高蛋白質日糧對動物的影響及其調控措施

杜彥龍，周莉芬，袁紹輝，黃其田

（青島根源生物技術集團有限公司，山東青島266000）

中國·豬營養國際論壇

高蛋白質日糧對動物的影響及其調控措施

杜彥龍，周莉芬，袁紹輝，黃其田

（青島根源生物技術集團有限公司，山東青島266000）

動物飼喂高蛋白質含量日糧可造成腸道菌群失調，引起營養性腹瀉，不僅使生產性能降低，而且因排泄物含有大量氮而加劇環境污染。調整飼料配方中蛋白質含量、添加酶制劑和微生態制劑有助于上述問題的解決。

高蛋白質日糧；菌群失衡；營養性腹瀉；調控措施

蛋白質是構成生物體的基本成分，氨基酸是構成蛋白質的基本單位，其最主要的功能是在動物體內合成蛋白質，同時合成許多激素的前體物質，此外，氨基酸還具有重要的非蛋白質功能。但是，與體內的脂類、葡萄糖等不同的是，機體沒有重要的氨基酸儲存庫，并且，動物自身不能合成或者不能完全合成機體所需的所有氨基酸。因此，氨基酸代謝更容易受到日糧中蛋白質質量以及氨基酸比例的影響（Wu等，2015）。當動物進食的蛋白質日糧中缺乏必需氨基酸或蛋白質不足以滿足正常機體需求時，會直接影響血漿中某些氨基酸水平的變化，進而導致機體出現亞健康狀態。因此，在實際生產中，往往會在動物日糧中添加較高比例的粗蛋白質等營養物質，以滿足動物正常生長需求，從而獲得最大效益。但該做法并未給人類帶來更大好處，相反致使動物出現了不同不良反應，最終造成了成本的提高、資源的浪費。

當動物飼喂高蛋白質日糧時，日糧中蛋白質超出了機體正常的需求，未消化的蛋白質進入后腸發酵，首先導致資源的大量浪費；其次日糧中的植物蛋白質的致敏性會引起胃腸功能紊亂而誘發腹瀉；同時被后腸有害微生物利用，產生一系列不利于機體需求的物質，加劇了動物病變，導致生產性能降低。本文描述了未消化的蛋白質對動物造成的影響，并對存在問題提出了一些改進性的意見。

1　未消化蛋白對動物的影響

1.1影響動物生產性能部分養殖場為了獲得較大的經濟效益，往往在飼料中添加大量精飼料，但這種方法并不可取。在奶牛養殖中，精料與粗料比例失調時，即飼料中蛋白質含量或可發酵碳水化合物含量過剩，會導致奶牛處于亞急性酸中毒，奶牛的正常生理機能將受到負面影響。日糧中可發酵粗蛋白質含量較高，粗蛋白質除了滿足微生物生長和生物有機體正常生理需要外，過多的粗蛋白質代謝產生的氨基酸或小肽會在瘤胃內微生物的作用下脫羧產生過量的生物胺，對動物體的正常生理功能產生不良影響。同樣在肉雞生產中，飼料中蛋白含量過高，當超出肉雞生長和生產需要時，多余的蛋白質會分解為尿酸，血漿中的尿酸含量增高，超出腎臟排泄能力時就會導致大量的尿酸鹽沉積，進而引起腎腫甚至痛風；尿酸在腎內的蓄積又進一步影響尿酸的排除，惡性循環的結果最終導致了腎病的發生。

辛小召等（2014）設計了不同蛋白質水平日糧，用于評估對斷奶仔豬生產性能的影響，在蛋白質水平由21.5%降到17.5%的5種日糧中，各處理組的日均采食量和日均增重無差異，但蛋白質水平為19.5%和18.5%的兩個處理組料重比均顯著低于蛋白質水平為21.5%的對照組，然而蛋白質水平為17.5%的處理組的料重比顯著高于蛋白質水平為18.5%的日糧處理組。適當降低日糧蛋白質水平對提高斷奶仔豬生產性能效果顯著，但當蛋白質降低的過多則會抑制斷奶仔豬生產性能的發揮。添加氨基酸，日糧粗蛋白質降低2～3個百分點，不會影響豬的生產性能。而對于日糧粗蛋白質水平降低高于3百分點對生長肥育豬生產性能的影響報道不盡相同（Figueroa等，2003）。低蛋白質日糧添加合成氨基酸飼喂動物，其生長速度隨日糧粗蛋白質降低水平、日糧添加的氨基酸的種類和數量以及氨基酸的補充方式的變化而變化（Zhang等，2012）。

1.2破壞腸道內菌群平衡動物出生后便通過飲食母乳在腸道內建立一個相對穩定的微生態系統，腸道內微生物與宿主之間以及腸道微生物之間存在著復雜的動態平衡關系，這一復雜的微生態系統對宿主的健康和生長起著非常重要的作用，同時此種平衡是腸道正常菌群的生存所必需的（Louis和Flint，2009）。動物腸道內微生物種類繁雜，依據腸道內主要優勢菌群可分為四大類：乳酸桿菌、雙歧桿菌、芽孢桿菌和大腸桿菌。乳酸桿菌和雙歧桿菌是一類生活在機體內有益于宿主健康的微生物，能夠定植于腸道內，被稱之為抗移植性菌群，在動物的特定時期如斷奶期間維持腸道內微生態平衡，防止致病菌入侵。芽孢桿菌主要通過消耗腸道內的氧氣來維持腸道內的厭氧環境，有助于有益菌的生長。大腸桿菌同樣也是腸道內定植的優勢菌群，但當某些因素導致腸道菌群發生變化時，大腸桿菌屬中某些致病菌便會迅速繁殖，造成動物發生病害。

腸道內菌群系統大部分時間處于平衡狀態，但當幼齡動物處于斷奶期或者飼喂日糧的成分變化時，這種動態平衡被打破。日糧作為宿主營養物質的來源，同時也是腸道微生物的發酵底物，是影響腸道微生物組成和活性的重要因素（Louis和Flint，2009）。已有文獻報道不同飼料原料組成及比例直接影響動物腸道微生物的組成和數量。蛋白質作為動物最重要的營養成分之一，對腸道微生物的組成和數量同樣產生巨大的影響，一些研究發現不同蛋白質水平對腸道內微生物的組成和數量會有影響（Wellock等，2007）。

Bikker等（2007）對斷奶仔豬分別設置兩個蛋白水平日糧，即22%高蛋白質水平日糧和15%低蛋白質水平日糧，結果發現，低蛋白質水平日糧可以降低腸道內大腸桿菌的數量。Chung等（1977）在大鼠上采用細菌培養的方法進行研究，發現對6周齡的大鼠飼喂高蛋白質日糧可以增加糞便中大腸桿菌和梭菌屬的數量。早在20世紀80年代，Prohászka和Baron等（1980）便通過對斷奶仔豬分別飼喂粗蛋白質含量為210 g/kg和130 g/kg日糧，結果顯示飼喂低蛋白質含量日糧的仔豬小腸內溶血性大腸桿菌的數量明顯降低。后期Wellock等（2007）驗證結果與其相一致，降低日糧中蛋白質含量有助于降低幼齡動物大腸桿菌病發生率。降低日糧粗蛋白質比例會直接降低動物腸道內pH值，提高乳酸桿菌在腸道內數量。

日糧中蛋白質含量的高低對于動物腸道微生物有著較大影響作用，日糧蛋白質降低，有利于有益微生物生長，與病原菌競爭，同時產生抗生素，產生有機酸，降低腸道pH值等，從而降低致病菌等有害微生物繁殖。

1.3加劇動物腹瀉動物腹瀉一直是困擾養殖戶的難題，引起腹瀉有很多因素，如幼齡動物胃腸道發育不完善、日糧搭配營養不合理及飲用水質等，其中最為主要的是日糧營養搭配不合理。當動物飼喂大量精料時，飼料中的蛋白質等營養素含量過高，超出了自身需求，未消化的蛋白質進入后段腸道內，會被有害菌降解成氨、吲哚等腐敗產物，從而引發腹瀉。

腹瀉與日糧類型有關，在本質上與飼料利用率相關性較高，利用率高的日糧可有效減輕腹瀉。當動物從飼料中攝入過量的植物性蛋白質，便會引起胃腸功能紊亂而誘發腹瀉。適當的降低蛋白質水平既可減輕動物的消化負擔，又可預防和減輕腹瀉率。郭志明和苗忠懷（2010）分別設計了高蛋白組、低蛋白組日糧，對仔豬進行了為期40 d的試驗，結果表明低蛋白組的腹瀉率、腹瀉頻率均顯著低于高蛋白組。目前已有大量試驗研究結果表明高蛋白質日糧可加劇斷奶仔豬腹瀉。饒靜靜和方榮祥（2011）研究表明，在保證賴氨酸需要量的基礎上，適當降低粗蛋白質水平降低了仔豬的腹瀉率，也驗證了這一結論。因此，為減少豬生產中仔豬腹瀉程度，日糧蛋白質水平以19%～21%為宜，若更大程度降低蛋白質含量，必須提高幾種必需氨基酸的添加水平和適宜比例，確保日糧中有足夠的營養成分。

1.4對生態環境的破壞畜禽養殖規模的擴大和集約化程度的提高，同樣造成了動物排泄物中氮對環境污染程度日益增強，排泄物中的氮主要來源于飼料中未被消化和利用的蛋白質等營養物，因此提高日糧中氮利用率是降低氮污染的有效措施（Figueroa等，2002）。已有研究證明，利用日糧的精準調控、降低日糧的粗蛋白質水平可降低養殖業氮污染源的排放量。孫國榮等（2011）利用低蛋白氨基酸平衡日糧對斷奶仔豬的氮排放進行了研究，結果表明低蛋白平衡日糧組的糞樣中氮含量低于對照組8.21%（P＜0.01），圈內氨氣含量極顯著低于對照組。Dahlman等（2003）報道日糧中蛋白質越低，氮的利用率越高，同時氨的排放量越小。鄧郭等（2006）將日糧粗蛋白質從16.1%降到11.7%時，糞氮、總氮和尿氮均隨日糧粗蛋白質水平降低而顯著降低。氮排放量隨蛋白質含量降低而降低，但降低幅度不盡相同，Kerr等（1995）估計日糧中粗蛋白質每降低1%，總氮排放量降低8%。而Figueroa等（2003）報道低于此值，推測有可能是與試驗所用豬的體重、對照組日糧粗蛋白質水平及氨基酸平衡模式不同有關。

家禽排泄物中50%的氮是以NH3的形式釋放。在正常情況下，動物生長環境中的氨態氮不高于20 mg/m3。當動物飼喂日糧中蛋白質含量過高，超過動物本身需求時，未消化的蛋白質進入大腸被微生物發酵，產生氨氣，導致腸道內氨的濃度升高，其中一部分被腸道吸收，增加了血氨的濃度，血液中氨的濃度增加到一定程度時，氨與血紅蛋白結合，從而降低血紅蛋白的攜氧能力，造成動物的氨中毒；同時排泄物中糞氮、尿氮含量增大，這些有機物分解產生氨態氮，不僅嚴重損害畜禽健康，更重要的是對生態環境產生不可估量的影響。

2　調控高蛋白質日糧對動物不利影響的措施

2.1日糧營養成分搭配合理

2.1.1能蛋平衡蛋能比（CMR）是日糧粗蛋白質與代謝能的比值，是衡量蛋白質營養水平的方法之一。不僅能反映日糧中蛋白質水平，還可以反映飼料中能量與蛋白質的平衡程度。在動物不同的生長階段，合理配比能量原料與蛋白質原料，不僅可滿足不同階段動物生長需求，同時避免因不合理配比造成的資源浪費及生產性能的降低（李偉忠和單安山，2002）。飼料配方設計中應保持蛋白質與能量適宜比例，否則會造成蛋白質等營養物質利用效率降低。乳牛飼喂高能量低蛋白質或低能量高蛋白質日糧，均能導致乳牛體重減輕、產奶量下降以及卵巢機能異常。邱金海（2009）設計二因素三水平（粗蛋白質41%、46%、51%；能量12.50、13.77、15.04 MJ/kg）試驗以驗證美洲黑石斑幼魚最佳能蛋比，結果表明當蛋白質水平為46.0%、能蛋比為30.80 MJ/kg時，養殖效率最高?；貧w分析發現，美洲黑石斑幼魚飼料蛋白質水平為45.62%～46.86%、能蛋比為29.73～31.78 MJ/kg時，可獲得理想的養殖效果。陳楠等（2010）同樣進行二因素三水平正交試驗，結果表明對于生長豬而言，粗蛋白質水平從18%降低至15%，并按理想氨基酸模式配合日糧，合理補充氨基酸，適宜消化能水平為13.39 MJ/kg；在中低蛋白質水平下注意氨基酸平衡、能蛋平衡，可以降低飼料成本，提高粗蛋白質利用率。

2.1.2選擇優質蛋白質原料蛋白質飼料資源短缺是我國畜牧業及飼料工業發展面臨的主要問題，特別是優質動物源蛋白質供應日趨緊張，價格不斷上漲，即使以玉米-豆粕為基礎配制日糧滿足動物營養需求時，日糧中各必需氨基酸也存在不同程度的過量。在適宜蛋白質含量日糧中添加合成氨基酸，對于節省蛋白質飼料資源、降低飼料成本等具有重要意義。

目前，對于不同來源的蛋白質原料對動物產生的作用效果研究較少。亓宏偉等（2011）報道，不同來源蛋白對單胃動物腸道微生物及其代謝產物產生了不同影響，選取100只斷奶大鼠，分別以酪蛋白、大豆分離蛋白、玉米醇溶蛋白為唯一蛋白源配制日糧以及無氮日糧和三種蛋白質按照一定比例（三種蛋白質比例為65∶25∶10）進行配比的復合蛋白質日糧，進行為期14 d的飼養試驗，結果顯示酪蛋白顯著提高大鼠盲腸中乳酸桿菌、雙歧桿菌及芽孢桿菌等有益菌的數量，復合蛋白日糧組和大豆分離蛋白組對益生菌的促進作用僅次于酪蛋白處理組；玉米醇溶蛋白組和無氮日糧組對腸道總細菌以及各種益生菌的促進作用最差。易消化酪蛋白組以及復合蛋白組能夠提高有益微生物的數量和比例，玉米醇溶蛋白組對有益菌的促進作用最差，可能與其極不平衡的氨基酸比例有關。通過提高腸道微生物有益菌群的數量從而提高了動物的生產性能，降低不良因素出現率。喬建國（2004）利用低蛋白日糧（12%），同時補加賴氨酸來探討對育肥豬生產性能和胴體組成的影響，飼養結果表明在肥育階段使用低蛋白補加賴氨酸的日糧對于豬的日增重、日采食量、飼料轉化率沒有產生不利影響；同時對于豬的胴體重、屠宰率、背膘厚和瘦肉率沒有顯著的影響（P＞0.05）。

2.2合理使用飼料添加劑

2.2.1添加酶制劑動物對于日糧中營養物質消化主要是化學性消化，當消化酶不足或者胃酸等分泌不足時可導致蛋白質等營養物質不能完全吸收，造成蛋白質進入后腸發酵產生一系列危害，添加外源性酶制劑有助于未消化的蛋白質進一步分解為短肽或者氨基酸，提高吸收效率。高玉紅和孫新勝等（2003）報道在早期斷奶仔豬飼料中添加不同水平的復合酶制劑，仔豬對干物質、粗蛋白質和粗脂肪的消化率明顯提高，腹瀉頻率、糞便總菌數、大腸桿菌數則表現出不同程度的降低，有益菌如乳酸桿菌明顯表現出上升趨勢。白燕（2015）通過在31日齡肉雞日糧中添加不同性質蛋白酶研究其對肉雞生產性能的影響，結果表明，單獨添加酸性蛋白酶可顯著改善肉仔雞平均日采食量（ADFI）和平均日增重（ADG）（P＜0.05），且酸性+中性蛋白酶及酸性+堿性蛋白酶組合的作用效果與單獨添加酸性蛋白酶無顯著差異（P＞0.05）。外源蛋白酶的添加與內源性蛋白酶相協同，對于日糧中較差蛋白質原料降解更加徹底，同時對因動物本身蛋白質酶分泌減少而導致蛋白質分解降低有著較好的補充效果。

2.2.2添加微生態制劑在飼喂動物的日糧中添加微生態制劑，有助于降低高蛋白質日糧產生危害的程度，主要因為微生態制劑的作用靶位點是腸道，靠生物奪氧、競爭抑制、產生多種酶及抑菌物質來維護腸道原有菌群的優勢地位，抑制有害菌的生長，從而維持腸道屏障作用的完整性，保證動物腸道的健康，同時分泌的酶會加速日糧中蛋白質的降解。

動物在剛出生0～7 d，飼喂益生菌，可使胃腸道迅速建立有益微生物優勢菌群，從而有效抑制病原微生物在腸道的黏附，抑制腸毒素的產生，微生物代謝產生的有機酸、活性物質可抑制有害菌的繁殖，預防因日糧變化（易消化的動物蛋白質變為植物性蛋白質）造成的不利影響。石寶明等（2000）報道了益生素對仔豬腸道菌群影響的研究結果，仔豬日糧中添加0.15%益生素能使0～4周齡的仔豬腹瀉率降低4.82%，使5～8周齡的仔豬腹瀉率降低4.90%。添加寡聚糖同樣有助于恢復因日糧中蛋白質含量過高而造成的胃腸道菌群不平衡。彭小蘭和郭冬生（2007）研究表明，與對照組相比，斷奶仔豬日糧添加0.4%果寡糖可顯著提高斷奶仔豬的日增重和飼料轉化率（P＜0.05），并且腹瀉率降低86.1%（P＜0.01）。

3　小結

在實際養殖生產中，高比例添加蛋白質原料并不能帶來最大的效益，反而因為蛋白質與能量比例不協調造成動物腹瀉、腸道菌群失調等一系列影響生產性能的問題。添加適宜蛋白質原料并合理添加合成氨基酸有助于降低負面影響，而進一步為降低生產成本而使用非優質蛋白質原料時，需要添加輔助蛋白質降解的酶制劑或者微生態制劑，確保動物正常生理需求。

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Domestic animals fed high protein diet caused intestinal flora imbalance，nutritional diarrhea，not only resulted in a decreased production performance，and intensify environmental pollution due to waste containg a large amount of nitrogen.Adjusting the protein content in the feed formulation and adding enzymes and probiotics could help to solve the problemmentioned.

high-protein diet；flora imbalance；nutritional diarrhea；control measure

S816.7

A

1004-3314（2016）09-0034-05

10.15906/j.cnki.cn11-2975/s.20160909