豬體內氮代謝的調控對養豬產業的影響

郭子玉

（南皮縣農業農村局，河北 滄州 061500）

豬場養殖的發展過程中會排放很多污染物，隨著養豬業的逐漸發展，如何更好地治理豬場排放物成為當下急需解決的問題。在這其中豬氮的排放成為最主要的污染源。通過調節豬體內的氮代謝來減少豬氮對環境的污染，成為當下人們十分關注的問題之一。減少環境污染是使養豬業能夠更好發展的至關重要的問題之一。

1 氮的來源

豬體內氮的來源分為兩類：第一類是外源氮，通過食用蛋白質飼料攝取；第二類是內源氮，是各類腺體分泌的含氮物質及消化道脫落的細胞。在這里主要探討通過對外源氮的調控，達到提高豬氮利用率，降低氮排放的目的。

2 影響豬氮代謝的主要因素

2.1 飼料中蛋白質含量對豬氮代謝的影響

我國蛋白質飼料來源雖然廣泛，但是錯誤的添加比例，效果不明顯的蛋白質的添加，反而限制了養豬業的發展。蛋白質含量過高，動物體內會呈現一種營養過剩的現象，動物對蛋白質的需求本質上是對氨基酸的需求，當飼料內的必需氨基酸含量達到動物的需要時，便會造成氨基酸過剩的現象，造成飼料的浪費。國內豬飼養時大多參考國外的標準，然而，不同的環境，不同的飼養方式，使國內飼料的配比也不同于國外的飼料。近幾年來的研究更是表明了，低蛋白日糧是可行的，甚至是優于高蛋白飼料的。蛋白質在腸道被水解成多肽和氨基酸，并為腸道微生物提供氮源，而低蛋白質對調節腸道微生物起到更好的作用，可以維持豬的正常生長發育。大量的研究表明，低蛋白日糧可減少氮排放，提高氨基酸轉化率。

2.2 消化道對豬氮代謝的影響

蛋白質消化是指在蛋白酶作用下將蛋白質水解為肽和氨基酸的過程，為氨基酸的代謝提供可能。主要分為胃內消化，小腸腔消化和腸黏膜細胞消化。小腸具有吸收、分泌和消化的作用，胰酶是消化蛋白質的主要酶。同時小腸還有重要的代謝功能，一些氨基酸在小腸粘膜內參與代謝。研究發現，所有日糧氨基酸均可在小腸中發生“首過”代謝。小腸中的大量微生物尤其是細菌，可參與宿主對氮的代謝，小腸中的氮代謝對全身的氮平衡調節有著重要的作用。日糧氨基酸在調節小腸氮素循環過程中起著關鍵的作用，飼料中蛋白質的來源、品質及加工貯存條件等均可影響蛋白質的消化。腸道中的消化菌群可以有效的調控氨基酸的代謝并且提高氨基酸的利用率，而通過改變日糧氨基酸的成分，可以有效的增加腸道內的菌群繁殖。所以加強腸道內氮代謝調控方面的研究，對減少氮排放起著至關重要的作用。

2.3 飼料內添加氨基酸的影響

飼料蛋白質的質和量，對豬體內氮的沉積率和糞氮的排泄量有著很重要的影響。其中，賴氨酸（Lys）、蛋氨酸（Met）、蘇氨酸（Thr）、色氨酸（Trp）對豬而言是最重要而又易缺乏的必需氨基酸。其中除色氨酸的其他三種氨基酸又是豬最重要的3 種限制性氨基酸，當低蛋白日糧水平降低3 個百分點時，3 種氨基酸極易缺乏。但可以通過添加合成氨基酸的方式改善氮平衡，減少豬氮排放，提高利用率。有研究表明，色氨酸在理想蛋白質中占有重要的地位，色氨酸的不足可明顯降低豬的攝食量和飼料的利用率，減少蛋白質和脂肪的合成。由于蛋白質資源的缺乏，在飼料中添加一些合成氨基酸，對維持飼料營養，減少蛋白質浪費有著十分重要的作用。而無毒且不會增加額外負擔的谷氨酰胺的重要前提物質α-酮戊二酸（AKG），越來越顯示出優越的代替作用，替代谷氨酰胺應用在生產實踐中，并對維持動物體內氮平衡，提高氮的利用率起著重要的作用。AKG 添加在飼料中可以有效降低內源性尿氮的流失，增加氮沉積。

3 低蛋白日糧飼料

3.1 低蛋白日糧飼料的概念

低蛋白日糧是指在標準蛋白質日糧的基礎上, 把日糧蛋白質水平降低2～4 個百分點，同時保證日糧氨基酸的含量、比例和種類均滿足畜禽生長發育所需的日糧。研究表明，降低日糧蛋白質含量，改用添加合成氨基酸的方式，不僅對豬的生長發育沒有影響，反而有效減少了由于飼料引起的外源性氮的排放，提高了養豬業的經濟效益。飼喂低蛋白日糧飼料，是調控豬氮排放的有效方法之一。

3.2 低蛋白日糧有利于保護環境

隨著環境問題越來越嚴峻，人們愈發的需要低蛋白日糧這一物質的出現。養豬業中最大的污染源就是豬排放的糞尿，而這其中對環境污染有著主要影響的就是由于豬體內蛋白質不能被完全消化，而殘留的NH3和H2S。減少日糧中的蛋白質不僅可以減少氮的排泄量，還可以提高能量的利用率，減輕了豬場對周圍環境的污染。

3.3 低蛋白質日糧有利于豬的健康

當豬攝取的日糧蛋白質超過自身可吸收限度時，剩余的氨基酸只能通過糞氮和尿素的形式排出體外，這種多余的分解代謝會消耗豬的能量并通過飲用更多水的方式來維持身體的需要，在高溫環境下對豬的生長尤其不利，降低豬群的健康水平。減少日糧中蛋白質含量，有助于減少腸道后段的氮含量，降低有害菌發酵的機會，有利于保護腸道。同時，低蛋白日糧還有抑菌以及促進消化吸收的作用。大量的實驗也表明了，低蛋白日糧可顯著降低仔豬的腹瀉頻率。

3.4 低蛋白質日糧可提高產業經濟效益

大量使用植物性蛋白質飼料會造成仔豬腹瀉問題，降低蛋白質日糧水平則可以很好的解決這一問題，同時降低了飼料成本，降低了獸藥成本，減少了氮排放，降低了治理污染的成本，一舉多得。蛋白質飼料來源短缺，價格較高，使得全價料成本過高，但減少粗蛋白用量可以很好的解決這一問題，同時，適當添加一些氨基酸，不僅不會降低豬的生長性能，反而高于正常蛋白飼料的飼喂效果。使用低蛋白日糧，可以有效解決現階段我國養豬產業所面對的瓶頸問題，加快養豬產業的發展，提高產業經濟效益。

4 尿素的合成

4.1 通過改變尿素合成速率減少氮排放

通過改變飼料配制確實對減少氮排放有一定作用，但如果我們可以減緩氮合成的速率，就可以從根本上解決氮排放的問題。豬排放的氮中，有60%～70%來自尿液，而尿素又是尿液中的主要含氮物質，于是降低尿素的合成速率在很大程度上影響著豬氮的排放總量。在尿素前體物質合成尿素之前改變騎速率，就可以做到有效調控豬體內氮的合成。

4.2 氨

氨作為尿素的直接前體物，主要來源于氨基酸的脫氨基作用。此外，嘌呤、嘧啶的分解也生成氨。另外還有從消化道吸收的一些氨，其中有的是在消化道細菌作用下，由未被吸收的氨基酸脫氨基作用產生的；有的來源于飼料，如氨化秸稈和尿素（可被消化道中的細菌脲酶分解后釋放出氨）。氨的主要去路是在肝中合成尿素。尿素循環的主要過程即是氨甲酰磷酸生成，瓜氨酸生成，精氨酸生成以及精氨酸水解產生尿素。

4.3 甘氨酸和丙氨酸

甘氨酸和丙氨酸是尿素合成的間接前體物，也是主要前體物。在研究甘氨酸和丙氨酸在肝臟組織中的代謝去向時，采用同位素標記的方法進行標記會發現，甘氨酸和丙氨酸有50%的代謝量在肝臟中轉化成了尿素，并且尿素的合成總量有30%都是有甘氨酸和丙氨酸轉化的。由此可以得出甘氨酸和丙氨酸是尿素在肝臟中合成的重要前體物的結論。而降低氨基酸的氧化代謝速率成了減少肝臟內尿素合成以及尿素前體物合成的關鍵。

5 結論

綜上所述，通過減少外源氮來調控豬氮排放及氨基酸利用率的方式，較為簡潔、方便，在經濟效益以及資源環境利用及保護方面，也有著突出的優勢。所以在配制飼料上，我國應更加切合自身實際，不能盲從國外的一些配制標準，以免花費更多的金錢卻得到了更少的收益。而通過減緩內源氮合成速率的方式來減少氮排放，可以從根本上改善氮排放過多問題，這個方向的研究，無疑為養豬產業的進一步發展提供了可能，越來越多學者已經將目光投入到了這個方向，相信在不久的將來，這一理論一定可以實現。