低蛋白質(zhì)氨基酸平衡飼糧對生長肥育豬生長性能和腸道菌群的影響

林國徐 福建省莆田市優(yōu)利可農(nóng)牧發(fā)展有限公司 福建 莆田 351115

近幾年，規(guī)模化生豬養(yǎng)殖的快速發(fā)展引發(fā)豬場環(huán)保壓力日益擴大，加上非洲豬瘟疫情及蛋白質(zhì)飼料原料緊缺且價格高昂等問題一直困擾著養(yǎng)豬生產(chǎn)，嚴重影響生豬產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。如何有效降低養(yǎng)殖成本、減少糞污排放量已成為養(yǎng)豬生產(chǎn)和營養(yǎng)研究的熱點技術(shù)。越來越多的研究表明，低蛋白質(zhì)氨基酸平衡飼糧可顯著降低飼料中豆粕用量，提高氮的利用率，減少糞氮、尿氮的排泄量，且不影響豬的生長性能[1-2]，是緩解上述問題的有效技術(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，低蛋白質(zhì)氨基酸平衡飼糧還能優(yōu)化腸道菌群結(jié)構(gòu)和增加腸道免疫功能，提高腸道菌群多樣性和豐富度[3-4]，然而，由于諸多因素的影響，低蛋白質(zhì)飼糧在實際配制中常常遇到氨基酸平衡性失調(diào)等問題，并影響豬只的生長性能，也因此導(dǎo)致低蛋白質(zhì)飼糧在養(yǎng)豬生產(chǎn)中未能得到廣泛應(yīng)用。為此，本試驗旨在田間商業(yè)化生產(chǎn)條件下，研究低蛋白質(zhì)氨基酸平衡飼糧對生長肥育豬全程生長性能和腸道菌群的影響，為低蛋白質(zhì)飼糧的應(yīng)用提供技術(shù)支持。

1 村料與方法

1.1 試驗動物的選擇、分組和管理 對比飼養(yǎng)試驗在福建省莆田市優(yōu)利可農(nóng)牧發(fā)展有限公司進行。試驗選擇平均初始體重為（20.57±1.83）kg的杜長大三元雜交豬240頭，根據(jù)體重和公母比例相似原則將試驗豬分為試驗組和對照組，每個組8個重復(fù)（欄），每個重復(fù)15頭豬。預(yù)試期6 d，試驗期146 d。預(yù)飼期間開展相關(guān)保健工作。豬舍為南北敞開的雙列式結(jié)構(gòu)，水泥地面，每個豬欄面積約20 m2。試驗期間每天投料2次，豬只自由采食粉料和飲水。

1.2 試驗飼糧 對照組飼糧參照美國NRC（2012）[5]豬飼養(yǎng)標準和當前福建省規(guī)模養(yǎng)豬常用的飼糧營養(yǎng)水平進行適當調(diào)整，試驗組為低蛋白飼糧組，低蛋白飼糧組賴氨酸（Lys）含量與對照組相一致，并按相應(yīng)的氨基酸平衡比例（20～50 kg階段：賴氨酸（Lys）:蛋氨 酸（Met）:蘇 氨 酸（Thr）:色 氨 酸（Trp）=100:60:65:20，50～80 kg階 段：Lys:Met:Thr:Trp=100:58:66:20，80～120 kg階 段：Lys:Met:Thr:Trp=100:58:67:20）來補充合成的Lys、Met、Thr和Trp，2個組除飼糧粗蛋白質(zhì)（CP）和部分氨基酸含量不同外，其他營養(yǎng)素含量均相同，均能滿足豬的營養(yǎng)需要，飼糧配方和營養(yǎng)水平見表1。

表1 飼糧組成及營養(yǎng)水平

1.3 測定指標與測定方法

1.3.1 生產(chǎn)性能指標 試驗開始和結(jié)束時豬只空腹16 h（只給飲水）后逐頭稱重。試驗結(jié)束時統(tǒng)計每個重復(fù)（欄）的耗料量，分別計算平均日增重（ADG）和料重比（F/G）。

1.3.2 樣品采集 飼料樣品采集：試驗飼料加工配制時，分別從試驗組和對照組的每個包裝袋中各取150 g飼料，混勻后按照四分法收集飼料樣品，冷藏保存待測。每種試驗料分別取2個樣品，表1中飼糧粗蛋白（CP）含量為2個樣品測定值的平均值。

糞樣采集：每個重復(fù)在3個階段試驗結(jié)束之前連續(xù)3 d于早晨飼喂前采用直腸收集法采集無污染糞樣少量于5 mL凍存管中，放入液氮罐中迅速冷凍，之后轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱保存待測。

1.3.3 糞樣微生物組成 將3 d的糞樣混合后進行菌群測定。糞樣總DNA采用Omege公司的DNA提取試劑盒（Omege D40-15）操作說明進行提取，用核酸濃度測定儀（ND-1000）檢測其濃度，采用0.8%瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA完整性，總細菌DNA分別與不同濃度大腸桿菌、乳酸桿菌標準質(zhì)粒進行定量PCR檢測，將標準質(zhì)粒濃度和Ct值進行回歸分析，制定標準曲線，計算出目標菌屬DNA拷貝數(shù)，結(jié)果用每克糞樣中細菌拷貝數(shù)的常用對數(shù)表示（lg拷貝數(shù)/g）。

1.3.4 統(tǒng)計分析 所有數(shù)據(jù)先用Excel軟件進行統(tǒng)計處理，用SPSS26.0統(tǒng)計軟件進行方差分析，用Duncan氏法對數(shù)據(jù)進行多重差異顯著性比較，試驗結(jié)果采用平均值±標準差表示，P＜0.05表示差異顯著、P＞0.05表示差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 低蛋白飼糧對生長肥育豬生長性能的影響由表2可知，20～50 kg階段試驗組生長肥育豬增重比對照組提高5.83%，差異顯著（P＜0.05）；50～80 kg階段試驗組增重比對照組提高1.81%，差異不顯著（P＞0.05）；80～120 kg階段試驗組增重比對照組提高2.28%，差異不顯著（P＞0.05）。3個階段試驗組與對照組間料重比差異均不顯著（P＞0.05）。試驗結(jié)果說明降低飼糧蛋白水平、平衡重要必需氨基酸可提高20～50 kg階段生長豬的增重性能。

2.2 低蛋白飼糧對生長肥育豬糞樣菌群的影響由表3可知，20～50 kg階段試驗組生長肥育豬的糞樣大腸桿菌菌落數(shù)比對照組降低5.76%、乳酸桿菌菌落數(shù)提高5.96%，差異均顯著（P＜0.05）；50～80 kg階段試驗組的糞樣大腸桿菌菌落數(shù)比對照組降低5.68%、乳酸桿菌菌落數(shù)提高6.14%，差異均顯著（P＜0.05）；80～120 kg階段試驗組的糞樣大腸桿菌菌落數(shù)比對照組降低6.08%、乳酸桿菌菌落數(shù)提高6.80%，差異均顯著（P＜0.05）。說明降低飼糧蛋白水平、平衡重要必需氨基酸可降低生長肥育豬腸道有害菌大腸桿菌的數(shù)量，增加有益菌乳酸桿菌的數(shù)量。

表3 低蛋白飼糧對生長肥育豬糞樣菌群的影響

2.3 低蛋白飼糧對生長肥育豬經(jīng)濟效益的影響核算數(shù)據(jù)來源：1）飼料價格見表1；2）三個階段頭均增重和頭均耗量見表2，可計算出試驗期頭均總增重和頭均總耗料量；3）生豬市場價格按13元/kg計算。由表4可知，試驗組豬的頭均增重比對照組增加3.24 kg，相應(yīng)增加收益42.12元，試驗組豬的頭均飼料成本比對照組減少18.50元，兩項合計試驗組豬的頭均收益比對照組增加60.62元。

表2 低蛋白飼糧對生長肥育豬生長性能的影響

表4 低蛋白飼糧對生長肥育豬經(jīng)濟效益的影響

3 討 論

3.1 低蛋白飼糧對生長肥育豬生長性能和經(jīng)濟效益的影響 研究表明，將生長肥育豬按飼養(yǎng)標準推薦的飼糧蛋白質(zhì)水平降低2～3個百分點，采用理想氨基酸平衡模式，通過補充必需氨基酸Lys、Met、Thr和Trp滿足豬的營養(yǎng)需要，不影響生長肥育豬的生長性能[6-7]，而當飼糧蛋白質(zhì)水平降低幅度超過3～4個百分點，則可能影響豬的生長性能[8]。本試驗結(jié)果表明，將20～50 kg階段和50～80 kg階段生長豬飼糧蛋白質(zhì)水平降低2個百分點，80～120 kg階段肥育豬飼糧蛋白質(zhì)水平降低2.5個百分點，能顯著提高20～50 kg階段生長豬的平均日增重，對50～80 kg階段生長豬和80～120 kg階段肥育豬的平均日增重?zé)o影響，對全程3個階段的料重比無影響，這與相關(guān)報道結(jié)果基本一致。依據(jù)試驗期間豬只增重、飼料原料市場價格和生豬市場價格進行核算，明顯降低耗料成本，提高增重收益，試驗組的整體經(jīng)濟效益明顯提升，可見，生長肥育豬低蛋白質(zhì)飼糧值得在生產(chǎn)中進一步推廣應(yīng)用。

3.2 低蛋白飼糧對生長肥育豬糞樣菌群的影響腸道菌群的組成和數(shù)量對豬的消化代謝和免疫功能產(chǎn)生重要的作用[9]，而飼糧因素對腸道菌群組成產(chǎn)生影響的比重超過57%[10]。王晶等[6]的研究表明，生長肥育豬飼喂低蛋白質(zhì)水平飼糧能增多腸道菌群中蛋白質(zhì)和氨基酸降解菌和產(chǎn)丁酸菌等有益菌的數(shù)量，降低有害菌屬的數(shù)量，認為低蛋白飼糧可明顯改善生長肥育豬腸道菌群結(jié)構(gòu)。Bhandari等[11]的研究也證實，低蛋白質(zhì)飼糧能夠顯著降低斷乳仔豬腸道和糞便中大腸桿菌等的數(shù)量。本試驗結(jié)果表明，生長肥育豬飼喂低蛋白質(zhì)飼糧，全程3個階段均顯著降低大腸桿菌數(shù)量，顯著提高乳酸桿菌數(shù)量，試驗結(jié)果與上述相關(guān)研究一致。分析認為可能是低蛋白質(zhì)飼糧在腸道中提供給有害菌發(fā)酵的蛋白質(zhì)底物濃度減少造成的。另外有研究表明，消化鏈球菌屬、乳酸桿菌屬和鏈球菌屬等有益菌群能同時利用淀粉和氨基酸，而Metzler等[12]認為腸道菌群通常優(yōu)先利用碳水化合物進行發(fā)酵，其次是蛋白質(zhì)和氨基酸，而從表1得知，本試驗中3個階段的試驗組飼糧中淀粉和中性洗滌纖維的含量相應(yīng)均明顯高于對照組，因此，結(jié)合相關(guān)報道，認為生長肥育豬飼喂低蛋白質(zhì)飼糧能夠優(yōu)化腸道菌群結(jié)構(gòu)，改善腸道健康。

4 結(jié) 論

本試驗條件下，生長肥育豬飼糧蛋白質(zhì)水平降低2～2.5個百分點、平衡相應(yīng)氨基酸，20～50 kg階段生長豬的平均日增重能顯著提高，對50～80 kg階段生長豬和80～120 kg階段肥育豬的平均日增重?zé)o影響，對全程料重比無影響；能夠優(yōu)化生長育肥豬腸道菌群結(jié)構(gòu)，改善腸道健康。

致 謝福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所董志巖研究員團隊給予該項目大力支持，特此致謝！