低蛋白日糧中氨基酸含量及其與賴氨酸的比率、凈能濃度對育肥豬生長性能、胴體組分和飼料成本的影響

John Htoo

（德國贏創(chuàng)德固賽，Rodenbacher Chaussee 4， 63457 Hanau-Wolfgang）

隨著社會對肉產(chǎn)品的需求逐年增加，而減少氮排放的法規(guī)越來越嚴(yán)格，現(xiàn)代養(yǎng)豬業(yè)越來越關(guān)注提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率和降低氮排放的問題。為了最大限度地提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用率，必須在日糧中添加足夠的營養(yǎng)，特別是必需氨基酸和能量，來盡量滿足動物的需求。飼喂蛋白水平過高的日糧是造成氮污染的主要原因。降低日糧蛋白水平，并額外添加飼料級氨基酸，使日糧的氨基酸保持適當(dāng)平衡，這不僅可以維持動物的最佳生長性能，而且是降低氮污染的有效途徑。綜合采用凈能體系和回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化氨基酸的方法來配制低蛋白日糧，可以進(jìn)一步的提高營養(yǎng)物質(zhì)利用率。

賴氨酸是傳統(tǒng)的豬飼糧中第一限制性氨基酸。商業(yè)配方中，通常的做法是根據(jù)理想蛋白質(zhì)模型來平衡必需氨基酸和賴氨酸的比率。“理想蛋白質(zhì)”理念是指日糧中最佳的必需氨基酸的比例，既不浪費又不缺乏，必需氨基酸通常以賴氨酸作為相對值來表示，賴氨酸看做100%。“理想蛋白質(zhì)”的優(yōu)點是如果賴氨酸的需要量是已知的，那么其他必需氨基酸的需要量都可以被估算出來。在豬的低蛋白日糧中，纈氨酸是繼賴氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、色氨酸的下一個限制性氨基酸。在育肥豬日糧中，異亮氨酸成為繼纈氨酸后的限制性氨基酸。對于制定精準(zhǔn)日糧來說，了解最新的豬的“理想蛋白質(zhì)”模型比率是至關(guān)重要的。

育肥豬在70 kg到出欄的階段，飼料的消耗幾乎占斷奶到出欄全階段的50%。因此，這對全程每千克生豬的飼料成本和經(jīng)營利潤有著非常巨大的影響。綜上所述，本文的目的是通過回顧近20年間發(fā)表的實驗數(shù)據(jù)來探討體重約70 kg到出欄（125 kg體重）的育肥豬對氨基酸和凈能的需要量。另一個目的是評估添加氨基酸的低蛋白日糧對育肥豬的生長性能和飼料成本的影響。

1 氨基酸以及氨基酸和賴氨酸的比值對育肥豬生長性能的影響

1.1 育肥豬對賴氨酸的需要量(見表1)

表1 育肥豬回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化賴氨酸的需要量

賴氨酸在傳統(tǒng)的豬日糧中是第一限制性氨基酸。賴氨酸的主要作用是合成機體的蛋白質(zhì)。表1匯總了80～115 kg 的肥育豬的賴氨酸大致需求量。Main 等(2008)確定了飼喂玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧的78～103 kg PIC閹公豬對回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化賴氨酸的需求，平均日增重和耗料增重比在日糧的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化賴氨酸為0.72%時有最佳的表現(xiàn)。Shelton 等(2011)同樣認(rèn)為在一個商業(yè)農(nóng)場，84～110 kg的飼喂玉米-豆粕型日糧的PIC小母豬，在回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化賴氨酸為0.89%時，平均日增重和增重耗料比有最佳的表現(xiàn)。Arouca等(2007)認(rèn)為飼喂玉米-豆粕型日糧的95～122 kg的PIC閹公豬的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化賴氨酸為0.63%時平均日增重和增重耗料比得到最大的優(yōu)化。Santos等(2011a)認(rèn)為飼喂玉米-豆粕型日糧的95～125 kg的PIC閹公豬的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化賴氨酸為0.74%時平均日增重和增重耗料比得到最大的優(yōu)化?；谶@些研究，80～125 kg的高瘦肉增重(率)的豬的平均的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化賴氨酸的需要量為0.74%，相當(dāng)于(21.0 mg回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化賴氨酸/g)平均每克日增重需要21 mg 的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化賴氨酸。這個估計值略高于NRC(2012)對相似體重范圍的豬提出的0.67%回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化賴氨酸需求的建議。

1.2 育肥豬的蘇氨酸與賴氨酸的最佳比率(見表2)

表2 育肥豬最佳的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化蘇氨酸與賴氨酸的估計比率

在傳統(tǒng)的以谷物為主的豬飼料中，蘇氨酸是第二限制性氨基酸。表2總結(jié)了65～125 kg的育肥豬最佳的蘇氨酸與賴氨酸的比率。

基于平均日增重，Ettle 等(2004)估計65～100 kg育肥豬回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化蘇氨酸與賴氨酸的比率為69%。Xie 等(2014) 估計72～104 kg 的育肥豬達(dá)到最佳的平均日增重和增重耗料比，回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化蘇氨酸與賴氨酸的比率為71%。Ma等(2015a)在報告中指出，90～118 kg 的雜交閹公豬達(dá)到最佳的平均日增重和增重耗料比，回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化蘇氨酸與賴氨酸的比率為67%。Santos 等(2010)估計飼喂玉米-豆粕型日糧的95～125 kg 的PIC 閹公豬達(dá)到最佳的增重耗料比，回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化蘇氨酸與賴氨酸的比率為65%。綜合以上報告，70～125 kg 的高瘦肉型的豬達(dá)到最佳的生長性能，回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化蘇氨酸與賴氨酸的比率應(yīng)為68%，這個值略高于NRC(2012)推薦的75～125 kg的豬64%的比率。蘇氨酸除了在蛋白合成中起主要作用外，在腸黏膜蛋白和腸上皮黏液蛋白的合成中也尤為重要，因此在維持腸健康和腸屏障完整性方面起著重要作用(Bertolo等，1998)。事實證明，當(dāng)豬飼喂無抗日糧(Bikker 等，2007)或高纖維日糧(Mathai 等，2016)時，最佳的蘇氨酸與賴氨酸的比率增加。

1.3 育肥豬的含硫氨基酸與賴氨酸的最佳比率（見表3）

表3 育肥豬最佳的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化含硫氨基酸和賴氨酸的比率

蛋氨酸在傳統(tǒng)的豬日糧中被認(rèn)為是第三限制性氨基酸。

蛋氨酸是機體不能合成的正常生長所必需的氨基酸，并且蛋氨酸可以根據(jù)需要轉(zhuǎn)換為胱氨酸。因此，除了蛋氨酸，蛋氨酸+胱氨酸或者含硫氨基酸的需要量的估計也是非常重要的。表3中總結(jié)了育肥豬最適的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化含硫氨基酸和賴氨酸的比率。對于53～105 kg的皮特蘭豬，為達(dá)到最佳的平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率，最適的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化含硫氨基酸和賴氨酸的比率為61%(Roth等，2000)。Pena等(2008)認(rèn)為，飼喂基礎(chǔ)日糧為玉米-高粱-豆粕型的84～110 kg的PIC閹公豬，并在其日糧中添加萊克多巴胺和抗生素，其獲得最佳的日增重的最適的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化含硫氨基酸和賴氨酸的比率為54%，但為了使腰肌中膽固醇濃度有最大值，則需要該比率為66%，因此，平均的最適的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化含硫氨基酸和賴氨酸的比率推薦為60%。Santos 等(2011b)同樣也用添加了抗生素的玉米-高粱-豆粕型日糧飼喂95～125 kg的PIC閹公豬，發(fā)現(xiàn)回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化含硫氨基酸和賴氨酸的比率為57%時，平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率為最佳。最近，Ma等(2016)估計96～120 kg的小母豬要獲得最佳的平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率，回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化含硫氨基酸和賴氨酸的比率應(yīng)為62%。綜上所述，為使80～125 kg的育肥豬獲得最佳的生長性能，回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化含硫氨基酸和賴氨酸的平均比率應(yīng)為60%，略高于NRC(2012)對相似體重范圍的58%的推薦比率。

1.4 育肥豬最佳的色氨酸和賴氨酸的比率

在過去的幾十年中，已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究，確定育肥豬最合適的色氨酸和賴氨酸的比率，見表4。

色氨酸不僅是蛋白質(zhì)合成所必需的，而且還參與各種代謝途徑，包括免疫反應(yīng)和血清素的形成，血清素參與調(diào)節(jié)豬的采食量(Henry等，1992)。色氨酸在傳統(tǒng)的豬日糧中被認(rèn)為是第四限制性氨基酸。對于55～110 kg 的雜交小母豬來說，Van der Aar 等(2012)估計為了達(dá)到最佳的平均日增重、飼料轉(zhuǎn)化率和采食量，最佳的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化色氨酸和賴氨酸的比率應(yīng)為19%。同樣的，Guzik 等(2005)推斷80～105 kg 的閹公豬獲得最佳的平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率時，最佳的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化色氨酸和賴氨酸的比率也為19%。當(dāng)日糧中含有30%的玉米DDGS時，66～124 kg的PIC豬最佳的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化色氨酸和賴氨酸的比率為19.5%(Salyer 等，2013)，107～125 kg的PIC豬最佳的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化色氨酸和賴氨酸的比率為19.8%(Goncalves等，2015)。同樣的，Xie等(2014)估計飼喂無抗-低蛋日糧的67～96 kg 的豬獲得最佳的平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率時，最佳的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化色氨酸和賴氨酸的比率為22%。Eder等(2003)推斷飼喂無抗生素生長促進(jìn)劑日糧的80～115 kg的雜交豬為獲得最佳的平均日增重、飼料轉(zhuǎn)化率和氮沉積，平均的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化色氨酸和賴氨酸的比率為20%。

表4 育肥豬最佳的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化色氨酸和賴氨酸的比率

Kendall 等(2007)進(jìn)行了3 次試驗來確定89～123 kg 的育肥豬最佳的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化色氨酸和賴氨酸的比率。他們發(fā)現(xiàn)獲得最好的平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率的及綜合最佳的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化色氨酸和賴氨酸的平均比率分別為15%、20%和17%。最近，Ma 等(2015b)報告指出89～121 kg 的雜交豬回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化色氨酸和賴氨酸的（平均）比率為18%。在已發(fā)表的數(shù)據(jù)中，回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化色氨酸和賴氨酸的比率不盡相同，這是由于健康狀況、統(tǒng)計模型以及在飼糧中使用抗生素和日糧中色氨酸的消化率的不同所致。

綜上所述，80～115 kg 的豬的平均回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化色氨酸和賴氨酸的最佳比率為19%，略高于NRC（2012）推薦的相似體重范圍的18%的比率。

1.5 育肥豬最佳的支鏈氨基酸與賴氨酸的比率（見表5）

表5 育肥豬最佳的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化纈氨酸與賴氨酸的比率以及回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化異亮氨酸與賴氨酸的比率

亮氨酸、纈氨酸和異亮氨酸通常被稱為支鏈氨基酸(branch-chain amino acids， BCAA)，具有重要的生理功能，特別是在肌肉蛋白合成的調(diào)控中具有重要的作用。3個支鏈氨基酸都有相似的分解代謝的前兩個步驟，并競爭相同的降解酶。支鏈氨基酸的拮抗作用是眾所周知的，特別是攝入過量的亮氨酸，對生長還會起到抑制的作用。目前還沒有豬對亮氨酸需求量的研究，主要是因為在傳統(tǒng)的豬飼糧中不太可能缺乏亮氨酸。表5中列出的是回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化纈氨酸與賴氨酸的比率以及回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化異亮氨酸與賴氨酸的比率。

Liu 等(2015)估計71～92 kg 和94～119 kg 的豬為了達(dá)到最佳的平均日增重和增重耗料比，最佳的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化纈氨酸與賴氨酸的比率平均為70%。這些估計值略高于NRC(2012)推薦的65%的建議值。Fu等(2005)確定飼喂玉米-豆粕型日糧97～122 kg 的豬，回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化異亮氨酸與賴氨酸的比率為53%（回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化亮氨酸與賴氨酸的比率為148%）。然而，當(dāng)玉米-豆粕型日糧中添加了3.9%的噴霧干燥血球時，90～120 kg的豬最佳的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化異亮氨酸與賴氨酸的比率會有所提高至60%，回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化亮氨酸與賴氨酸的比率會超過238%。NRC (2012)推薦的育肥豬的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化異亮氨酸與賴氨酸的比率為53%。綜上，最理想的異亮氨酸的比率在日糧中含有過量的亮氨酸時不是恒定的并且會有所提高。

2 凈能值對育肥豬生長性能和胴體品質(zhì)的影響（見表6）

表6 凈能值對育肥豬生長性能和胴體品質(zhì)的影響

豬的能量研究大多基于代謝能體系，不考慮能量在體內(nèi)的熱增耗損失。凈能系統(tǒng)更精確，因為它考慮了在消化蛋白質(zhì)和脂肪組織以及營養(yǎng)物質(zhì)沉積過程中損失的熱量。

表6列出了60～100 kg的育肥豬的最佳凈能估計值。Chen 等(2011)以育肥閹公豬為試驗對象進(jìn)行了兩個試驗。第一個試驗表明，平均日采食量和平均日增重均會受到日糧凈能水平的影響。在日糧的凈能值達(dá)到9.87 MJ/kg 的時候，平均日增重和增重耗料比均達(dá)到最大。在日糧的凈能值達(dá)到9.87 MJ/kg 的時候，背膘厚度有最?。ㄖ担┎⑶沂萑庠鲋剡_(dá)最大值。

在第二個試驗中，當(dāng)日糧的凈能值達(dá)到9.83 MJ/kg的時候，平均日增重、增重耗料比和胴體品質(zhì)均有最佳的表現(xiàn)。同樣的，Zhang 等(2011)在報告中指出，為使63～99 kg的閹公豬的平均日增重和增重耗料比有最大值，日糧的凈能水平應(yīng)為10.04 MJ/kg，回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化賴氨酸和凈能的比率為0.83 g/MJ。Htoo等(2017)研究混群PIC豬，發(fā)現(xiàn)日糧的回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化賴氨酸水平對平均日增重和增重耗料比有影響，但日糧的凈能值對胴體品質(zhì)沒有影響。綜上所述，60～100 kg的豬的平均日增重在回腸標(biāo)準(zhǔn)可消化賴氨酸水平為0.80%，凈能水平為9.75 MJ/kg時達(dá)到最大?；谝陨系难芯繄蟾妫瑢τ?0～100 kg的豬來說，日糧最佳的凈能水平為9.9 MJ/kg(2.36 Mcal/kg)，這一數(shù)值略低于NRC(2012)推薦的相似體重范圍的2.48 Mcal/kg。同樣單位的體脂沉積需要的能量是蛋白沉積所需的1.7倍。這就意味著，現(xiàn)在的高瘦肉蛋白生長率、體脂含量低的豬，相較于之前的體脂較高的豬，需要的凈能可能低一些。

3 飼喂添加氨基酸的低蛋白日糧對育肥豬生長性能和胴體品質(zhì)的影響（見表7）

表7 總結(jié)了飼喂添加氨基酸的低蛋白日糧對育肥豬生長性能和胴體品質(zhì)的影響

當(dāng)日糧中氨基酸和能量（最好是凈能基礎(chǔ)）滿足機體生長需要并達(dá)到平衡時，70～173 kg 的豬飼喂低蛋白日糧，相較于飼喂傳統(tǒng)的高蛋白日糧，其平均日增重、增重耗料比、屠宰率和背膘厚度均沒有差異(Chen等，2011；Vidal 等，2010；Galassi 等，2010；Knowles 等，1998；Dean 等，2007)。報告稱(Rodrigues 等，2012)，將68～95 kg 的豬的日糧中粗蛋白從16.2%降低至13.7%，飼料轉(zhuǎn)化率略微得到提高。然而，他們發(fā)現(xiàn)飼喂日糧粗蛋白為13.7%的豬的背膘厚度有所增加，這可能是由于低蛋白日糧具有更高的能量利用率，使得一部分剩余能量以體脂的形式沉積下來。

研究體重范圍在74～152 kg的育肥豬的氮平衡發(fā)現(xiàn)，只要日糧中的必需氨基酸和能量滿足動物的生長需要，并能達(dá)到平衡，降低日糧中粗蛋白2%～7%不僅不會影響氮沉積(g/d)，反而氮沉積還會有所提高(Leek等，2005；Galassi等，2010)?？偟膩碚f，豬的日糧降低1%的粗蛋白，氮排出量平均降低9%。因此，降低日糧中氮水平是提高氮利用率的有效手段。

表7 飼喂添加氨基酸的低蛋白日糧對育肥豬生長性能和胴體品質(zhì)的影響?

4 飼喂添加氨基酸的低蛋白日糧對育肥豬飼料成本的影響（見表8、表9）

表8 降低日糧中蛋白水平對育肥豬飼料成本的影響(Vidal等，2010)

在商品豬的生產(chǎn)中應(yīng)用添加氨基酸的低蛋白日糧對豬的生長性能和經(jīng)濟效益均有影響。表8 是用2018 年7 月的原料的平均價格來舉例評估降低育肥豬日糧中的粗蛋白對飼料成本的影響（Vidal 等，2010）。

添加晶體氨基酸對飼料成本的影響取決于配方中的使用原料和氨基酸的價格。降低日糧蛋白水平不會影響70～100 kg 的豬的生長性能和胴體品質(zhì)(Vidal 等，2010；表9)。參照2018年7月的原料的平均價格，通過降低豆粕的添加量并額外補充L-纈氨酸來降低日糧的蛋白水平，這會大大的降低飼料的成本從而帶來收益。因此，在低蛋白日糧中可以添加多達(dá)5種晶體氨基酸，對降低育肥豬的飼料成本是可行的。

表9 降低日糧蛋白對飼料成本和氮排泄的影響（70～100 kg豬；Vidal等，2010）

應(yīng)用添加氨基酸的低蛋白日糧的另一個好處是降低了環(huán)境中的總氮排放量，這對一些集約化養(yǎng)豬的國家尤為的重要。試想一個千頭豬場，在70～100 kg階段，通過在日糧中額外補充3、4 種或5 種氨基酸來降低蛋白水平，就可以分別降低環(huán)境中的氮排放量0.7、1.4 t和2.1 t。這也會減少豬糞的存儲量，這對于一些土地資源有限的豬場可以達(dá)到節(jié)約成本的效果。

5 結(jié)論與展望

基于文獻(xiàn)綜述，隨著現(xiàn)在高瘦肉生產(chǎn)能力的高瘦肉型育肥豬的豬增加，豬對賴氨酸的需求也越來越高。功能性氨基酸的最佳比例高于先前預(yù)估的值，這可能受機體的健康狀況和日糧中禁用抗生素生長促進(jìn)劑以及分析所用的回歸模型不同的影響。日糧最佳的凈能含量對于高瘦肉型的豬有些許的下降，這是因為用于維持的能量減少了，但是將來需要進(jìn)行更多的研究去了解能量的利用問題。根據(jù)目前原料的市場價格，降低育肥豬日糧的粗蛋白，額外補充氨基酸，如L-纈氨酸，對降低飼料成本是可行有效的。此外，降低日糧粗蛋白，平衡飼糧中的氨基酸，會有效的減少氮的排放量。