α-酮戊二酸對肥育豬生長性能、氮沉積及氮排放的影響

■于航宇 孫 會，2* 郭昊璐 蘇 帥

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，吉林長春130118；2.吉林省動物營養(yǎng)與飼料科學重點實驗室，吉林長春130118）

α-酮戊二酸（α-ketoglutaric acid，AKG）是一種短 鏈羧酸，它不僅是三羧酸循環(huán)中的供能物質(zhì)，而且也是動物機體連接碳、氮代謝的重要樞紐[1-2]。王友煒等[3]的研究表明，AKG可以緩解斷奶帶來的氧化應激，提高仔豬抗氧化能力，增強其免疫能力。AKG同樣對動物機體內(nèi)鈣、磷代謝具有調(diào)控作用[4]。在生長豬日糧中添加2%AKG可顯著降低糞中鈣、磷的含量，顯著增加磷、鈣的表觀消化率[5]。更重要的是AKG具有運輸?shù)唾A存氮的功能，并結(jié)合體內(nèi)游離氨進而降低內(nèi)源氮的毒性[6]。祝思琪等[7]研究表明日糧中添加AKG能促進麒麟肉雞早期十二指腸和心臟發(fā)育。試驗旨在研究添加AKG對肥育豬生長性能、氮沉積及氮排放的影響，探討其作用效果，為AKG在肥育豬日糧中的應用提供依據(jù)，為我國養(yǎng)豬業(yè)的節(jié)氮減排提供技術(shù)支持。

1 材料方法

1.1 試驗動物及試驗設計

選取36頭（54.21±2.95）kg杜×長×大雜交肥育豬，隨機分為4個組，每組3個重復，每個重復3頭豬。每頭試驗豬采用單籠飼養(yǎng)，預飼期7 d，正飼期42 d。

1.2 試驗日糧

試驗日糧參照NRC（2012）50～80 kg 肥育豬營養(yǎng)需要配制，采用低蛋白日糧，每組日糧分別添加0%（對照組）、0.5%、1.0%、1.5% AKG（表1）。

表1 肥育豬飼料配方及營養(yǎng)水平

1.3 飼養(yǎng)管理

試驗豬每天于7:00、12:00、17:00 飼喂3 次，自由飲水，肥育豬進行正常管理，試驗在吉林農(nóng)業(yè)大學試驗豬場進行。

1.4 樣品采集與制備

試驗期內(nèi)，每天記錄每頭豬的采食量。在試驗第21 d，在每個組中挑選1 頭健康、狀態(tài)良好、體重接近的肥育豬用于代謝試驗，采用全收糞法進行，隨時收集糞尿，自行密封冷凍保存。混勻每天收集的糞樣并稱重。糞樣中取100 g，按鮮重的5%加入10%硫酸固氮，混勻后65 ℃烘干，粉碎后備用。收集的尿樣按總體積的5%加入10%的硫酸固定氮，-20 ℃保存。試驗第42 d，所有試驗豬進行屠宰。

試驗第28 d，將每組每頭豬空腹采集前腔靜脈血10 ml，置于真空采血管中。3 500 r/min,離心10 min，取上清液1.5 ml離心管（Eppendorf）中，-20 ℃保存。

1.5 測定指標及方法

1.5.1 生長性能的測定

按照每頭豬每天記錄的采食量，計算平均日采食量；根據(jù)平均日采食量和每頭豬定期測得的體重，計算平均日增重及料重比。

1.5.2 血液生化指標測定

采用全自動血液生化分析儀（Trilogy公司，美國）測定總蛋白(TP)、血糖（GLU）、尿素（UREA）、低密度脂蛋白（LD）、白蛋白（ALB）等。

1.5.3 計算方法

總氮排放量（g）=總排除糞氮（g）+總排除尿氮（g）

氮表觀消化率（%）=[（食入氮（g）-糞氮（g）]÷食入氮（g）×100

沉積氮（g）=食入氮（g）-[糞氮（g）+尿氮（g）]

氮沉積率（%）=沉積氮（g）÷食入氮（g）×100

1.6 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理采用SPSS19.0 軟件單因素分析多重比較，分析結(jié)構(gòu)用“平均值±標準差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 α-酮戊二酸對肥育豬生長性能的影響（見表2）

表2 α-酮戊二酸對肥育豬生長性能的影響

如表2所示，添加不同水平的AKG試驗組比對照組顯著增加平均日增重，降低料重比（P＜0.05），以添加1.0% AKG的效果最好。

2.2 α-酮戊二酸對肥育豬氮代謝的影響（見表3）

表3 α-酮戊二酸對肥育豬氮代謝的影響

如表3 所示，與對照組相比，添加不同水平的AKG 試驗組顯著降低了糞氮(0.5% AKG 組除外)和尿氮的排放（P＜0.05）。添加1.0%和1.5%的AKG顯著提高了氮沉積率8.66%和10.42%（P＜0.05）；提高了氮的表觀消化率6.38%和4.58%（P＜0.05）；顯著降低了總氮排放量26.16%和22.74%（P＜0.05）。

2.3 α-酮戊二酸對肥育豬血液生化指標的影響（見表4）

表4 α-酮戊二酸對肥育豬血液生化指標的影響

如表4 所示，與對照組相比，添加1.0%和1.5%的AKG 顯著提高了甘油三酯（TG）的含量（P＜0.05）；添加不同水平的AKG 的試驗組顯著降低了尿氮（UREA）的排放量（P＜0.05），并以1.0% AKG的效果最好。添加1.0%和1.5%的AKG顯著提高了低密度脂蛋白（LD）和谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）的含量（P＜0.05）。

3 討論

3.1 α-酮戊二酸對肥育豬生長性能的影響

Shirver 等[8]研究證實，在日糧蛋白水平降低至11%且添加賴氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、亮氨酸的前提下，肥育豬可以維持正常生長。AKG 在三羧酸循環(huán)中是其他酮戊二酸的前體，并能通過轉(zhuǎn)氨作用形成谷氨酸，可提高人肌肉游離谷氨酰胺的水平，應激狀態(tài)下可促進蛋白質(zhì)的合成[9]。有研究表明，日糧中添加0.7%的AKG 可顯著提高2 周齡肉仔雞的體重及平均日增重[10]。本研究表明，在粗蛋白質(zhì)水平11%的日糧中添加不同水平的AKG 能促進肥育豬生長，以添加1.0% AKG 的平均日增重最高，料重比最小。

3.2 α-酮戊二酸對肥育豬氮代謝的影響

發(fā)展環(huán)境友好型生態(tài)環(huán)境是我們的發(fā)展目標，在降低氮排放方面，我們不僅可以通過降低飼料中的粗蛋白質(zhì)水平，使用低蛋白質(zhì)日糧。還可以通過添加AKG 等外源活性物質(zhì)提高營養(yǎng)成分消化率，尤其增加氮沉積，從根本上降低氮排放。陳家順等[11]研究表明，在35～45 kg 生長豬日糧中添加1% AKG 可降低尿氮13.31%、糞氮18.73%。本研究表明，添加1.0% AKG 降低了肥育豬的總氮排放量26.16%，提高了氮沉積率8.66%和氮的表觀消化率6.38%。

3.3 α-酮戊二酸對肥育豬血液生化指標的影響

血清總蛋白含量可反映蛋白質(zhì)在體內(nèi)的分解及合成狀況，還可通過其含量多少反映機體免疫情況，白蛋白(ALB)含量增加則機體免疫力增強，通過免疫力的提升能更好的保障動物的健康生長。本研究表明添加AKG 有提高血液總蛋白(TP)和白蛋白水平的趨勢，對增強機體的免疫能力具有一定得作用。

尿素作為機體蛋白質(zhì)、氨基酸代謝產(chǎn)物，從一定程度上也可表明機體內(nèi)氮代謝的平衡狀況，血清尿素含量的下降，同樣表明氮代謝的平衡和氮排放的減少。本研究表明添加0.5%、1.0%和1.5%的AKG 降低了血液尿氮的含量，顯示AKG 在氮代謝方面具有提高氮素利用率及減排的作用。

谷草轉(zhuǎn)氨酶作為機體重要催化劑，參加機體氨基酸合成反應，其含量能在一定程度反映蛋白質(zhì)的合成水平，本研究表明添加AKG 可增加其AST含量，體現(xiàn)在促進蛋白質(zhì)沉積方面具有重要作用。

4 結(jié)論

低蛋白日糧中添加1.0%和1.5% AKG 可促進肥育豬生長，并有效降低血液尿素氮的含量，氮排放量可降低26.16%，氮沉積率可提高10.42%。