王錦湘 浙江大學動物科學學院 杭州 310029
當前,全世界都在對豬日糧的氨基酸營養進行評估。世界各地配方師所面臨的形勢是,僅與前幾年相比,現在的母豬要求產仔數和泌乳量增加。毫無疑問,母豬氨基酸需要量也要隨之變動。在多年的豬養殖研究中,各研究人員對仔豬、生長豬、肥育豬的各種氨基酸的需要量、相互作用以及與其他營養成分的關系進行了大量的研究。但對母豬氨基酸營養需要量的研究較少。充分認知母豬和生長豬氨基酸消化率的差異可對飼料成本產生重大影響。目前為了滿足現今掀起的母豬營養研究的熱點,現將近幾年母豬氨基酸營養研究的一些進展情況進行介紹。
養分消化率和利用率仍然是營養領域的熱點話題。2013年年初在加拿大最近的一次年度班夫(Banff)豬肉研討會上,來自北美和歐洲的豬肉生產代表們也強調了這點,充分認知母豬和生長豬氨基酸消化率的差異可對飼料成本產生重大影響[1]。要想了解母豬氨基酸的營養需要就必須先了解豬的理想蛋白模式,理想蛋白是指滿足動物維持生命活動和為了一個特定生產目的所需的最佳日糧氨基酸比例。一般來說,胴體不同部位沉積蛋白質所需的氨基酸模式大體相同,但用于維持需要的氨基酸組合模式與沉積體蛋白質所需要的氨基酸模式大不相同,也即豬維持需要和生長需要的理想蛋白質結構不同[2]。豬對粗蛋白的需要,實際上是對氨基酸的需要。要想獲得最佳的生產性能,飼糧中必須提供足夠數量的必需氨基酸[3]。幾十年來在各國研究人員的努力下,人們對母豬氨基酸的營養需要認識有了很大提高。丹麥最新的母豬必須氨基酸需要量估計值建議提高妊娠最后階段母豬的氨基酸需要量,母豬從妊娠最后1個月的飼糧中獲得的蛋白質和氨基酸越多,所產仔豬就越大[4]。
在2013年的經濟因素影響下使配方趨向于采用更多的玉米、小麥和更少的豆粕,玉米中氨基酸的限制性依次為:賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、含硫氨基酸,故需要額外再添加氨基酸來達到氨基酸的平衡[5]。
2.1 賴氨酸在母豬氨基酸營養中的作用 年齡、性別、基因類型、環境、日糧營養水平等多種因素影響氨基酸需要量,從而影響理想蛋白質的組成。因此,制定一個適應于各種生產情況的理想蛋白質是不可能的,根據豬的營養需要,飼糧中添加適量市售氨基酸,可以節省蛋白質飼料,提高豬的生產性能。在生產中通常選用賴氨酸作為理想蛋白的參考氨基酸,賴氨酸是豬的第一限制性氨基酸,賴氨酸的攝入量對窩仔增重和母豬的失重具有二次效應,最佳性能見于日糧賴氨酸濃度為0.85%時。賴氨酸濃度高于0.85%則導致采食量降低、背膘損失增大、以后的窩產仔數減少。賴氨酸水平并不影響其他繁殖性能指標,如斷乳至再發情的間隔天數、配種率和分娩率[6]。
常用飼料原料中賴氨酸及其他氨基酸回腸消化率的標準化測定對母豬比對生長豬的意義更大。如果這點被證實,就可以在不影響母豬性能的情況下,將原料組成調整到更低成本的水平[7]。
最近的研究表明,目前各國推薦母豬日糧的賴氨酸水平太低,而且對于初產母豬來說,必須飼喂額外的賴氨酸滿足乳腺發育的需要。研究證明妊娠期賴氨酸攝入不足則限制乳腺的發育,妊娠期母豬日糧中賴氨酸水平顯著影響泌乳期的泌乳量和仔豬增重。Pet tigrew認為,妊娠母豬賴氨酸維持需要量是49 mg/kgbw0.75,瘦肉組織生長需要為70 mg/kgbw0.75。一般來說,初產母豬的需要量大于經產母豬[8]。
2.2 蘇氨酸在母豬氨基酸營養中的作用 蘇氨酸與畜禽類的免疫有著重要的聯系,蘇氨酸是畜禽類免疫球蛋白分子主要的限制性氨基酸,蘇氨酸缺乏會抑制免疫球蛋白、T淋巴細胞、B淋巴細胞的產生,從而影響免疫功能。Cuaron等報道,給妊娠母豬飼喂缺蘇氨酸的日糧,在泌乳后期從乳腺血液中提取出來的免疫球蛋白比正常水平低,當在日糧中補充蘇氨酸時,免疫球蛋白又恢復到正常水平,隨著蘇氨酸的添加,血漿中IgG水平提高[9]。
蘇氨酸也是平衡豬飼料蛋白的關鍵的氨基酸。蘇氨酸缺乏會顯著抑制豬的生產性能。適量添加L-蘇氨酸能夠使補充的L-賴氨酸充分發揮作用,二者有協同效果。推薦用量為在每千克飼料中添加蘇氨酸 7.0 g;Thr/Lys=73:100[10]。
2.3 精氨酸與精氨酸生素在母豬氨基酸營養中的研究進展 精氨酸是母豬乳腺獲得最佳發育所必需的營養素,母豬妊娠階段,精氨酸對胚胎、胎盤和胎兒的發育具有重要作用。妊娠30~40 d期間,這時的胎盤生長也最快,提示以精氨酸為主的代謝途徑在孕體生長發育過程中至關重要。精氨酸等物質可通過調節細胞內蛋白質周轉和細胞增殖對胚胎發生和著床、血管生成、胎盤生長和發育以及胎兒生長發揮作用[11]。精氨酸還能刺激分泌乳房發育所必需的催乳素和生長激素。研究表明,母豬日糧中添加精氨酸能提高母豬泌乳性能及仔豬生長性能。此外,精氨酸還具有增強母豬和仔豬免疫功能,改善母豬及其哺乳仔豬腸黏膜完整性,促進哺乳仔豬小腸黏膜發育等功效。但是精氨酸生產成本較高,而且外源添加精氨酸會產生一定的副作用,所以,精氨酸替代產品的研究是近年的一個熱點。現今用來替代部分精氨酸的是精氨酸生素(Arginine Activator Additive,AAA),最新研究表明,哺乳母豬日糧中分別添加0.8%精氨酸、0.03%和0.06%精氨酸生素(AAA)均可降低母豬血漿尿素氮含量,提高仔豬斷乳窩重和斷乳均重。AAA可以有效替代精氨酸[11]。
支鏈氨基酸(branched chain amino acid,BCAA)是一組在碳鏈上具有支鏈結構的脂肪族中性氨基酸,為豬的必需氨基酸,包括亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸。BCAA是主要在肝外組織氧化的必需氨基酸,主要氧化部位在肌肉。近年來的研究表明,支鏈氨基酸對于母豬具有特殊的生理意義。主要表現在:(1)氧化供能。大量研究表明,BCAA氧化產生ATP的效率顯著高于其他氨基酸,特別在特殊的生理狀況時如饑餓、泌乳、疾病。(2)促進蛋白質合成和抑制蛋白質降解。(3)促進糖異生:糖異生的主要原料是丙氨酸,肝臟蛋白質分解產生的BCAA由肝臟經血液運往肌肉,與肌肉內的BCAA一起進行分解代謝,脫氨基以合成丙氨酸,丙氨酸再由肌肉釋放進入血液,運往肝臟進行糖異生。(4)免疫作用:缺乏BCAA可導致動物胸腺和脾臟萎縮,淋巴組織細胞受損,并使免疫球蛋白水平和運鐵蛋白水平降低[12]。
3.1 纈氨酸在母豬氨基酸營養中的作用 支鏈氨基酸中最主要的是纈氨酸。當日糧中賴氨酸水平超過90%時,纈氨酸成為第一限制性氨基酸,特別是當窩斷乳仔數多于10頭時,纈氨酸改善母豬泌乳性能的效果更加明顯[13]。纈氨酸缺乏會抑制哺乳母豬產乳量,從而影響仔豬增重。Richer等試驗確定高產母豬(哺乳10頭以上)日糧中至少含有1.15%的纈氨酸(72 g/d)才能達到最大仔豬增重。Tokach研究表明,泌乳母豬日糧中纈氨酸的含量應該為賴氨酸的120%才能確保母豬較高的產乳量和仔豬增重,在實際日糧中的典型水平是0.75%纈氨酸和0.9%賴氨酸。纈氨酸/賴氨酸=0.83[14]。
3.2 亮氨酸在母豬氨基酸營養中的作用 亮氨酸可作為營養增補劑、調味增香劑,促進母豬的采食量,增強免疫力。亮氨酸可與異亮氨酸和纈氨酸一起合作修復肌肉,控制血糖,并給機體組織提供能量。它還提高生長激素的產量,并幫助燃燒內臟脂肪,這些脂肪由于處于身體內部,僅通過節食和鍛煉難以對它們產生有效作用。亮氨酸是最有效的一種促進肌肉恢復的支鏈氨基酸,可以有效防止肌肉損失,因為它能夠更快地分解轉化為葡萄糖。增加葡萄糖可以防止肌肉組織受損,因此,它可以提高豬肉的風味與口感。亮氨酸還促進骨骼、皮膚以及受損肌肉組織的愈合。亮氨酸可以促進肌肉蛋白質多肽鏈合成的起始來促進蛋白質的合成,并且這種作用僅限于肌肉組織,其調節蛋白質更新的作用類似于胰島素促進妊娠母豬及胎兒的生長與健康,促進產后母豬的恢復[15]。
3.3 三種支鏈氨基酸間的相互作用 三種支鏈氨基酸之間存在一定的拮抗作用,多種動物的生理、生化研究都證實了這一點,即當一種氨基酸在日糧中含量過高時,會造成其他兩種氨基酸不平衡。Peter報道,羔羊日糧中高水平的亮氨酸將大幅度降低動物機體對異亮氨酸和纈氨酸的吸收利用率;異亮氨酸的減少會增加亮氨酸的氧化;異亮氨酸過低則導致細胞間質異亮氨酸含量少,降低白蛋白和纖維蛋白的合成率[16]。
現代繁育技術使母豬的產仔、哺乳性能得到很大的提高,同時也對現代高產哺乳母豬的氨基酸營養提出了新的要求,各種氨基酸均具有其特殊的生理意義,這點在母豬日糧的配制中應該加以注意,從而最大程度滿足母豬的營養需要,最大限度提高母豬的泌乳性能和仔豬的生產性能。
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