飼糧粗蛋白質(zhì)水平和氨基酸平衡性對肥育豬生長性能、胴體性狀和肉品質(zhì)的影響

李 寧 謝春元 曾祥芳 王德輝 譙仕彥*

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，動物營養(yǎng)學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193；2.長春大成實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司，長春 130062)

低蛋白質(zhì)飼糧通常是指將飼糧粗蛋白質(zhì)水平按NRC(1998)或我國《豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》(NY/T 65—2004)的推薦量降低2～4百分點(diǎn)，并通過添加合成氨基酸配制而成的氨基酸平衡飼糧。低蛋白質(zhì)氨基酸平衡飼糧既可以滿足動物對氨基酸的需求，又可減少蛋白質(zhì)原料的用量，以緩解我國飼用蛋白質(zhì)資源短缺問題，是降低養(yǎng)豬業(yè)氮排放的主要技術(shù)途徑[1]。

近年來的研究表明，將飼糧的粗蛋白質(zhì)水平降低4百分點(diǎn)以內(nèi)，并以凈能體系為基礎(chǔ)，按照能氮平衡和理想氨基酸模型至少需要補(bǔ)充賴氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)、蘇氨酸(Thr)和色氨酸(Trp)這4種必需氨基酸，才不會影響生長肥育豬的生產(chǎn)性能和胴體性狀[1-3]。本實(shí)驗(yàn)室前期研究表明，在低氮飼糧條件下，75～100 kg的肥育豬獲得最佳生長性能的標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化蘇氨酸(SID Thr)、標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化含硫氨基酸(SID SAA)、標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化色氨酸(SID Trp)與標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化賴氨酸(SID Lys)的比值分別為0.67、0.63和0.21[2]，均高于NRC(2012)的推薦值(分別為0.62、0.57和0.18)。添加合成氨基酸增加飼料成本，因此，本研究以生長性能、胴體性狀和肉品質(zhì)為綜合評判指標(biāo)，探討在商業(yè)條件下將低氮飼糧中的SID Thr、SID SAA、SID Trp與SID Lys的比例在前期工作基礎(chǔ)上降低10%，大致降至NRC(2012)的推薦水平，為低蛋白質(zhì)飼糧的實(shí)際應(yīng)用提供更多的技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動物及飼糧

采用單因素完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計，選用平均初始體重為(69.3±3.6) kg的杜×長×大去勢公豬125頭，按體重相近和遺傳基礎(chǔ)相似的原則分為5個組，每組5個重復(fù)，每個重復(fù)5頭豬。5個組分別為：1)高蛋白質(zhì)飼糧(high protein diet，HP)組，粗蛋白質(zhì)水平約為14%；2)低蛋白質(zhì)-氨基酸平衡飼糧(low protein-balanced amino acid diet，LP-BAA)組，粗蛋白質(zhì)水平約為10%，SID Thr、SID SAA和SID Trp與SID Lys的比值分別為0.67、0.60和0.20；3)低蛋白質(zhì)-低含硫氨基酸飼糧(low protein-sulfur amino acid diet，LP-SAA)組，SID SAA水平比LP-BAA組降低10%，其他不變；4)低蛋白質(zhì)-低蘇氨酸飼糧(low protein-threonine diet，LP-Thr)組，SID Thr水平比LP-BAA組降低10%，其他不變；5)低蛋白質(zhì)-低色氨酸飼糧(low protein-tryptophan diet，LP-Trp)組，SID Trp水平比LP-BAA組降低10%，其他不變。

試驗(yàn)飼糧以玉米-豆粕型飼糧配方為基礎(chǔ)，通過添加合成氨基酸，使飼糧中氨基酸的比例接近理想蛋白質(zhì)模型。所有飼糧的SID Lys水平設(shè)置為0.71%。試驗(yàn)開始前測定飼糧中所用玉米、豆粕和小麥麩等主要原料的氨基酸和粗蛋白質(zhì)含量。試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平(飼喂基礎(chǔ))

續(xù)表1項目Items組別GroupsHPLP?BAALP?SAALP?ThrLP?Trp蘇氨酸Thr0．560．540．550．490．53色氨酸Trp0．160．160．150．160．12纈氨酸Val0．560．500．440．490．48組氨酸His0．390．280．300．300．27亮氨酸Leu1．190．930．940．910．89精氨酸Arg0．820．470．520．500．48苯丙氨酸Phe0．670．470．480．450．47消化能DE/(MJ/kg)13．6513．1913．1913．1913．19凈能NE/(MJ/kg)10．0510．0510．0510．0510．05標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化氨基酸Standardilealdigestibleaminoacids賴氨酸Lys0．710．710．710．710．71蛋氨酸+半胱氨酸Met+Cys0．430．430．380．430．43蘇氨酸Thr0．470．470．470．420．47色氨酸Trp0．140．140．140．140．12

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 7 200 IU，VD31 400 IU，VE 20 IU，VK30.5 mg，硫胺素 thiamine 1.6 mg，吡哆醇 pyridoxol 2 mg，VB1224.0 μg，核黃素 riboflavin 4.0 mg，泛酸 pantothenic acid 12.0 mg，煙酸 nicotinic acid 24.0 mg，葉酸 folic acid 0.8 mg，氯化膽堿 choline chloride 400 mg，F(xiàn)e (as ferrous sulfate) 120 mg，Cu (as copper sulfate) 75 mg，Zn (as zinc sulfate)100 mg，Mn (as manganese sulfate) 40 mg，I (as potassium iodide) 0.3 mg，Se (as sodium selenite) 0.3 mg。

2)飼糧消化能和凈能分別參考中國飼料原料數(shù)據(jù)庫(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2009)和法國INRA數(shù)據(jù)庫(INRA，2004)計算。標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化氨基酸通過原料氨基酸含量和贏創(chuàng)德固賽氨基酸標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率系數(shù)計算而得。其他營養(yǎng)水平為實(shí)測值。DE and NE of the diet were calculated using energy values for the ingredients obtained from the China Feed Bank (China Academy of Agricultural Sciences, 2009) and France INRA (INRA, 2004), respectively. Standard ileal digestible amino acids were estimated by amino acid contents in the ingredients and calculated by the coefficient of the amino acid standard ileal digestibility provided by Evonik Degussa GmbH. The other nutrient levels were measured values.

1.2 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)在北京資源亞太食品有限公司種豬場進(jìn)行。采用全封閉式豬舍飼養(yǎng)，豬舍內(nèi)人工控溫控濕，溫度保持在20 ℃左右。每個豬舍配備1個單側(cè)5孔的料槽和2個飲水器。試驗(yàn)豬以欄為單位，隨機(jī)分配到5個欄(4.0 m×3.0 m×1.2 m)內(nèi)飼養(yǎng)，自由采食和飲水。每天飼喂3次，分別為07:00、14:00和21:00。每次喂料以吃飽后略有余料為準(zhǔn)，并根據(jù)采食情況，每2～3 d按舍調(diào)整給料量。試驗(yàn)期間以欄為單位準(zhǔn)確測定和記錄每天飼料喂量和剩余料量。試驗(yàn)開始和試驗(yàn)結(jié)束時，試驗(yàn)豬空腹12 h后以欄為單位稱重。每周采集飼糧樣品1次，每次約250 g，混合后用于后續(xù)檢測分析。飼養(yǎng)試驗(yàn)期間，日清圈2次，并按常規(guī)管理方法做好消毒、驅(qū)蟲工作。每隔1周對圈舍周圍消毒。整個試驗(yàn)過程嚴(yán)格按照豬場飼養(yǎng)管理制度和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物福利相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。試驗(yàn)期為28 d。

1.3 樣品采集

試驗(yàn)期結(jié)束時，試驗(yàn)豬禁食12 h，每欄挑選最接近該欄平均體重的肥育豬1頭，每組共5頭，共計25頭，于北京資源亞太食品有限公司進(jìn)行屠宰。屠宰前試驗(yàn)豬前腔靜脈采血，靜置0.5 h后在4 ℃、3 000×g離心10 min，取血清，置于-20 ℃冷凍，用于后續(xù)分析。所有生豬電擊致暈，然后放血，按常規(guī)屠宰法去頭、蹄，剝皮，開膛。取樣品測定胴體性狀和肉品質(zhì)。

1.4 測定指標(biāo)與方法

1.4.1 飼糧營養(yǎng)組分測定

飼糧中干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、淀粉、粗脂肪、粗纖維、鈣和總磷含量參照GB/T 6435—1986、GB/T 6432—1994、SN/T 0800.5—1999、GB/T 6433—1994、GB/T 6434—1994、GB/T 6436—2002和GB/T 6437—2002推薦的方法測定。

飼糧樣品在110 ℃下使用6 mol/L鹽酸水解24 h后，使用氨基酸自動分析儀(日立L-8800，日本)測定15種氨基酸含量；在0 ℃下使用甲酸氧化16 h后經(jīng)鹽酸水解24 h，用氨基酸自動分析儀測定含硫氨基酸(SAA)含量；用4 mol/L氫氧化鈉在110 ℃下水解22 h后，使用高效液相色譜儀(島津LC-10A，日本)測定Trp含量。

1.4.2 血清游離氨基酸含量測定

采用茚三酮柱后衍生法原理，應(yīng)用氨基酸分析儀鋰柱系統(tǒng)(S-433D Amino Acid Analyzer，Sykam,德國)測定。取0.5 mL血清于2.5 mL試管中，加入1.5 mL(3倍血清體積)4%磺基水楊酸，充分振蕩搖勻，冰浴20 min。加入0.175 mL 2 mol/L氫氧化鋰，再次充分振蕩搖勻后，吸取2 mL入高速離心機(jī)專用離心管中，配平后于4 ℃下11 000×g離心30 min，取上清液過0.1 μm濾膜后上機(jī)，通過鋰離子交換色譜柱并與茚三酮130 ℃下進(jìn)行衍生反應(yīng)，測定血清游離氨基酸含量。

1.4.3 生長性能測定

于每個試驗(yàn)開始和結(jié)束時早晨空腹個體稱重，以重復(fù)為單位記錄耗料量，計算平均日增重(average daily gain,ADG)、平均日采食量(average daily feed intake,ADFI)和飼料轉(zhuǎn)化效率(feed conversion ratio,FCR)。

1.4.4 胴體性狀和肉品質(zhì)測定

胴體性狀指標(biāo)測量及計算方法參照種豬生產(chǎn)性能測定規(guī)程(NY/T 822—2004)。肉品質(zhì)測定參照羅燕紅等[4]的方法進(jìn)行。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

所有數(shù)據(jù)以重復(fù)為統(tǒng)計單位，采用SAS(2001)統(tǒng)計軟件中GLM模型進(jìn)行方差分析和SNK法進(jìn)行多重比較，采用LSMEANS計算平均值。HP組與LP-BAA組之間以及各低蛋白質(zhì)氨基酸平衡性飼糧組之間的生長性能、血清游離氨基酸含量采用Contrast進(jìn)行兩兩比較。胴體性狀和肉品質(zhì)采用SNK法進(jìn)行組間多重比較。各組之間顯著性和趨勢性判定水平分別為P<0.05和0.05≤P<0.10。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧粗蛋白質(zhì)水平和氨基酸平衡性對肥育豬生長性能的影響

飼糧粗蛋白質(zhì)水平和氨基酸平衡性對肥育豬生長性能的影響見表2。試驗(yàn)第1～14天，LP-BAA組與HP組之間，肥育豬的ADG、ADFI和FCR均無顯著差異(P>0.05)，但HP組肥育豬的ADFI有下降的趨勢(P=0.06)。與LP-BAA組相比，LP-Trp組肥育豬的ADG和ADFI均顯著下降(P<0.05)，LP-SAA組肥育豬的ADG有下降的趨勢(P=0.09)，LP-Thr組肥育豬的ADG和ADFI差異均不顯著(P>0.05)。試驗(yàn)第15～28天，與LP-BAA組相比，HP組肥育豬的ADG有下降的趨勢(P=0.08)，LP-Trp組肥育豬的ADG和ADFI均顯著下降(P<0.05)，LP-Thr組和LP-SAA組肥育豬的生長性能均無顯著差異(P>0.05)。試驗(yàn)全期，HP組較LP-BAA組肥育豬的ADFI有下降的趨勢(P=0.05)，ADG和FCR與試驗(yàn)第14～28天的結(jié)果相似。

2.2 飼糧粗蛋白質(zhì)水平和氨基酸平衡性對肥育豬胴體性狀和肉品質(zhì)的影響

飼糧粗蛋白質(zhì)水平和氨基酸平衡性對肥育豬胴體性狀和肉質(zhì)的影響見表3。氨基酸平衡性對肥育豬胴體性狀(屠宰率、第10肋背膘厚和眼肌面積)和肉品質(zhì)(pH、肌肉色度和滴水損失)均無顯著影響(P>0.05)。

2.3 飼糧粗蛋白質(zhì)水平和氨基酸平衡性對肥育豬血清游離氨基酸含量的影響

飼糧粗蛋白質(zhì)水平和氨基酸平衡性對肥育豬血清游離氨基酸含量的影響見表4。與LP-BAA組相比，HP組肥育豬血清游離苯丙氨酸(Phe)含量顯著升高(P<0.05)，血清游離異亮氨酸(Ile)和纈氨酸(Val)含量有提高的趨勢(0.05≤P<0.10)，血清游離Lys含量有下降的趨勢(P=0.07)。與LP-BAA組相比，LP-SAA組和LP-Trp組肥育豬血清相應(yīng)的游離氨基酸含量有下降的趨勢(0.05≤P<0.10)，LP-Trp組肥育豬血清部分游離必需氨基酸(Ile)和非必需氨基酸[(丙氨酸(Ala)、天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)]含量有升高的趨勢(0.05≤P<0.10)。

3 討 論

3.1 飼糧粗蛋白質(zhì)水平和氨基酸平衡性對肥育豬生長性能的影響

近年來，有大量的研究表明將飼糧粗蛋白質(zhì)水平降低4百分點(diǎn)以內(nèi)，并按照其需要量或理想氨基酸模型補(bǔ)足合成氨基酸，不會影響生長肥育豬的生長性能[5-7]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，與HP組相比，將飼糧粗蛋白質(zhì)降低約4百分點(diǎn)時不影響肥育豬的ADG和FCR，這一結(jié)論與以上研究相吻合。不同的是，與LP-BAA組相比，本試驗(yàn)中飼喂HP組飼糧時，肥育豬前期和全期的ADFI均有下降的趨勢，從而使其ADG在數(shù)字上表現(xiàn)出下降。同樣的，在先前的研究報道中，飼糧粗蛋白質(zhì)水平對ADFI的影響也不一致。Cui等[8]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂低蛋白質(zhì)(11.2%)-氨基酸平衡飼糧的肥育豬的ADFI比對照組降低5.48%，且差異顯著；相反，Atakora等[9]研究表明，將飼糧粗蛋白質(zhì)水平由19%降至12%時，肥育豬的體重和ADFI顯著上升；也有研究表明，飼糧粗蛋白質(zhì)水平對肥育豬ADFI無顯著影響[10]。

表2 飼糧粗蛋白質(zhì)水平和氨基酸平衡性對肥育豬生長性能的影響

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

表3 飼糧粗蛋白質(zhì)水平和氨基酸平衡性對肥育豬胴體性狀和肉品質(zhì)的影響

續(xù)表3項目Items組別GroupsHPLP?BAALP?SAALP?ThrLP?TrpP值P?valueSEM體長Bodylength/cm101．3101．698．8101．7101．60．531．37屠宰率Dressingpercentage/%70．171．571．071．771．60．350．60第10肋背膘厚Thetenthribback?fatdepth/mm22．822．425．425．024．00．391．26眼肌面積Loineyearea/cm243．141．639．440．142．50．561．80肉品質(zhì)MeatqualitypH45min6．286．026．106．326．090．680．17pH24h5．475．435．445．385．380．570．04亮度L?43．943．443．243．943．00．961．07紅度a?6．36．57．05．66．00．540．58黃度b?1．20．80．81．21．30．540．24滴水損失Driploss/%3．624．404．444．174．270．810．54

表4 飼糧粗蛋白質(zhì)水平和氨基酸平衡對肥育豬血清游離氨基酸含量的影響

綜上，飼糧粗蛋白質(zhì)水平對肥育豬采食量的影響不大。但是降低飼糧Trp水平會顯著降低肥育豬ADFI，進(jìn)而降低其ADG。Le Floc’h等[11]報道，低蛋白質(zhì)飼糧中Trp和Val的不平衡將顯著降低豬的ADFI。本試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，不同氨基酸的缺乏(降低10%)對肥育豬生長性能影響程度不同，其中，Trp通過抑制采食顯著降低了肥育豬的ADG，SAA的缺乏僅影響了前期的增重，而LP-Thr組肥育豬的生長性能并沒有表現(xiàn)出下降的趨勢。

3.2 飼糧粗蛋白質(zhì)水平和氨基酸平衡性對肥育豬胴體性狀和肉品質(zhì)的影響

用低蛋白質(zhì)飼糧飼喂肥育豬是否使其胴體變肥迄今為止仍有爭議。易學(xué)武[1]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)飼糧凈能水平從10.26 MJ/kg降低到10.05 MJ/kg時，肥育豬的第10肋背膘厚顯著降低，推測這可能是因?yàn)榈偷鞍踪|(zhì)飼糧仍存在氨基酸的缺陷，從而使蛋白質(zhì)沉積下降；而胴體脂肪含量的提高則有可能是因?yàn)轱暭Z凈能較高所致。其同時推薦在LP-BAA組飼糧條件下，肥育豬飼糧凈能水平和Lys與凈能比分別為10.05 MJ/kg和0.84 g/MJ。與此相反，Madrid等[12]用比正常粗蛋白質(zhì)水平低10%的低蛋白質(zhì)飼糧飼喂肥育豬，發(fā)現(xiàn)其背膘厚顯著上升；這一結(jié)論與Cui等[8]的結(jié)果相似，其發(fā)現(xiàn)與飼喂正常粗蛋白質(zhì)水平飼糧組的肥育豬相比，飼喂低蛋白質(zhì)飼糧組的肥育豬屠宰率低，脂肪厚度顯著升高。Kerr等[13]研究報道，高凈能組與中凈能組和低凈能組之間肥育豬的脂肪含量無顯著差異；但飼喂低蛋白質(zhì)飼糧的肥育豬，高凈能組比中凈能組和低凈能組的脂肪含量高出近2百分點(diǎn)(分別為33.16%、31.05%和31.48%)。也有研究表明，降低飼糧粗蛋白質(zhì)水平對肥育豬胴體脂肪含量影響有限，低蛋白質(zhì)飼糧中Thr[14]和Trp[15]與賴氨酸的平衡性對肥育豬的胴體脂肪含量無顯著影響。本試驗(yàn)的結(jié)論表明，LP-BAA組和HP組之間、以及氨基酸平衡組與各不平衡組之間肥育豬的第10肋背膘厚度差異不顯著。因此，胴體脂肪沉積可能主要與能量有關(guān)，與氨基酸平衡性無顯著相關(guān)。

滴水損失和肉色也是低蛋白質(zhì)飼糧在實(shí)際應(yīng)用中人們普遍關(guān)心的問題。Ruusunen等[16]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂低蛋白質(zhì)飼糧時，肥育豬背最長肌pH45 min較低，滴水損失較高，而pH24 h差異不顯著，并推測背最長肌的滴水損失與pH45 min存在一定的相關(guān)性。同樣地，Zhang等[17]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂低蛋白質(zhì)飼糧時，肥育豬背最長肌的滴水損失顯著高于正常蛋白質(zhì)飼糧組，但是pH45 min和pH24 h均差異不顯著。作為肉質(zhì)的重要評價指標(biāo)，pH24 h僅能解釋4%的豬肉系水力的變異，但是2 h內(nèi)的pH能較準(zhǔn)確地預(yù)測其滴水損失[18]。在本試驗(yàn)的各個組中，pH45 min、pH24 h和滴水損失盡管在數(shù)值上表現(xiàn)出了一定的差異，但是并不顯著。迄今為止，關(guān)于氨基酸平衡性對肥育豬的肉色和滴水損失的報道并不多，飼糧中氨基酸的比例對肉品質(zhì)的影響還需進(jìn)一步深入研究。

3.3 飼糧粗蛋白質(zhì)水平和氨基酸平衡性對肥育豬血清游離氨基酸含量的影響

血清游離氨基酸作為氨基酸代謝的常用指標(biāo)，可以反映飼糧氨基酸組成和機(jī)體內(nèi)氨基酸代謝的關(guān)系。一般來說，采食后2.5 h的血清游離氨基酸含量可以反映飼糧中氨基酸的吸收情況，采食后8 h的血清游離氨基酸含量可以在一定程度反映機(jī)體氨基酸的代謝狀況[19-20]。本試驗(yàn)中，禁食12 h后，與LP-BAA組相比，HP組肥育豬的血清游離Ile和Val含量升高，這一現(xiàn)象恰恰反映了高蛋白質(zhì)飼糧中這2個必需氨基酸含量較高(高于低蛋白質(zhì)飼糧組約20%)。與LP-BAA組相比，LP-Trp組大多數(shù)的血清游離必需氨基酸含量均高于其他低蛋白質(zhì)飼糧組，這一結(jié)果充分表明了飼糧中Trp的限制性，即Trp不能滿足機(jī)體蛋白質(zhì)合成的需要，以至于造成其余必需氨基酸在血液中的累積。

4 結(jié) 論

① 在高蛋白質(zhì)水平(14%)的基礎(chǔ)上，將飼糧粗蛋白質(zhì)水平降低4百分點(diǎn)并按照其需要量補(bǔ)充合成氨基酸，對70～100 kg肥育豬的生長性能、胴體性狀和肉品質(zhì)無顯著影響。

② 在低蛋白質(zhì)-氨基酸平衡模型基礎(chǔ)上，分別降低10%的SID SAA、SID Thr和SID Trp對肥育豬的生長性能影響不一，降低10%的SID SAA和SID Thr對肥育豬生長性能無顯著影響，降低10%的SID Trp顯著降低肥育豬的ADFI和ADG，但均對胴體性狀和肉品質(zhì)無顯著影響。

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