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配制低蛋白日糧的必要性及其注意事項(xiàng) 鄧敦 鄧躍林 陳峰 劉春生
近幾十年來(lái),豬的氨基酸營(yíng)養(yǎng)一直是各國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn)。一方面由于全世界范圍內(nèi)蛋白質(zhì)資源日趨緊張,另一方面由于日糧氨基酸不平衡所導(dǎo)致糞尿氮大量排放而引起嚴(yán)重的環(huán)境污染。在成本和環(huán)保的雙重壓力下,低蛋白日糧為自上世紀(jì)九十年代以來(lái)歐美動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。因此,在充分滿(mǎn)足動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要的情況下,采用以理想氨基酸模式為基礎(chǔ),按照真可消化氨基酸需要量合理配制低蛋白日糧,對(duì)降低日糧蛋白質(zhì)水平減少環(huán)境污染意義重大。
1配制低蛋白日糧的必要性
1.1 飼料蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定體系的不斷完善
評(píng)定飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是為了了解日糧營(yíng)養(yǎng)素在動(dòng)物體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)物產(chǎn)品過(guò)程中的損失及利用程度,直接影響營(yíng)養(yǎng)需要的準(zhǔn)確性并為充分利用日糧營(yíng)養(yǎng)素提供理論基礎(chǔ),為日糧營(yíng)養(yǎng)素投入與動(dòng)物產(chǎn)品產(chǎn)出之間提供更直接的聯(lián)系(伍喜林,2003)。
準(zhǔn)確評(píng)價(jià)飼料氨基酸的含量、畜禽對(duì)氨基酸的需要量和對(duì)飼料氨基酸的利用率是科學(xué)設(shè)計(jì)飼料配方的基礎(chǔ)。飼料原料種類(lèi)繁多,原料氨基酸的含量和質(zhì)量差異較大,不同畜禽有不同的利用效率。但飼料蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定中基本未考慮動(dòng)物不同生產(chǎn)類(lèi)型、不同生理階段、不同生產(chǎn)水平、不同產(chǎn)品質(zhì)量及不同健康狀況條件對(duì)飼料蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響(Han,1995),存在日糧組成對(duì)飼料蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響的問(wèn)題,且缺乏不同飼料原料的組合效應(yīng)資料,飼料加工貯存條件(溫度、濕度、壓力等)對(duì)飼料蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的定量影響關(guān)系及其在日糧配制中的研究應(yīng)用尚處于起步階段。為更準(zhǔn)確地滿(mǎn)足動(dòng)物對(duì)氨基酸的需要量,蛋白質(zhì)需要由粗蛋白質(zhì)和總氨基酸體系向可消化或可利用氨基酸體系發(fā)展,以理想氨基酸模式為基礎(chǔ),從動(dòng)態(tài)模型出發(fā),采用真可消化氨基酸體系,并考慮各種因素影響,形成切實(shí)可行的參考標(biāo)準(zhǔn)式計(jì)算模式,可以使氨基酸的供給與豬氨基酸需要之間達(dá)到精確的統(tǒng)一,減少蛋白質(zhì)飼料消耗和氮的排出量,使配方設(shè)計(jì)更加科學(xué),日糧配制更加合理。
1.2理想氨基酸模式的建立
Block和Blotting(1944)得出生長(zhǎng)動(dòng)物的氨基酸需要量可以由動(dòng)物體蛋白的氨基酸組成來(lái)確定的結(jié)論。后來(lái),許多學(xué)者進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),只有氨基酸在日糧氨基酸保持平衡的情況下,氨基酸才能被動(dòng)物機(jī)體有效地利用,任何一種氨基酸缺乏或過(guò)剩都會(huì)降低日糧中其他氨基酸的利用率。“理想蛋白質(zhì)”的概念最初由Howard(1958)提出,當(dāng)時(shí)叫做“完全蛋白”,其實(shí)質(zhì)內(nèi)容是當(dāng)日糧中各種必需氨基酸的組成和比例與動(dòng)物必需氨基酸相吻合時(shí),動(dòng)物可最大限度地利用蛋白質(zhì)。Mitchell(1964)給出了理想蛋白質(zhì)的正式定義:“用氨基酸的混合物或可以被完全消化和代謝的蛋白質(zhì)來(lái)表述,這一氨基酸混合物與動(dòng)物維持和生產(chǎn)的氨基酸需要相比,其組成應(yīng)完全一致”。英國(guó)農(nóng)業(yè)研究委員會(huì)ARC(1981)較為詳細(xì)地描述了理想蛋白質(zhì)氨基酸的比例,引用三個(gè)來(lái)源的數(shù)據(jù)對(duì)理想蛋白質(zhì)進(jìn)行了描述:首先通過(guò)試驗(yàn),測(cè)定豬對(duì)各種氨基酸主要是Thr、Met、Trp、Leu的需要量,結(jié)果表明Thr、Met、Trp、Leu的需要量與Lys有關(guān),盡管多次試驗(yàn)的氨基酸總量之間有不少差異,但如果以各種氨基酸與Lys的比例表示,則試驗(yàn)結(jié)果的差異性變小;其次測(cè)定Lys的需要量;第三個(gè)來(lái)源是測(cè)定完全蛋白質(zhì)的氨基酸組成比例和豬體蛋白質(zhì)氨基酸組成比例。通過(guò)試驗(yàn)確定豬體組織氨基酸組成,即為豬生長(zhǎng)階段的最佳比例。
表1 不同階段豬的理想氨基酸模式來(lái)源 | 體重 | Lys | Arg | His | Try | Ile | Leu | Val | Phe +Tyr | Met +Cys | Thr | ARC | 15~50 | 100 | - | 33 | 15 | 55 | 100 | 70 | 96 | 50 | 60 | Yen | 25~55 | 100 | 30 | 35 | 20 | 55 | 100 | 70 | 100 | 50 | 57 | Yen | 50~90 | 100 | 30 | 35 | 20 | 55 | 100 | 70 | 100 | 50 | 57 | NRC | 1~5 | 100 | 43 | 26 | 14 | 54 | 71 | 57 | 80 | 49 | 57 | NRC | 5~10 | 100 | 43 | 26 | 15 | 57 | 74 | 58 | 81 | 51 | 58 | NRC | 20~50 | 100 | 34 | 29 | 16 | 61 | 80 | 64 | 87 | 55 | 64 | NRC | 50~100 | 100 | 17 | 30 | 17 | 63 | 83 | 66 | 91 | 57 | 66 | Wang | 25~50 | 100 | - | - | 18 | 60 | 110 | 75 | 120 | 63 | 72 | Fuller | 30~50 | 100 | - | - | 19 | 61 | 110 | 75 | 122 | 59 | 75 | Cole | 25~50 | 100 | - | 33 | 19 | 50 | 100 | 68 | 95 | 60 | 65 | Chung | 10~20 | 100 | 42 | 32 | 18 | 60 | 100 | 68 | 95 | 60 | 65 | Kim | 5~7 | 100 | 42 | 32 | 18 | 60 | 100 | 68 | 95 | 60 | 65 | Kim | 7~12 | 100 | 42 | 32 | 18 | 60 | 100 | 68 | 95 | 60 | 65 | Cho | 4~7 | 100 | 65 | 35 | 18 | 37 | 95 | 59 | 51 | 53 | 65 |
資料來(lái)源:Han(2000)
自1981年以來(lái),研究者對(duì)理想氨基酸模式有著極大的關(guān)注(Wang和Fuller,1989,1990;Fuller,1989;Chung和Baker,1992)。許多國(guó)家(美國(guó)、澳大利亞、新西蘭等)也依據(jù)本國(guó)對(duì)豬的理想氨基酸需要量的研究結(jié)果修改了飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。Wang和Fuller(1989)又共同對(duì)ARC(1981)的理想蛋白模式進(jìn)行了修改,Chung和Baker(1992)論述了仔豬的理想蛋白模式,F(xiàn)riesen(1994)論述了肥育豬的理想蛋白模式。最初,理想蛋白模式是以日糧總氨基酸濃度表示。然而基于日糧蛋白單個(gè)氨基酸的可利用率不同,一般認(rèn)為消化率是衡量可利用率的最佳指標(biāo),并且為了消除飼料或內(nèi)源帶來(lái)的誤差,氨基酸模式應(yīng)以回腸末端真可消化氨基酸來(lái)表示(Chung和Baker,1992)。經(jīng)過(guò)20多年的研究,理想蛋白模式己在生產(chǎn)中得到應(yīng)用,并已發(fā)展成為氨基酸平衡飼糧技術(shù),使養(yǎng)豬者從該理論中受益。尤其在現(xiàn)代化養(yǎng)豬生產(chǎn)中,按照“IP”理論配制日糧是相當(dāng)重要的,其中添加合成氨基酸的低蛋白日糧就是IP理論應(yīng)用的結(jié)果。豬生長(zhǎng)階段不同,理想氨基酸模式亦不同(表1)。
1.3 人工合成氨基酸的商業(yè)化
由于畜牧和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展,合成氨基酸的進(jìn)口額度呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)。就飼料級(jí)Lys而言,中國(guó)目前已是世界上第二大Lys消費(fèi)國(guó),Lys年需要量達(dá)8~10萬(wàn)噸,預(yù)計(jì)今后中國(guó)Lys年均增長(zhǎng)將維持在16%左右(海關(guān)總署,2004)。國(guó)際Lys市場(chǎng)處于高度壟斷狀態(tài),價(jià)格主要由美國(guó)DM公司、日本味之素公司、日本協(xié)和發(fā)酵公司、巴斯夫公司控制。目前擁有全套成熟Lys生產(chǎn)工藝的只有美國(guó)、日本、中國(guó)等少數(shù)國(guó)家。中國(guó)雖然掌握Lys的生產(chǎn)技術(shù),但時(shí)受?chē)?guó)外Lys產(chǎn)品傾銷(xiāo)的影響。如2004年國(guó)際市場(chǎng)Lys價(jià)格的暴漲,給中國(guó)飼料工業(yè)和畜牧養(yǎng)殖業(yè)造成極大的沖擊(飼料工業(yè)信息中心,2005)。面對(duì)不利的局面,國(guó)內(nèi)一些企業(yè)加大了對(duì)飼料級(jí)Lys生產(chǎn)的研制開(kāi)發(fā)力度,隨著國(guó)內(nèi)Lys生產(chǎn)企業(yè)的不斷增加,使得進(jìn)口Lys所占的比例正逐年下降。由2001年的71%降至2003年的54%。據(jù)海關(guān)總署統(tǒng)計(jì),2003年全年累計(jì)進(jìn)口Lys 75487.836噸,比2002年度減少約7000噸;而國(guó)產(chǎn)Lys則由2001年的29%上升到2003年的46%(海關(guān)總署,2004)。目前中國(guó)Lys的生產(chǎn)能力已達(dá)到36萬(wàn)噸,但由于技術(shù)水平,尤其是受高產(chǎn)Lys良種菌的制約,同國(guó)外一些跨國(guó)公司相比,中國(guó)Lys企業(yè)的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力還不很強(qiáng),要成為L(zhǎng)ys生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)還有一段很長(zhǎng)的路要走。
1.4 集約化養(yǎng)豬生產(chǎn)的環(huán)境污染
開(kāi)放系統(tǒng)的特點(diǎn)決定城市郊區(qū)集約化養(yǎng)豬生產(chǎn)規(guī)模必須控制在其所處生態(tài)環(huán)境承載能力的范圍內(nèi)。只有立足于現(xiàn)有的資源承載能力和環(huán)境容量基礎(chǔ)上,適度規(guī)模發(fā)展養(yǎng)豬業(yè),才能保證畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。我國(guó)傳統(tǒng)的種養(yǎng)結(jié)合通過(guò)家畜-糞便積肥-土壤-作物-飼料,即完成了養(yǎng)分的完整循環(huán),簡(jiǎn)單的方式閃耀著生態(tài)思想的光輝。然而大城市集約化的養(yǎng)豬生產(chǎn)由于規(guī)模大、區(qū)域集中、距離農(nóng)田遠(yuǎn)、運(yùn)輸成本高,產(chǎn)生的糞便不能以資源的形式作為生產(chǎn)要素完全投入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中,反而變成一種污染物對(duì)生態(tài)環(huán)境造成負(fù)面影響,由于集約化的養(yǎng)豬生產(chǎn)不能完全地融入到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,生態(tài)系統(tǒng)正常的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)受到了嚴(yán)重的破壞。
1.4.1 豬糞尿?qū)λw和土壤的污染
豬飼料中大約有60%~70%的氮是以糞和尿的形式排出體外(Dourmad,1999)。在養(yǎng)豬場(chǎng),用于堆置大量糞尿和排放污水的地面徑流,是造成地表水、地下水及土壤污染的一個(gè)大的污染源。有關(guān)部門(mén)試驗(yàn)表明,豬糞尿的溶淋性極強(qiáng),其所含氮、磷及生物需氧量的溶淋量大,若不及時(shí)、妥善地處理,流失到地下水中的硝酸鹽直接威脅到人類(lèi)的健康,通過(guò)徑流損失進(jìn)入地表水體湖泊的氨態(tài)氮、硝酸鹽等可導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化和生物多樣性的喪失。從而導(dǎo)致水體嚴(yán)重污染,使土地喪失生產(chǎn)能力。有的畜禽場(chǎng)所排放的糞尿及廢水,通過(guò)糞坑滲濾進(jìn)入地下,致使地下水嚴(yán)重污染,水井報(bào)廢。更為嚴(yán)重的是,有的養(yǎng)豬場(chǎng)所排出的糞便,長(zhǎng)期在積糞場(chǎng)內(nèi)堆積存放,結(jié)果使糞尿中所含大量的含氮化合物在土壤生物的作用下,通過(guò)氨化、硝化等化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,導(dǎo)致地下水和土壤中硝酸鹽含量日漸增高,不僅嚴(yán)重影響人體健康,而且還會(huì)使土層結(jié)構(gòu)遭到破壞,地表植被消失,土壤喪失還原能力,并為有害微生物以及致病菌和寄生蟲(chóng)卵的繁衍,提供了適宜的環(huán)境條件,最終導(dǎo)致畜禽發(fā)病率的上升。
1.4.2 豬糞尿?qū)Υ髿猸h(huán)境的污染
糞便經(jīng)微生物的分解可以產(chǎn)生168種以上揮發(fā)性物質(zhì),其中30種具有惡臭味(O’Neill,1992)。在這些糞便氣體中,既有揮發(fā)性脂肪酸、酸類(lèi)、醇類(lèi)、酚類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、胺類(lèi)、硫醇類(lèi)及含氮雜環(huán)化合物等(Sutton,1999),也含有NH3和H2S等無(wú)機(jī)成分。畜舍小環(huán)境內(nèi)惡臭氣體對(duì)人和動(dòng)物的危害與其濃度和作用時(shí)間有關(guān)。低濃度、短時(shí)間作用一般不會(huì)有顯著危害,而高濃度臭氣往往導(dǎo)致對(duì)健康損害的急性癥狀。集約化畜牧生產(chǎn)由于飼養(yǎng)密度大,生產(chǎn)周期快,畜舍內(nèi)的通風(fēng)換氣設(shè)備有時(shí)難以達(dá)到相應(yīng)規(guī)定的要求。因此危害的發(fā)生率也較高。值得注意的是低濃度、長(zhǎng)時(shí)間作用也會(huì)產(chǎn)生慢性中毒的危險(xiǎn),對(duì)人畜健康和家畜生產(chǎn)力產(chǎn)生漸進(jìn)性危害,使人們意識(shí)不到惡臭作用的危害。
氨氣是豬場(chǎng)臭氣中的主要成分,對(duì)空氣質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。糞便氮在有氧條件下可轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔猓睔獾幕瘜W(xué)性質(zhì)活躍,能對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生酸性效應(yīng)和毒副作用(Wilson,1994),反硝化過(guò)程產(chǎn)生的一氧化二氮能產(chǎn)生溫室效應(yīng),硝酸根離子會(huì)引起酸雨。由氨氣引起的酸雨降水量是可觀(guān)的,荷蘭1989年的酸雨降水量有45%是來(lái)自氨氣。另一方面,揮發(fā)的氨氣隨著降雨沉積于水體或土壤中,將會(huì)造成植物的營(yíng)養(yǎng)化或改變生態(tài)結(jié)構(gòu),從而對(duì)生物多樣性產(chǎn)生一定的影響(Soggard,2002)。氨氣的揮發(fā)、轉(zhuǎn)移和沉降往往是跨區(qū)域的,西歐很大區(qū)域內(nèi)的氨的沉降都已超過(guò)允許值(Lewis,1999)。畜牧生產(chǎn)已經(jīng)成為大氣最主要的氨氣排放來(lái)源(表2),大約占到全球氨氣排放的一半以上,在畜牧生產(chǎn)高度集約化的地區(qū)(如歐洲)甚至達(dá)到了70%。從全球來(lái)看,畜禽生產(chǎn)的氨氣揮發(fā)幾乎占到整個(gè)揮發(fā)量的50%,而其中豬生產(chǎn)的揮發(fā)量占13%(Asman,1992)。
氨氣是畜舍空氣中降低日增重和飼料利用率的主要成分,氨被動(dòng)物吸入呼吸系統(tǒng)后,可引起上部呼吸道粘膜充血、支氣管炎、嚴(yán)重者引起水腫、肺出血等。氨氣進(jìn)入肺泡后,可由肺泡上皮組織進(jìn)入血液,引起血管中樞反應(yīng),并與血紅蛋白結(jié)合,置換氧基,破壞血液運(yùn)氧能力。若短期內(nèi)吸入少量的氮,可被體液吸收,變成尿素而排出體外。而高濃度氨可直接刺激機(jī)體組織,引起堿性化學(xué)灼傷,使組織溶解、壞死;還能引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻痹,中毒性肝病,心肌損傷等(鄧建國(guó),2001)。氨氣能夠引起家畜呼吸道和眼睛損傷,也是導(dǎo)致豬的萎縮性鼻炎或地方性支氣管炎的一個(gè)重要協(xié)同因素。動(dòng)物行為學(xué)研究表明,在條件許可的情況下,豬會(huì)選擇無(wú)氨氣污染的場(chǎng)所(Jones,1996;Smith,1996)。
表2 豬糞便中污染平均含量(kg·t-1)
Table1.2 Concentration of contaminations in swine manure項(xiàng)目 | 化學(xué)需氧量 | 生物需氧量 | 氨氮 | 總磷 | 總氮 | 糞 | 52 | 57.03 | 3.08 | 3.41 | 5.88 | 尿 | 9 | 5.00 | 1.43 | 0.52 | 3.30 |
資料來(lái)源:楊朝飛(2002)
因此,減少畜舍內(nèi)臭氣不僅具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值,而且還有利于動(dòng)物福利的改善。畜舍和場(chǎng)區(qū)上空較高的臭氣不僅會(huì)使豬的生產(chǎn)性能降低,養(yǎng)殖人員的健康也受到威脅(黃雪泉,2001)。
1.4.3 傳播人畜共患疾病,直接危害人類(lèi)健康
據(jù)世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的有關(guān)資料,目前已有200種“人畜共患傳染病”。其中較為嚴(yán)重的至少有89種,由豬傳染的約25種,由鳥(niǎo)(含家禽)傳染的約24種,由牛傳染的約26種,由羊傳染的約25種,由馬傳染的約13種,而這些人畜(禽)共患傳染病的傳播載體,主要是畜禽糞尿排泄場(chǎng)。諸如炭疽、禽流感、五號(hào)病、布氏桿菌病、結(jié)核病等,均系世人共知的人畜共患傳染病。據(jù)西方一些科學(xué)家研究報(bào)道,很多新的流感病毒,就是在豬身上相互作用后而產(chǎn)生的(鄧學(xué)法,1999)。
1.5 蛋白質(zhì)飼料原料的短缺與價(jià)格的飛漲
據(jù)農(nóng)業(yè)部提供信息,近年來(lái),我國(guó)玉米年產(chǎn)量大約在1.2億噸左右,2006年為1.41億噸,占全球玉米產(chǎn)量的20%以上,而國(guó)內(nèi)消費(fèi)量略大于產(chǎn)量,其中飼料用糧占70%以上,工業(yè)用糧占12.5%。但工業(yè)用糧呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),年均增長(zhǎng)25%左右。因此,從供需情況看,2006年我國(guó)玉米供求基本平衡,但價(jià)格仍有繼續(xù)上漲的趨勢(shì)(飼料工業(yè)信息中心,2006)。這主要受兩方面因素的影響:一是國(guó)內(nèi)外玉米乙醇的發(fā)展將對(duì)玉米市場(chǎng)價(jià)格產(chǎn)生較大的影響;二是畜禽、水產(chǎn)品價(jià)格仍將維持相對(duì)高價(jià),養(yǎng)殖利潤(rùn)看好,將推動(dòng)玉米價(jià)格的上漲。
隨著我國(guó)人口的增加,國(guó)民生活水平的不斷提高,大豆生產(chǎn)嚴(yán)重不足,2006年進(jìn)口3000萬(wàn)噸左右,進(jìn)口量已高于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總量。豆粕作為大豆榨油后的副產(chǎn)品,也是畜禽養(yǎng)殖的主要蛋白飼料原料,其價(jià)格受美國(guó)大豆期貨市場(chǎng)影響較大,同時(shí)也受我國(guó)大豆進(jìn)口數(shù)量、畜牧生產(chǎn)形勢(shì)的影響。從目前情況看,豆粕價(jià)格仍將保持平穩(wěn)波動(dòng)態(tài)勢(shì),預(yù)計(jì)價(jià)格在每噸2100元~2400元之間波動(dòng)。但若美國(guó)大豆期貨市場(chǎng)出現(xiàn)大幅異動(dòng),或進(jìn)口大豆增長(zhǎng)幅度大的話(huà),國(guó)內(nèi)豆粕價(jià)格將隨大豆的價(jià)格上漲而上漲。
魚(yú)粉價(jià)格的高低主要受養(yǎng)殖業(yè),特別是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展程度、國(guó)際市場(chǎng)魚(yú)粉產(chǎn)量及價(jià)格和魚(yú)粉進(jìn)口數(shù)量的影響。隨著國(guó)內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅猛發(fā)展,魚(yú)粉資源供不應(yīng)求的矛盾更加突出。雖然目前國(guó)內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖進(jìn)入淡季,魚(yú)粉市場(chǎng)需求疲軟,但魚(yú)粉價(jià)格受?chē)?guó)際市場(chǎng)影響依然堅(jiān)挺,上漲空間尤存(飼料工業(yè)信息中心,2006)。
2 配制低蛋白日糧的注意事項(xiàng)
2.1日糧內(nèi)氨基酸的合理比值
日糧蛋白質(zhì)降低時(shí),氨基酸的濃度也隨之降低而不能滿(mǎn)足豬的營(yíng)養(yǎng)需要,過(guò)去認(rèn)為是非必需氨基酸的氨基酸可能變成必需氨基酸。而且現(xiàn)在缺乏不同生長(zhǎng)時(shí)期豬氨基酸的需要量方面的知識(shí)。因此日糧蛋白質(zhì)降低時(shí),日糧內(nèi)氨基酸平衡顯得相當(dāng)重要。
2.1.1賴(lài)氨酸與精氨酸的平衡
日糧中過(guò)量Lys妨礙Arg的吸收,這是因?yàn)樗鼈兙哂邢嗤南胀緩胶湍I小管重吸收途徑,且Lys代謝比Arg慢。而Arg對(duì)Lys的影響較小。日糧過(guò)量的Lys又能激活腎臟線(xiàn)粒體中存在的降解Arg的精氨酸酶,加快Arg的分解。為了避免因Lys含量過(guò)量導(dǎo)致Arg降解造成Arg缺乏而影響生產(chǎn)性能,一般家禽日糧Lys含量與Arg的比值不超過(guò)1.2。
2.1.2 賴(lài)氨酸與纈氨酸的平衡
在哺乳母豬日糧中添加晶體Lys應(yīng)慎重,Arg雖然能提高日糧蛋白質(zhì)質(zhì)量,但會(huì)造成Val缺乏,可能會(huì)影響母豬產(chǎn)奶量和仔豬斷奶體重。這是因?yàn)樘砑覮ys時(shí),日糧中豆粕的使用量會(huì)減少,而除豆粕以外的其他飼料中的Val含量較低。已充分證實(shí),Val用于合成乳的比率比其他大多數(shù)氨基酸差,哺乳母豬對(duì)Val的需要遠(yuǎn)超過(guò)以前的估計(jì)量。試驗(yàn)證明,窩產(chǎn)仔較多的母豬,日糧中Lys含量保持不變,而添加Val,仔豬的增重明顯加快,Val與Lys的比值為117%,高產(chǎn)母豬對(duì)Val的需要量比Lys要高出20%(劉國(guó)慶譯,1995)。
2.1.3 色氨酸與大分子中性氨基酸(LNAA)的平衡
Trp是一種具有代謝活性的氨基酸,它是合成腦血清素(5-羥色胺,5-HT)的前體,血清素與其他神經(jīng)傳遞物質(zhì)一起通過(guò)中樞神經(jīng)控制動(dòng)物采食。Trp與LNAA(Ile、Leu、Val、Phe、Tyr)在腸道吸收和通過(guò)血腦屏障時(shí)相互競(jìng)爭(zhēng),從而干擾腦中血清素的合成(劉麗梅,1995)。Trp缺乏者會(huì)引起下丘腦血清素降低(特別是母豬),從而抑制動(dòng)物采食。試驗(yàn)表明,日糧中Trp/LNAA的比值由2.37%降至1.78時(shí),豬采食量減少24%,日增重降低32%,料重比增加19%。
2.1.4 精氨酸和蛋氨酸以及亮氨酸和纈氨酸的平衡
玉米-大豆粕日糧Met稍有不足,就會(huì)影響雛雞的生產(chǎn)性能,日糧中過(guò)多添加Arg顯著降低血漿Met濃度。由于Arg過(guò)量,使機(jī)體組織的肌酸含量增加,合成肌酸所需的甲基增加,使Met的需要量增加。而過(guò)多添加Met引起Thr的再次缺乏,最后導(dǎo)致生產(chǎn)性能下降(楊祿良譯,1994)。日糧Leu過(guò)剩,使Ile和Val的需要量顯著增加。Leu過(guò)剩時(shí),可加速體內(nèi)的Ile的分解,血液Ile和Val濃度顯著下降。
2.2 應(yīng)用凈能體系
凈能(NE)評(píng)價(jià)體系是唯一表示動(dòng)物能量需求和飼料能值相統(tǒng)一的方法。消化能(DE)和代謝能(ME)評(píng)價(jià)體系雖分別考慮了消化和代謝過(guò)程中出現(xiàn)的能量損失情況,但未完全考慮能量在體內(nèi)代謝的整個(gè)過(guò)程的消耗,凈能評(píng)價(jià)體系考慮了能量利用過(guò)程中所造成的全部損失,因此,NE是衡量動(dòng)物維持和生產(chǎn)所需能量的最佳指標(biāo)。用DE或ME對(duì)飼料進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),對(duì)蛋白質(zhì)或纖維源的能值評(píng)價(jià)過(guò)高,而對(duì)富含碳水化合物和脂肪成分的飼料能值評(píng)價(jià)又過(guò)低。因此,DE和ME評(píng)價(jià)體系受飼料種類(lèi)的影響較大,使DE或ME配制的日糧能值不能保持相對(duì)穩(wěn)定,最終影響豬的生產(chǎn)性能和養(yǎng)豬的經(jīng)濟(jì)效益。而NE評(píng)價(jià)體系比較穩(wěn)定,不受飼料種類(lèi)的影響,當(dāng)日糧中增加脂肪及其副產(chǎn)品或降低蛋白水平時(shí),應(yīng)用NE評(píng)價(jià)體系具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
在大多數(shù)試驗(yàn)中,添加合成氨基酸降低蛋白水平可顯著降低N排泄量(Canh,1998;Zervas,2002;Figueroa,2002)。然而低蛋白日糧有使豬胴體變肥的趨勢(shì)(Kerr,1995;Tuitoek,1997;Knowles,1998;Figueroa,2002;Shiver,2003;Kerr,2006)。低蛋白日糧補(bǔ)充必需氨基酸減少動(dòng)物能量損失,減少多余AA的脫氨基作用、尿素的連續(xù)合成和排泄、降低體蛋白周轉(zhuǎn)和動(dòng)物產(chǎn)熱,使能量在體內(nèi)的利用率增加。且以DE和ME為基礎(chǔ)時(shí)不能對(duì)上述代謝過(guò)程作出估計(jì),使多余的能量以脂肪形式沉積下來(lái),胴體變肥。
Dourmad(1993)將日糧能量調(diào)整到相同NE水平,蛋白水平不影響背膘厚度。Le Bellego(2001,2002)的試驗(yàn)結(jié)果也證實(shí)用NE配制低蛋白日糧能夠控制能量沉積和胴體脂肪,而且表明在低蛋白情況下DE需要量降低。雖然對(duì)NE的直接測(cè)定比較困難,但仍可通過(guò)回歸方法根據(jù)飼料中的養(yǎng)分或依據(jù)DE,ME與NE的回歸關(guān)系來(lái)推算。目前,NE評(píng)價(jià)體系有以下幾種:NEs(Schiemann,1972),NEj(Just,1982),NEg(Noblet,1994),NEnl(CBV 1994,1997)、和NEdk(Boisen,1998)。這些體系是依據(jù)不同假說(shuō),在不同試驗(yàn)條件下建立起來(lái)的,因此用他們估測(cè)的飼料能值也不相同,但目前比較認(rèn)可和應(yīng)用較多的是NEg。Dourmad(1993)和Le Bellego(2001,2002)采用的是NEg,從試驗(yàn)結(jié)果可知豬的生產(chǎn)性能和背膘厚度沒(méi)有因日糧化學(xué)成分的改變而改變,因此用NEg得到的估計(jì)值比較接近飼料在動(dòng)物體內(nèi)的真實(shí)能值。
2.3 添加適量的肽或相應(yīng)的肽制品
許多研究表明,以添加合成氨基酸形式降低日糧蛋白水平有一定的限度,日糧完整蛋白的某些特殊生理作用合成氨基酸無(wú)法替代。小肽在單胃動(dòng)物腸道內(nèi)可以直接吸收,其吸收體系與游離氨基酸吸收無(wú)關(guān),且小肽的吸收速率可能比游離氨基酸更快(鄧敦,2005)。近年來(lái)的研究表明,體內(nèi)一些活性肽的結(jié)構(gòu)完全與一些蛋白在消化道中降解后生成的片段結(jié)構(gòu)相同,蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)作用并非僅僅提供氨基酸,因而一些學(xué)者提出“動(dòng)物需要一定量的完整蛋白才能達(dá)到最佳的生長(zhǎng)效率”(Jensen,1991)。Shiraga(1999)在標(biāo)準(zhǔn)日糧中添加Gly-Phe飼喂大鼠3 d,可以誘導(dǎo)小肽載體1(PepT1)基因的表達(dá),日糧二肽濃度增加后,PepT1對(duì)二肽轉(zhuǎn)運(yùn)活性增強(qiáng)的主要原因是二肽和游離氨基酸間接活化PepT1啟動(dòng)子,PepT1基因轉(zhuǎn)錄活性增強(qiáng),在刷狀緣細(xì)胞膜上PepT1的表達(dá)增多。因此,飼料中添加少量肽制品可以顯著地提高動(dòng)物生長(zhǎng)速度,改善飼料利用率。
2.4 以蛋白質(zhì)/能量為基礎(chǔ)
日糧能量濃度與豬蛋白質(zhì)需要量也有很大關(guān)系。研究表明:當(dāng)日糧能量濃度高于或低于常規(guī)谷物-豆粕日糧能量濃度時(shí),以占日糧百分比表示的蛋白質(zhì)需要量應(yīng)分別向上或向下調(diào)整,當(dāng)日糧能量濃度增加時(shí),蛋白質(zhì)需要量增加。Rademacher(1998)研究指出,由于能量進(jìn)食量顯著影響粗蛋白需要量,生長(zhǎng)豬日糧配制應(yīng)以蛋白質(zhì)/能量的比值為基礎(chǔ)。
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鄧敦:廣東溫氏食品集團(tuán)有限公司, 博士,從事豬氨基酸營(yíng)養(yǎng)工作。鄧躍林,陳峰,劉春生同第一作者。 |
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