(完整版)配制低蛋白质日粮的必要性及其注意事项

配制低蛋白质日粮的必要性及其注意事项 近几十年来，猪的氨基酸营养一直是各国学者研究的热点。一方面由于全世 界范围内蛋白质资源的日趋紧张， 另一方面由于日粮氨基酸不平衡引发粪尿氮大量 排放而引起严重的环境污染。在成本和环保的双重压力下，低蛋白质日粮成为自 20 世纪 90 年代以来欧美动物营养领域的研究热点。因此，在充分满足动物营养需 要的情况下，采用以理想氨基酸模式为基础，按照真可消化氨基酸需要量合理配制 低蛋白质日粮，对降低日粮蛋白质水平及减少环境污染意义重大。 1 配制低蛋白质日粮的必要性 1.1 饲料蛋白质营养价值评定体系的不断完善 评定饲料营养价值是为了了解日粮营养素在动物体内转变为动物产品过程 中的损失及利用程度， 直接影响营养需要的准确性并为充分利用日粮营养素提供理 论基础， 为日粮营养素投入与动物产品产出之间提供更直接的联系 （伍喜林， 2003） 。 准确评价饲料氨基酸的含量、畜禽对氨基酸的需要量和饲料氨基酸的利用 率是科学设计饲料配方的基础。饲料原料种类繁多，原料氨基酸的含量和质量差异 较大，不同畜禽有不同的利用效率。但饲料蛋白质营养价值评定中基本未考虑动物 不同生产类型、生理阶段、生产水平、产品质量及健康状况条件对饲料蛋白质营养 价值的影响（Han，1995），存在日粮组成对饲料蛋白质营养价值影响的问题；由 于缺乏不同饲料原料的组合效应资料，饲料加工贮存条件（温度、湿度、压力等） 对饲料蛋白质营养价值的定量影响关系及其在日粮配制中的研究应用尚处于起步 阶段。为更准确地满足动物对氨基酸的需要量，需要由粗蛋白质和总氨基酸体系向 可消化或可利用氨基酸体系发展，以理想氨基酸模式为基础，从动态模型出发，采 用真可消化氨基酸体系，并考虑各种因素影响，形成切实可行的参考标准式计算模 式，这样才能使氨基酸的供给与猪氨基酸需要之间达到精确的统一，减少蛋白质饲 料消耗和氮的排出量，使配方设计更加科学，日粮配制更加合理。 1.2 理想氨基酸模式的建立 Block 和 Blotting（1944）得出生长动物的氨基酸需要量可以由动物体蛋 白质的氨基酸组成来确定的结论。后来，许多学者进一步研究发现，只有在日粮氨 基酸保持平衡的情况下，氨基酸才能被动物机体有效地利用，任何一种氨基酸缺乏 或过剩都会降低日粮中其他氨基酸的利用率。 “理想蛋白质”的概念最初由Howard （1958）提出，当时叫做“完全蛋白质”，其实质内容是当日粮中各种必需氨基酸 的组成和比例与动物必需氨基酸相吻合时，动物可最大限度地利用蛋白质。 Mitchell（1964）给出了理想蛋白质的正式定义：“用氨基酸的混合物或可以被完 全消化和代谢的蛋白质来表述， 这一氨基酸混合物与动物维持和生产的氨基酸需要 相比，其组成应完全一致”。英国农业研究委员会 ARC（1981）较为详细地描述了 理想蛋白质氨基酸的比例，引用 3 个来源的数据对理想蛋白质进行了描述：首先通 过试验，测定猪对各种氨基酸包括 Thr、Met、Trp、Leu 的需要量，结果表明 Thr、 Met、 Trp、 Leu 的需要量与 Lys 有关， 尽管多次试验的氨基酸总量之间有不少差异， 但如果以各种氨基酸与 Lys 的比例表示，则试验结果的差异性变小；其次测定 Lys 的需要量； 第 3 个来源是测定完全蛋白质的氨基酸组成比例和猪体蛋白质氨基酸组 成比例。通过试验确定猪体组织氨基酸组成，即为猪生长阶段的最佳比例。 表 1 不同阶段猪的理想氨基酸模式 来源 体重 /kg Lys Arg His Try Ile Leu Val Phe+Tyr Met+Cys Thr ARC Yen Yen NRC NRC NRC 15～ 50 25～ 55 50～ 90 100 100 100 100 100 100 - 30 30 43 43 34 33 35 35 26 26 29 15 20 20 14 15 16 55 55 55 54 57 61 100 100 100 71 74 80 70 70 70 57 58 64 96 100 100 80 81 87 50 50 50 49 51 55 60 57 57 57 58 64 NRC Wang Fuller Cole Chung Kim Kim Cho 1～5 5～ 10 20～ 50 50～ 100 25～ 50 30～ 50 25～ 50 10～ 20 5～7 7～ 12 4～7 100 100 100 100 100 100 100 100 17 - - - 42 42 42 65 30 - - 33 32 32 32 35 17 18 19 19 18 18 18 18 63 60 61 50 60 60 60 37 83 110 110 100 100 100 100 95 66 75 75 68 68 68 68 59 91 120 122 95 95 95 95 51 57 63 59 60 60 60 60 53 66 72 75 65 65 65 65 65 资料来源：Han（2000）。 自 1981 年以来，研究者就对理想氨基酸模式有着极大的关注（Wang 和 Fuller，1989，1990；Fuller，1989；Chung 和 Baker，1992）。许多国家（美国、 澳大利亚、新西兰等）也依据本国对猪的理想氨基酸需要量的研究结果修改了饲养 标准。Wang 和 Fuller（1989）又共同对 ARC（1981）的理想蛋白质模式进行了修 改，Chung 和 Baker（1992）论述了仔猪的理想蛋白质模式，Friesen（1994）论述 了肥育猪的理想蛋白质模式。最初，理想蛋白质模式是以日粮总氨基酸浓度表示， 然而基于日粮蛋白质单个氨基酸的可利用率不同 （一般认为消化率是衡量可利用率 的最佳指标），并且为了消除饲料或内源带来的误差，氨基酸模式应以回肠末端真 可消化氨基酸来表示（Chung 和 Baker，1992）。经过 20 多年的研究，理想蛋白质 模式己在生产中得到应用，并已发展成为氨基酸平衡饲粮技术，使养猪者从该理论 中受益。尤其在现代化养猪生产中，按照“IP”理论配制日粮是相当重要的，其中 添加合成氨基酸的低蛋白质日粮就是 IP 理论应用的结果。猪生长阶段不同，理想 氨基酸模式亦不同（表 1）。 1.3 人工合成氨基酸的商业化 由于畜牧和水产养殖业的快速发展，我国对合成氨基酸的使用量呈现逐渐 上升趋势。目前拥有全套成熟 Lys 生产工艺的只有美国、日本、中国等少数国家。 近年来，国内一些企业加大了对饲料级 Lys 生产的研制开发力度，使得国产 Lys 成 为国内市场的主流。但同国外一些跨国公司相比，中国 Lys 企业的国际市场竞争能 力还不很强，要成为 Lys 生产强国还有一段较长的路要走。 1.4 集约化养猪生产的环境污染 开放系统的特点决定城市郊区集约化养猪生产规模必须控制在其所处生态 环境承载能力的范围内。然而大城市集约化的养猪生产由于规模大、区域集中、距 离农田远、 运输成本高等原因， 产生的粪便不能以资源的形式投入到农业生产之中， 反而变成一种污染物对生态环境造成负面影响