譙仕彥教授解讀低蛋白標(biāo)準(zhǔn)！張濤等：仔豬低蛋白日糧的應(yīng)用研究

仔豬是豬生長過程中最關(guān)鍵的階段，仔豬出生后生長快速、生理變化急劇，對蛋白質(zhì)和氨基酸營養(yǎng)需要高，但此時(shí)仔豬消化器官的結(jié)構(gòu)和功能發(fā)育尚不完善，同時(shí)要應(yīng)對環(huán)境變化應(yīng)激(離開母豬、轉(zhuǎn)群、轉(zhuǎn)圈)、日糧轉(zhuǎn)換應(yīng)激(由液態(tài)母乳轉(zhuǎn)為固體飼料)和免疫疾病應(yīng)激等挑戰(zhàn)，因此常常發(fā)生仔豬營養(yǎng)性腹瀉，進(jìn)而可能繼發(fā)病原性腹瀉。飼糧中高蛋白質(zhì)水平往往是導(dǎo)致仔豬腹瀉和生長抑制的重要原因。我國豬飼料以玉米-豆粕型日糧為主。豆粕蛋白質(zhì)含量豐富，氨基酸組成適宜，在仔豬料中使用普遍而且用量較高，但豆粕含有抗胰蛋白酶抑制因子、致甲狀腺腫因子、皂素、植物血凝素等抗?fàn)I養(yǎng)因子，會引起仔豬腸道暫時(shí)過敏，破壞小腸形態(tài)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致營養(yǎng)吸收不良，加劇仔豬腹瀉和生長抑制，甚至造成二次病原菌的感染。當(dāng)前，限制抗生素和氧化鋅使用并日趨規(guī)范，仔豬腹瀉及斷奶應(yīng)激問題亟待解決。

低蛋白日糧根據(jù)“理想氨基酸”理論提出，添加晶體氨基酸來保證日糧的氨基酸平衡， 從而在降低日糧蛋白水平的情況下，滿足仔豬氨基酸營養(yǎng)需求，同時(shí)減輕仔豬代謝負(fù)擔(dān)，減少仔豬腹瀉，促進(jìn)腸道健康。

1．低蛋白日糧在仔豬日糧中的應(yīng)用 

仔豬發(fā)生斷奶應(yīng)激時(shí)，其消化系統(tǒng)發(fā)生顯著變化，主要表現(xiàn)為小腸絨毛萎縮、腺窩變深、吸收障礙、腸黏膜淋巴細(xì)胞增生和隱窩細(xì)胞有絲分裂速度加快。如果仔豬飼料中蛋白質(zhì)水平高，同時(shí)蛋白原料消化率低，抗?fàn)I養(yǎng)因子含量高，往往導(dǎo)致仔豬腹瀉和生長抑制。

• Wen等[1]報(bào)道，與19%和23.7%粗蛋白質(zhì)(CP)的飼料比較，仔豬斷奶后飼喂2周CP含量為17%的飼料后糞便得分較低，糞便得分低意味糞便含水率低，糞便成型更好，仔豬腹瀉率低。Nyachoti等[2]、Htoo等[3]、Yue等[4]、Heo等[5]的研究也得出相同結(jié)論，低蛋白日糧有利于改善仔豬腹瀉。

• 早期斷奶仔豬胃酸產(chǎn)生不足是導(dǎo)致胃腸道疾病的原因之一。有報(bào)道稱，降低食糜pH可抑制腸道有害菌群生長，促進(jìn)乳酸菌增殖，進(jìn)而促進(jìn)宿主健康。Nyachoti 等[2]報(bào)道，日糧CP含量由23%降至17%可以降低回腸食糜pH。

• Wen等[1]研究發(fā)現(xiàn)，飼喂低蛋白日糧可以降低仔豬結(jié)腸近端食糜pH，同時(shí)還與蛋白質(zhì)原料種類有關(guān)。添加魚粉的飼料處理較添加大豆?jié)饪s蛋白的處理其結(jié)腸食糜pH要高，原因可能是含魚粉高的飼料在仔豬腸道中發(fā)酵更充分，產(chǎn)生更多的揮發(fā)性脂肪酸、多胺和氨等代謝產(chǎn)物。然而，Htoo等[3]的研究表明，飼喂仔豬不同CP水平的飼料對仔豬回腸和盲腸食糜pH均沒有影響。

近幾年，大多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)，降低仔豬日糧4~6個(gè)百分點(diǎn)的CP含量對仔豬的生長性能沒有影響，同時(shí)還能改善仔豬的腸道健康，減少腹瀉，改善健康狀態(tài)。從表1中研究結(jié)果可見:

1. 仔豬體重在10kg左右的前7個(gè)試驗(yàn)中，仔豬日糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化賴氨酸(SID Lys)含量在1.30%水平以上時(shí)，高蛋白和低蛋白處理的仔豬平均日增重(ADG)都在335g以上；而仔豬日糧 SID Lys含量在1.10%水平左右時(shí)，仔豬ADG在129~226g。

2. 將這7個(gè)試驗(yàn)的SID Lys含量分別與高蛋白組和低蛋白組的ADG進(jìn)行相關(guān)分析，其相關(guān)系數(shù)都大于0.93，高蛋白組的CP含量與ADG相關(guān)系數(shù)為-0.72，低蛋白組的CP含量和ADG相關(guān)系數(shù)為0.31。

3. 雖然這些數(shù)據(jù)有限且非同一試驗(yàn)得出，但再次證明蛋白質(zhì)營養(yǎng)的本質(zhì)是氨基酸營養(yǎng)，高CP水平并不能保證好的生長性能。SID Lys 水平和平衡氨基酸營養(yǎng)才是關(guān)鍵。

表1  低蛋白日糧在仔豬日糧中的應(yīng)用

注：H-CP為高蛋白處理組，L-CP為低蛋白處理組；DE為消化能，ME為代謝能，NE為凈能；Lys為賴氨酸，Thr為色氨酸，Met為蛋氨酸，Trp為蘇氨酸，Val為纈氨酸，Ile 為異亮氨酸；* 表示與對照相比差異顯著(P<0.05)；+ 表示L-CP降低回腸中氨和胺的濃度；++ 表示L-CP顯著改善仔豬腹瀉； #表示在大多數(shù)試驗(yàn)中，H-CP和L-CP的能量濃度和SID Lys的濃度相同，當(dāng)不同時(shí)，取L-CP的數(shù)值。下表同。

2．低蛋白日糧在仔豬日糧中應(yīng)用需要注意的問題

近年來，一些應(yīng)用低蛋白日糧仔豬試驗(yàn)中，仔豬的生長性能出現(xiàn)負(fù)面效果，如ADG和飼料轉(zhuǎn)化效率(FCR)(表2)。

• Opapeju等[13]研究發(fā)現(xiàn)，與對照(CP 21.3%)相比，在2個(gè)低蛋白處理組(CP 18.7%，17.0%)中分別添加5種和6種限制性氨基酸，6~12kg仔豬的ADG分別下降29g和26g，F(xiàn)CR增加0.18和0.26。

• Opapeju等[14]發(fā)現(xiàn)，斷奶后7天，飼喂CP 22%日糧的斷奶仔豬其小腸重大于飼喂低蛋白日糧(CP 17%)，但不同CP水平?jīng)]有對空腸蔗糖酶、乳糖酶、亮氨酸氨肽酶、氨基肽酶A、氨基肽酶N和二肽基氨基肽酶Ⅳ的酶活產(chǎn)生影響。

• Yue等[4]研究表明，23.1%、21.2%、18.9%、17.2% CP處理間的平均日采食量(ADFI)沒有顯著差異，同時(shí)隨著CP降低，仔豬糞便成型得到顯著改善；與CP 23.1%處理組(對照)相比，CP 17.2%處理組的ADG顯著降低57g, FCR顯著增加0.14；CP 17.2%處理組的十二指腸和空腸的絨毛高度顯著小于其他3個(gè)處理組，空腸乳糖酶和蔗糖酶活性顯著低于其余3個(gè)處理組，其非必需氨基酸谷氨酰胺和谷氨酸含量可能不足。

Htoo[15]建議在設(shè)計(jì)低蛋白日糧時(shí)應(yīng)該遵循SID Lys: CP 比值最大值為6.9%，或總Lys: CP 最大值為7.4%。低蛋白飼料中降低的CP來自富余的非限制性氨基酸。設(shè)計(jì)低蛋白日糧時(shí)，CP水平降低并非沒有限制和底線，必需保證SID Lys含量沒有降低，同時(shí)滿足氨基酸平衡。如果CP水平降低過多，會使一些必需氨基酸甚至非必需氨基酸缺乏，影響動物生長性能和健康狀況。Gloaguen等[16]的試驗(yàn)飼料 SID Lys: CP 比值為7.4%，即使日糧中添加了Lys、Thr、Met、Trp、Val、Ile、Leu、Phe、Arg、Glu、Gly、Pro等12種氨基酸，低蛋白處理組(CP 12.5%)ADG比較對照組(CP 17.4%)降低30g，F(xiàn)CR增加0.23，其生長性能的降低可能是由于一些非必需氨基酸含量不足所致。

表2   低蛋白日糧在仔豬日糧中的應(yīng)用

分析低蛋白日糧在商業(yè)生產(chǎn)和試驗(yàn)中失敗的原因：

1. 配制飼料時(shí)仍使用總氨基酸指標(biāo)，而非標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化(SID)氨基酸。在此參考指標(biāo)下配制低蛋白飼料，雖降低了蛋白原料用量和飼料CP水平，但不能根據(jù)氨基酸平衡概念和SID氨基酸需求來科學(xué)補(bǔ)充限制性氨基酸，其飼料使用效果無法保障。

2. 配制低蛋白日糧時(shí)使用DE或ME，其飼料NE含量未知。在配制低蛋白飼料時(shí)，降低蛋白原料用量，相應(yīng)增加了能量原料用量。雖然配制低蛋白全價(jià)配合飼料的DE或ME含量變化不大，但低蛋白飼糧的NE含量提高很多。盡管玉米和豆粕的ME相似(玉米為15.28MJ/kg，豆粕為15.32MJ/kg)，但玉米的NE(12.43MJ/kg )大大高于豆粕(8.08MJ/kg)，僅通過增加玉米用量降低豆粕用量，降低日糧蛋白水平不能很好平衡日糧NE，這也是飼喂低蛋白日糧的豬生長性能不佳、喂豬過肥、背膘過厚的根本原因。

3. 低蛋白商品飼料中僅添加Lys和Thr。中小企業(yè)受生產(chǎn)成本限制，價(jià)格較高的Met、Try添加量不足，造成SID含硫氨基酸(Met+Cys)和SID Try含量難以滿足動物營養(yǎng)需求。如果CP水平進(jìn)一步降低，Val、Ile等氨基酸含量也會缺乏。

4. 日糧CP含量降低過多，如降低4個(gè)百分點(diǎn)，甚至6個(gè)百分點(diǎn)以上。盡管試驗(yàn)飼料中添加了多種必需氨基酸，但是隨著CP水平的進(jìn)一步降低，一些非必需氨基酸，如甘氨酸(Gly)、谷氨酸(Glu)，甚至整個(gè)日糧的氮含量不足，會對一些非必需氨基酸的合成以及一些生理作用物質(zhì)的合成產(chǎn)生影響，如粘液蛋白和消化酶的合成，進(jìn)一步影響營養(yǎng)物質(zhì)的消化利用，進(jìn)而影響生產(chǎn)性能。

5. 仍存在CP含量的高低是評價(jià)飼料好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)的誤區(qū)。低質(zhì)蛋白原料雖然CP含量高，但其消化利用率低、富含抗?fàn)I養(yǎng)因子，同時(shí)其SID氨基酸的數(shù)據(jù)并不完善，日糧配制時(shí)難以保證其SID氨基酸平衡和飼料品質(zhì)。

3. 我國仔豬飼料中粗蛋白和氨基酸含量調(diào)查和建議

業(yè)內(nèi)通常認(rèn)為，每降低1個(gè)百分點(diǎn)的日糧CP水平可以減少3%的水使用量、5%的糞便量、10%的糞便氮，降低10%的氨排放，提高飼料蛋白質(zhì)利用率，減少動物代謝負(fù)擔(dān)，降低飼料成本，提高養(yǎng)殖戶收益。

國內(nèi)外對仔豬蛋白質(zhì)需要進(jìn)行了大量研究，其評價(jià)指標(biāo)包括生長性能、氮沉積、腹瀉情況及消化道形態(tài)結(jié)構(gòu)等。

• 蔣宗勇等[19]建議4~10、10~20 kg仔豬日糧CP水平分別為20%、18%。

• 丹麥養(yǎng)豬研究中心[20]建議在高腹瀉風(fēng)險(xiǎn)階段(6~15 kg)，日糧鈣和SID CP水平含量不能超過0.76%和17.7%。

當(dāng)斷奶仔豬發(fā)生腹瀉時(shí)，豬場會調(diào)整營養(yǎng)配方。以9~20kg仔豬為例，日糧SID CP水平由17.7%降至16.8%，SID Lys水平由1.13%降至1.07%，鈣水平由0.76%降至0.70%，同時(shí)采取相應(yīng)管理措施，如增加飼喂次數(shù)(4次/天，每次15分鐘內(nèi)采食完成)及限制飼喂量等。

2015—2017年贏創(chuàng)在全國范圍內(nèi)采集豬全價(jià)商品飼料樣品，采用濕化學(xué)分析方法檢測CP、總氨基酸和游離氨基酸含量(表3)。我國教槽料CP含量由2015、2016年的20.41%、20.47%下降到2017年的19.77%，降低了0.64~0.70個(gè)百分點(diǎn)，降幅明顯。同時(shí)隨著教槽料CP含量的降低，飼料中晶體Lys、Met和Thr的添加量都呈現(xiàn)增加趨勢，如游離Lys含量由2015年的0.30%增加到2017年的0.37%，游離Met含量由0.11%提高到0.16%。另外添加晶體氨基酸的飼料占整個(gè)飼料樣品數(shù)量的比例也在提高，2015年教槽料的3種晶體氨基酸的添加比例都為81%，而2017年98個(gè)調(diào)查樣品中，有98個(gè)飼料樣品添加晶體賴氨酸(100%)，94個(gè)飼料樣品添加晶體Met和晶體Thr(95%)。降低CP含量的同時(shí)增加晶體氨基酸添加量，可保持教槽料中總氨基酸含量穩(wěn)定。教槽料中的這些變化同樣出現(xiàn)在保育料和小豬料中?？梢姷偷鞍兹占Z應(yīng)用和合成氨基酸添加已普遍被廠家所接受和認(rèn)可。2017年我國教槽料的平均CP為19.77%，保育料CP為18.81%，小豬料CP為17.49%，建議豬體重小于10kg時(shí)的飼料CP水平為為8%，10~20kg的CP水平為為17%，20~40 kg的CP水平為為16%。與贏創(chuàng)推薦的CP水平相比，我國仔豬料CP水平有1.5~1.8個(gè)百分點(diǎn)的降低空間。

表3  2015—2017 中國豬教槽料、保育料和小豬料氨基酸和CP含量%

注:當(dāng)檢測游離Lys值<0.02，游離Met和游離Thr值<0.01時(shí)，數(shù)據(jù)不計(jì)入統(tǒng)計(jì)，即默認(rèn)為小于這個(gè)值時(shí)是原料自帶的流離氨基酸；Leu為亮氨酸，Arg為精氨酸，Phe為苯丙氨酸，His為組氨酸

4. 小結(jié)

近年來我國生豬養(yǎng)殖規(guī)模不斷擴(kuò)大，在疾病防控、飼料供應(yīng)和糞污處理等環(huán)節(jié)面臨更高的要求和挑戰(zhàn)。低蛋白日糧通過補(bǔ)充合成氨基酸降低豬日糧蛋白質(zhì)水平，在保持甚至提高豬的生產(chǎn)性能的同時(shí)，可降低飼料成本、改善飼料轉(zhuǎn)化效率、減少氮排放、緩解和減少仔豬斷奶應(yīng)激和腹瀉、提高仔豬腸道健康，是實(shí)現(xiàn)生豬養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的重要手段。低蛋白日糧應(yīng)用的進(jìn)一步深化提高需要更精準(zhǔn)的動物營養(yǎng)需要量模型和飼料原料營養(yǎng)價(jià)值數(shù)據(jù)庫，任重道遠(yuǎn)，但前途光明，意義重大。 

1.源自中國畜牧雜志和贏創(chuàng)動物營養(yǎng)，作者：張濤， Htoo J K，高俊，王龍昌 ，葉江莉。

2.本文發(fā)表在《中國畜牧雜志》2018年第11期11-16頁。