不同生長階段豬的蛋白質(zhì)需求及飼糧供給水平效應(yīng)研究進展

郭思琪，徐子偉，陶新

(1.浙江師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，浙江 金華 321004；2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 畜牧獸醫(yī)研究所，浙江 杭州 310021)

近年來，我國優(yōu)質(zhì)飼用蛋白面臨資源長期短缺和環(huán)保方面的雙重壓力，以豆粕減量化和替代化為核心的低蛋白飼糧配制技術(shù)成為當(dāng)前養(yǎng)豬生產(chǎn)的發(fā)展趨勢和應(yīng)用研究熱點[1]。已有研究結(jié)果表明，低蛋白飼糧不僅能夠有效減少蛋白飼料用量、降低飼料成本，還能顯著降低糞污排泄物中的氮排放量、減輕環(huán)境污染[2]。大量研究表明，在氨基酸(AA)平衡基礎(chǔ)上，適當(dāng)降低飼糧粗蛋白(CP)水平對豬的健康狀況、生長性能、肉品質(zhì)等均無顯著不良影響[3-5]。然而，低蛋白飼糧的應(yīng)用也給養(yǎng)豬生產(chǎn)帶來一定困擾，如CP降低的合理水平、額外添加AA導(dǎo)致的飼料成本增加以及營養(yǎng)素之間的互作等。此外，低蛋白飼糧導(dǎo)致的豬肉背膘厚度增加問題也不容小覷[6-7]。而且，飼糧CP水平并非無限度降低。在生長肥育豬上的研究發(fā)現(xiàn)，盡管額外補充了各種必需氨基酸(EAA)，但飼喂極低蛋白水平的飼糧仍會導(dǎo)致其生長性能顯著降低[8]。這可能是極低蛋白供給條件下，機體非必需氨基酸和總氮量攝入不足，以至于體內(nèi)一些生理功能物質(zhì)合成受阻，從而影響了營養(yǎng)成分的吸收，最終影響了豬生產(chǎn)性能。但也有研究表明，極低蛋白飼糧卻可有效降低斷奶仔豬腹瀉率[9-10]。因此，結(jié)合不同生長階段豬的生理特點及對飼糧蛋白質(zhì)的需求，開展階段性飼糧蛋白質(zhì)水平的合理配制研究極為重要。故本文在分析斷奶仔豬、生長和肥育等不同生長階段豬的蛋白質(zhì)需求基礎(chǔ)上，重點對近年來國內(nèi)外各生長階段豬飼糧CP供給水平的研究和應(yīng)用效果進行了歸納和整理，旨在為階段性飼糧CP水平的合理配制提供參考。

1 斷奶仔豬

1.1 生理特點及蛋白質(zhì)需求

斷奶仔豬具有生長速度快、蛋白質(zhì)沉積能力強等生理特點，因此，對飼糧蛋白質(zhì)水平需求較高[1]。采用高蛋白飼糧可以提高仔豬抗氧化和抗應(yīng)激能力。但此階段豬的消化器官和免疫系統(tǒng)等尚未發(fā)育完善，導(dǎo)致其對環(huán)境適應(yīng)能力差，易發(fā)生應(yīng)激反應(yīng)，進而引發(fā)仔豬腹瀉[2]。仔豬發(fā)生腹瀉時，對飼糧CP需求量也相應(yīng)降低。這是因為腹瀉會增加仔豬腸道酸堿度，削弱其消化功能[11-13]。過高蛋白水平的攝入會致使其腸道內(nèi)蛋白質(zhì)消化不完全，而未消化的蛋白質(zhì)會促進大腸埃希菌增殖，并通過發(fā)酵產(chǎn)生有害代謝產(chǎn)物，進而影響仔豬生長發(fā)育[14-16]。

1.2 飼糧蛋白質(zhì)供給水平在斷奶仔豬上的研究和應(yīng)用效果

1.2.1 對斷奶仔豬生長性能的影響

斷奶仔豬對飼糧CP水平在一定范圍內(nèi)的變化較為敏感，2百分點的波動就會影響其生長性能。王旭莉等[17]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧CP水平從19.5%降至17.5%可顯著影響斷奶仔豬平均日增重(ADG)和平均日采食量(ADFI)。與飼喂18%CP飼糧相比，飼喂CP水平為20%飼糧的仔豬增重更快，且同等蛋白水平條件下呈現(xiàn)出性別差異，即公豬比母豬長得更好[18]。研究還發(fā)現(xiàn)，在斷奶早期隨著飼糧CP水平從16%梯度增加至24%，仔豬ADG和ADFI均呈線性增加、料重比(feed/gain，F(xiàn)/G)呈線性降低。但至仔豬達25 kg體重時，這種差異已逐漸消失[15]。飼糧CP水平從25%降至19%雖然降低了仔豬哺乳期ADG，但卻提高了其斷奶后ADG，最終對試驗全期增重?zé)o顯著影響，且飼糧CP為23%時，降低2百分點不影響仔豬生長性能[19]。當(dāng)飼糧CP水平降至14%及以下時，盡管平衡了賴氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)、蘇氨酸(Thr)和色氨酸(Trp)等必需氨基酸(EAA)，但仍會對仔豬生長性能造成不利影響[20-21]。以上結(jié)果表明，斷奶仔豬對蛋白質(zhì)的營養(yǎng)需求與其哺乳期的營養(yǎng)背景密切相關(guān)，且飼糧CP水平在19%及以上時，可滿足其生長發(fā)育要求。

1.2.2 對斷奶仔豬腸道健康的影響

腹瀉率不僅是衡量仔豬腸道健康程度的一個主要指標(biāo)，而且也是影響仔豬發(fā)揮其生長潛能的一個重要因素。適當(dāng)降低飼糧CP水平可減少仔豬腹瀉發(fā)生。Wu等[14]研究發(fā)現(xiàn)，與飼喂19%和23.7%的CP飼糧相比，17%CP可顯著降低斷奶仔豬腹瀉率。辛小召等[22]研究發(fā)現(xiàn)，隨著飼糧CP水平從21.5%降至17.5%，仔豬腹瀉率也從7.59%降至1.70%。相似地，楊倫祥[23]也發(fā)現(xiàn)飼糧CP水平從21.5%降至17.5%，仔豬腹瀉率降低29.37%。

已有研究表明，低蛋白飼糧可促進仔豬腸道形態(tài)發(fā)育并改善其菌群結(jié)構(gòu)。與飼喂22% CP飼糧相比，19%CP和20%CP 可促進小腸絨毛生長，有利于仔豬對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用[16]。甚至有研究發(fā)現(xiàn)，飼糧CP水平從20%降至13.2%對仔豬腸道形態(tài)無顯著不良影響[9]。但也有研究表明，飼糧CP水平從20%降至17.16%顯著增加了仔豬十二指腸絨毛高度，而繼續(xù)降低至13.9%則顯著降低十二指腸絨毛高度[24]。

降低飼糧CP水平主要增加了仔豬腸道菌群中益生菌比例。虞德夫等[25]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧CP水平從20%降低至14%，仔豬腸道菌群中乳酸菌豐度呈上升趨勢。同樣地，在中國地方豬八眉豬上也發(fā)現(xiàn)相似的研究結(jié)果[26]。與飼喂17%CP飼糧相比，14%CP飼糧并輔助添加組氨酸可增加仔豬腸道菌群丁酸弧菌和擬桿菌的豐度[27]。飼喂14.5% CP飼糧的仔豬比飼喂17.5%CP飼糧的仔豬腸道菌群中具有更為豐富的乳酸菌、纖維細(xì)菌、琥珀弧菌和螺旋體[28-29]。

2 生長豬

2.1 生理特點及蛋白質(zhì)營養(yǎng)需求

處于生長期豬的最大生理特點在于生長速度快，尤其是其骨骼呈快速擴增、肌肉呈最大限度沉積狀態(tài)。主要表現(xiàn)為：ADFI逐漸增加，ADG也比斷奶仔豬階段有明顯提高，且主要為瘦肉，也就是機體蛋白質(zhì)沉積的增加[30]。此階段豬的飼養(yǎng)時間跨度較長，超過整個商品豬養(yǎng)殖期的三分之二，故飼料消耗占總耗料量的一半以上。因此，在此階段提供較適宜的CP水平飼糧，可最大限度提高養(yǎng)豬場的經(jīng)濟效益以及減輕養(yǎng)豬業(yè)對環(huán)境氮(N)排放的壓力。

2.2 飼糧蛋白質(zhì)供給水平在生長豬上的研究和應(yīng)用效果

2.2.1 對生長豬生長性能的影響

近年來，由于低蛋白氨基酸平衡飼糧的方興未艾，飼糧CP水平在生長豬上的研究結(jié)果頗豐。較早的研究結(jié)果表明，在額外補充各種EAA基礎(chǔ)上，以NRC(1998)為標(biāo)準(zhǔn)將飼糧CP水平降低2～4百分點不影響豬的生長性能[31]。甚至有研究發(fā)現(xiàn)，在額外補充賴氨酸(Lys)、 蛋氨酸(Met)、蘇氨酸(Thr)、色氨酸(Trp)、異亮氨酸(Ile)、纈氨酸(Val)、組氨酸(His)、亮氨酸(Leu)和苯丙氨酸(Phe)等9種AA前提下，在豬的生長前期其飼糧CP供給水平可降至14%[8]。然而，生產(chǎn)實際中，飼糧CP配制的水平應(yīng)當(dāng)與養(yǎng)豬場的經(jīng)濟效應(yīng)相結(jié)合。平衡額外添加合成AA的成本，CP水平并非降低至極限最為適宜。王旭莉等[30]對50 kg豬的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與飼糧為16.5%CP組相比，13.5%CP組具有最高ADG，而14.5%CP組的F/G最低，且經(jīng)測算后可獲得最佳經(jīng)濟效益。中國地方豬由于生長速度較慢，通常所需飼糧CP水平偏低。例如，安徽圩豬和云南大河烏豬在生長期的飼糧CP較適宜供給水平約為14%[32-33]。但也有研究發(fā)現(xiàn)，飼糧CP也需達到16.0%，德江復(fù)興豬才能充分發(fā)揮其生長潛能[34]。這與中國地方豬的不同品種及其生長速度密切相關(guān)。

2.2.2 對生長豬糞污氮排放的影響

飼糧CP水平的高低直接影響了豬糞污中N的排放。已有研究表明，每降低1百分點的飼糧CP，就可使總N排放量減少8.0%、氨氣(NH3)排放量下降10%[35]。李美君等[4]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧CP水平從18%降低至14%并補充相應(yīng)合成AA，不僅不影響31 kg豬的生長，還可使其尿N和總N排放量分別降低55.71%和42.08%。將飼糧CP水平從15.5%降至12.5%，顯著減少了糞污中NH3和硫化氫的排放，但對初始體重為24.7 kg的豬的生長性能也造成不利影響[36]。趙玉梅等[37-38]研究均發(fā)現(xiàn)，在25～50 kg階段和50～75 kg階段將飼糧CP分別從17%以及15%降低3.5百分點，均可顯著降低生長豬血清尿素氮和排泄物中NH3濃度，表明低蛋白飼糧可以提高N的利用率。與飼喂CP水平為15.8%的飼糧相比，13.5%CP飼糧在不影響25～50 kg階段豬生長性能的前提下，可使其糞N和尿N分別降低24.2%和44.51%[38]。于樹龍[39]研究發(fā)現(xiàn)，將飼糧CP水平從17%降至16%，25～50 kg階段豬尿N和糞N分別降低45.61%和25.38%。Yang等[40]研究結(jié)果表明，隨著飼糧CP水平從18%降低至12%，30～60 kg階段豬總N和糞N分別降低18.27%和15.9%。由此可見，低蛋白飼糧對豬糞污N減排的效果極為明顯。

3 肥育豬

3.1 生理特點及蛋白質(zhì)營養(yǎng)需求

與生長期相比，豬至肥育階段時，其骨骼已發(fā)育完全，肌肉增長速度逐漸緩慢，脂肪沉積能力則加快。因此，肥育豬對飼糧CP需求水平比生長期要低1.5～4.0百分點。此外，由于此階段豬快速的脂肪沉積能力，肥育期是改善其肉品質(zhì)的關(guān)鍵飼養(yǎng)時期。飼糧CP水平的高低不僅影響了肥育豬生長速度，還在一定程度上影響了其胴體性狀、肉品質(zhì)和風(fēng)味物質(zhì)的沉積。已有研究表明，飼糧CP含量與背膘厚、肌內(nèi)脂肪(IMF)含量、脂肪酸的組成和豬肉嫩度等均有相關(guān)性[41-42]。

3.2 飼糧蛋白質(zhì)供給水平在肥育豬上的研究和應(yīng)用效果

3.2.1 對肥育豬生長性能的影響

已有研究結(jié)果表明，在肥育豬上飼糧CP的適宜供給水平較接近或稍高于NRC(2012)的相應(yīng)推薦量。尤其是在肥育后期，飼糧CP水平不宜低于10%。林國徐[43]研究發(fā)現(xiàn)，給80～120 kg肥育豬提供13.75%CP飼糧，在生長性能和經(jīng)濟效益上均優(yōu)于16.33%CP飼糧。而周書苑[44]研究發(fā)現(xiàn)，與飼喂CP水平為14.52%的飼糧相比，15.25%CP可使60～100 kg階段豬更好地發(fā)揮其生長潛能。在肥育后期，飼糧CP水平從14%降至12%可提高豬ADG、降低F/G，但再降至11%時，對豬生長性能則造成不利影響[45]。相似地，Soto等[46]研究也表明，在肥育豬高于100 kg體重時，飼糧CP水平從9%提高至11%可使其生長性能有所改善，進一步提高至13%可顯著提高其ADG并降低F/G。但也有研究表明，飼糧CP從12.5%降低至10%并額外補充Lys、Met、Thr、Trp、Ile和Val等6種EAA，對肥育后期豬生長性能無顯著影響[47]?？梢?，飼糧CP的適宜供給水平與肥育豬體重密切相關(guān)。

3.2.2 對肥育豬胴體性狀和肉品質(zhì)的影響

多數(shù)研究表明，在肥育階段適當(dāng)降低飼糧CP水平可提高豬胴體性狀、改善肉品質(zhì)以及促進肌肉風(fēng)味物質(zhì)的沉積。Zhang等[48]在平衡支鏈氨基酸基礎(chǔ)上，飼糧CP水平從16%降低至12%，不僅顯著提高肥育豬胴體重以及背最長肌中IMF含量，而且通過顯著降低剪切力和提高持水力改善了肉的嫩度和多汁性。Wang等[5]研究發(fā)現(xiàn)，將飼糧CP水平從16%降至14%，可增加肥育豬背最長肌的眼肌面積和大理石花紋評分并降低剪切力和滴水損失，進一步降低飼糧CP水平至12%，可增加豬肌肉中風(fēng)味物質(zhì)己醛、E-2-庚烯醛和E-2-辛烯醛的含量。低蛋白飼糧不僅對肥育豬生長性能無不利影響，還顯著增加了其肌肉中IMF含量并改善脂肪酸組成[3]。

目前，有關(guān)低蛋白飼糧對豬肉背膘厚和瘦肉率的影響，則出現(xiàn)較多不一致的研究結(jié)果。姜建陽等[49]發(fā)現(xiàn)，飼糧CP水平從14.6%降至13.72%，50～80 kg階段肥育豬背膘厚增加21.24%、瘦肉率降低11.5%。王東等[6]研究也發(fā)現(xiàn)，飼糧CP水平從15.6%降至13.6%，65～107 kg階段肥育豬背膘厚則提高了10.32%。Zhu等[7]研究發(fā)現(xiàn)，與飼喂CP水平為14%的飼糧相比，12%CP顯著增加了100～130 kg階段豬第一肋和最后一肋的背膘厚。但段佳琪等[50]研究發(fā)現(xiàn)，在平衡Lys、Met、Thr和Trp 4種AA基礎(chǔ)上，飼糧CP水平從16%降低2～4百分點，對70～100 kg階段肥育豬肉品質(zhì)和胴體性狀無顯著影響。李寧等[51]研究發(fā)現(xiàn)，在平衡AA基礎(chǔ)上，將飼糧CP水平從14%降低4百分點，對70～100 kg體重階段豬胴體性狀和肉品質(zhì)無顯著影響。Trevisi等[52]研究也表明，與13%CP飼糧相比，飼喂9.5%CP飼糧，可使138～171.9 kg階段肥育豬胴體重和瘦肉率無顯著影響，但胴體產(chǎn)量提高1%。由此可見，豬所處體重范圍不一樣，可能會導(dǎo)致低蛋白飼糧對豬肉背膘厚和瘦肉率的影響不一致。

4 小結(jié)

綜上所述，結(jié)合養(yǎng)豬生產(chǎn)實際，以各階段豬生產(chǎn)性能為主要評價指標(biāo)，在額外補充各種合成必需氨基酸基礎(chǔ)上，給出以下建議：在斷奶仔豬階段，適宜的飼糧CP供給水平為18%～21%，但當(dāng)仔豬發(fā)生腹瀉時可降低至17%～17.5%；平衡N排放壓力，在生長前期飼糧CP水平14%～16%，生長后期不宜低于13%；肥育期較適宜的飼糧CP供給水平為11%～14%。但在肥育后期，適當(dāng)降低1～2百分點的CP可改善豬肉的品質(zhì)及風(fēng)味。值得注意的是，飼糧CP適宜供給水平受到豬品種、飼糧類型、性別、體重、環(huán)境等一系列因素的影響。因此，在飼糧配制過程中，應(yīng)綜合考慮上述各種因素并進行適當(dāng)調(diào)整。