標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平對生長豬生長性能、血漿氨基酸和尿素氮含量的影響

易孟霞 易學(xué)武 賀 喜 陳達(dá)圖 胡官波 張石蕊*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)飼料安全與高效利用教育部工程研究中心，長沙 410128;2.湖南新發(fā)展農(nóng)牧科技有限公司，衡陽 421001)

為進(jìn)一步完善現(xiàn)有氨基酸需要量模型，提高飼糧中氨基酸平衡水平，動(dòng)物營養(yǎng)研究者有必要深層次地開展單種必需氨基酸的需要量研究。依據(jù)理想氨基酸模型平衡理論配制的低蛋白質(zhì)飼糧可顯著降低養(yǎng)豬生產(chǎn)中氮的排放［1］。生長豬中賴氨酸、蘇氨酸、含硫氨酸和色氨酸的需要量前人已做了大量的研究，纈氨酸需要量的研究則相對很少。新近研究表明，在飼糧蛋白質(zhì)水平進(jìn)一步降低的條件下，纈氨酸是豬常規(guī)飼糧中的第5限制性氨基酸，因此，開展豬纈氨酸需要量的研究，對于豬氨基酸需要量模型的建立和完善有著十分重要的意義［2］。目前，纈氨酸的研究主要集中在母豬營養(yǎng)的研究上，生長豬纈氨酸的營養(yǎng)研究鮮有報(bào)道。此外，美國國家科學(xué)研究委員會(huì)已于2012年7月發(fā)布了《豬的營養(yǎng)需要》第11次修訂版［NRC(2012)］［3］。由于不同國家和地區(qū)豬的品種、飼養(yǎng)條件存在較大的差異，對于推薦的豬理想氨基酸模型應(yīng)用也存在著較大差異，如何在國內(nèi)養(yǎng)豬生產(chǎn)實(shí)踐中合理參考NRC(2012)［3］推薦的營養(yǎng)參數(shù)也成了畜牧生產(chǎn)中亟需解決的問題。本試驗(yàn)以生長豬為對象，研究標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平對生長豬生長性能、血漿氨基酸和尿素氮含量的影響，以期為纈氨酸在生長豬中的應(yīng)用提供理論依據(jù)和參考，同時(shí)，對最新的NRC(2012)［3］推薦的氨基酸需要量進(jìn)行驗(yàn)證，探討在我國商業(yè)養(yǎng)殖條件下生長豬最佳標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸的需要量。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及飼糧

試驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)選用420 頭始重為(24.31±1.74)kg 的杜×長×大三元雜交生長豬，按體重相近、遺傳基礎(chǔ)相似的原則，隨機(jī)分為5個(gè)處理，每個(gè)處理6個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)(圈)14頭豬，公母各占1/2，試驗(yàn)期為20～50 kg階段。

飼糧中除纈氨酸水平外，其余營養(yǎng)水平均參照NRC(2012)［3］推薦標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。以飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化氨基酸為基礎(chǔ)補(bǔ)充賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸滿足NRC(2012)［3］推薦值，其余營養(yǎng)水平滿足或超過 NRC(2012)［3］推薦值。試驗(yàn)配制了5種試驗(yàn)飼糧，其標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平分別為 0.59%、0.64%、0.69%、0.74%和 0.79%。試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

表1 試驗(yàn)飼糧組成及營養(yǎng)水平(飼喂基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets(as-fed basis) %

續(xù)表1

1.2 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)在湖南大有養(yǎng)殖發(fā)展有限公司湘鄉(xiāng)豬場進(jìn)行。試驗(yàn)豬飼養(yǎng)在封閉式豬舍內(nèi)，一半地面為水泥漏縫地面，通風(fēng)良好。試驗(yàn)期間每天上午和下午各加料1次，自由采食和飲水，按豬場常規(guī)程序進(jìn)行消毒、驅(qū)蟲和免疫。

1.3 檢測指標(biāo)和方法

1.3.1 飼糧營養(yǎng)水平

飼糧干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、鈣和總磷含量分別參照中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6435—1986、GB/T 6432—1994、GB/T 6436—2002 和 GB/T 6437—2002推薦的方法測定。

飼糧樣品在40目粉碎后，分別在110℃下6 mol/L鹽酸水解24 h和0℃下過甲酸氧化16 h后經(jīng)鹽酸水解24 h用氨基酸自動(dòng)分析儀(日立L－8800，日本)測定15種氨基酸和含硫氨基酸含量。

1.3.2 生長性能

分別于試驗(yàn)開始和結(jié)束時(shí)早晨空腹個(gè)體稱重，以重復(fù)為單位記錄耗料量，計(jì)算平均日增重、平均日采食量和料重比。

(2)由于鍋爐汽包水位系統(tǒng)特征在實(shí)際工業(yè)過程中具有典型的代表性，故該項(xiàng)研究所提出的方法對其它工業(yè)過程也具有一定的適用性，因此，該種方法對改善實(shí)際過程控制系統(tǒng)的控制性能具有一定的指導(dǎo)意義。

1.3.3 血漿指標(biāo)

在每個(gè)試驗(yàn)結(jié)束前2天，每重復(fù)按耳標(biāo)固定2頭豬(每個(gè)處理12頭豬)進(jìn)行空腹采血，用真空采血管從前腔靜脈采血10 m L，采用肝素鈉抗凝管，血液在室溫下傾斜放置30 m in，3 500 r/m in離心10 m in，分離血漿，置于－20℃冷凍保存。

采用全自動(dòng)生化分析儀(拜耳TECHNICON RA－1000，美國)及試劑盒(中生北控生物科技股份有限公司，中國)方法測定血漿尿素氮含量。

采用經(jīng)典的茚三酮柱后衍生法原理應(yīng)用氨基酸分析儀(Sykam S－433D，德國)鋰柱系統(tǒng)測定血漿氨基酸含量。取1 m L血漿于高速離心機(jī)專用離心試管中，加入3 m L磺基水楊酸(10%)的鋰緩沖溶液，充分振蕩搖勻，置于4℃冰箱中存放5 m in，取出后離心，4℃ 50 000 r/m in離心15 min，取上清液，通過鋰離子交換色譜柱并與茚三酮130℃下進(jìn)行衍生反應(yīng)，測定血漿氨基酸含量［4］。

1 .4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel軟件進(jìn)行初步處理后，采用SAS 8.2的GLM模型統(tǒng)計(jì)分析。在所有處理的方差分析中，采用ANOVA程序?qū)i氨酸水平進(jìn)行分析，P＜0.05作為差異顯著水平，SEM 為平均標(biāo)準(zhǔn)誤;同時(shí)采用線性模型和二次回歸模型對飼糧纈氨酸水平的影響進(jìn)行評定，并用折線模型求得生長豬飼糧中最佳標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸需要量。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平對生長豬生長性能的影響

整個(gè)試驗(yàn)期間，豬群健康狀況良好。由表2可知，試驗(yàn)各組初重差異不顯著(P=0.99)。在5個(gè)處理中，飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平最低的處理(飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平為0.59%)的平均日增重最低，僅為666 g，飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平為 0.69%、0.74%和 0.79%處理的平均日增重相當(dāng)(P＞0.05)，且均與標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平為0.64%的處理差異不顯著(P＞0.05)，但是顯著高于標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平為 0.59%的處理(P＜0.01)，同時(shí)隨著飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平的增加呈線性和二次趨勢(P＜0.01)，在飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平達(dá)到0.74%時(shí)試驗(yàn)豬平均日增重最高，達(dá)到742 g;飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平為0.6 4%、0.69%、0.74%和 0.79%處理的料重比相當(dāng)(P＞0.05)，且均顯著低于標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平為 0.59%的處理(P＜0.01)，同時(shí)隨著標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平的上升呈線性和二次趨勢(P＜0.01)，在飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平達(dá)到0.74%時(shí)試驗(yàn)豬料重比最佳，僅為 1.94。

表2 飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平對生長豬生長性能的影響Table 2 Effects of dietary standardized ileal digestible valine level on grow th performance of grow ing pigs

2.2 飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平對生長豬血漿氨基酸和尿素氮含量的影響

由表3可知，隨著飼糧中標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平的升高，不同處理間血漿尿素氮含量差異不顯著(P＞0.05)。血漿中蘇氨酸和其他部分非必需氨基酸(丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸和絲氨酸)含量隨標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平的升高而呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(線性，P＜0.05;二次，P＜0.05)，在標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平為0.69%時(shí)，蘇氨酸含量達(dá)到最小值0.35%。血漿中苯丙氨酸含量則隨著標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平的升高而呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(線性，P＜0.05;二次，P＜0.05)，在標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平為0.69%時(shí)，苯丙氨酸含量達(dá)到最大值0.52%。血漿中其他氨基酸含量各處理間差異不顯著(P＞0.05)。

表3 飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平對生長豬血漿氨基酸和尿素氮含量的影響結(jié)果Table 3 Effects of dietary standardized ileal digeatible valine level on plasma am ino acid and urea nitrogen contents of grow ing pigs

續(xù)表3

2.3 生長豬纈氨酸需要量的折線模型和回歸分析

對表2中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以試驗(yàn)中平均日增重或料重比數(shù)據(jù)建立折線模型。飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平(X)與平均日增重(Y)的折線模型和二次回歸趨勢見圖1。由圖1可知，飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平最小的折點(diǎn)為0.68%(平臺(tái)值為735，R2=0.97)，飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平二次最大轉(zhuǎn)折點(diǎn)為 0.73%(Y=－3 723.7X2+5 423.6X+1 239，R2=0.95)。

圖1 飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平與平均日增重的折線模型和二次回歸趨勢Fig.1 Broken-linemodel and quadratic regression trend between ADG and dietary standardized ileal digestible valine level

飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平(X)與料重比(Y)的折線模型和二次回歸趨勢見圖2。由圖2可知，飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平最小的折點(diǎn)為 0.65%(平臺(tái)值為 1.96，R2=0.97)，飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平二次最大轉(zhuǎn)折點(diǎn)為0.66%(Y=24.94X2－33.07X+12.92，R2=0.97)。

綜合上述結(jié)果可得出，生長豬(20～50 kg)飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸需要量范圍值0.65%～0.73%，最佳需要量為 0.68%。

3 討論

3.1 飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平對生長豬生長性能的影響

在 NRC(1998)［5］和 Chung 等［6］給出的理想氨基酸模型中，生長豬飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸/賴氨酸均為68%。近10年來，研究生長豬纈氨酸需要量的文獻(xiàn)只有Gaines等［7］和Waguespack等［8］這 2 篇文獻(xiàn)。Gaines等［7］在研究中發(fā)現(xiàn)，生長豬21～33 kg階段的適宜飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸/賴氨酸不低于65%即可獲得理想的生產(chǎn)性能，這與 Waguespack等［8］在生長豬 20～45 kg階段的研究結(jié)果相近(飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸/賴氨酸為67%～70%)。但由于 Gaines等［7］的研究中飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化賴氨酸水平為1.10%，高于 Waguespack 等［8］和 NRC(1998)［5］的0.83%，所以飼糧最低飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平為0.72%，遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 高 于 Waguespack 等［8］和 NRC(1998)［5］的 0.56%。考慮到品種改良技術(shù)的提高，豬的生長潛力有較大幅度改善，對賴氨酸的需要量有較大幅度增加，導(dǎo)致飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸的需要量也相應(yīng)提高［9］，而 Waguespack等［8］研究中飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平參考NRC(1998)［5］，其飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平明顯偏低。因此，本研究為了更好地確定當(dāng)前商業(yè)化生產(chǎn)水平條件下20～50 kg階段生長豬標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸需要量，同時(shí)對NRC(2012)［3］的氨基酸模型進(jìn)行驗(yàn)證，所以在飼糧配制中以NRC(2012)［3］的氨基酸模型為依據(jù)，即飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化賴氨酸水平為0.98%，飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸/賴氨酸為65%。

圖2 飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平與料重比的折線模型和二次回歸趨勢Fig.2 Broken-linemodel and quadratic regression trend between F/G and dietary standardized ileal digestible valine level

本試驗(yàn)結(jié)果表明，在商業(yè)化生產(chǎn)條件下，按照NRC(2012)［3］推薦的氨基酸需要量和模型配制的飼糧可以較好的滿足當(dāng)前的養(yǎng)豬生產(chǎn)需要(飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平為0.64%的處理，與最佳處理相比，NRC組的平均日增重和料重比均差異不顯著)，且以料重比為評價(jià)指標(biāo)時(shí)，飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平僅為0.65%(飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸/賴氨酸為66%)就可以滿足生長豬的需求，這與NRC(2012)［3］推薦的飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸/賴氨酸為65%相近。這表明NRC(2012)［3］推薦的氨基酸模型可以滿足商業(yè)生產(chǎn)條件下的最佳生產(chǎn)效益;但當(dāng)以平均日增重為評價(jià)指標(biāo)時(shí)，飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平不低于0.68%(飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸/賴氨酸為69%)才可獲得最佳生長性能，這與NRC(1998)［5］推薦的飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸/賴氨酸為 68%相近，略高于 NRC(2012)［3］推薦的65%?？紤]到20～50 kg階段的生長豬在實(shí)際商業(yè)生產(chǎn)條件下一般以生長速度作為最佳評判指標(biāo)，且綜合表2的方差分析數(shù)據(jù)，即飼糧飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平超過0.65%時(shí)，料重比依然沒有出現(xiàn)顯著增加，反而在飼糧飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平達(dá)到0.74%時(shí)，料重比最佳，僅為1.94。因此，以0.68%作為滿足生長性能的飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸最低需要量更為適宜，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 NRC(1998)［5］推薦的 0.56%，與 NRC(2012)［3］推薦的 0.64%較為接近。

在除賴氨酸以外的氨基酸需要量的研究中，為確保被研究氨基酸的限制性，基礎(chǔ)飼糧必須確保賴氨酸為滿足生長需要的臨界點(diǎn)，且所有其他必需氨基酸和營養(yǎng)物質(zhì)得到充足供應(yīng)［10］。在本試驗(yàn)中，所有飼糧的標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化賴氨酸水平均被設(shè)定為 0.98%，高于 NRC(1998)［5］的 0.83%，因此即使在飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸/賴氨酸與NRC(1998)［5］相近的情況下得到的飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于NRC(1998)［5］推薦的含量。由于豬從出生到100 kg活重，用于沉積蛋白質(zhì)的氨基酸組成相對穩(wěn)定，且沉積蛋白質(zhì)需要量占總氨基酸的需要量的絕大部分。因此，一般認(rèn)為生長豬的理想氨基酸模式相對穩(wěn)定，即氨基酸之間的比例改變很?。?1］，這從 NRC(1998)［5］的推薦比例與NRC(2012)［3］相近可以看出(飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸/賴氨酸推薦比例分別為68%和65%)。這也表明在現(xiàn)代化商業(yè)生產(chǎn)條件下，豬的生長潛力雖有較大幅度地改善，但對于蛋白質(zhì)沉積的氨基酸模型變化很小，只是對賴氨酸的需要量有較大幅度增加，從而間接增加了纈氨酸的絕對需要量，這同時(shí)也證實(shí)了本試驗(yàn)結(jié)果得到的飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸(0.68%)在當(dāng)前的飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化賴氨酸水平下可以滿足豬的實(shí)際生產(chǎn)需要［飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸/賴氨酸為 69%，與 NRC(1998)［5］和 NRC(2012)［3］的推薦值相近］。

當(dāng)然，如果繼續(xù)增加飼糧飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化賴氨酸水平，飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平是否會(huì)達(dá)到 Gaines等［7］報(bào)道的 0.72%，這需要進(jìn)一步的研究。

3.2 飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平對生長豬血漿氨基酸和尿素氮含量的影響

血漿尿素氮含量可反映動(dòng)物蛋白質(zhì)代謝狀況，并可作為蛋白質(zhì)沉積的一個(gè)指標(biāo)［12］。血漿尿素氮含量降低，說明氨基酸在動(dòng)物體內(nèi)分解作用減弱，氮貯留量增加，蛋白質(zhì)合成作用增強(qiáng)［13］。因此，血漿尿素氮含量可以作為飼糧蛋白質(zhì)或氨基酸在動(dòng)物體內(nèi)利用情況的一個(gè)重要指標(biāo)。本試驗(yàn)結(jié)果中，各處理的血漿尿素氮含量差異不顯著，與Waguespack等［8］報(bào)道的結(jié)果相似，可能是飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平的改變幅度小，雖然對豬的生長速度和飼料增重比有一定影響，但沒有引起蛋白質(zhì)代謝異常。

血漿游離氨基酸含量在一定程度上可以反映動(dòng)物體內(nèi)氨基酸代謝狀況［14］。本試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同處理間血漿纈氨酸含量并沒有顯著變化，但亮氨酸、蘇氨酸、苯丙氨酸、丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸和絲氨酸等含量則隨著飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平的升高而呈現(xiàn)先下降后上升的二次回歸趨勢。這可能表明隨著飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平的上升，飼糧中氨基酸更趨平衡，生長豬體內(nèi)氨基酸的利用率上升，進(jìn)入氨基酸代謝池內(nèi)的氨基酸量減少，而當(dāng)飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平超過最佳需要量時(shí)，則進(jìn)入氨基酸代謝池內(nèi)的氨基酸量相應(yīng)的呈現(xiàn)上升，至于相關(guān)的機(jī)理，尚需進(jìn)一步的研究。

4 結(jié)論

在20～50 kg的生長豬飼糧中，飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化賴氨酸水平為0.98%時(shí)，增加飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸水平，豬的生長性能顯著改善，采用折線模型和二次回歸模型分析，以平均日增重和料重比作為評價(jià)指標(biāo)時(shí)，生長豬飼糧標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化纈氨酸需要量范圍為0.65%～0.73%，綜合考慮則以0.68%為宜。同時(shí)，在商業(yè)化生產(chǎn)條件下，按照NRC(2012)推薦的氨基酸需要量和模型配制的飼糧可以較好地滿足當(dāng)前的生長豬生產(chǎn)需要。

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