補充氨基酸之豬低蛋白質飼糧研究進展

王偉明，張立泰，何 健

（1.四川鐵騎力士集團馮光德實驗室，四川 綿陽 621006；2.西南科技大學生命科學與工程學院，綿陽 621010）

豬低蛋白質飼糧是指將飼糧粗蛋白質水平降低2～4個百分點，同時滿足豬生長所需飼糧中氨基酸水平，并且不降低豬生長性能的飼糧。從動物營養學角度來看，蛋白質營養實際上是氨基酸營養。在正常的飼養管理下，適當降低飼糧粗蛋白質水平，并通過添加合成氨基酸滿足豬的氨基酸需要，能夠保證豬的最佳生長性能。早在20世紀70年代，豬營養學家就已經開始了對豬低蛋白質飼糧的研究。生產中使用低蛋白質飼糧，可以在保持豬生長性能的前提下避免蛋白質原料的浪費，降低氮的排放量。低蛋白質飼糧在蛋白質原料緊缺、社會對養殖業造成的環境污染關注程度日益增加的背景下，逐漸顯現出巨大的經濟、社會和環保價值。

1 補充氨基酸降低飼糧蛋白質水平對保育豬生長性能的影響

由于早期斷奶技術的應用以及仔豬消化系統和免疫系統發育不完整、酶與胃酸的分泌不足以及腸道微生物區系的尚未建立，仔豬容易出現消化不良、腹瀉、抵抗力弱等現象，而應用低蛋白質飼糧可以緩解上述問題，主要表現在提高日增重、降低仔豬腹瀉率方面。

從表1可以看出，采用玉米豆粕型飼糧飼喂體重10 kg左右三元雜種保育豬，粗蛋白質水平保持在18%比較合理，較NRC（1998）降低3個百分點，可以獲得較為理想的日增重、料重比。辛小召等（2014）[1]研究結果表明，飼糧蛋白質水平從21.5%降低至18.5%，保育豬日增重增加41.9%、日采食量增加24.0%，料重比降低10.56%。陳石橋等（2011）[2]研究了10 kg左右的保育豬飼糧蛋白質水平降低至18.3%時，試驗豬料重比改善10%。任繼民（2011）[3]對斷奶仔豬研究發現，低蛋白質平衡飼糧能極顯著提高仔豬的日增重（P＜0.01），降低料重比，極顯著提高粗蛋白質表觀消化率、降低仔豬腹瀉數（P＜0.01）。Yue等（2008）[4]研究表明，添加合成氨基酸將仔豬飼糧粗蛋白質水平從23.1%降至18.9%時，仔豬的生長性能差異不顯著。黃健等（2014）[5]研究了添加合成氨基酸，降低飼糧蛋白質水平3～5個百分點對仔豬生長性能和血液指標的影響。結果表明，組間采食量差異不顯著（P＞0.05），仔豬飼糧粗蛋白質水平降低3個百分點時，每天蛋白質攝入量將減少18.21%，對仔豬生長性能沒有顯著影響；但是顯著降低仔豬血漿尿素氮含量（P＜0.05）。

保育期飼糧粗蛋白質水平較NRC（1998）下降3個百分點，添加必需氨基酸，滿足氨基酸需要，可有效改善保育豬生長性能、減少尿素氮排放。竇勇等（2014）[6]研究了粗蛋白質含量分別為19%、18%、17%、16%、15%的不同水平對仔豬生長性能、營養物質表觀消化率及糞尿氮排放量的影響，試驗結果表明，降低3個百分點的16%粗蛋白質組日增體質量顯著提高22.4%，料重比顯著降低7.30%，粗蛋白質的表觀消化率極顯著提高12.99%，糞尿氮排放量極顯著降低38.86%。辛小召等（2014）[1]研究了粗蛋白質水平降低至17.5%的低蛋白質飼糧能顯著降低斷奶仔豬腹瀉率、血清尿素氮和谷丙轉氨酶、堿性磷酸酶活性、血清膽固醇，顯著提高血清IgA、IgG的濃度（P＜0.05）。董志巖等（2009）[7]、彭燮（2016）[8]、馮鶴等（2011）[9]研究試驗也得到了相似結果。

Pinchasov等（1990）[10]指出，以添加合成氨基酸形式降低飼糧粗蛋白質水平是有一定限度的，飼糧完整蛋白質的某些特殊生理作用是合成氨基酸無法替代的。Jensen（1991）[11]認為蛋白質的營養作用并非僅僅提供氨基酸，動物需要一定量的完整蛋白質才能達到最佳的生長效率。因此，過度降低飼糧粗蛋白質水平可能對保育豬生長性能、免疫功能造成一定的不良影響。黃健等（2014）[5]研究發現粗蛋白質水平降低達4個百分點以上時，豬血漿總蛋白和白蛋白水平顯著降低（P＜0.05）。彭燮（2016）[8]研究發現，將保育豬飼糧蛋白質水平降低至13.9%時，滿足必需氨基酸的前提下再額外補充非必需氨基酸，仔豬生長性能、氮代謝和免疫功能仍會受到影響。但是采用完整蛋白（酪蛋白）部分替代13.2%粗蛋白質飼糧中合成氨基酸時，能部分改善仔豬氮代謝和免疫功能，說明完整蛋白在極低蛋白質飼糧中的重要作用。Deng等（2009）[12]研究發現飼糧中蛋白質水平更降低4～8個百分點顯著降低日增重和飼料轉化率，對仔豬的采食量無顯著性的影響。研究認為，過度降低飼糧蛋白質水平降低了動物體內蛋白質的合成，而補充合成氨基酸不能緩解這種效應。

表1 補充氨基酸降低飼糧粗蛋白質水平對保育豬生長性能的影響

尹慧紅等（2008）[19]探討低蛋白質不同凈能水平（10.54、10.28、9.96、9.63、9.45 MJ/kg） 飼糧對 22 kg生長豬生長性能和養分消化率的影響。結果表明，飼糧蛋白質降低4個百分點，不同凈能處理間的采食量和飼料轉化率沒有顯著差異（P＞0.05），日增重隨凈能的下降呈線性增加，以9.45 MJ/kg組最高（P＜0.05）；養分消化率中，除鈣的消化率外，其余養分的消化率均隨凈能水平的增加而線性下降（P＜0.05）。降低凈能水平后，血清賴氨酸含量線性增加（P=0.03），對其余氨基酸影響差異不顯著（P＞0.05）；對血清尿素氮含量的影響不顯著（P＞0.05）。由此可得出，低蛋白質飼糧中凈能水平的降低并不影響生長豬的生長性能和養分消化率。

周華等（2015）[20]綜述了玉米-豆粕型低蛋白質飼糧對仔豬腸道健康影響的研究，通過減少豆粕用量配制低蛋白質飼糧，可以有效節約蛋白質飼料資源，減輕豆粕中大豆抗原蛋白引起對仔豬的超敏反應，降低未消化蛋白質進入仔豬后腸的量，減少后腸微生物發酵與增殖的底物數量，減少有害腐敗微生物的大量繁殖，減少氨和多胺等有害物質的產生，減輕對腸道結構與功能的損傷，從而降低仔豬腹瀉，保護腸道健康。Opapeju等（2008）[21]的研究表明，飼喂低蛋白質飼糧雖顯著降低仔豬回腸隱窩深度，但小腸重量卻顯著低于飼喂高蛋白質飼糧。尹慧紅等（2008）[19]指出低蛋白質飼糧的小肽水平比傳統高蛋白質飼糧低，限制了機體蛋白質的沉積速度。另外，低蛋白質飼糧下氨基酸平衡模型有待優化，正常飼糧蛋白質的氨基酸模型不能簡單應用到低蛋白質飼糧中。

綜上所述，通過添加合成氨基酸以滿足必需氨基酸需要，可以適度降低仔豬保育期飼糧蛋白質水平3～4個百分點，而不影響保育豬生長性能。對于保育前期，可有效改善料重比、減少腹瀉發生率、降低仔豬血漿尿素氮、改善血液生化指標的效果。

2 補充氨基酸降低飼糧蛋白質水平對生長豬肥育豬生長性能的影響

近年來研究發現，應用低蛋白質飼糧對生長肥育豬生長性能和胴體品質的影響較小，但通過較低蛋白質飼料的應用，能夠獲得較高飼料報酬。

張桂杰等（2012）[14]選取17 kg杜長大三元雜種去勢公豬進行不同蛋白質水平試驗，結果發現，與正常蛋白質飼糧（粗蛋白質水平為18%）相比，低蛋白質平衡氨基酸飼糧（粗蛋白質水平為14%）對生長豬的生長性能、胴體品質和肌肉品質均無顯著影響（P＞0.05），但能極顯著提高生長豬背最長肌的亮度值（P＜0.01），顯著提高黃度值（P＜0.05），對小腸各腸段的絨毛形態無顯著影響（P＞0.05）。

楊強等（2008）[22]通過下調粗蛋白質水平4個百分點，并補充賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸等，研究低蛋白質飼糧中不同能量水平對肥育豬生長性能、胴體性狀的影響，結果表明，低蛋白質組的生長性能、胴體性狀和血清氨基酸（精氨酸除外）及尿素氮無顯著影響（P＞0.05），而隨著能量水平的降低，日增重升高，料重比降低，對采食量無顯著影響（P＞0.05），無脂瘦肉率顯著提高（P＜0.05），而脂肪率顯著下降（P＜0.05）。

朱建平等（2016）[23]探討低蛋白質飼糧對肥育豬生長性能和血清指標的影響，在滿足氨基酸需要量的條件下，飼糧粗蛋白質水平降低2.9個百分點，對肥育后期豬生長性能無顯著影響（P＞0.05）；且低蛋白質飼糧降低了配方成本，提高了肥育豬增重，提高豬場經濟效益；同時顯著提高血液中游離氨基酸含量，顯著降低血清谷草轉氨酶活性（P＜0.05）。

Galloa等（2014）[24]研究低蛋白質飼糧與傳統飼糧對豬生長性能的影響，結果表明，4組（高蛋白質水平、傳統飼糧、中等蛋白質和低蛋白質飼糧組）豬的生長性能并無顯著差異（P＞0.05），而低蛋白質飼糧組的飼料報酬更高。

劉影等（2016）[25]研究表明，飼糧蛋白質水平在NRC（1998）推薦標準上降低2～4個百分點，保持必需氨基酸水平及比例在正常范圍內時，無論是生長豬還是肥育豬，均不影響其生長性能的發揮。

黃健等（2017）[26]發現，低蛋白質氨基酸平衡飼糧在蛋白質適度情況下對生長豬采食量、排糞量、糞蛋白量影響不明顯；蛋白質降低4個百分點以上時顯著降低蛋白質消化率；飼糧氮利用率隨蛋白質水平降低而升高；有減少豬糞便中臭味物質（如吲哚、氨氣等）含量，改善豬舍環境的作用。低蛋白質氨基酸平衡飼糧的減排作用主要是通過蛋白質攝取和排出減少，而且主要是通過減少尿量和尿氮的方式實現的。

馬文峰（2011）[27]研究了 30～60 kg、60～110 kg 生長肥育豬配制玉米-小麥-豆粕低蛋白質飼糧時，粗蛋白質水平降低4個百分點，在滿足合成賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸需要的條件下，色氨酸、異亮氨酸與纈氨酸可能具有同等重要性。添加色氨酸或異亮氨酸均能顯著改善生長性能，同時添加色氨酸與纈氨酸獲得最優的生長性能（P＜0.05），纈氨酸能顯著提高粗蛋白質消化率、降低血清尿素氮水平；在提高生長豬的免疫方面，纈氨酸效果優于異亮氨酸。

陳芳等（2014）[28]選用20 kg左右的三元雜種仔豬分別飼喂粗蛋白質含量18.33%和16.25%的飼糧，在降低飼糧粗蛋白質水平，補充合成氨基酸，可提高豬的生長性能和飼料轉化效率，日增重高于對照組，但差異不顯著（P＞0.05），低蛋白質飼糧腹瀉率顯著低于對照組（P＜0.05）。采用低蛋白質飼糧，蛋白質水平比NRC飼養標準降低2.5個百分點，同時補充賴氨酸0.25%、0.01%蘇氨酸和0.04%蛋氨酸，可以保證氨基酸的均衡供給。通過飼養試驗表明，低蛋白質組更能充分利用飼料中的氮源，降低腹瀉發生率，不影響正常生長性能。此試驗為在實際生產中應用低蛋白質飼糧，提高飼糧中氮元素的利用率，減少氮排放提供理論依據。

彭闖（2016）[29]按照美國 NRC（1998）的標準配制，在對照組飼糧蛋白質為18.0%基礎上粗蛋白質濃度分別減少至16.5%和15.5%，并相應補充賴氨酸、蘇氨酸和蛋氨酸。結果表明，與對照組相比，雖然兩個試驗組的平均日增重分別下降了0.97%和1.73%，但差異不顯著（P＞0.05）；試驗組的飼料轉化率提高，與對照組相比，料重比分別降低了11.32%和 11.72%，但差異不顯著（P＞0.05）；試驗豬只的血清尿素氮濃度分別降低6.14%和25.24%，差異顯著（P＜0.05）。由此結果說明，粗蛋白質含量15.5%的低蛋白質飼糧組更能充分利用飼料中的氮源，保證豬只的正常生長性能的發揮。

譚本宏等（2010）[30]試驗研究了在 NRC（1998）推薦的飼糧粗蛋白質水平上降低3.1個百分點的低蛋白質飼糧對肥育豬生長性能和養分消化率的影響。試驗結果表明，低蛋白質飼糧組日增重比對照組增加了 85 g，提高幅度為 10.9%（P＜0.01）；料重比比對照組降低了12.1%（P＜0.01）；單位增重成本比對照組節約了 1.09 元/kg（P＜0.01）；蛋氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、色氨酸和粗脂肪、粗蛋白質的消化率顯著高于對照組（P＜0.01）；血清尿素氮含量極顯著低于對照組（P＜0.01）。從各指標的趨勢上看，試驗組的生長性能、養分消化率和經濟效益均優于對照組。

呼紅梅等（2007）[31]研究低蛋白質飼糧對點瘦肉型豬生長性能和肉品質的影響，結果表明，飼糧賴氨酸含量≥0.9%時，降低粗蛋白質2個百分點，不影響豬的生長性能、屠宰性能和肉品質；而當飼糧賴氨酸含量＜0.9%時，飼糧蛋白質含量降低，則顯著降低豬的生長性能和屠宰性能，對肉品質無顯著影響，但肉色評分有所降低。

陳佳（2016）[32]研究發現14%蛋白質水平飼糧對杜約八豬肥育期的日增重達到512 g、料重比3.53、屠宰率69.19%、瘦肉率62.76%，顯著優于12%、16%蛋白質組。14%蛋白質組豬肉肌內脂肪含量最優，肌纖維較細，肉質相對較細嫩多汁。

楊小婷（2013）[33]研究了不同粗蛋白質水平飼糧對圩豬生長性能、肉質和血清生化指標的影響，試驗結果表明，在飼糧消化能水平為12.77 MJ/kg時，圩豬生長期和肥育期兩階段適宜的飼糧粗蛋白質水平以14%為宜。

靳建虎等（2017）[34]探討了肥育豬飼糧粗蛋白質水平降低3～4個百分點對肥育豬生長性能、胴體品質及投入產出比的影響，結果表明，生長肥育豬階段飼糧中粗蛋白質水平降低4個百分點，豬生長性能有所下降，背膘明顯增厚，投入產出比沒有明顯優勢；飼糧中蛋白質水平降低3個百分點，豬生長性能也明顯降低。說明飼糧中粗蛋白質水平降低3～4個百分點會影響豬的生長性能，投入產出比不能得到改善。因此，建議使用低蛋白質水平飼糧時粗蛋白質水平降低的幅度不可過高。

Bunger等（2015）[35]研究了幾種不同蛋白質飼糧對肥育豬的生長性能、氮排放的影響。結果表明，在整個肥育階段，飼糧中蛋白質降低2個百分點，并平衡5種必需氨基酸，豬的日增重及采食量無顯著變化，氮排放量降低17%，但料重比增加；而飼糧中蛋白質水平降低2～4個百分點，不補充氨基酸，豬的氮排放量降低19%，但日增重顯著降低，料重比顯著增加。因此，在整個肥育階段，飼喂平衡必須氨基酸的低蛋白質雖能保證豬的生長速度，但降低了飼料轉化效率。

Morales等（2015）[36]研究了低蛋白質飼糧對肥育豬生長性能的的影響，結果表明飼糧中蛋白質水平降低2個百分點，同時補充氨基酸對20～40 kg肥育豬的增重、日采食量和料重比無顯著性的影響。同時研究發現，補充的合成氨基酸有利于空腸內氨基酸的吸收，增加了氨基酸轉運載體的含量。同時，降低了肝臟的重量，提高了采食3 h后血清中賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸的含量。

Schiavon等（2015）[37]研究發現將 89～160 kg肥育豬飼糧中蛋白質水平降低2.8～2.9個百分點，并補充賴氨酸、蘇氨酸和色氨酸維持氨基酸比例平衡，對日增重、日采食量無顯著性的影響，但飼料利用率降低了5.2%，可能由于補充的氨基酸種類和含量較少。另外，低蛋白質飼糧增加了背膘厚度和肌內脂肪的含量。

Pires等（2016）[38]將飼糧蛋白質水平降低3個百分點，不補充必需氨基酸，結果表明豬的日增重和料重比均出現降低。Madeira等（2013）[39]研究發現飼糧中的蛋白質降低4.4個百分點，僅補充賴氨酸的含量，顯著增加了豬的采食量，但降低了飼料轉化效率。因此，單獨補充一種氨基酸可能不能夠滿足豬對飼糧蛋白質的需要。

Saraiva等（2014）[40]研究發現在 60～120 kg階段，飼糧中蛋白質水平降低3.5～4.4個百分點，對飼料利用效率無顯著性的影響，研究認為降低飼糧中的蛋白質水平可以減少過量氨基酸的脫氨及尿素的轉化和排放，從而降低熱量的產生，提高代謝能的利用率，增加可利用的凈能，減少熱應激

He等（2016）[41]研究發現在30～60 kg和 60～100 kg階段，肥育豬糧中蛋白質水平降低3～6個百分點，同時補充4種必需氨基酸，豬日增重和飼料轉化率均下降，可能由于補充的氨基酸不能滿足生長需要。研究認為，降低飼糧中的蛋白質提高了蛋白質和氨基酸的消化率，可能是小腸內蛋白質的降解和吸收增強，合成氨基酸可以完全被腸道吸收，而蛋白質中的氨基酸不一定能夠全部被消化酶所降解和吸收。蛋白質水平降低3個單位，可以通過補充合成氨基酸的方式保證生長性能不受影響。另外發現參與蛋白質消化的胰蛋白酶、α-淀粉酶2A、胰凝乳蛋白酶B、空腸二肽酶Ⅱ型和Ⅲ型含量在蛋白質降低6個單位時出現顯著下降，而降低3個單位蛋白質，酶含量與對照接近或降低不顯著。

降低飼糧中的蛋白質水平可有效的減少腸道內蛋白質的發酵，未消化的蛋白質和內源性的蛋白質經發酵后進入大腸內，并產生有毒性的代謝產物，破壞腸上皮的完整性，導致腸道功能紊亂，如腹瀉的發生（Htoo，2007）[13]。研究認為，斷奶仔豬飼喂低蛋白質的飼糧有助于降低小腸內氮的含量和蛋白質發酵，減少腹瀉的發生（Htoo等，2007；Wellock 等，2008）[13，42]。Heo等（2010）[43]發現相對于高蛋白質飼糧，低蛋白質飼糧增加回腸末端氮的流動性，使大量的氮可以被腸道后端微生物利用。另外，研究認為，教槽料中的蛋白質降低200 g/kg，同時平衡氨基酸水平，對生長性能無顯著性的影響，并可降低盲腸內有害微生物的代謝。產腸毒素的大腸桿菌被為是引起腹瀉的主要原因，Heo（2009）[44]發現低蛋白質可有效降低感染產毒素大腸桿菌引起的腹瀉，減少了腸道遠端的蛋白質發酵。

尿中尿素的濃度很大程度上由飼糧中的蛋白質水平來決定，因此降低飼糧中蛋白質的含量可以降低尿素的含量。實際生產中，飼糧中的蛋白質水平通常是超過豬的需要量，使飼糧中的蛋白質不能夠全部被利用。研究證實，飼糧中的蛋白質水平降低3～4個百分點對豬的生長性能無不良影響。飼糧中的某些蛋白質是不能被消化的，如玉米豆粕飼糧中約25%的蛋白質不能被利用的，原因可能是氨基酸的不平衡導致的。這部分未能消化的蛋白質會轉化成氮，通過尿中尿素的形式排除體外。因此，平衡氨基酸與蛋白質之間的比例，使其更接近豬的需要量，可以有助于降低氮的排放。Moehn等（1995）[45]發現飼糧中蛋白質水平降低200 g/kg，同時補充氨基酸，氮的排放量降低35%。Canh等（1998）[46]發現飼糧中蛋白質水平每降低10 g/kg，氨氣排放量降低10%～12%。降低飼糧中的蛋白質水平并補充氨基酸有助于降低糞便中致臭物的濃度。Leek等（2007）[47]研究蛋白質水平（160、190和210 g/kg）與臭氣釋放間的關系，隨著蛋白質水平的降低，臭氣釋放的濃度下降。表2給出飼糧粗蛋白質降低水平對生長肥育豬生長性能的影響。

表2 補充氨基酸降低飼糧粗蛋白質水平對生長肥育豬生長性能的影響

3 低蛋白質飼糧應用的基礎條件

我國氨基酸工業化生產取得的快速發展，尤其是賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸等必需氨基酸國產化生產，大幅度降低氨基酸市場價格，推動了低蛋白質飼糧的研究和應用。

動物對蛋白質的需要，實質上是對氨基酸的需要，但是飼糧保持適宜蛋白質水平是十分必要。降低飼糧蛋白質水平并補充一些人工合成氨基酸滿足動物對限制性氨基酸需要，可明顯減少必需氨基酸的浪費。Fuller等（1990）[51]將理想蛋白質定義為每一種必需氨基酸和非必需氨基酸的總量都具同等限制性的飼糧蛋白質。彭燮（2016）[8]研究發現將保育豬飼糧蛋白質水平降低至13.2%時，必需氨基酸滿足的前提下再額外補充非必需氨基酸，仔豬生長性能、氮代謝和免疫功能仍會受到影響。但是采用完整蛋白（酪蛋白）部分替代13.2%粗蛋白質飼糧中合成氨基酸時，能部分改善仔豬氮代謝和免疫功能，說明完整蛋白在極低蛋白質飼糧中有著氨基酸無法替代的重要作用。

相同營養水平、不同結構類型的低蛋白質飼糧表現出的生長肥育豬生長性能略有差異。從表1、表2可以看出，目前有關低蛋白質飼糧研究多基于玉米-豆粕型飼糧，而其他類型飼糧的研究相對較少。黃健等（2015）[49]研究了豆粕型飼糧和雜粕型飼糧對50 kg左右生長豬生長性能、養分消化率、血液指標和豬舍氨氣的影響，試驗結果表明，在50～80 kg階段標準豆粕和8%雜粕飼糧粗蛋白質水平分別降低3個百分點，雜粕型飼糧組的日增重、日采食量均低于豆粕型飼糧組；豆粕型型幾種必需氨基酸表觀消化率均沒有影響，雜粕型飼糧所有氨基酸表觀消化率都顯著降低（P＜0.05），但是兩組低蛋白質飼糧均顯著降低血漿尿素氮水平和豬舍有害氣體氨氣濃度（P＜0.05）。

總結近10年來的研究文獻，發現在NRC（1998）基礎上降低飼糧蛋白質1～3個百分點，對保育豬還是生長肥育豬的生長性能均不會產生顯著影響，卻能改善飼料轉化效率、減少血液尿素氮含量。降低幅度超過4個百分點可能對保育豬、生長肥育豬的生長性能產生不良影響。同時，在應用低蛋白質飼糧配制技術時，應關注以下幾個問題。

（1）飼糧能量水平。有學者認為，采用凈能體系配制飼糧有助于降低飼糧蛋白質水平。

（2）飼糧結構類型。現有研究成果多基于玉米豆粕型飼糧，其他類型飼糧結構的研究偏少，或者幾乎沒有。

（3）理想氨基酸模型及必需氨基酸需要量。隨著科技發展和持續不斷品種選育，地方品種、內三元、外三元豬種的必需氨基酸需要量存在較大差異。