蛋雞低蛋白日糧應用現(xiàn)狀與減排效應

■林 海 王明會 劉 慧 焦洪超

（山東農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部非糧飼料資源高效利用重點實驗室（部省共建），山東省動物生物工程與疾病防治重點實驗室，山東泰安 271018）

我國畜牧業(yè)的發(fā)展為保障肉蛋奶供給作出了巨大貢獻，但規(guī)?；竽翗I(yè)的快速發(fā)展過程中，也遇到了許多問題。其中，制約當前畜牧業(yè)發(fā)展的兩個瓶頸問題：一是飼料蛋白質(zhì)資源短缺問題越發(fā)凸顯。根據(jù)國家飼料工業(yè)辦公室測算，我國蛋白質(zhì)飼料資源年缺口超過4 000 萬噸，蛋白質(zhì)飼料原料嚴重依賴進口，成為制約畜牧業(yè)發(fā)展的重要因素。二是規(guī)模畜禽養(yǎng)殖廢棄物集中產(chǎn)生引起的環(huán)境問題越來越受到社會關(guān)注。飼料氮排放到環(huán)境中已造成水體酸化及溫室效應等多種環(huán)境問題，氮污染已經(jīng)成為養(yǎng)殖業(yè)污染的主要問題之一[1]。

基于蛋白質(zhì)氨基酸營養(yǎng)平衡理論的低蛋白日糧配合技術(shù)為解決這一難題提供了可行的方案[2-4]。降低畜禽飼料粗蛋白（CP）水平，添加適宜種類和數(shù)量的合成氨基酸，從源頭上減少了粗蛋白的使用量，且氨基酸之間的比例更加平衡，畜禽氮利用率提高，節(jié)約飼料蛋白質(zhì)投入的同時，可大量減少畜禽糞尿氮的排泄量[5-7]。已有的研究表明，按理想氨基酸模式配制飼糧，粗蛋白水平可降低2%～4%，氮的排出量減少20%～50%[8-10]。在蛋雞生產(chǎn)中，在補充必需氨基酸前提下，可以適當降低日糧粗蛋白水平。例如，在14%粗蛋白日糧中添加蛋氨酸和賴氨酸可以提高蛋白質(zhì)利用率和產(chǎn)蛋性能[11]；與16.0%～16.5%粗蛋白對照日糧相比較，飼喂13%粗蛋白日糧補充必需氨基酸蛋雞有相似的產(chǎn)蛋性能[12]。但是，也有研究報道日糧粗蛋白水平降低2%以上時，即使補充合成的賴氨酸（Lys）、蛋氨酸（Met）及色氨酸（Trp）等必需氨基酸，也會造成蛋重下降、體增重降低和料蛋比升高[5，13-14]。

雞蛋是物美價廉的優(yōu)質(zhì)蛋白源，是我國不依賴進口的農(nóng)產(chǎn)品之一。蛋雞對蛋白質(zhì)原料需求量高，如何在不影響生產(chǎn)性能的同時降低飼料中的粗蛋白水平，低蛋白日糧中更好地應用各種蛋白質(zhì)資源，緩解環(huán)境污染等問題，都是當前生產(chǎn)中急需解決的問題。文章綜述了應用低蛋白日糧對蛋雞生產(chǎn)性能的影響及補充氨基酸的效應、對氮平衡和代謝的影響、對糞污減排和生態(tài)環(huán)境的影響，為更好地在蛋雞生產(chǎn)中推廣和應用低蛋白日糧技術(shù)、保障飼料糧供需平衡、緩解養(yǎng)殖生產(chǎn)面臨的環(huán)保壓力提供參考和借鑒。

1 低蛋白日糧對生產(chǎn)性能的影響及補充氨基酸的效應

在家禽飼糧中，蛋白質(zhì)是成本最高的飼料原料。因此，生產(chǎn)中一直有既能降低生產(chǎn)成本，又能達到最佳或最大生產(chǎn)性能的飼養(yǎng)策略的需求。有研究表明，經(jīng)過氨基酸補充強化后，蛋雞日糧粗蛋白水平可以降低2個百分點[15]。然而，家禽飼糧中粗蛋白水平降低過多會降低其生產(chǎn)性能和飼料轉(zhuǎn)化效率[16]。有研究表明，這種生產(chǎn)性能的降低與機體對飼糧中來源于補充的晶體氨基酸和由蛋白質(zhì)源分解的氨基酸的吸收和利用不平衡存在明顯的相關(guān)[14]，通過兩種來源氨基酸的平衡吸收，可明顯改善低蛋白日糧下肉雞[17]和蛋雞[18]的生產(chǎn)性能。因此，研究在低蛋白日糧條件下添加必需氨基酸和非必需氨基酸對家禽生長、生產(chǎn)性能和其他生理反應的影響是有必要的。

精氨酸（Arg）是家禽重要的必需氨基酸之一，對機體生長、免疫和繁殖至關(guān)重要。雞飼糧中Arg 是一氧化氮、肌酸、脯氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺和多胺合成的前體，也可作為促分泌劑，刺激生長激素（GH）和胰島素樣生長因子（IGF）的產(chǎn)生[19]。然而，由于缺乏完整的尿素循環(huán)和Arg 合成所需的關(guān)鍵酶活性有限，雞無法從頭合成Arg。因此，雞對Arg的需求很高，主要依靠外源攝取來滿足機體的需要。已有的研究表明，低蛋白日糧補充Arg 對蛋雞的生產(chǎn)性能和器官指數(shù)沒有顯著影響[20]。對32 周齡海蘭褐蛋雞進行低蛋白日糧補充不同比例Arg 試驗，研究結(jié)果表明日糧處理對蛋雞產(chǎn)蛋率、蛋重、產(chǎn)蛋量和體重均無顯著影響，但低蛋白日糧額外補充0.8% Arg 組和1.0% Arg 組比正常飼糧組顯著降低了飼料轉(zhuǎn)化效率，低蛋白日糧下，產(chǎn)蛋率、產(chǎn)蛋量和飼料轉(zhuǎn)化效率隨Arg 水平提高呈二次曲線變化，提示了低蛋白日糧補充適量Arg 可以獲得較好的產(chǎn)蛋率、產(chǎn)蛋量與飼料轉(zhuǎn)化率[21]。對絲氨酸（Ser）的研究表明，通過低蛋白日糧添加不同比例的Ser 飼喂6～10 周齡蛋雞，平均日產(chǎn)蛋量增加，并降低料蛋比，Ser添加量為0.498%時，蛋雞表現(xiàn)出最佳平均日產(chǎn)蛋量[22]。當添加某些必需氨基酸時，日糧粗蛋白水平降低2.44%可以維持蛋雞的生產(chǎn)性能，但會出現(xiàn)蛋清質(zhì)量差和回腸炎癥，在低蛋白日糧中添加Ser 可能通過增強體液和回腸黏膜免疫，從而緩解蛋雞回腸炎癥，提高其生產(chǎn)性能[22]。

低蛋白日糧添加Arg、瓜氨酸和胍基乙酸分別處理海蘭褐蛋雞，結(jié)果顯示，低蛋白日糧添加瓜氨酸組蛋雞所產(chǎn)雞蛋具有更高的哈夫單位和更低的蛋殼強度，低蛋白日糧添加胍基乙酸組蛋雞表現(xiàn)出更高的飼料表觀消化率，低蛋白日糧添加胍基乙酸或瓜氨酸對蛋雞生產(chǎn)性能的影響有限[23]。相較于低蛋白日糧組，低蛋白日糧添加0.58%、0.59%或0.56%蘇氨酸（Thr）時，試驗蛋雞產(chǎn)蛋量、血清尿酸水平可得到改善[24]。低蛋白日糧補充非必需氨基酸提高氮的利用率，補充天冬氨酸（Asp）+天冬酰胺（Asn）或谷氨酸（Glu）+谷氨酰胺（Gln）可以部分抵消低蛋白日糧對生長的抑制作用[25]。低蛋白日糧添加Met 進行蛋雞試驗研究表明，低蛋白日糧添加不同水平Met對產(chǎn)蛋量、蛋重、蛋雞終末體重、平均日增重、血漿尿酸等有不同影響，低蛋白日糧中添加適量Met，有助于維持蛋雞的生產(chǎn)性能[26]。上述研究表明，在蛋雞生產(chǎn)中，低蛋白日糧適量補充氨基酸可以更好地平衡氨基酸，提高飼料蛋白質(zhì)的質(zhì)量，從而減少氨基酸和非蛋白氮的過剩。而氨基酸平衡涵蓋了必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸和非必需氨基酸的適宜添加水平和比例等也是亟待解決的問題。

2 低蛋白日糧對氮平衡與代謝的影響

飼糧粗蛋白水平與動物氮排泄量直接相關(guān)。此外，由于畜禽糞、尿中蛋白質(zhì)和氮的過多排泄，規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖業(yè)造成的環(huán)境污染問題受到越來越多的關(guān)注[27]。氮在豬等哺乳動物中以能量利用率更高的尿素形式排泄，而在鳥和禽類中以水利用率更高的尿酸形式排泄，禽類的氮排泄比哺乳動物更復雜，需要更多的能量。降低日糧粗蛋白水平，使用飼料級氨基酸補充必需氨基酸，可以實現(xiàn)日糧中氨基酸含量平衡，減少過量氨基酸供應導致的飼料浪費。有研究表明，應用低蛋白補充氨基酸的模式，可以降低雞血漿尿酸濃度[28-29]和豬血清或血漿尿素氮濃度[30-31]，提示低蛋白日糧下氨基酸分解代謝的降低。在家禽中，未消化的飼料氮和內(nèi)源氮是一起排泄的，低蛋白日糧飼喂導致以尿酸形式排出的氮的比例也會降低。飼料粗蛋白水平降低也會引起豬和肉雞飲水量和排泄量減少[32-34]，較低的氨基酸分解代謝降低了兩種氮排泄所需的水分[35-36]。飼糧中粗蛋白水平的降低也與鉀含量和電解質(zhì)平衡相關(guān)，因為豆粕是飼糧中鉀的重要來源，而飼料級Lys中富含氯，低蛋白日糧飼喂有利于改善畜禽對水分的攝入和排泄[32，37-38]。

3 低蛋白日糧對糞污減排及環(huán)境的影響

大量的研究表明，生產(chǎn)中應用低蛋白日糧降低畜禽的氮排放，排泄物中氮的含量顯著降低[1，29，39]。另外，低蛋白日糧下，畜禽水分排出量降低，減少了糞便水分，增加了干物質(zhì)含量[40-41]，對于養(yǎng)殖糞污排放減量起到良好的作用。肉雞上的試驗證明，日糧中每減少10 g/kg 粗蛋白，其糞便水分減少12 g/kg，排泄物減量3.3%[42]。低蛋白日糧飼喂同樣降低糞便的pH，這種變化可能是由于電解質(zhì)不平衡導致尿pH 降低，當添加富含纖維的替代蛋白質(zhì)時，后段腸道發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸增加，糞便pH 也會降低[43-44]。

排泄物中的氮被微生物降解，生成不同的氮化合物，對環(huán)境污染造成不同程度的影響。糞便中氮的主要形式是未消化的蛋白質(zhì)、微生物蛋白質(zhì)、尿素或尿酸和氨態(tài)氮。尿酸被好氧菌降解為尿素，尿素通過糞便中微生物產(chǎn)生的脲酶迅速降解為氨（NH3）。未消化的蛋白質(zhì)分解較慢，需要特定的微生物作用。氨態(tài)氮以銨（NH4+）和NH3的形式平衡存在于糞便中，在有氧條件下，經(jīng)硝化過程降解為氮氧化物——亞硝酸鹽（NO2-），然后是硝酸鹽（NO3-）；在反硝化過程中硝酸鹽降解為N2，由于生物反應不完全，也會產(chǎn)生一氧化氮（NO）和氧化亞氮（N2O）。這些過程的強度取決于微生物活動的許多調(diào)節(jié)因素，如底物可用性、好氧或厭氧條件、濕度、溫度、pH 等。在家禽糞便發(fā)酵過程中，可以進行整個氮礦化過程，且氮的排放更多樣化，排放率與多種環(huán)境條件相關(guān)，如溫度、pH、濃度和氣流速度等[44]。

4 小結(jié)

低蛋白日糧的應用是有效緩解當前養(yǎng)殖生產(chǎn)中飼料蛋白源不足和環(huán)保壓力大的重要手段。更好地應用低蛋白日糧的前提是如何更理想的實現(xiàn)來源于晶體氨基酸和飼料蛋白質(zhì)源氨基酸的均衡吸收，實現(xiàn)氨基酸腸道吸收平衡。另外，目前的低蛋白日糧氨基酸平衡是建立在適宜粗蛋白水平下得到的氨基酸平衡模式，這一模式在低蛋白日糧中的適用性仍需進一步研究。