張桂杰 魯 寧 譙仕彥*

(1.寧夏大學農(nóng)學院，銀川 750021;2.中國農(nóng)業(yè)大學動物科技學院，動物營養(yǎng)學國家重點實驗室，北京 100193)

依據(jù)理想氨基酸模型平衡合成氨基酸的低蛋白質(zhì)飼糧，在不影響生長豬生長性能的前提下，可顯著降低養(yǎng)豬生產(chǎn)中氮排放［1］，已引起動物營養(yǎng)學家的廣泛關(guān)注。豬需要一定水平的腸內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)，用于維持小腸黏膜的生長和黏膜蛋白質(zhì)的合成［2］。對于斷奶仔豬，低蛋白質(zhì)平衡氨基酸飼糧能夠補充腸內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)，維持腸道正常發(fā)育，保證飼糧中營養(yǎng)成分的消化吸收和斷奶仔豬的正常生長［3］。

本實驗室先前的研究結(jié)果表明，育肥豬采食低蛋白質(zhì)平衡氨基酸飼糧能夠獲得與傳統(tǒng)飼糧相近的胴體品質(zhì)和肉品質(zhì)［4］。長期采食蛋白質(zhì)水平為3%，并且沒有添加合成氨基酸的飼糧，會造成斷奶仔豬回腸黏膜蛋白質(zhì)合成百分率降低50%［5］;在平衡賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸的條件下，飼糧蛋白質(zhì)水平降低4.2個百分點對斷奶仔豬的回腸黏膜蛋白質(zhì)含量、腸道形態(tài)和生長性能無顯著影響［6］。目前，關(guān)于低蛋白質(zhì)平衡氨基酸飼糧對生長豬胴體品質(zhì)及肌肉品質(zhì)的影響仍存在爭議。另外，低蛋白質(zhì)飼糧對豬腸道健康的影響，主要集中于斷奶仔豬階段，低蛋白質(zhì)飼糧對生長豬腸道健康的影響鮮有報道。本試驗以生長豬為研究對象，研究低蛋白質(zhì)平衡氨基酸飼糧對生長豬生長性能、胴體品質(zhì)、肌肉品質(zhì)和腸道健康的影響，以期為低蛋白質(zhì)飼糧在生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 試驗動物與試驗飼糧

本試驗選用16頭初始體重為(17.02±1.40)kg的健康“杜×長×大”三元雜交去勢公豬。將所有生長豬按照完全隨機區(qū)組原則分成2個組，正常蛋白質(zhì)組(飼糧粗蛋白質(zhì)水平為18%，標準回腸可消化賴氨酸含量為0.93%)和低蛋白質(zhì)組(飼糧粗蛋白質(zhì)水平為14%，標準回腸可消化賴氨酸含量為1.03%，按理想氨基酸模型平衡蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸及異亮氨酸)，每組8個重復，每個重復1頭豬。

試驗飼糧均以標準回腸可消化氨基酸為基礎(chǔ)配制，正常蛋白質(zhì)組各營養(yǎng)成分均滿足或高于NRC(1998)［7］的推薦值;低蛋白質(zhì)組平衡蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸和異亮氨酸，以滿足NRC(1998)［7］理想氨基酸模式。原料中玉米、豆粕和麥麩的粗蛋白質(zhì)和氨基酸含量為實測值，試驗飼糧組成及營養(yǎng)水平分別見表1和表2。試驗開始前5 d為適應(yīng)期，以保證生長豬能夠充分適應(yīng)粉狀飼料。試驗共進行39 d。

表1 試驗飼糧組成(飼喂基礎(chǔ))Table 1 Composition of experimental diets(as－fed basis) %

1.2 飼養(yǎng)管理

試驗于農(nóng)業(yè)部飼料效價與安全監(jiān)督檢驗測試中心(北京)畜禽試驗基地進行，采用全封閉式豬舍。豬舍溫度、通風強度和濕度自動化控制，舍溫恒定為26℃。生長豬單籠飼養(yǎng)，豬籠體積為1.25 m×0.55 m×0.80 m，漏縫塑料地板，不銹鋼可調(diào)式料槽，乳頭式飲水器。試驗采用粉料飼喂，自由采食和飲水，每日08:00和16:00各加料1次。按常規(guī)管理程序進行驅(qū)蟲和免疫。

1.3 樣品采集

在第39天早晨飼喂前對所有生長豬空腹采血和個體稱重，在飼喂后2 h放血處死所有生長豬。剖開生長豬腹腔，取出小腸，去除淋巴結(jié)放平，整段小腸按17%、83%和100%分為3段，分別為十二指腸、空腸和回腸。在每段的中間采集15 cm腸段，生理鹽水沖洗后，每條腸段前5 cm貯存于10%的中性福爾馬林緩沖液中，測定絨毛高度、隱窩深度和絨毛寬度，并計算絨毛高度和隱窩深度的比值。每條腸段后10 cm用載玻片刮取黏膜，液氮冷凍后，－80℃凍存，以測定黏膜蛋白質(zhì)含量。收集胃和空腸中段食糜，用于測定消化酶活性。最后按照常規(guī)屠宰方法去內(nèi)臟、頭、蹄和尾后測定生長豬的胴體品質(zhì)和肌肉品質(zhì)。

表2 試驗飼糧營養(yǎng)水平(飼喂基礎(chǔ))Table 2 Nutrient levels of experimental diets(as－fed basis) %

1.4 檢測指標與方法

1.4.1 飼糧成分

飼糧干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、鈣和總磷分別參照GB/T 6435—1986［10］、GB/T 6432—1994［11］、GB/T 6436—2002［12］和 GB/T 6437—2002［13］推薦方法測定。

飼糧樣品分別在110℃下6 mol/L鹽酸水解24 h和0℃下過甲酸氧化16 h后再經(jīng)鹽酸水解24 h后，使用氨基酸自動分析儀(日立L－8800，日本)測定15種氨基酸和含硫氨基酸含量;用4 mol/L氫氧化鈉在110℃下水解22 h后，使用高效液相色譜儀(島津LC－10 A，日本)測定色氨酸含量。

1.4.2 生長性能

分別于試驗開始和結(jié)束時早晨空腹個體稱重，以重復為單位記錄耗料量，計算平均日增重、平均日采食量和料重比。

1.4.3 胴體品質(zhì)

試驗結(jié)束后，將生長豬放血處死，去掉內(nèi)臟、頭(沿耳根后緣及下頜上第1條自然橫軸線切下)、蹄(斷離腕關(guān)節(jié))和尾(緊貼肛門切除尾根)，測量胴體品質(zhì)指標。胴體品質(zhì)指標包括:熱胴體重、眼肌高和寬、第10肋背膘厚，計算屠宰率、眼肌面積、無脂瘦肉量和無脂瘦肉指數(shù)。胴體品質(zhì)指標的測量及屠宰率、眼肌面積的計算方法參照《種豬生產(chǎn)性能測定規(guī)程》(NY/T 822—2004)［14］，無脂瘦肉量和無脂瘦肉指數(shù)的計算方法參照 NPPC(1991)［15］。

1.4.4 肌肉品質(zhì)

屠宰生長豬后，在左半胴體倒數(shù)第3～4胸椎處向后取背最長肌20～30 cm，測定肌肉品質(zhì)指標。參照《豬肌肉品質(zhì)測定技術(shù)規(guī)范》(NY/T 821—2004)［16］操作測定 pH 和失水率(以滴水損失表示)。采用色差計(CHROMA METER CR－400型，日本)測定眼肌色差，其中L*表示亮度，a*表示紅度，b*表示黃度，根據(jù)所測的L*、a*和b*值判斷不同肉色的差別。

1.4.5 生長豬胃腸道消化酶活性測定

胃蛋白酶的活性采用胃蛋白酶測定試劑盒測定(南京邁迪特生物化學有限公司)?？漳c淀粉酶活性采用淀粉酶測定試劑盒測定(南京邁迪特生物化學有限公司)?？漳c脂肪酶活性采用脂肪酶測定試劑盒測定(南京邁迪特生物化學有限公司)。

1.4.6 腸絨毛形態(tài)分析和觀察

腸段采用酒精脫水，二甲苯透明，石蠟包埋，切成6 μm切片，蘇木精－伊紅(HE)染色(蘇木精染核，伊紅染胞質(zhì))，然后在每個部位組織切片上選5個典型視野(絨毛完整、走向平直)，用真彩圖像分析軟件采集圖像并量取絨毛高度、隱窩深度和絨毛寬度。

1.4.7 小腸黏膜蛋白質(zhì)含量的測定

小腸黏膜蛋白質(zhì)含量采用考馬斯亮藍蛋白測定試劑盒測定(南京邁迪特生物化學有限公司)，結(jié)果以每克黏膜中含有的黏膜蛋白質(zhì)含量表示(mg/g)。

1.5 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)用Excel 2003軟件進行初步處理后，采用SAS 8.2軟件的t檢驗進行統(tǒng)計分析，P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果

2.1 低蛋白質(zhì)平衡氨基酸飼糧對生長豬生長性能的影響

由表3可知，與正常蛋白質(zhì)組相比，飼糧蛋白質(zhì)水平降低4個百分點并平衡賴氨酸等6種必需氨基酸對生長豬平均日增重、平均日采食量和料重比的影響均不顯著(P＞0.05)。

表3 低蛋白質(zhì)平衡氨基酸飼糧對生長豬生長性能的影響Table 3 Effects of low protein diets balanced with amino acids on growth performance of growing pigs

2.2 低蛋白質(zhì)平衡氨基酸飼糧對生長豬胴體品質(zhì)和肌肉品質(zhì)的影響

由表4可知，與正常蛋白質(zhì)組相比，飼糧蛋白質(zhì)水平降低4個百分點對生長豬的熱胴體重、屠宰率和眼肌面積沒有顯著影響(P＞0.05);低蛋白質(zhì)組生長豬的第10肋背膘厚較正常蛋白質(zhì)組增加了20.37%，有增長趨勢(P=0.10)。雖然飼糧處理對胴體無脂瘦肉指數(shù)和胴體無脂瘦肉增重無顯著影響(P＞0.05)，但在絕對數(shù)值上正常蛋白質(zhì)組較低蛋白質(zhì)組分別高出6.42%和5.88%。在肌肉品質(zhì)方面，肌肉pH(pH45min和pH24h)和滴水損失未受到飼糧蛋白質(zhì)水平降低的影響(P＞0.05);但低蛋白質(zhì)組的亮度值極顯著高于正常蛋白質(zhì)組(P＜0.01)，黃度值顯著高于正常蛋白質(zhì)組(P＜0.05)。

表4 低蛋白質(zhì)平衡氨基酸飼糧對生長豬胴體品質(zhì)和肌肉品質(zhì)的影響Table 4 Effects of low protein diets balanced with amino acids on carcass characteristic and meat quality of growing pigs

2.3 低蛋白質(zhì)平衡氨基酸飼糧對生長豬腸道絨毛形態(tài)的影響

由表5可知，與正常蛋白質(zhì)組相比，飼糧蛋白質(zhì)水平降低4個百分點對空腸絨毛高度和隱窩深度均無顯著影響(P＞0.05)，但從絕對數(shù)值上來看，低蛋白質(zhì)組與正常蛋白質(zhì)組相比，空腸絨毛高度提高了12.05%，空腸隱窩深度降低了13.80%。低蛋白質(zhì)組生長豬空腸絨毛高度與隱窩深度的比值與正常蛋白質(zhì)組相比提高了26.92%，具有升高趨勢(P=0.09)。降低飼糧蛋白質(zhì)水平對十二指腸和回腸的絨毛高度、隱窩深度、絨毛寬度和絨毛高度與隱窩深度的比值無顯著影響(P＞0.05)。

2.4 低蛋白質(zhì)平衡氨基酸飼糧對生長豬小腸黏膜蛋白質(zhì)含量和消化酶活性的影響

由表6可知，與正常蛋白質(zhì)組相比，降低飼糧蛋白質(zhì)水平對生長豬十二指腸黏膜蛋白質(zhì)含量無顯著影響(P＞0.05)，但空腸和回腸的黏膜蛋白質(zhì)含量分別降低了16.15%(P=0.11)和12.18%(P=0.06)，有降低的趨勢。飼糧蛋白質(zhì)水平的下降對消化酶活性無顯著影響(P＞0.05)。

3 討論

生長豬飼糧蛋白質(zhì)水平降低后，飼糧中限制性氨基酸的種類增多、限制性程度增大，而各種氨基酸與賴氨酸的平衡比值隨著豬體重的增加而上升［17］。因此，在配制低蛋白質(zhì)飼糧時，合成氨基酸的添加種類和數(shù)量十分重要。長期采食低蛋白質(zhì)飼糧，動物氮代謝負擔減輕，氨基酸代謝器官的活動強度亦隨之發(fā)生變化［18］，是否會導致氨基酸的維持需要部分發(fā)生改變，進而造成氨基酸理想模式發(fā)生變化，不得而知。因此，低蛋白質(zhì)飼糧條件下生長豬理想氨基酸模式有待于進一步的研究證實。Le Bellego等［19］的研究表明，在飼糧蛋白質(zhì)水平降低3.9個百分點時，添加賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸和異亮氨酸的低蛋白質(zhì)飼糧能夠提高27～64 kg生長豬的平均日增重。Figueroa等［20］發(fā)現(xiàn)在飼糧蛋白質(zhì)水平降低5個百分點時，纈氨酸成為玉米－豆粕型飼糧中的第五限制性氨基酸，異亮氨酸或組氨酸為第六限制性氨基酸。本試驗在降低4個百分點的低蛋白質(zhì)飼糧中用合成氨基酸平衡了賴氨酸等6種必需氨基酸，生長豬的生長性能與正常蛋白質(zhì)組相比差異不顯著，本次試驗是在實驗室條件下開展的代謝試驗，由于試驗動物群體的限制，生長性能指標對于養(yǎng)豬實際生產(chǎn)僅作參考。

表5 低蛋白質(zhì)平衡氨基酸飼糧對生長豬腸道絨毛形態(tài)的影響Table 5 Effects of low protein diets balanced with amino acids on intestinal villus morphology of growing pigs

表6 低蛋白質(zhì)平衡氨基酸飼糧對生長豬小腸黏膜蛋白質(zhì)含量和消化酶活性的影響Table 6 Effects of low protein diets balanced with amino acids on intestinal mucosal protein content and digestive enzyme activity of growing pigs

近年來，有大量文獻研究了低蛋白質(zhì)飼糧對豬胴體品質(zhì)產(chǎn)生的影響，但得到的結(jié)果存在爭論。Figueroa等［21］研究表明，降低飼糧蛋白質(zhì)水平4.1個百分點并添加合成氨基酸會造成生長豬的平均背膘厚提高30.56%。但Kerr等［1］發(fā)現(xiàn)飼糧蛋白質(zhì)水平降低4個百分點并不會引起豬胴體品質(zhì)的變化。在本試驗中，飼糧蛋白質(zhì)水平降低4個百分點對生長豬的熱胴體重、屠宰率、眼肌面積和第10肋背膘厚均無顯著影響。低蛋白質(zhì)飼糧造成的胴體品質(zhì)問題可能還與豬的性別有關(guān)。Kerr等［22］指出去勢公豬在采食添加合成氨基酸的低蛋白質(zhì)飼糧后脂肪含量增加;Hinson等［23］報道飼糧蛋白質(zhì)水平降低約3個百分點后，青年母豬的第10肋背膘厚增加，而去勢公豬的第10肋背膘厚卻未受到蛋白質(zhì)水平變化的影響。豬的瘦肉生長速度受整個軀體生長速度及軀體瘦肉率的影響，是豬胴體沉積瘦肉組織(肌肉)的速度［7］。在本試驗中，飼糧蛋白質(zhì)水平降低4個百分點對生長豬的胴體無脂瘦肉增量無顯著影響。

通過營養(yǎng)調(diào)控的手段改善豬肉品質(zhì)是比較可行的方法［24］。在本試驗中，降低飼糧蛋白質(zhì)水平顯著或極顯著提高了生長豬背最長肌亮度值和黃度值，Goerl等［25］報道了相似的研究結(jié)果。亮度值表示色差儀測定的肌肉反射光的強度，脂肪含量較高則反光較強，Teye等［26］認為飼糧蛋白質(zhì)水平降低時肌肉亮度值的升高與肌內(nèi)脂肪含量的增加有關(guān)。本試驗中生長豬的胴體無脂瘦肉指數(shù)在飼糧蛋白質(zhì)水平降低后有降低的趨勢，表明生長豬胴體脂肪含量有增加的趨勢，與本試驗亮度值提高的結(jié)果相吻合。

小腸是豬吸收營養(yǎng)物質(zhì)的主要場所，腸絨毛高度與隱窩深度比值是評價小腸對營養(yǎng)物質(zhì)吸收能力的一個十分重要的指標［27］。Guay等［3］的研究發(fā)現(xiàn)，將生長豬飼糧蛋白質(zhì)水平降低3.3個百分點并添加合成氨基酸能夠顯著提高空腸絨毛高度與隱窩深度的比值。在本試驗中，飼糧蛋白質(zhì)水平的降低具有提高空腸絨毛高度與隱窩深度比值的趨勢。

近年來，關(guān)于飼糧蛋白質(zhì)水平對消化酶活性影響的報道主要集中在斷奶仔豬方面。Yue等［6］發(fā)現(xiàn)將飼糧蛋白質(zhì)水平降低4.2個百分點不影響空腸中的二糖酶活性;郝瑞榮等［28］也發(fā)現(xiàn)飼糧蛋白質(zhì)水平降低4個百分點對胃、十二指腸和空腸內(nèi)容物中酶的活性無顯著影響。本試驗的結(jié)果發(fā)現(xiàn)飼糧蛋白質(zhì)水平降低4個百分點后胃蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性無顯著變化。

4 結(jié)論

飼糧蛋白質(zhì)水平降低4個百分點，標準回腸可消化賴氨酸含量為1.03%并按照理想氨基酸平衡模式平衡蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸、纈氨酸和異亮氨酸，對17～44 kg生長豬生長性能、胴體品質(zhì)和肌肉品質(zhì)無顯著影響，并且對生長豬腸道健康狀況有改善趨勢。

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