邵 鈺, 沈 杰, 王志躍, 楊海明, 楊 芷
(1.揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇揚(yáng)州225009;2.揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)業(yè)科技發(fā)展研究院,江蘇揚(yáng)州225009)
蛋白質(zhì)在動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育過程中是一種非常重要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),具有生物催化(Basak等,2015)、氧氣運(yùn)輸(Zhang等,2013)、肌肉運(yùn)動(dòng)(Masay等,2016)及激素調(diào)節(jié)(Hawrylewicz等,1986)等功能。因此,畜禽飼糧中蛋白質(zhì)含量的多少對(duì)畜禽的生長(zhǎng)發(fā)育具有重要意義。但是隨著蛋白質(zhì)飼料資源嚴(yán)重不足,環(huán)保要求提高,采用低蛋白技術(shù)應(yīng)用于養(yǎng)殖行業(yè),減少氮排放引起了重視。低蛋白日糧是指按美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)(NRC)推薦的標(biāo)準(zhǔn),將日糧蛋白質(zhì)質(zhì)水平降低2%~4%,通過添加合成氨基酸來降低蛋白原料用量,滿足動(dòng)物對(duì)氨基酸需求(即保持氨基酸的平衡)的日糧。不科學(xué)合理的降低飼糧中的蛋白水平會(huì)降低家禽的生長(zhǎng)性能和免疫性能,生產(chǎn)效益也會(huì)降低(張健,2018),嚴(yán)重危害養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展??茖W(xué)合理地降低蛋白質(zhì)水平能在滿足家禽蛋白需要的情況下減少氮排泄,有效緩解糞便排泄物引起的氮化物污染。
當(dāng)降低家禽飼糧中的蛋白質(zhì)含量時(shí),家禽的生長(zhǎng)性能會(huì)受到各種負(fù)面影響。但是科學(xué)合理的降低飼糧中蛋白質(zhì)水平,反而能提高家禽的生長(zhǎng)性能。Kamran等(2008)研究發(fā)現(xiàn),用低蛋白飼糧喂養(yǎng)肉雞,其生產(chǎn)性能明顯下降,蛋白質(zhì)利用效率下降9.6%,能量利用效率下降9.7%。此外,低蛋白飼糧還會(huì)影響家禽的激素分泌,并對(duì)細(xì)胞DNA產(chǎn)生不利影響(禚建樹等,2019)。研究表明,低蛋白飼糧會(huì)影響胰島素樣生長(zhǎng)因子-1的水平(IGF-1)。IGF-1在家禽生長(zhǎng)發(fā)育過程中,對(duì)骨骼的健全起重要作用,其濃度與飼糧中的蛋白質(zhì)水平呈正比關(guān)系(Mao等,2018),血漿中IGF-1濃度會(huì)隨著飼糧中蛋白質(zhì)水平的降低而下降 (Farhat等,1999;Rosebrough等,1996、1993)。若不科學(xué)降低家禽飼糧中的蛋白質(zhì)水平,會(huì)對(duì)家禽骨骼的健全發(fā)育起反作用。Awad等(2012)研究表明,在低蛋白條件下,脫氧雪腐鐮刀菌烯醇也稱嘔吐毒素(DON),會(huì)導(dǎo)致肉雞淋巴細(xì)胞的DNA損傷增加46.8%。以上研究都表明在低蛋白情況下家禽的生長(zhǎng)性能會(huì)受到負(fù)面影響。
同時(shí)也有研究表明,在低蛋白質(zhì)飼糧中添加比例適中的合成氨基酸,并保證適宜的總氮和能量水平,對(duì)蛋雞的生長(zhǎng)性能和蛋品質(zhì)無負(fù)面影響(宋博等,2020)。侯海鋒等(2017)發(fā)現(xiàn),在低蛋白飼糧中添加0.2%色氨酸可顯著提高蛋清中蛋白質(zhì)含量和蛋白高度;同時(shí)也可以有效減少氮排泄,提高產(chǎn)蛋率,降低料蛋比。劉國(guó)花等(2012)研究發(fā)現(xiàn),在低蛋白飼糧中添加0.2%蘇氨酸可顯著提高蛋雞產(chǎn)蛋率、飼料利用率和蛋殼質(zhì)量,促進(jìn)蛋白質(zhì)在雞蛋中的沉積。陳將等(2019)研究發(fā)現(xiàn),低蛋白質(zhì)飼糧中補(bǔ)充纈氨酸具有顯著提高肉雞平均日增重及降低料重比的效果。
要降低飼糧中的蛋白質(zhì)含量,首先需要了解家禽對(duì)氨基酸的需求以及日常飼料中的氨基酸含量。為了配制氨基酸平衡的飼糧并達(dá)到降低蛋白質(zhì)水平的目的,可行的方法就是在飼糧中添加工業(yè)合成的必需氨基酸(張維軍,1997),其濃度與家禽需求量吻合時(shí),家禽的生產(chǎn)水平將不受日糧中蛋白質(zhì)水平的影響,甚至起到提高生產(chǎn)性能的效果(表1)。
表1 在家禽低蛋白飼糧中添加不同合成氨基酸及其結(jié)果
3.1 低蛋白飼糧在肉雞飼養(yǎng)中的應(yīng)用 在低蛋白飼糧中添加工業(yè)合成的必需氨基酸,能顯著提高肉雞的屠宰性能,同時(shí)對(duì)肉雞的生長(zhǎng)性能無不良影響。張麗明(2017)在低蛋白飼糧中采用平衡氨基酸模式,研究其對(duì)肉雞生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明,低蛋白飼糧中補(bǔ)充適量合成蛋氨酸能夠提高肉雞生長(zhǎng)期體增重,降低平均日采食量和料肉比。陳將等(2019)研究表明,低蛋白質(zhì)飼糧補(bǔ)充適量纈氨酸可顯著提高1~42日齡肉雞末體重和平均日增重,顯著降低料重比,提高肉雞生長(zhǎng)性能。楊永岳等(2016)研究表明,在低蛋白飼糧中添加甘氨酸可改善肉仔雞生長(zhǎng)前期的飼料效率,提高生長(zhǎng)后期的日增重,全期生長(zhǎng)性能達(dá)到與正常蛋白飼糧相當(dāng)?shù)乃?。同時(shí)低蛋白飼糧中添加甘氨酸可提高肉仔雞42日齡胸肌率,降低腹脂率,對(duì)全凈膛率和腿肌率無顯著影響。Aletor等(2000)研究發(fā)現(xiàn),低蛋白飼糧中補(bǔ)充氨基酸可以促進(jìn)肉雞的生長(zhǎng)發(fā)育。綜上,在肉雞飼養(yǎng)過程中,使用添加合成氨基酸的低蛋白飼糧對(duì)肉雞的生長(zhǎng)性能和屠宰性能起到正面影響。
3.2 低蛋白飼糧在蛋雞飼養(yǎng)中的應(yīng)用 在蛋雞低蛋白飼糧中添加不同限制性氨基酸,對(duì)蛋雞產(chǎn)蛋性能沒有影響,反而能提高蛋雞的生長(zhǎng)性能。耿順菊等(2019)研究發(fā)現(xiàn),降低飼糧粗蛋白質(zhì)水平并補(bǔ)充限制性氨基酸(蛋氨酸、賴氨酸、蘇氨酸)有利于大午金鳳育雛期蛋雞的生長(zhǎng)發(fā)育,補(bǔ)充限制性氨基酸使飼糧粗蛋白質(zhì)水平為18.44%時(shí)蛋雞能表現(xiàn)最佳生長(zhǎng)性能。陶紅旭等(2014)研究發(fā)現(xiàn),在低蛋白日糧中添加0.1%、0.2%、0.3%甘氨酸對(duì)41~46周齡海藍(lán)褐蛋雞生產(chǎn)性能和蛋品質(zhì)無負(fù)面影響。張?。?018)研究結(jié)果表明,在12%低蛋白飼糧處理的情況下,蛋黃顏色會(huì)隨賴氨酸含量的增加而增加。綜上,在蛋雞飼養(yǎng)中,添加不同水平的限制性氨基酸能提高蛋品質(zhì),保障產(chǎn)蛋性能,同時(shí)也能提高蛋雞生長(zhǎng)性能。
3.3 低蛋白飼糧在水禽飼養(yǎng)中的應(yīng)用 李忠榮等(2013)發(fā)現(xiàn),在添加合成氨基酸滿足北京鴨氨基酸需要的前提下,低蛋白飼糧對(duì)北京鴨的生長(zhǎng)性能、血清生化指標(biāo)無顯著影響,并可顯著降低糞氮含量。張輝華等(2010、2009)研究表明,在低蛋白飼糧中添加合成蛋氨酸對(duì)“仙湖”肉鴨生長(zhǎng)性能無顯著影響。同時(shí)閔育娜等(2005)研究發(fā)現(xiàn),低蛋白飼糧對(duì)肉仔鵝的血清總蛋白含量無顯著影響,血清尿酸含量隨飼糧蛋白質(zhì)水平的下降而降低。以上研究結(jié)果均表明,低蛋白飼糧對(duì)水禽的生長(zhǎng)發(fā)育無顯著影響,并且能夠降低糞氮含量,起到保護(hù)環(huán)境的作用。
4.1 低蛋白飼糧可減少豆粕添加量 使用低蛋白飼糧技術(shù),不僅可以為動(dòng)物提供充足的營(yíng)養(yǎng),還可以減少豆粕等蛋白飼料的添加量,提高單位蛋白質(zhì)的利用效率。隨著我國(guó)蛋雞養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,飼料原料豆粕資源短缺是蛋雞養(yǎng)殖業(yè)面臨的一大問題。豆粕資源的缺少導(dǎo)致蛋品質(zhì)下降問題日益突出。在不影響蛋清品質(zhì)的情況下,降低飼糧粗蛋白質(zhì)水平,合理開發(fā)潛在的豆粕替代物,可在緩解豆粕資源短缺的同時(shí),降低氮排放和環(huán)境污染。
車彥卓等(2020)研究結(jié)果表明,在飼糧等能、相同標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化氨基酸(SIDAA)模式下,使用黑水虻蛋白替代豆粕并降低飼糧粗蛋白質(zhì)水平至14.85%,對(duì)雞蛋蛋清品質(zhì)無不良影響。每降低1%的粗蛋白質(zhì)可以減少約23 kg/t的豆粕用量(關(guān)海峰,2018),該空間可以添加適量合成氨基酸和價(jià)格低廉的能量飼料,一些雜粕也成為可添加原料,這為優(yōu)化飼料配方、降低飼料成本提供了幫助。
4.2 低蛋白飼糧對(duì)環(huán)境的影響 隨著家禽養(yǎng)殖中對(duì)氮排泄量要求的愈加嚴(yán)格,為了節(jié)能減排,降低養(yǎng)殖成本,低蛋白飼糧的合理使用得到了更廣泛的重視。在畜禽飼糧粗蛋白質(zhì)供給和氮排放研究方面,Namroud等(2008)、Keshavarz等(2004)、Zervas等(2002)研究結(jié)果均表明,通過降低飼糧粗蛋白質(zhì)水平的同時(shí)補(bǔ)充必需合成氨基酸能夠顯著減少家禽的氮排放量。同樣,王喜紅等(2014)通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),通過配制氨基酸平衡來降低飼糧中粗蛋白質(zhì)水平,既能滿足肉仔雞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的代謝需要,又能緩解蛋白質(zhì)資源的緊缺現(xiàn)狀,同時(shí)降低氮排放造成的環(huán)境污染。因此,添加了限制性氨基酸的低蛋白飼糧能夠有效降低氮排放量,提高氮利用率,緩解由于家禽糞便中的氮排放引起的環(huán)境壓力。
盲目降低家禽飼糧中的蛋白質(zhì)含量會(huì)導(dǎo)致家禽的生長(zhǎng)發(fā)育受阻,但科學(xué)合理運(yùn)用低蛋白飼糧技術(shù),降低飼糧中的蛋白含量并且添加適量合成氨基酸能夠提高蛋白質(zhì)利用率和蛋雞生產(chǎn)性能。低蛋白飼糧也能夠在豆粕短缺的情況下對(duì)其進(jìn)行有效的替代。此外,低蛋白飼糧能降低家禽的氮排放量,提高家禽對(duì)氮的利用率,為家禽養(yǎng)殖的綠色健康發(fā)展提質(zhì)增效。