李美君,申童,李運虎
(湖南生物機電職業技術學院,長沙 410127)
2020年9 月,國務院辦公廳印發《關于促進畜牧業高質量發展的意見》(國辦發〔2020〕31號),明確提出“建立健全飼料原料營養價值數據庫,全面推廣飼料精準配方和精細加工技術”“調整優化飼料配方結構,促進玉米、豆粕減量替代”等要求。而加大低蛋白日糧研究與應用力度,不僅可以提高原料利用效率,降低豆粕用量,減少對大豆等蛋白質原料進口的依賴,降低飼養成本,還可以減少養豬生產中氮的排放,一舉多得。本試驗旨在研究低蛋白質氨基酸平衡日糧對生長豬血清生化指標和氮代謝的影響,為進一步開展低蛋白日糧的研究與應用、減少氮排放和提高蛋白質利用率提供理論依據。
試驗以玉米、豆粕為主要原料,應用標準回腸可消化氨基酸及凈能日糧。參照NRC(2012)中生長豬可消化氨基酸需要量平衡賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸等必需氨基酸,各組基礎日糧組成及營養水平見表1。

表1 基礎日糧組成及營養水平(干物質基礎)
試驗選取初始體重為(31.06±2.05)kg的健康杜×長×大三元雜交去勢公豬18頭,根據體重隨機分為A(對照組)、B、C 3組,每組6個重復,每個重復1頭豬,采用單因素試驗設計,對照組A日糧粗蛋白水平為18%,試驗組B、試驗組C日糧粗蛋白水平分別為16%和14%,并外源添加賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸達到氨基酸平衡。整個試驗期為38 d,其中預試期3 d,正式期35 d。
進豬前將豬舍徹底清掃消毒,并對試驗豬進行常規免疫驅蟲。試驗豬飼養在代謝籠內,每天上午08:00和下午14:00各飼喂1次,保持圈舍通風。自由采食與飲水。每日保持圈舍和飼槽的清潔衛生,及時清理剩料。做好試驗記錄,觀察豬的采食和精神狀態。
1.4.1 氮平衡指標
試驗最后5 d進行全收糞代謝試驗,糞尿收集參考楊詩興[1]的方法。在收集期內準確記錄每頭豬的采食量,收集糞便,并加入糞便重量10%的硫酸固氮及甲苯數滴防腐,于-20℃冰箱保存。收集尿液,并取總尿量10%的樣品裝入塑料瓶,加入10%硫酸固氮及甲苯數滴防腐,-20℃冰箱保存。代謝試驗結束后,將5 d的糞樣和尿樣以個體為單位分別混合。糞以鮮重的10%采用四分法取樣,并在65℃烘箱中烘干,室溫下回潮24 h,粉碎過40目篩,4℃保存,以備測糞氮。將5 d的尿液樣品混合取100 mL裝入塑料瓶中,-20℃保存,以備測尿氮。
采用凱氏定氮法測定飼料、糞樣、尿樣中氮含量,采用以下公式計算:
食入氮(g·d-1)=采食量×飼糧中蛋白質含量×6.25
總氮排放量(g·d-1)=糞氮+尿氮
沉積氮(g·d-1)=食入氮-糞氮-尿氮
氮沉積率(%)=沉積氮/食入氮×100%
氮表觀生物學價值(%)=[(食入氮-糞氮-尿氮)/(食入氮-糞氮)]×100%
1.4.2 血清生化指標
在試驗結束時,即第36天早晨對每頭豬進行空腹前腔靜脈采血,血樣室溫下靜置20 min后,以3 000 r·min-1離心15 min后分離血清,保存于-20℃冰箱待測。檢測指標包括尿素、白蛋白、總蛋白、球蛋白。尿素、白蛋白、總蛋白含量采用全自動生化分析儀測定,球蛋白的含量等于總蛋白與白蛋白之差。
試驗數據采用Excel 2007進行初步整理后,然后用SPSS 20.0軟件進行單因素方差分析,差異顯著時采用Duncan's法進行多重比較。所有結果用“平均值±標準差”表示,P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異極顯著。
試驗豬氮平衡指標的測定結果見表2。由表2可知,糞氮未受蛋白質水平降低的影響(P>0.05),而試驗組B、試驗組C尿氮及總氮排放量極顯著低于對照組A(P<0.01),其中尿氮分別較對照組A降低48.68%、55.71%,總氮排放量分別較對照組A降低了34.83%、42.08%;食入氮總量隨著蛋白質水平的降低而顯著降低(P<0.05),但各處理沉積氮、氮沉積率差異不顯著(P>0.05);試驗組B、試驗組C氮表觀生物學價值顯著高于對照組(P<0.05)。

表2 不同比例低蛋白氨基酸平衡日糧對生長豬氮平衡的影響
不同比例低蛋白氨基酸平衡日糧對生長豬血清生化指標的影響結果見表3。由表3可知,與對照組A相比,試驗組B和試驗組C血清尿素含量顯著下降(P<0.05)。各處理組血清總蛋白、白蛋白、球蛋白含量無顯著差異(P>0.05)。

表3 不同比例低蛋白氨基酸平衡日糧對生長豬血清生化指標的影響
S.Portejoie等[2]研究表明,50 kg生長豬日糧粗蛋白質水平由20%降至12%,尿氮排出減少64.9%,總氮的排出減少65.1%。W.Urynek等[3]研究發現,當育肥豬日糧粗蛋白水平由17.4%降到14.5%時,總氮排出減少31.5%而不影響氮的存留。于樹龍[4]將生長豬日糧粗蛋白水平由17%逐漸降低至16%、15%和14%,應用標準回腸可消化氨基酸及凈能體系平衡賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸等必需氨基酸配制日糧,結果表明,尿氮分別較粗蛋白水平17%組降低54.88%、41.71%和45.61%,總氮降低了28.08%、33.84%和25.38%。低蛋白日糧組氮表觀生物學價值顯著高于粗蛋白17%組。曾燕霞等[5]的試驗結果表明,當日糧粗蛋白水平從14.80%下降到13.86%和12.86%時,總氮排放量由27.3%下降至24.2%和21.3%,尿氮排出量由19.3%下降至17.1%和15.2%。本研究進一步證實:日糧蛋白質水平由18%逐漸降低至16%和14%時,總氮排放可降低34.83%~42.08%,可以看出總氮排出量的降低主要是由于尿氮排出量顯著低于對照組引起的。因此,將日糧粗蛋白水平適度降低并補充相應合成氨基酸不僅有利于生長豬氮代謝平衡,而且還可以顯著降低糞污氮排放過量對環境造成的污染。
血清總蛋白由白蛋白和球蛋白組成,其主要功能是保持體內蛋白質動態平衡,在一定程度上能有效地反映機體蛋白質合成水平以及機體營養狀況,血清球蛋白反映了動物的免疫水平及生理狀況。本研究表明,隨著日糧粗蛋白水平的逐漸降低,血清總蛋白、白蛋白和球蛋白含量無顯著差異,表明適當降低日糧蛋白水平并補充相應氨基酸基本能保證生長豬蛋白質合成代謝正常不受影響。此結果與曾燕霞等[5]、趙玉梅[6]研究結果一致;血清尿素是動物體內蛋白質代謝的終產物,是由腸道降解氨基酸產生的氨通過肝門靜脈經循環進入肝臟后形成的。因此尿素含量在一定程度上能反映動物對蛋白質和氨基酸的利用情況。血清尿素濃度升高表明機體內的蛋白質分解代謝加強,反之則說明蛋白質合成增加[7]。大量研究表明,飼喂低蛋白氨基酸平衡日糧能顯著降低尿素濃度,提高氨基酸與蛋白質利用率[8-10]。本研究中,試驗組B和試驗組C尿素含量顯著低于對照組A,這表明降低蛋白水平補充晶體氨基酸能使日糧更接近于生長豬機體合成蛋白質所需的氨基酸比例。日糧中的蛋白質較少地被轉化為尿素而損失,氮利用率更高。
在本試驗條件下,生長豬日糧粗蛋白水平降低至14%并補充相應合成氨基酸,不僅不會影響生長豬的健康狀況,還可以改善機體氮代謝,并極顯著降低總氮的排放,有利于降低養豬業對環境造成的污染。