不同高粱水平低粗蛋白質(zhì)飼糧對生長豬生長性能、肉品質(zhì)和血清氨基酸濃度的影響

李思思 朱曉彤 黎育穎 尹 杰 方 俊 李鐵軍,4*

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，長沙 410128；2.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)所，亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點實驗室，湖南省畜禽健康養(yǎng)殖工程技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)部中南動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)觀測實驗站，長沙 410125；3.廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，桂林 541004；4.湖南畜禽安全生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心，長沙 410128)

在日益發(fā)展的動物生產(chǎn)中，飼糧中粗蛋白質(zhì)(CP)水平是解決飼養(yǎng)高成本和氮高排放量的關(guān)鍵。有研究表明，添加適當(dāng)?shù)暮铣杀匦璋被?，降低飼糧中CP水平不會影響動物生長性能，并能減少氮排放[1]。同時，隨著飼料業(yè)對谷物原料需求的增大，玉米作為最普遍的能量飼料原料來源，其供應(yīng)日益緊缺，價格也隨之增長，開發(fā)性價比高的能量飼料原料替代品變得非常重要。高粱作為五谷之一，是非常好的能量飼料原料來源。因此，降低飼糧中CP水平和用高粱作為動物飼料原料已引起人們的關(guān)注。有研究表明，畜禽以高粱為能量飼料原料的飼糧飼用價值和玉米相近，并且高粱中營養(yǎng)總量較高，有利于畜禽育肥[2]，但不同高粱水平對生長豬會產(chǎn)生不同的影響。故本試驗以生長豬為研究對象，降低飼糧中CP水平，用高粱代替不同水平的玉米和豆粕，探討其對生長豬生長性能、肉品質(zhì)和血清氨基酸濃度的影響，為低CP水平飼糧中添加高粱在生長豬上的應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計和試驗飼糧

按照單因子設(shè)計，選取36頭初始體重(30±7) kg的健康二元雜交(杜洛克×長白)生長豬，隨機(jī)分為6個組，每組6個重復(fù)，每個重復(fù)1只豬。各組飼喂高粱和CP水平分別為0和18%(A組)、0和15%(B組)、20%和15%(C組)、50%和15%(D組)、80%和15%(E組)、50%和18%(F組)的試驗飼糧。試驗設(shè)計見表1。

表1 試驗設(shè)計Table 1 Experimental design %

飼糧參照NRC(2012)生長豬營養(yǎng)需要配制，試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平見表2。飼養(yǎng)試驗于湖南新五豐股份有限公司永安分公司的中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所動物試驗基地進(jìn)行。預(yù)試期6 d，正試期35 d。

表2 試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))Table 2 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) %

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供 The premix provided the following per kg of diets：Cu 150 mg，F(xiàn)e 170 mg，Co 1.9 mg，Mn 80 mg，Zn 77 mg，I 0.3 mg，Se 0.12 mg，VA 24 375 IU，VD37 500 IU，VE 60 mg，VK37.5 mg，VB17.5 mg，VB218.75 μg，VB69 mg，VB1275 mg，煙酸 nicotinic 75 mg，D-泛酸D-pantothenic acid 37.5 mg，葉酸 3.75 mg，D-生物素D-biotin 450 μg。
2)營養(yǎng)水平均為計算值。Nutrient levels were all calculated values.

1.2 飼養(yǎng)管理

試驗前，將豬舍進(jìn)行徹底消毒。試驗開始后，對試驗豬空腹稱重、編號和分組，單欄飼養(yǎng)。試驗豬日飼喂4次(08:00、10:00、14:00和18:00)，添料量以料槽內(nèi)有少量剩料為準(zhǔn)。整個試驗期間豬進(jìn)行自由采食、自由飲水，常規(guī)免疫、驅(qū)蟲、消毒。

1.3 指標(biāo)測定

1.3.1 生長性能

于試驗第1天開始時，早晨對每頭豬進(jìn)行空腹稱重，為初始體重；試驗結(jié)束后(第35天)再次稱重，記錄終末體重，并計算每組豬的平均日增重(ADG)；記錄每頭豬每天的給料量和剩料量，計算每組豬的平均日采食量(ADFI)以及料重比(F/G)。計算公式如下：

平均日增重(kg/d)=(終末體重-初始體重)/試驗天數(shù)；平均日采食量(kg/d)=總采食量/試驗天數(shù)；料重比=平均日采食量/平均日增重。

1.3.2 肉品質(zhì)指標(biāo)測定

對試驗豬注射麻藥(舒泰TM50)進(jìn)行屠宰。背最長肌肉色[亮度(L*)、紅度(a*)、黃度(b*)值]、pH(pH45 min、pH24 h)、剪切力測定參照《豬肌肉品質(zhì)測定技術(shù)規(guī)范》(NY/T 821—2004)進(jìn)行。

1.3.3 血樣的采集與指標(biāo)測定

對試驗豬進(jìn)行前腔靜脈、腸系膜靜脈和門靜脈采血，每頭豬每種血樣采集10 mL，4 000 r/min離心10 min，將分離出的血清編號，放置冰盒，帶回實驗室-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

吸取0.5 mL樣品于1.5 mL離心管中，3 000 r/min離心5 min，準(zhǔn)確吸取上清液于另一1.5 mL離心管中，加入等體積的10%磺基水楊酸，振蕩混勻，4 ℃靜置1 h；10 000 r/min離心15 min；取上清液，過0.22 μm膜后調(diào)整至合適濃度，用L-8900型高效氨基酸自動分析儀(日立公司，日本)測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2007初步整理后，用統(tǒng)計軟件SPSS 19.0中的ANOVA程序作方差分析，對方差進(jìn)行Duncan氏法多重比較，數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(mean±SE)表示。P<0.05表示差異顯著，P<0.01表示差異極顯著。

2 結(jié) 果

2.1 不同高粱水平低CP飼糧對生長豬生長性能的影響

從表3可以看出，18%CP(A組)和15%CP(B組)之間相比較，以及50%高粱水平條件下的18%CP(F組)和15%CP(D組)之間相比較，生長豬飼糧CP水平降低3%，平均日采食量、平均日增重和料重比沒有顯著差異(P>0.05)。

在飼糧CP水平為18%的條件下(A和F組)，與A組相比，50%高粱水平的F組生長豬平均日采食量提高了28.90%，差異極顯著(P<0.01)；平均日增重提升了15.07%，差異顯著(P<0.05)；但料重比差異不顯著(P>0.05)。

在飼糧CP水平為15%的條件下(B、C、D和E組)，與B組相比，20%高粱水平的C組生長豬平均日采食量降低了6.31%，差異不顯著(P>0.05)；而50%和80%高粱水平的D和E組平均日采食量分別提高了11.05%和20.00%，差異極顯著(P<0.01)。與B組相比，20%和50%高粱水平的C和D組生長豬平均日增重分別提高了2.67%和8.00%，但差異不顯著(P>0.05)；而80%高粱水平的E組平均日增重提高了18.67%，差異顯著(P<0.05)。盡管料重比在4組之間沒有顯著性差異(P>0.05)，但與B組相比，C、D和E組生長豬料重比分別增加了2.82%、2.01%和2.01%。

不同水平高粱組(C、D和E組)之間，生長豬平均日采食量和平均日增重隨高粱水平升高而增大，飼糧80%高粱水平對平均日采食量、平均日增重和料重比的影響反而要優(yōu)于20%和50%高粱水平。

2.2 不同高粱水平低CP飼糧對生長豬肉品質(zhì)指標(biāo)的影響

從表4可以看出，18%CP(A組)和15%CP(B組)之間相比較，以及50%高粱水平條件下的18%CP(F組)和15%CP(D組)之間相比較，生長豬飼糧CP水平降低3%，生長豬肌肉pH45 min、pH24 h、肉色(L*、a*、b*值)、剪切力差異不顯著(P>0.05)。

在飼糧CP水平為18%的條件下(A、F組)，與A組相比，50%高粱水平的F組生長豬肌肉pH45 min、pH24 h、肉色(L*、a*、b*值)、剪切力差異不顯著(P>0.05)。

在飼糧CP水平為15%的條件下(B、C、D和E組)，B、C、D和E組之間生長豬肌肉pH45 min、pH24 h、肉色(L*、a*、b*值)、剪切力差異不顯著(P>0.05)；但與B組相比，20%高粱水平的C組肌肉剪切力增加了4.76%，而80%高粱水平的E組肌肉剪切力降低了14.57%。

不同水平高粱組(C、D和E組)之間，隨著飼糧高粱水平的增加，生長豬肌肉剪切力有下降的趨勢。

表3 不同高粱水平低CP飼糧對生長豬生長性能的影響Table 3 Effects of low CP diets with different sorghum levels on growth performance of growing pigs (n=6)

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，相同或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。下表同。
In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean significant difference (P<0.01), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). The same as below.

表4 不同高粱水平低CP飼糧對生長豬肉品質(zhì)的影響Table 4 Effects of low CP diets with different sorghum levels on meat quality of growing pigs (n=6)

2.3 不同高粱水平低CP飼糧對血清氨基酸濃度的影響

2.3.1 不同高粱水平低CP飼糧對前腔靜脈血清氨基酸濃度的影響

從表5可以看出，在飼糧CP水平為18%的條件下(A和F組)，與A組相比，50%高粱水平的F組前腔靜脈血清氨基酸濃度沒有顯著差異(P>0.05)。

18%CP(A組)和15%CP(B組)之間相比較，生長豬飼糧CP水平降低3%，前腔靜脈血清氨基酸濃度沒有顯著差異(P>0.05)；而50%高粱條件下的18%CP(F組)和15%CP(D組)相比較，生長豬飼糧CP水平降低3%，必需氨基酸組氨酸(His)濃度降低了40.55%，差異極顯著(P<0.01)；非必需氨基酸脯氨酸(Pro)、絲氨酸(Ser)、丙氨酸(Ala)和天冬氨酸(Asp)濃度分別升高了17.69%、35.10%、33.87%和30.00%，差異顯著(P<0.05)。

在飼糧CP水平為15%的條件下(B、C、D和E組)，與B組相比，20%、50%和80%高粱水平的C、D、E組必需氨基酸His濃度分別降低了19.01%、28.93%和43.72%，差異極顯著(P<0.01)，賴氨酸(Lys)濃度分別升高了18.72%(P>0.05)、30.59%(P<0.05)和38.96%(P<0.05)；非必需氨基酸Ser濃度分別升高了16.77%(P>0.05)、52.70%(P<0.05)和31.39%(P<0.05)，Pro濃度分別升高了10.55(P>0.05)、19.69%(P<0.05)和26.53%(P<0.05)，甘氨酸(Gly)濃度分別升高了10.68%(P>0.05)、11.64%(P>0.05)和51.90%(P<0.05)，Ala濃度分別升高了7.79%(P>0.05)、25.53%(P>0.05)和27.19%(P>0.05)，而Asp濃度分別降低了38.33%(P<0.05)、3.70%(P>0.05)和2.69%(P>0.05)。

不同水平高粱組(C、D和E組)之間，隨著高粱水平的增加，必需氨基酸His濃度隨之降低，而Lys濃度隨之升高；非必需氨基酸Pro、Gly、Ala和Asp濃度隨之升高，Ser濃度在50%高粱水平的條件下最高。

表5 不同高粱水平低CP飼糧對生長豬前腔靜脈血清氨基酸濃度的影響Table 5 Effects of low CP diets with different sorghum levels on anterior vena cava serum amino acid concentrations of growing pigs (n=6)

2.3.2 不同高粱水平低CP飼糧對腸系膜靜脈血清氨基酸濃度的影響

從表6可以看出，在飼糧CP水平為18%的條件下(A和F組)，與A組相比，50%高粱水平的F組腸系膜靜脈血清氨基酸濃度差異不顯著(P>0.05)。

18%CP(A組)和15%CP(B組)之間相比較，腸系膜靜脈血清氨基酸濃度差異不顯著(P>0.05)。而50%高粱水平條件下的18%CP(F組)和15%CP(D組)之間相比較，生長豬飼糧CP水平降低3%，必需氨基酸His濃度降低了28.59%，差異極顯著(P<0.01)；非必需氨基酸Pro、Ala和谷氨酸(Glu)濃度分別升高了22.91%、50.62%和55.87%，差異極顯著(P<0.01)。

在飼糧CP水平為15%的條件下(B、C、D和E組)，與B組相比，20%、50%和80%高粱水平的C、D、E組必需氨基酸His濃度分別降低了19.05%(P>0.05)、33.00%(P<0.05)和53.28%(P<0.01)；非必需氨基酸Pro濃度分別升高了10.51%(P>0.05)、17.45%(P<0.01)和12.61%(P<0.01)，Ala濃度分別升高了20.64%(P>0.05)、46.60%(P<0.01)和23.15%(P<0.01)。

不同水平高粱組(C、D和E組)之間，隨著高粱水平的增加，必需氨基酸His濃度隨之降低。

表6 不同高粱水平低CP飼糧對生長豬腸系膜靜脈血清氨基酸濃度的影響Table 6 Effects of low CP diets with different sorghum levels on mesenteric vein serum amino acid concentrations of growing pigs (n=6)

2.3.3 不同高粱水平低CP飼糧對門靜脈血清氨基酸濃度的影響

從表7可以看出，在飼糧CP水平為18%的條件下(A和F組)，與A組相比，50%高粱水平的F組門靜脈血清非必需氨基酸Pro和Ala濃度分別升高了19.35%和32.39%，差異極顯著(P<0.01)。

18%CP(A組)和15%CP(B組)之間相比較，門靜脈血清氨基酸濃度沒有顯著差異(P>0.05)；而50%高粱條件下的18%CP(F組)和15%CP(D組)之間相比較，生長豬飼糧CP水平降低3%，必需氨基酸His濃度降低了38.49%，差異極顯著(P<0.01)；非必需氨基酸Ala、Glu和Pro濃度升高了22.39%(P<0.01)、49.54%(P<0.05)和9.83%(P<0.01)。

在飼糧CP水平為15%的條件下(B、C、D和E組)，與B組相比，20%、50%和80%高粱水平的C、D、E組必需氨基酸His濃度分別降低了21.40%(P>0.05)、30.20%(P>0.05)和49.10%(P<0.01)；非必需氨基酸Pro濃度分別升高了7.63%(P>0.05)、29.71%(P<0.01)和32.94%(P<0.01)，Ala濃度分別升高了7.76%(P>0.05)、30.96%(P<0.01)和36.45%(P<0.01)，Glu濃度分別降低了7.09%(P>0.05)、23.86%(P>0.05)和43.07%(P<0.05)。

不同水平高粱組(C、D和E組)之間，隨著高粱水平的增加，必需氨基酸His濃度隨之降低；而非必需氨基酸Pro、Glu和Ala濃度隨之升高。

3 討 論

3.1 不同高粱水平低CP飼糧對生長豬生長性能的影響

國內(nèi)外研究表明，低CP飼糧有利于動物和環(huán)境等，而飼糧CP水平下降2%～3%對豬的生長性能影響不大[3-7]。本研究結(jié)果表明，生長豬飼糧CP水平降低3%，對生長豬生長性能影響不顯著，和國內(nèi)外許多研究結(jié)果一致。被譽為“鐵桿莊稼”的高粱，比玉米、小麥等原料價格更經(jīng)濟(jì)，并且它適應(yīng)更廣的生長環(huán)境條件，因此用高粱替代玉米等原料可降低飼料成本，提高產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益[8]。高粱代替玉米應(yīng)用于家禽和豬的試糧，在美國已較為廣泛[9]。但是高粱中含有多種抗?fàn)I養(yǎng)因子，影響動物對氨基酸等的利用率，研究表明，高粱替代30%和全部比例的玉米均對生長豬的生長性能有不利影響[10]。但是Nyannor等[11]研究表明，以生長豬為研究對象，飼喂高粱飼糧，與玉米-豆粕型飼糧組相比較，豬對高粱中干物質(zhì)、能量、磷、鈣、氮的回腸和全腸道消化利用率沒有顯著差異，高粱可以替代生長豬飼糧中的玉米。在本研究中，飼糧高粱水平為50%、80%時，提高了平均日增重；飼糧高粱水平為20%、50%、80%時，均提高了平均日采食量，對料重比影響不顯著，并且隨著高粱水平增加，平均日采食量和平均日增重逐漸提高；這與Benz等[12]研究高粱-豆粕型飼糧的平均日增重比玉米-豆粕型飼糧高的結(jié)論一致。因此，低CP高粱飼糧對生長豬生長性能無不利影響，可作為生長豬常規(guī)飼糧使用。

表7 不同高粱水平低CP飼糧對生長豬門靜脈血清氨基酸濃度的影響Table 7 Effects of low CP diets with different sorghum levels on portal vein serum amino acid concentrations of growing pigs (n=6)

3.2 不同高粱水平低CP飼糧對生長豬肉品質(zhì)的影響

豬肉肉品質(zhì)評定重要指標(biāo)有pH、嫩度、肉色等。pH可以反映機(jī)體宰殺后肌糖原酵解速度；肉色用L*、a*、b*值表示,一般根據(jù)L*值越小、a*值越大、b*值越小，其肉色越好；而剪切力反映肉的嫩度。霍永久等[13]研究發(fā)現(xiàn)，飼糧CP水平對豬肌肉pH、肉色等無顯著影響，本試驗也獲得了類似結(jié)果。不同高粱水平低CP飼糧對背最長肌pH45 min、pH24 h、L*值、a*值、b*值和剪切力的影響均不顯著。而所有組的pH在6.5～6.7，pH明顯偏高，可能是屠宰過程中機(jī)體產(chǎn)生應(yīng)激反應(yīng)消耗過多肌糖。與B組相比，肌肉剪切力會隨高粱水平的不同而變化，20%高粱水平剪切力增大，50%高粱水平剪切力差異不大，而80%高粱水平剪切力反而減??；顯然，隨高粱水平增多，其剪切力減小，肌肉變嫩。

3.3 不同高粱水平低CP飼糧對生長豬血清氨基酸濃度的影響

氨基酸是蛋白質(zhì)的基本單位，在動物體生長發(fā)育和機(jī)體代謝中起著至關(guān)重要的作用。早已有研究確定動物氨基酸需要量和血液中游離氨基酸濃度有關(guān)[14]。還有試驗表明，動物進(jìn)食后，血液中游離氨基酸迅速累積[15]。血清中氨基酸濃度是研究氨基酸平衡模式的重要依據(jù)。本試驗結(jié)果表明，不同高粱水平低CP飼糧對血清氨基酸濃度影響程度不同。前腔靜脈血清中Asp濃度降低，20%高粱水平其降低最明顯，但是Ser和Gly濃度隨高粱水平的增多而增高；腸系膜靜脈和門靜脈血清中His濃度隨高粱水平的增多而減少；但是門靜脈血清中Ala和Pro濃度隨高粱水平的增多而增高，腸系膜靜脈血清中Ala和Pro濃度均提高了，而都在50%高粱水平條件下其氨基酸濃度增加的最多，而Glu濃度的升高僅在50%和80%高粱水平條件下。研究表明，His可緩解機(jī)體氧化應(yīng)激損傷，并增強(qiáng)其抗氧化力[16]。Asp通過脂多糖影響豬日增重及腸道黏膜損傷[17-18]。但是從本研究結(jié)果看，血清中His和Asp濃度降低，并未對生長豬生長性能產(chǎn)生不利影響。Gly可影響動物免疫調(diào)節(jié)和炎癥反應(yīng)，從而降低傳染病的產(chǎn)生。Ser影響一碳代謝，還有D-Ser影響機(jī)體大腦中的N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體[19]。Wu[20]發(fā)現(xiàn)Pro影響機(jī)體免疫，Pro對豬的生長發(fā)育起著重要的作用。Ala直接影響機(jī)體轉(zhuǎn)氨作用、器官間碳/氮的代謝和運輸。飼糧中90%的Glu在小腸內(nèi)被大量代謝，較少部分Glu進(jìn)入豬門靜脈，是小腸的主要供能物質(zhì)[21-23]。這幾種氨基酸的提升都有利于動物的生長發(fā)育。因此，從試驗結(jié)果可以得出，血清中游離氨基酸濃度降低，有可能提高了氨基酸利用率，其具體原因還需進(jìn)一步試驗研究。

4 結(jié) 論

① 不同高粱水平低CP飼糧對生長豬生長性能無不利影響，但50%高粱水平降低前腔靜脈、腸系膜靜脈和門靜脈血清中必需氨基酸His濃度，影響了前腔靜脈中非必需氨基酸Pro、Ser、Ala和Asp濃度，以及腸系膜靜脈和門靜脈血清中非必需氨基酸Pro、Ala和Glu濃度。

② 在飼糧CP水平為15%的條件下，20%、50%和80%高粱水平對生長豬生長性能未產(chǎn)生不利影響。因此，生長豬飼糧CP水平降低3%，且20%～80%高粱水平可以在養(yǎng)豬生產(chǎn)實踐中加以應(yīng)用。