李美君,申童,李運(yùn)虎
(湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,長(zhǎng)沙 410127)
2020年9 月,國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于促進(jìn)畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)〔2020〕31號(hào)),明確提出“建立健全飼料原料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值數(shù)據(jù)庫(kù),全面推廣飼料精準(zhǔn)配方和精細(xì)加工技術(shù)”“調(diào)整優(yōu)化飼料配方結(jié)構(gòu),促進(jìn)玉米、豆粕減量替代”等要求。而加大低蛋白日糧研究與應(yīng)用力度,不僅可以提高原料利用效率,降低豆粕用量,減少對(duì)大豆等蛋白質(zhì)原料進(jìn)口的依賴,降低飼養(yǎng)成本,還可以減少養(yǎng)豬生產(chǎn)中氮的排放,一舉多得。本試驗(yàn)旨在研究低蛋白質(zhì)氨基酸平衡日糧對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)和氮代謝的影響,為進(jìn)一步開(kāi)展低蛋白日糧的研究與應(yīng)用、減少氮排放和提高蛋白質(zhì)利用率提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)以玉米、豆粕為主要原料,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化氨基酸及凈能日糧。參照NRC(2012)中生長(zhǎng)豬可消化氨基酸需要量平衡賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸等必需氨基酸,各組基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平見(jiàn)表1。
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))
試驗(yàn)選取初始體重為(31.06±2.05)kg的健康杜×長(zhǎng)×大三元雜交去勢(shì)公豬18頭,根據(jù)體重隨機(jī)分為A(對(duì)照組)、B、C 3組,每組6個(gè)重復(fù),每個(gè)重復(fù)1頭豬,采用單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)照組A日糧粗蛋白水平為18%,試驗(yàn)組B、試驗(yàn)組C日糧粗蛋白水平分別為16%和14%,并外源添加賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸達(dá)到氨基酸平衡。整個(gè)試驗(yàn)期為38 d,其中預(yù)試期3 d,正式期35 d。
進(jìn)豬前將豬舍徹底清掃消毒,并對(duì)試驗(yàn)豬進(jìn)行常規(guī)免疫驅(qū)蟲(chóng)。試驗(yàn)豬飼養(yǎng)在代謝籠內(nèi),每天上午08:00和下午14:00各飼喂1次,保持圈舍通風(fēng)。自由采食與飲水。每日保持圈舍和飼槽的清潔衛(wèi)生,及時(shí)清理剩料。做好試驗(yàn)記錄,觀察豬的采食和精神狀態(tài)。
1.4.1 氮平衡指標(biāo)
試驗(yàn)最后5 d進(jìn)行全收糞代謝試驗(yàn),糞尿收集參考楊詩(shī)興[1]的方法。在收集期內(nèi)準(zhǔn)確記錄每頭豬的采食量,收集糞便,并加入糞便重量10%的硫酸固氮及甲苯數(shù)滴防腐,于-20℃冰箱保存。收集尿液,并取總尿量10%的樣品裝入塑料瓶,加入10%硫酸固氮及甲苯數(shù)滴防腐,-20℃冰箱保存。代謝試驗(yàn)結(jié)束后,將5 d的糞樣和尿樣以個(gè)體為單位分別混合。糞以鮮重的10%采用四分法取樣,并在65℃烘箱中烘干,室溫下回潮24 h,粉碎過(guò)40目篩,4℃保存,以備測(cè)糞氮。將5 d的尿液樣品混合取100 mL裝入塑料瓶中,-20℃保存,以備測(cè)尿氮。
采用凱氏定氮法測(cè)定飼料、糞樣、尿樣中氮含量,采用以下公式計(jì)算:
食入氮(g·d-1)=采食量×飼糧中蛋白質(zhì)含量×6.25
總氮排放量(g·d-1)=糞氮+尿氮
沉積氮(g·d-1)=食入氮-糞氮-尿氮
氮沉積率(%)=沉積氮/食入氮×100%
氮表觀生物學(xué)價(jià)值(%)=[(食入氮-糞氮-尿氮)/(食入氮-糞氮)]×100%
1.4.2 血清生化指標(biāo)
在試驗(yàn)結(jié)束時(shí),即第36天早晨對(duì)每頭豬進(jìn)行空腹前腔靜脈采血,血樣室溫下靜置20 min后,以3 000 r·min-1離心15 min后分離血清,保存于-20℃冰箱待測(cè)。檢測(cè)指標(biāo)包括尿素、白蛋白、總蛋白、球蛋白。尿素、白蛋白、總蛋白含量采用全自動(dòng)生化分析儀測(cè)定,球蛋白的含量等于總蛋白與白蛋白之差。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行初步整理后,然后用SPSS 20.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,差異顯著時(shí)采用Duncan's法進(jìn)行多重比較。所有結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異極顯著。
試驗(yàn)豬氮平衡指標(biāo)的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,糞氮未受蛋白質(zhì)水平降低的影響(P>0.05),而試驗(yàn)組B、試驗(yàn)組C尿氮及總氮排放量極顯著低于對(duì)照組A(P<0.01),其中尿氮分別較對(duì)照組A降低48.68%、55.71%,總氮排放量分別較對(duì)照組A降低了34.83%、42.08%;食入氮總量隨著蛋白質(zhì)水平的降低而顯著降低(P<0.05),但各處理沉積氮、氮沉積率差異不顯著(P>0.05);試驗(yàn)組B、試驗(yàn)組C氮表觀生物學(xué)價(jià)值顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。
表2 不同比例低蛋白氨基酸平衡日糧對(duì)生長(zhǎng)豬氮平衡的影響
不同比例低蛋白氨基酸平衡日糧對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)的影響結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,與對(duì)照組A相比,試驗(yàn)組B和試驗(yàn)組C血清尿素含量顯著下降(P<0.05)。各處理組血清總蛋白、白蛋白、球蛋白含量無(wú)顯著差異(P>0.05)。
表3 不同比例低蛋白氨基酸平衡日糧對(duì)生長(zhǎng)豬血清生化指標(biāo)的影響
S.Portejoie等[2]研究表明,50 kg生長(zhǎng)豬日糧粗蛋白質(zhì)水平由20%降至12%,尿氮排出減少64.9%,總氮的排出減少65.1%。W.Urynek等[3]研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)育肥豬日糧粗蛋白水平由17.4%降到14.5%時(shí),總氮排出減少31.5%而不影響氮的存留。于樹(shù)龍[4]將生長(zhǎng)豬日糧粗蛋白水平由17%逐漸降低至16%、15%和14%,應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化氨基酸及凈能體系平衡賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸等必需氨基酸配制日糧,結(jié)果表明,尿氮分別較粗蛋白水平17%組降低54.88%、41.71%和45.61%,總氮降低了28.08%、33.84%和25.38%。低蛋白日糧組氮表觀生物學(xué)價(jià)值顯著高于粗蛋白17%組。曾燕霞等[5]的試驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)日糧粗蛋白水平從14.80%下降到13.86%和12.86%時(shí),總氮排放量由27.3%下降至24.2%和21.3%,尿氮排出量由19.3%下降至17.1%和15.2%。本研究進(jìn)一步證實(shí):日糧蛋白質(zhì)水平由18%逐漸降低至16%和14%時(shí),總氮排放可降低34.83%~42.08%,可以看出總氮排出量的降低主要是由于尿氮排出量顯著低于對(duì)照組引起的。因此,將日糧粗蛋白水平適度降低并補(bǔ)充相應(yīng)合成氨基酸不僅有利于生長(zhǎng)豬氮代謝平衡,而且還可以顯著降低糞污氮排放過(guò)量對(duì)環(huán)境造成的污染。
血清總蛋白由白蛋白和球蛋白組成,其主要功能是保持體內(nèi)蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)平衡,在一定程度上能有效地反映機(jī)體蛋白質(zhì)合成水平以及機(jī)體營(yíng)養(yǎng)狀況,血清球蛋白反映了動(dòng)物的免疫水平及生理狀況。本研究表明,隨著日糧粗蛋白水平的逐漸降低,血清總蛋白、白蛋白和球蛋白含量無(wú)顯著差異,表明適當(dāng)降低日糧蛋白水平并補(bǔ)充相應(yīng)氨基酸基本能保證生長(zhǎng)豬蛋白質(zhì)合成代謝正常不受影響。此結(jié)果與曾燕霞等[5]、趙玉梅[6]研究結(jié)果一致;血清尿素是動(dòng)物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝的終產(chǎn)物,是由腸道降解氨基酸產(chǎn)生的氨通過(guò)肝門靜脈經(jīng)循環(huán)進(jìn)入肝臟后形成的。因此尿素含量在一定程度上能反映動(dòng)物對(duì)蛋白質(zhì)和氨基酸的利用情況。血清尿素濃度升高表明機(jī)體內(nèi)的蛋白質(zhì)分解代謝加強(qiáng),反之則說(shuō)明蛋白質(zhì)合成增加[7]。大量研究表明,飼喂低蛋白氨基酸平衡日糧能顯著降低尿素濃度,提高氨基酸與蛋白質(zhì)利用率[8-10]。本研究中,試驗(yàn)組B和試驗(yàn)組C尿素含量顯著低于對(duì)照組A,這表明降低蛋白水平補(bǔ)充晶體氨基酸能使日糧更接近于生長(zhǎng)豬機(jī)體合成蛋白質(zhì)所需的氨基酸比例。日糧中的蛋白質(zhì)較少地被轉(zhuǎn)化為尿素而損失,氮利用率更高。
在本試驗(yàn)條件下,生長(zhǎng)豬日糧粗蛋白水平降低至14%并補(bǔ)充相應(yīng)合成氨基酸,不僅不會(huì)影響生長(zhǎng)豬的健康狀況,還可以改善機(jī)體氮代謝,并極顯著降低總氮的排放,有利于降低養(yǎng)豬業(yè)對(duì)環(huán)境造成的污染。