼料評價(jià)技術(shù)的改進(jìn)，積累了大量的氨基酸和磷等家禽營養(yǎng)素利用率數(shù)據(jù)?；诳上被崤浜先占Z可增加家禽日糧中替代原料使用的范圍和添加量。這種方法不但可提高配方精度，還可以降低飼料成本，并確保家禽生產(chǎn)性能更具預(yù)測性。

考慮到能量對家禽性能和飼料成本的重要性，使用合適的能量體系非常重要。理論上凈能可更準(zhǔn)確地描述家禽代謝中某種原料的可利用能量，并可更好地預(yù)測動(dòng)物的生產(chǎn)性能。但凈能較難測定，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且在原料常規(guī)篩選中有使用限制。基于凈能值進(jìn)行配方需要證明其在目前的生產(chǎn)體系中具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

2.3 優(yōu)化飼料配方

一旦確定了營養(yǎng)需要，下一步就是將不同原料和添加劑組合起來，以滿足這些需要。配方的目標(biāo)是獲得均衡的日糧，以最低成本提供足夠量的可用營養(yǎng)素。多年來，飼料配方已經(jīng)從利用少量飼料原料對少數(shù)幾種營養(yǎng)成分簡單平衡發(fā)展成為計(jì)算機(jī)輔助線性規(guī)劃系統(tǒng)。目前新的隨機(jī)非線性規(guī)劃系統(tǒng)正在變得流行，并提供了商用的配方軟件。由于原料組分的變異是非線性的，因此隨機(jī)規(guī)劃能夠以最具成本效益的方式解決這個(gè)問題。

一項(xiàng)相關(guān)的進(jìn)展是使用生長模型模擬給定飼養(yǎng)條件下飼料采食量和生長指標(biāo)。此類模型是對比實(shí)際性能和潛在性能的有效工具，可以描述雞群中管理或健康問題，并提供替代飼喂方案的經(jīng)濟(jì)分析。

2.4 飼料添加劑

使用飼料添加劑目的是改善飼料品質(zhì)和動(dòng)物性食品質(zhì)量，或提高動(dòng)物生產(chǎn)性能，改善動(dòng)物健康，提高飼料原料的消化率。

迄今為止，飼用抗生素是家禽業(yè)中最為有效和成功的添加劑。但是由于抗生素潛在的耐藥性，最近從家禽飼料中強(qiáng)制或主動(dòng)停用飼用抗生素正在成為一個(gè)重大的挑戰(zhàn)。有多種替代產(chǎn)品正在測試和研究之中，但是尚未得到業(yè)界的廣泛接受。

在過去20年里，家禽業(yè)對其他飼料添加劑的接受度呈現(xiàn)跳躍式增長。動(dòng)物飼料市場上最重要的添加劑可能是外源性飼料酶。在1990年代聚糖酶（木聚糖酶和葡聚糖酶）的應(yīng)用有效解決了非淀粉多糖的抗?fàn)I養(yǎng)作用，并使得家禽日糧中粘性谷物的使用日益增加（小麥和大麥）。如今在小麥和大麥型家禽日糧中使用酶是常規(guī)的做法。家禽飼料中另外一種酶是植酸酶，由于人們對集約化動(dòng)物飼養(yǎng)過量磷污染的關(guān)注，植酸酶使用仍在增長中。近年糖酶如木聚糖酶和淀粉酶以及其他外源酶如蛋白酶等也得到獲得了商業(yè)應(yīng)用。

另外一項(xiàng)顯著的進(jìn)展是使用晶體/合成氨基酸添加劑，使?fàn)I養(yǎng)學(xué)家能夠更精確地滿足理想氨基酸組成，提高現(xiàn)代高產(chǎn)家禽的生產(chǎn)性能和產(chǎn)量。在其他添加劑中，需要特別提及是霉菌毒素吸附劑。多年前人們就知道了霉菌毒素的有害作用，但直到1990年代，控制霉菌毒素的唯一途徑是使用膨潤土等粘土。在過去的20年中，使用更有效/特定的霉菌毒素吸附劑/失活劑大大降低了家禽生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。隨著能量產(chǎn)品價(jià)格的上漲，人們使用乳化劑將脂肪分解為細(xì)小球狀的脂肪微粒，增加與酯酶接觸機(jī)會(huì)，從而改善脂肪利用率的興趣隨之增加。相對于較早的乳化劑產(chǎn)品（粗卵磷脂），近年來一些有效的乳化劑已經(jīng)進(jìn)入了市場。

2.5 飼料加工

飼料生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了家禽性能改善，加工技術(shù)已經(jīng)從簡單的粉料混合發(fā)展到涉及多種理化和熱處理操作的制粒技術(shù)。目前，大多數(shù)肉仔雞飼料為顆粒料或破碎料。家禽飼喂顆粒料或破碎料可提高飼料轉(zhuǎn)化效率和生長性能，從而改善經(jīng)濟(jì)效益。這些改進(jìn)歸功于減少飼料浪費(fèi)、提高營養(yǎng)密度，降低選擇性喂料，節(jié)省采食所需時(shí)間和能量，破壞病原微生物，并使得淀粉和蛋白質(zhì)發(fā)生熱變性。

2.6 階段飼喂技術(shù)

商品化的階段飼喂程序可能包括幾個(gè)階段，以逐步降低肉雞和蛋雞的氨基酸和其他營養(yǎng)成分水平。家禽生產(chǎn)周期中采用幾個(gè)階段取決于經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性。

3 未來家禽營養(yǎng)的發(fā)展方向

不斷變化的全球畜牧業(yè)和社會(huì)問題推動(dòng)著未來家禽營養(yǎng)的發(fā)展方向。在未來我們可能不得不改變飼料配方來適應(yīng)科學(xué)及社會(huì)的需要。社會(huì)問題（飼用抗生素、環(huán)境、福利、可追溯性、肉骨粉、轉(zhuǎn)基因成分的使用等）將影響到牧場及家禽產(chǎn)品零售商的決策。

3.1 飼用抗生素：消費(fèi)者關(guān)注的主要問題

歐盟禁令及世界上其他地區(qū)不同程度地主動(dòng)停用飼用抗生素，將對動(dòng)物腸道健康及全身健康產(chǎn)生額外的壓力?，F(xiàn)在人們?nèi)找骊P(guān)注能夠保持良好菌群和腸道健康的抗生素替代物。這些替代物包括酶、益生菌、益生素、精油、植物藥物和有機(jī)酸等。在過去10年中，這些替代產(chǎn)品進(jìn)行了廣泛的試驗(yàn)，在未來將繼續(xù)進(jìn)行評估。雖然大多數(shù)產(chǎn)品可模擬飼用抗生素對腸道微生物的作用，但顯然還沒有一個(gè)產(chǎn)品全面替代抗生素?？赡芴娲锝M合使用要比單獨(dú)使用更有效。

除了抗生素替代物外，還需綜合采取營養(yǎng)和管理措施，以促進(jìn)腸道健康，維持良好的腸道菌群，這些措施包括：

1） 使用更易消化的日糧。

2） 降低日糧蛋白水平，改善氨基酸平衡。

3） 全谷物飼喂，促進(jìn)肌胃發(fā)育。

4） 保持良好的墊料質(zhì)量。

5） 雞群密度，改善氣候條件等。

3.2 腸道完整性的重要性

在腸道健康中，腸道完整性往往被忽視，但對實(shí)現(xiàn)家禽的遺傳潛能非常重要。保持商品化家禽的腸道完整性可維持腸道健康，使家禽的生長和生產(chǎn)遺傳潛能得到完全表達(dá)，并充分利用日糧營養(yǎng)成分。正常菌群在維持腸道結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)腸道粘膜屏障及腸道蛋白質(zhì)代謝方面起著重要的作用。如果菌群中致病菌數(shù)量增加（如梭菌、大腸桿菌），對粘膜層和屏障功能有顯著損傷。球蟲病是造成腸道完整性較差的主要原因，因此必須執(zhí)行有效的抗球蟲計(jì)劃。原料質(zhì)量是造成腸道完整性較差的另外一個(gè)因素，因此對刺激腸道的化合物（如霉菌毒素）或原料（如纖維飼料）必須進(jìn)行密切監(jiān)測。

3.3 環(huán)境與可持續(xù)性

隨著公眾對環(huán)境的日益關(guān)注，如何減少集約化飼養(yǎng)營養(yǎng)成分的排出已經(jīng)成為一個(gè)重大問題。過去配合飼料時(shí)的主要目標(biāo)是如何提供營養(yǎng)成分（養(yǎng)分?jǐn)z入），如果對關(guān)鍵營養(yǎng)素的利用率存在疑問或營養(yǎng)素需要量不能確定時(shí)，往往過量配合日糧。這種做法已不再被認(rèn)可，因?yàn)檫@不僅造成浪費(fèi)，而且過剩營養(yǎng)素在糞便中排出，最終成為污染源。如今公眾對家禽排泄（營養(yǎng)成分排出）愈來愈關(guān)注。商品化家禽業(yè)顯然存在向環(huán)境排放過量營養(yǎng)成分的問題，必須承擔(dān)其影響環(huán)境特別是水質(zhì)的責(zé)任。從營養(yǎng)角度看，最好的措施是為家禽提供與需要量相匹配的營養(yǎng)成分，并提高營養(yǎng)成分利用效率，從而減少糞便排出。飼料酶是改善營養(yǎng)成分利用效率最有前景的產(chǎn)品。

3.4 飼料資源基礎(chǔ)與可持續(xù)性

據(jù)預(yù)測，未來10年全球?qū)ωi和家禽的需要繼續(xù)呈現(xiàn)增長趨勢，因此對飼料和原料的需求產(chǎn)生明顯的影響。即便是樂觀估計(jì)，能量和蛋白質(zhì)等傳統(tǒng)原料也明顯不能滿足需要。家禽業(yè)的首選策略是對潛在新原料進(jìn)行評估，以拓展飼料資源基礎(chǔ)，然后靈活使用添加劑如飼料酶、晶體氨基酸等，實(shí)現(xiàn)最高的營養(yǎng)價(jià)值。比如高纖維（及非淀粉多糖）水平可能限制大多數(shù)原料中營養(yǎng)成分的利用率，因此可根據(jù)纖維素的組成開發(fā)適當(dāng)?shù)膹?fù)合酶制劑（甘露聚糖酶、纖維素酶）。

3.5 飼料添加劑與可持續(xù)性

外源飼料添加劑在最大程度地釋放營養(yǎng)成分中將起到重要的作用。可以預(yù)計(jì)，新添加劑特別是酶制劑的開發(fā)，將在各種日糧配方中發(fā)揮作用。有證據(jù)表明，飼料中含有多種酶活性可改善家禽日糧中的營養(yǎng)成分利用，提高飼料的競爭力。這種復(fù)合酶是新一代的飼料酶，預(yù)計(jì)未來將會(huì)開發(fā)出更好形式的酶?！靶乱淮泵钢苿⒔跬昝溃哂懈叨忍禺惖拇呋钚?、良好的熱穩(wěn)定性、在較寬的腸道pH環(huán)境下具有高活性、抗蛋白水解。

晶體氨基酸的商品化供應(yīng)滿足了現(xiàn)代肉雞對氨基酸的高需要量。這種飼料添加劑幫助營養(yǎng)學(xué)家更精確地滿足理想氨基酸組成比例，使用可消化氨基酸作為飼料配方的基礎(chǔ)，降低日糧粗蛋白水平并更精確地滿足氨基酸需要。使用晶體氨基酸可提高氮的利用和蛋白質(zhì)沉積效率，減少糞便氮排出，并更好地采用階段飼喂方案。目前市場上可提供具有價(jià)格競爭力的蛋氨酸、賴氨酸和蘇氨酸等三種晶體氨基酸。色氨酸也可提供飼料級(jí)產(chǎn)品，但價(jià)格有些貴。纈氨酸和異亮氨酸也是日糧中限制性氨基酸，預(yù)計(jì)未來也可商品化供應(yīng)，并進(jìn)一步改善飼料效率。

3.6 影響最佳消化的障礙問題

雖然肉雞和蛋雞將飼料轉(zhuǎn)化為食品的效率很高，但仍然排出大量未被利用的營養(yǎng)成分。例如肉雞糞便中含有25 %～30 %的未消化干物質(zhì)、20 %～25 %的總能、30 %～35 %的氮以及 45 %～55 %的攝入磷。因此，改善飼料轉(zhuǎn)化效率仍有相當(dāng)?shù)目臻g。為此，未來家禽的營養(yǎng)研究重點(diǎn)是確定營養(yǎng)成分有效消化和利用的屏障，以及改善飼料利用、降低營養(yǎng)成分排出的方法。家禽營養(yǎng)學(xué)家必須將其專業(yè)知識(shí)與其他生物科學(xué)包括免疫學(xué)、微生物學(xué)、組織學(xué)和分子生物學(xué)結(jié)合起來，才能實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)（略）

原題名：Poultry nutrition and future of the industry with consumer demands（英文）

原作者：V. Ravindran（新西蘭梅西大學(xué)獸醫(yī)、動(dòng)物與生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所單胃動(dòng)物研究中心）