畜牧人

劉朝干 李永義
目前,畜牧業(yè)中能量飼料是成本最高的一種飼料,如何提高能量的利用率以及減少能量的浪費(fèi)已成為畜牧行業(yè)中亟待解決的問題。凈能體系最早應(yīng)用于奶牛的日糧配制當(dāng)中,在單胃動(dòng)物中一直沿用著消化能和代謝能體系,但消化能和代謝能體系有高估蛋白質(zhì)和纖維能值的趨勢(shì),低估了脂肪和淀粉的能值(Noblet,1994)。同時(shí)隨著越來越多的非常規(guī)蛋白質(zhì)飼料的出現(xiàn)以及添加合成氨基酸的低蛋白日糧的成功研究和利用,消化能和代謝能體系已逐漸不能滿足動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)發(fā)展的需要,取而代之的則是更加注重飼料能量供給與動(dòng)物能量需要之間平衡的凈能體系(Noblet，2004)。凈能體系不但考慮了糞能、尿能與氣體能損失,還考慮了體增熱的損失,比消化能和代謝能更準(zhǔn)確。特別重要的是凈能與產(chǎn)品能緊密聯(lián)系,可根據(jù)動(dòng)物生產(chǎn)需要直接估計(jì)飼料用量,因而,凈能體系是動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)界評(píng)定動(dòng)物能量需要和飼料能量?jī)r(jià)值的趨勢(shì)(楊鳳,1999)。畜禽蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)需要及飼料蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定經(jīng)歷了粗蛋白(CP)、可消化粗蛋白(DCP)、總氨基酸(TAA)和可消化氨基酸(DAA)的發(fā)展階段,以可消化氨基酸為基礎(chǔ)配制畜禽日糧比TAA更加準(zhǔn)確(NRC,1994)。其實(shí)凈能體系和可消化氨基酸體系之間存在著緊密的聯(lián)系。
1 凈能體系
1.1 凈能體系與消化能、代謝能體系的比較
作為美國(guó)養(yǎng)豬工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)體系,消化能體系雖然還在應(yīng)用當(dāng)中，但其不足也愈來愈明顯。首先，消化能不包括尿能形式的損失部分，當(dāng)日糧飼料中蛋白質(zhì)過高或者氨基酸不平衡時(shí)，會(huì)導(dǎo)致大量氨基酸在動(dòng)物體內(nèi)脫氨分解，將氨轉(zhuǎn)化成尿素及尿素的排泄都需要能量，尿能的損失是不容忽視的。Le Bellego（2001）通過試驗(yàn)得出65 kg生長(zhǎng)肥育豬的可消化蛋白質(zhì)（X）與尿能損失(Y)的回歸方程：Y（kJ/d）=3.7X(g/d)-116(R2=0.85)。從方程中可以看出，65 kg生長(zhǎng)肥育豬的日糧中每增加1 g的可消化蛋白質(zhì)，從尿液中損失的能量則增加3.7 kJ。Just（1982）也表明，在高蛋白日糧下，尿氮的排泄量增加，導(dǎo)致尿能的損失增大。Noblet（2002）通過試驗(yàn)得出了生長(zhǎng)肥育豬和成年母豬中尿氮與尿中所含有的能量之間的方程式關(guān)系：生長(zhǎng)肥育豬尿中能量含量(kJ/kg，DM采食量)=192+31×尿氮含量(g/kg,DM采食量)；成年母豬尿中能量含量(kJ/kg，DM采食量)=217+31×尿氮含量(g/kg，DM采食量)。其次，消化能不包括纖維和小腸段未消化淀粉在腸道中發(fā)酵以甲烷形式損失的能量，而且這部分能量會(huì)因日糧中的纖維含量高而變得很高。從表1也可以看出中性洗滌纖維對(duì)飼料消化能的影響。

代謝能是消化能經(jīng)尿能排泄和消化道發(fā)酵氣體產(chǎn)生耗能后的剩余值，沒有考慮動(dòng)物在采食之后所產(chǎn)生的熱增耗。首先它易受到日糧中營(yíng)養(yǎng)成分的影響。不同營(yíng)養(yǎng)成分的熱增耗不同，蛋白質(zhì)熱增耗最大（約40%），脂肪的熱增耗最?。s10%），碳水化合物居中（約18%）（Van Milgen等,2001）。Le Bellego等（2001）以及Ramkonet等（2000）試驗(yàn)都證明，增加日糧中的粗蛋白含量將導(dǎo)致動(dòng)物體熱增耗的增加。
其次，代謝能易受到飼養(yǎng)水平的影響。當(dāng)動(dòng)物飼養(yǎng)水平提高時(shí)，動(dòng)物用于消化吸收的能量增加。同時(shí)，體內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝也增強(qiáng)，因而熱增耗會(huì)增加。Noblet（1994）通過試驗(yàn)得出生長(zhǎng)肥育公豬的體產(chǎn)熱與其所攝入的代謝能的回歸公式：HP=360×BW0.42+0.25×ME。從該公式可以得知，當(dāng)飼養(yǎng)水平逐漸升高，代謝能攝入增加，試驗(yàn)動(dòng)物的體增熱也相應(yīng)增加，從而導(dǎo)致代謝能轉(zhuǎn)化為凈能的效率降低。
再者，受動(dòng)物生長(zhǎng)階段的影響。動(dòng)物的生長(zhǎng)階段不同，機(jī)體組織（骨骼、肌肉、脂肪等）增長(zhǎng)的速度不同，其化學(xué)成分如水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪等的含量及比例和能量也不相同（見表2）。因此用于沉積蛋白質(zhì)和脂肪的能量以及能量利用率是不同的。

1.2 凈能體系的優(yōu)勢(shì)
由于現(xiàn)在合成氨基酸、啤酒糟、豆渣等非常規(guī)蛋白飼料原料正越來越多地應(yīng)用于豬日糧中, 該類原料的消化能或代謝能與實(shí)際能夠被豬所利用的能量相互間的比率常變化不定，結(jié)果導(dǎo)致日糧的能量平衡以及養(yǎng)分濃度被打破。相對(duì)于消化能和代謝能體系，凈能體系則能更加準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)日糧的能值，因?yàn)樗紤]了日糧不同成分代謝能的利用率(Noblet，1993)。另外，凈能體系將動(dòng)物能量需要和日糧能量?jī)r(jià)值在同一基礎(chǔ)表述出來，因此理論上排除了日糧成分對(duì)該體系的影響（Noblet，2004）。因而, 凈能體系在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)界有評(píng)定動(dòng)物能量需要和飼料能量?jī)r(jià)值的趨勢(shì)。
1.3 凈能值的預(yù)測(cè)
由于不能對(duì)飼料和日糧的凈能值進(jìn)行常規(guī)測(cè)定,所以可以根據(jù)消化能或代謝能以及化學(xué)成分用回歸方程來預(yù)測(cè)凈能值。應(yīng)用這些方程（見表3）就可以預(yù)測(cè)營(yíng)養(yǎng)成分各異的多種飼料的凈能含量, 而且精確度相當(dāng)高。

1.4 凈能體系降低日糧成本的作用
盡管玉米和豆粕中的代謝能含量相同(15.26 MJ/kg),但玉米的凈能含量(12.41 MJ/kg)則比豆粕(8.07 MJ/kg)高很多。因此,在典型的豬玉米-豆粕型日糧中,通過添加合成氨基酸，如賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸以及色氨酸等結(jié)晶物,可使日糧粗蛋白含量降低2%, 但卻使凈能提高了2%。
Rademacher 等(2001)對(duì)凈能體系配制生長(zhǎng)豬(20～40 kg)和肥育豬(70～105 kg)日糧所帶來的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了研究。對(duì)照組日糧采用代謝能體系配制；試驗(yàn)組日糧采用凈能體系配制。兩種日糧的凈能水平相同，氨基酸、維生素以及礦物質(zhì)的含量相同。試驗(yàn)組日糧豆粕和次粉含量降低,但玉米和合成氨基酸的用量提高。通過凈能體系，生長(zhǎng)豬和肥育豬日糧的成本分別節(jié)省了2.10和2.00 元/t。值得注意的是,凈能體系是在恒定日糧凈能的同時(shí)降低了代謝能,通過優(yōu)化日糧組成達(dá)到節(jié)約飼料成本的目的。
在利用凈能體系配制日糧時(shí)，為了提高能量利用率，往往采用低蛋白同時(shí)添加必需氨基酸的日糧配制模式。在這種情況下，為了滿足動(dòng)物對(duì)氨基酸的需要，同時(shí)盡可能的在不影響動(dòng)物生產(chǎn)性能的情況下降低日糧中蛋白質(zhì)的含量，在日糧配制過程中采用可消化氨基酸體系來確定日糧中蛋白質(zhì)和氨基酸的含量，能更加精確地滿足動(dòng)物對(duì)氨基酸的需要。
2 可消化氨基酸體系
以蛋白質(zhì)配制日糧并評(píng)定營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，是由于蛋白質(zhì)是次于能量的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在飼料成本中，蛋白質(zhì)飼料約占1/4。因此，蛋白質(zhì)資源利用和低蛋白質(zhì)日糧的研究,是以提高蛋白質(zhì)的生物學(xué)價(jià)值為目的。由于不同來源的飼料配制的相同氨基酸平衡日糧,也可能得到不同的飼養(yǎng)效果,學(xué)者開始注意到氨基酸的生物學(xué)價(jià)值問題(林映才等,1996;許萬根,1993)。Carpenter 提出了氨基酸有效率的概念，Sibbald 發(fā)明了真代謝能測(cè)定方法，并將其移植到氨基酸真消化率測(cè)定上，形成了氨基酸研究的新領(lǐng)域。
2.1 可消化氨基酸的測(cè)定
以可消化氨基酸配制日糧,先將營(yíng)養(yǎng)成分表中的氨基酸轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的可利用氨基酸,即可利用氨基酸=氨基酸含量×氨基酸可利用率。氨基酸可利用率一般多采用真可利用率(TAAA 或TDAA)。進(jìn)入大腸的蛋白質(zhì)或氨基酸對(duì)動(dòng)物幾乎沒有營(yíng)養(yǎng)作用,但很大一部分卻被微生物降解和再合成,盲腸是微生物活動(dòng)的主要場(chǎng)所,食糜中有相當(dāng)數(shù)量的未被消化的氨基酸進(jìn)入盲腸被微生物利用,影響了可利用率測(cè)值(計(jì)成,1991),切除盲腸又可導(dǎo)致正常生理消化規(guī)律的改變。盲腸嚴(yán)重干擾測(cè)值,其來自盲腸微生物還是去盲腸后的手術(shù)生理應(yīng)激,尚無直接實(shí)驗(yàn)證據(jù)。豬糞氮的60%~80%來自大腸微生物降解含氮物,使可利用率測(cè)值嚴(yán)重偏差,為此產(chǎn)生了回腸末端取樣法,派生出屠宰法、瘺管法、回-直吻合法等。馬永喜(1997)對(duì)此進(jìn)行了詳細(xì)綜述,從手術(shù)操作、取樣代表性和可測(cè)飼料種類上推薦了回-直腸吻合法。
2.2 豬可消化氨基酸需要量
豬可消化氨基酸需要量一般是先通過試驗(yàn)測(cè)出豬的最適氨基酸需要量,然后根據(jù)這些試驗(yàn)基礎(chǔ)日糧所用的飼料原料,參考文獻(xiàn)資料中積累的氨基酸消化率測(cè)定數(shù)據(jù),推算出基礎(chǔ)日糧中可消化氨基酸含量（楊華琦，2007）,再加上添加的合成氨基酸(其消化率為100%)量,即可獲得可消化氨基酸需要量。吳世林等、羅獻(xiàn)梅分別在這方面進(jìn)行了研究,所得結(jié)果與NRC(1998)推薦值有一些差異,見表4。

2.3 可消化氨基酸體系在養(yǎng)豬中的應(yīng)用（見表5）
從表5可以看出，向玉米-豆粕型日糧中添加合成的賴氨酸，即可以將日糧的粗蛋白水平降低2個(gè)百分點(diǎn)而不影響豬的生產(chǎn)性能。如果同時(shí)添加合成的蘇氨酸、蛋氨酸和色氨酸，使玉米-豆粕型日糧中粗蛋白水平降低4個(gè)百分點(diǎn)是可能的。

從表5還可以看出，利用可消化氨基酸配制日糧可以減少動(dòng)物糞便和尿中氮的排出，減少環(huán)境的污染。同時(shí)，利用可消化氨基酸配制日糧還可以提高日糧能量的利用率，增加能量在體內(nèi)的存留量，減少動(dòng)物的體增熱。
3 小結(jié)
在利用凈能體系配置日糧時(shí)，為了從日糧角度減少動(dòng)物的熱增耗，增加能量的利用效率，降低日糧中的蛋白質(zhì)含量是有必要的，為了滿足動(dòng)物對(duì)氨基酸的需要（特別是必需氨基酸的需要），往往在日糧中添加工業(yè)合成的氨基酸，在這種情況下，準(zhǔn)確地測(cè)定飼料原料中各種氨基酸的可利用率，一方面可以精確滿足動(dòng)物體對(duì)氨基酸的需要量，另一方面也可以按照動(dòng)物的生長(zhǎng)及生產(chǎn)需要準(zhǔn)確確定必需氨基酸與能量的比例。相反，在利用可消化氨基酸配制日糧時(shí)，由于降低了日糧中的粗蛋白含量，因此可以提高日糧的能量利用率，減少能量的浪費(fèi)。所以凈能體系和可消化氨基酸體系是相輔相成。
參考文獻(xiàn)
[1] 計(jì)成, 許成根, 戎易, 等. DBL法與Sibbale “TME”方法測(cè)定可利用氨基酸的比較研究[J]. 飼料工業(yè)，1991，12（7）：29～30.
[2] 林映才，蔣宗勇，吳世林,等.生長(zhǎng)－肥育豬可消化賴氨酸需要量的研究[J].中國(guó)飼料，1996（6）：19-21.
[3] 劉超，閔育娜，雷海寧，等.飼料中可利用氨基酸研究進(jìn)展[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2002（4）：401-409.
[4] 羅獻(xiàn)梅,陳代文,張克英. 35～60 kg生長(zhǎng)豬可消化氨基酸需要量的研究[J]. 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào), 2001,13(3):59.
[5] 羅獻(xiàn)梅.陳代文,張克英. 25～35 kg生長(zhǎng)豬可消化氨基酸需要量的研究[J]. 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào), 2001,13(2):14.
[6] 馬永喜,常碧影,張宏福.評(píng)定豬飼料氨基酸生物學(xué)效價(jià)的方法[J]. 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，1997，9（2）：1-4.
[7] 任繼平,李德發(fā),邢建軍. 補(bǔ)充合成氨基酸并降低日糧豆粕用量對(duì)斷奶仔豬生產(chǎn)性能和氮排出的影響[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2001, 6(5):103-107.
[8] 吳世林，蔣宗勇，余德歉，等. 用回-直腸吻合法測(cè)定豬飼料氨基酸消化率研究[J].動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào)，2003，15(3):53-58.
[9] 許萬根，計(jì)成，戎易，等. 以可利用氨基酸含量為基礎(chǔ)配制蛋雞日糧的研究[J]. 畜牧獸醫(yī)學(xué)報(bào)，1993,24（4）：312-318.
[10] 楊鳳. 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1999.
[11] Chae B J, Han I K, Kim M K. Protein sparing effects of supplemental L - lysine in growing swine diet[J]. Korean J Anim. Nutr. Feed, 1988, 12(2):76.
[12] Han I K, Heo K N, Shin I S, et al. Protein sparing effect and amino acid digestibilities of supplemental lysine and met hionine in weanling pigs[J]. Asi an-Aus.J Anim. Sci., 1995,8(4):393-402.
[13] J in C F , Kim J H , Han I K , et al. Effects of supplemental synthetic amion acids to the low protein diets on the performance of growing pigs[J]. Asian-Aus.J Anim.Sci.,1998,11(1):1-7.
[14] Just, A. The net energy value of balanced diets for growing pigs[J]. Livest. Prod. Sci., 1982, 8:541.
[15] Le Bellego, L. J. van Milgen, J. Noblet. Energy utilization of low-protein diets in growing pigs. J. Anim. Sci. 2001, 79:1259-1271.
[16] Kerr B. J., R. A. Easter. Effect of feeding reduced protein,amino acid-supplemented diets in nitrogen and energy balance in grower pig[J]. J. Anim. Sci., 1995, 73:3000-3008.
[17] Kirchegessner,M.,1987.Tierernaechrng,7 Anflage..DLG-Verl-lag-GmbH
[18] Meike Rademacher.Net energy system may have benefits for performance[J]. Feedstuffs, 2004, 26: 34～35.
[19] Noblet, J.,H. Fortune, X. S. Shi, S. Dubois. Prediction of net energy value of feeds for growing pigs[J]. J. Anim. Sci. 1994a,72:344-354.
[20] Noblet,J.,X.S.Shi,and S.Dubois. Effect of body weight on net energy value of feeds for growing pigs[J]. J. Anim. Sci. 1994b,72:648-657.
[21] Noblet J., J.Van Milgen. Energy value of pig feeds:Effect of pig body weight and energy evaluation system[J]. J. Anim. Sci., 2004, 82(E. Suppl.):E229-E238.
[22] Noblet, J., B. Se`ve, C. Jondreville. Valeurs nutritives pourles porcs. Pages 25-35 in Tables de composition et de valeur nutritive des matie`res premie`res destine?es aux animaux d'e?levage:porcs, volailles, bovins, ovins, caprins, lapins, chevaux, poissons.D. Sauvant, J. M. Perez, and G. Tran, ed. INRA Editions, Versailles. 2002.
[23] Noblet, J., Y. Henry. Energy evaluation systems for pig diets: A review. Livest. Prod. Sci. 1993,36:121-141.
[24] NRC. Nutrient Requirements of Swine. 10th ed. Natl. Acad.Press, Washington, DC. 1998.
[25] Tuitoek, K., L. G. Young, C. F. M. De Lange, et al. The effect of reducing excess dietary amino acids on growing-finishing pig performance:An evaluation of the ideal protein concept[J]. J.Anim. Sci., 1997,75:1575-1583.
[26] Van Milgen, J. J. Noblet, S. Dubois. Energetic efficiency of starch,protein, and lipid utilization in growing pigs[J]. J. Nutr, 2001,131:1309-1318.