姜建陽(yáng),遠(yuǎn)德龍,朱紹偉,宋春陽(yáng)*,于光輝,韓先杰(.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,山東青島6609;.滕州市畜牧獸醫(yī)局,山東滕州77500)
低蛋白日糧添加合成氨基酸對(duì)魯萊生長(zhǎng)豬氮平衡和氨基酸消化率的影響
姜建陽(yáng)1,遠(yuǎn)德龍1,朱紹偉2,宋春陽(yáng)1*,于光輝1,韓先杰1
(1.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,山東青島266109;2.滕州市畜牧獸醫(yī)局,山東滕州277500)
試驗(yàn)旨在研究低蛋白日糧添加不同種類(lèi)合成氨基酸對(duì)培育品種魯萊豬生長(zhǎng)豬氮平衡及氨基酸消化率的影響。采用4×4拉丁方設(shè)計(jì),選用平均體重為(35.00±1.05)kg的健康魯萊閹公豬4頭,回腸末端手術(shù)安裝簡(jiǎn)單T型瘺管。對(duì)照組飼喂高蛋白質(zhì)水平(粗蛋白為16.50%,可消化賴(lài)氨酸為0.78%)日糧,3個(gè)試驗(yàn)組分別飼喂添加賴(lài)氨酸+蘇氨酸+蛋氨酸、賴(lài)氨酸+蘇氨酸和賴(lài)氨酸+蛋氨酸的低蛋白質(zhì)水平(粗蛋白為13.50%,可消化賴(lài)氨酸為0.78%)日糧。結(jié)果表明:低蛋白添加3種合成氨基酸組糞氮排出量顯著低于其他各組(P<0.05),尿氮排出量顯著低于高蛋白組(P<0.05),與其他低蛋白組相比差異不顯著(P>0.05),氮表觀消化率、氮沉積各組間差異均不顯著(P>0.05);低蛋白日糧添加3種合成氨基酸組總氨基酸消化率顯著高于其他各組(P<0.05)。采用低蛋白(粗蛋白為13.50%)并同時(shí)添加適量合成氨基酸日糧飼喂魯萊豬,可以顯著降低糞氮和尿氮的排出,對(duì)氮利用率和回腸末端總氨基酸消化率影響不顯著。
魯萊豬;低蛋白日糧;氨基酸平衡;氮平衡
目前,規(guī)?;B(yǎng)豬場(chǎng)中約有60%~70%的氮以糞、尿的形式排出體外,對(duì)養(yǎng)殖場(chǎng)周邊環(huán)境造成污染[1]。為減輕養(yǎng)豬場(chǎng)的環(huán)境污染,減少養(yǎng)豬場(chǎng)氮的排放,前人進(jìn)行了大量的研究[2-3],一般而言,賴(lài)氨酸(Lys)、蛋氨酸(Met)和蘇氨酸(Thr)是豬最重要的3種限制性氨基酸,日糧粗蛋白水平降低3個(gè)百分點(diǎn)時(shí)3種氨基酸又極易缺乏。按照理想蛋白質(zhì)模式,引進(jìn)品種豬或三元雜交豬通過(guò)添加適宜的合成氨基酸降低日糧的粗蛋白水平,并不影響豬的生長(zhǎng)性能,還能節(jié)約有限的蛋白質(zhì)原料、降低豬糞氮污染[4]。
魯萊豬是利用我國(guó)優(yōu)良地方品種萊蕪豬和引進(jìn)品種大約克夏豬,通過(guò)雜交建系、橫交固定、定向培育而成的優(yōu)質(zhì)黑豬新品種,具有我國(guó)地方豬種的種質(zhì)特性,其氨基酸需求模式是否與洋三元雜交豬一致,尚未見(jiàn)報(bào)道。通過(guò)前期試驗(yàn)研究表明[5],魯萊生長(zhǎng)豬在粗蛋白為16.5%、可消化賴(lài)氨酸為0.78%時(shí),飼養(yǎng)效果較佳,本試驗(yàn)在此基礎(chǔ)上,參考NRC(1998)豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)研究在低蛋白日糧中添加賴(lài)氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸對(duì)魯萊生長(zhǎng)豬氮平衡和回腸內(nèi)氨基酸表觀消化率的影響,探討?hù)斎R豬這一地方品種豬氨基酸需求模式,為后續(xù)確定魯萊生長(zhǎng)豬在低蛋白日糧下的適宜的理想蛋白模式提供依據(jù)。
1.1 試驗(yàn)動(dòng)物及日糧試驗(yàn)選擇體重(35.00±1.05)kg的魯萊閹公豬4頭,手術(shù)安裝回腸末端簡(jiǎn)單T型瘺管,按外科手術(shù)常規(guī)護(hù)理方法進(jìn)行護(hù)理,每天用氧化鋅軟膏擦拭創(chuàng)口,防止傷口感染。高蛋白日糧組試驗(yàn)日糧參照NRC(1998)豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和魯萊豬地方飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)配制,在高蛋白日糧基礎(chǔ)上,低蛋白日糧組蛋白降低3個(gè)百分點(diǎn)并分別添加Lys+Thr、Lys+Met、Lys+Thr+Met。日糧配方與營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表1。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與飼養(yǎng)管理試驗(yàn)分為4個(gè)處理組,采用4×4拉丁方設(shè)計(jì)。試驗(yàn)期每期7 d,前4 d為預(yù)試期,后3 d為為正試期。單體代謝籠飼養(yǎng)于青島農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)單胃動(dòng)物試驗(yàn)基地,室內(nèi)溫度20~23℃。每天定量采食飼喂2次(08:00、17:00),自由飲水,試驗(yàn)前進(jìn)行驅(qū)蟲(chóng),每天觀察豬群健康狀況。
1.3 樣品采集及處理
1.3.1 飼料樣品的采集日糧配制前采集飼料原料樣品;配制后采集試驗(yàn)日糧樣品。
表1 試驗(yàn)日糧及營(yíng)養(yǎng)成分(風(fēng)干基礎(chǔ))
1.3.2 糞尿樣的采集試驗(yàn)正試期第1天08:00開(kāi)始收集糞尿,持續(xù)3 d。稱(chēng)量記錄每頭豬的采食量、尿樣體積和糞樣鮮重,取新鮮糞樣1 000 g、尿樣1 000 mL,按糞樣重的10%和尿樣體積的10%加入10%的硫酸固氮后,保存在-20℃冰箱中。試驗(yàn)結(jié)束后將每頭豬正試期采集的糞樣和尿樣分別混合,將糞樣于65℃烘箱中烘干,混合、粉碎處理后取樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析。
1.3.3 食糜樣的采集食糜的收集從第1次飼喂開(kāi)始,直到第2次飼喂時(shí)結(jié)束。排出的食糜通過(guò)簡(jiǎn)單T型瘺管收集到事先加入10 mL10%硫酸的封口袋中。每隔1~2 h收集食糜1次,采集的食糜樣品立即置于-20℃冰箱保存。經(jīng)冷凍干燥、粉碎后,存于樣品袋中待測(cè)。
1.3.4 血樣的制備在每期試驗(yàn)結(jié)束的最后1 d,使用真空采血管前腔靜脈采血10 mL,3 000 r/min離心10 min分離血清、血漿,-20℃冰箱保存,備測(cè)。
1.4 檢測(cè)指標(biāo)及測(cè)定方法血清尿素氮采用脲酶法進(jìn)行測(cè)定;日糧和食糜中的氨基酸含量使用氨基酸自動(dòng)分析儀(日立L-8800,日本)測(cè)定;日糧、糞樣和尿樣中氮含量測(cè)定方法參照GB/T 6432—1994飼料中粗蛋白測(cè)定方法測(cè)定,回腸末端氨基酸表觀消化率采用酸不溶灰分法測(cè)定,酸不溶灰分含量測(cè)定方法參照GB/T 23742—2009方法測(cè)定。
1.5 氮沉積(NR)、氮表觀利用率和消化率計(jì)算公式:
式中,NR表示氮沉積(g/d),NI表示食入氮(g/d),NF表示糞氮排泄量(g/d),NU表示尿氮排泄量(g/d)。1.6回腸末端氨基酸表觀消化率 計(jì)算公式[6]:氨基酸表觀消化率(%)=100-(C1×P2)/(C2×P1)×100式中,C1為飼料中鹽酸不溶灰分的含量(%),C2食糜中鹽酸不溶灰分的含量(%),P1飼料中氨基酸含量(%),P2食糜中氨基酸含量(%)。
1.7 統(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行預(yù)處理,采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 17.0的單因素方差分析(One-Way ANOVA)過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,用LSD法進(jìn)行多重比較,統(tǒng)計(jì)顯著性水平為P<0.05。結(jié)果均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
2.1 添加合成氨基酸對(duì)氮平衡和血清尿素氮(BUN)的影響由表2可見(jiàn),低蛋白添加3種合成氨基酸組糞氮、尿氮最低,糞氮與高蛋白日糧組相比顯著降低了35%(P<0.05),尿氮與高蛋白日糧組相比降低了28.93%(P>0.05);沉積氮以高蛋白日糧組最高,但與其他各組間差異不顯著(P>0.05);氮的表觀消化率和表觀利用率以低蛋白添加3種合成氨基酸組最好,血清尿素氮濃度也以其最低,但與其他各組相比差異均不顯著(P>0.05)。
2.2 添加合成氨基酸對(duì)氨基酸消化率的影響由表3可以看出,低蛋白添加3種合成氨基酸組的賴(lài)氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、組氨酸、精氨酸回腸表觀消化率均略高于其他各組(P>0.05);總氨基酸消化率低蛋白添加3種合成氨基酸組顯著高于其他各組。
表2 日糧中添加氨基酸對(duì)氮平衡和血清尿素氮的影響
表3 魯萊豬回腸氨基酸表觀消化率%
3.1 添加合成氨基酸對(duì)氮平衡和血清尿素氮的影響由試驗(yàn)結(jié)果可以看出,與高蛋白日糧組相比,日糧蛋白含量降低3個(gè)百分點(diǎn)并適量添加3種合成氨基酸顯著降低了糞氮和尿氮的排出量,氮的表觀消化率和利用率雖然略有提高;在血清尿素氮上,低蛋白組BUN水平比高蛋白組顯著降低10.4%,該試驗(yàn)結(jié)果與以往的諸多研究結(jié)果一致。Kerr等[7]報(bào)道,生長(zhǎng)豬日糧中補(bǔ)充0.35%賴(lài)氨酸、0.16%蘇氨酸和0.06%色氨酸,可在蛋白質(zhì)水平16%的基礎(chǔ)上降低4個(gè)百分點(diǎn),使尿氮排出減少47%,糞氮排出減少29.3%;Quiniou等[8]研究報(bào)道,初始體重為36 kg的豬日糧中蛋白質(zhì)降低4個(gè)百分點(diǎn)并添加合成賴(lài)氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸,總氮和尿氮的排泄量分別減少了50%和40%;Pfeiffer等[9]觀察到攝入的蛋白質(zhì)與尿氮排出之間存在很強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系,指出蛋白質(zhì)供應(yīng)過(guò)量及氨基酸不平衡是導(dǎo)致大量尿氮排出和氮利用效率下降的一個(gè)重要原因,飼喂低蛋白質(zhì)水平日糧,糞氮排出也下降,不同蛋白質(zhì)水平日糧間氮的表觀消化率差異顯著。Gatel等[10]研究表明,僅通過(guò)補(bǔ)充賴(lài)氨酸,生長(zhǎng)豬(44 kg體重)日糧中可節(jié)約蛋白質(zhì)1.3%,育肥豬(84 kg)日糧中可節(jié)約蛋白質(zhì)1.1%,額外補(bǔ)充平衡賴(lài)氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸和色氨酸可節(jié)約蛋白質(zhì)2.6%。王建明[11]和Le Bellego等[12]也有類(lèi)似報(bào)道,這些與本試驗(yàn)的研究結(jié)果相符。本試驗(yàn)中低蛋白日糧組氮沉積有所降低,但與高蛋白組沒(méi)有達(dá)到差異顯著水平,梁福廣等[13]以可消化理想氨基酸模式配制日糧,結(jié)果表明氮沉積16%CP組顯著高于18%CP組,與本試驗(yàn)結(jié)果不太一致,這可能是由于試驗(yàn)所用日糧蛋白含量以及魯萊豬為培育品種豬不同所致。
3.2 添加合成氨基酸對(duì)氨基酸消化率的影響Figueroa等[14]在氨基酸需要量和氨基酸間的比例的研究中,用氮平衡的方法比用生長(zhǎng)性能來(lái)確定更敏感、更準(zhǔn)確,原因是生長(zhǎng)性能是一個(gè)綜合指標(biāo),受到多種因素的影響。試驗(yàn)結(jié)果顯示,在低蛋白日糧中添加合成氨基酸,尤其是添加3種合成賴(lài)氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸組,賴(lài)氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、組氨酸、精氨酸的表觀消化率有所提高,這與氮平衡試驗(yàn)結(jié)果完全一致。Brudevold等[15]報(bào)道,補(bǔ)充合成氨基酸可以使賴(lài)氨酸的表觀消化率顯著提高;王丹等[16]總結(jié)前人研究結(jié)果,認(rèn)為對(duì)于任何一種實(shí)用型日糧,其表觀消化率往往被低估,因?yàn)樵跍y(cè)定表觀消化率時(shí)使用的是低蛋白日糧,在低蛋白日糧水平下,內(nèi)源氨基酸的排出量在回腸排出氨基酸總量中所占比例很高。這與本試驗(yàn)中低蛋白質(zhì)缺乏蛋氨酸或蘇氨酸的2個(gè)處理組中蛋氨酸和蘇氨酸的消化率沒(méi)有提高反而降低相符合。
魯萊豬作為培育品種豬,其氨基酸需求模式與引進(jìn)品種豬一致。本試驗(yàn)條件下,采用低蛋白(粗蛋白為13.50%)并同時(shí)添加適量的賴(lài)氨酸、蘇氨酸和蛋氨酸可以顯著降低魯萊豬糞氮和尿氮的排出,對(duì)氮利用率和回腸末端總氨基酸消化率影響不顯著。
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Effects of Low Protein Diet Supplemented with Compound Amino Acids on Nitrogen Balance and Amino Acid Digestibility of Lulai Growing Pigs
JIANG Jian-yang1,YUAN De-long1,ZHU Shao-wei2,SONG Chun-yang1*,YU Guang-hui1,HAN Xian-jie1
(1.College of Animal Science and Technology,Qingdao Agricultural University,Shandong Qingdao 266109,China;2.Tengzhou Bureau of Animal Husbandry and Veterinary,Shandong Tengzhou 277500,China)
The experiment was conducted to study the effects of different kinds of synthesis amino acids adding in the low protein diet to nitrogen balance and amino acid digestibility of Lulai growing pigs.A total of 4 Lulai healthy growing barrows with an average initial body weight of(35.00±1.50)kg were used in a 4 x 4 Latin square designs. Simple T-cannula were installed on the terminal ileum.The level of high protein feed was added lysine,threonine and methionine with crude protein in 16.5%and digestible lysine in 0.78%.The lower in protein level was added lysine,threonine,lysine and methionine containing crude protein content 13.5%and digestible lysine 0.78%.The resultsshowed that the amount of fecal nitrogen excretion was significantly lower than that of other groups(P<0.05),and urine nitrogen was significantly lower than that of the high protein group(P<0.05),and showed no significant difference(P>0.05)compared with other low protein group in the low protein group with three compound amino acid. Nitrogen apparent digestibility and nitrogen deposition were higher than other groups,but the differences between groups were not significant(P>0.05).The total amino acid digestibility of low protein adding three compound amino acid group was significantly higher than that of other groups(P<0.05).Low protein(crude protein 13.50%)adding synthetic amino acids diet fed Lulai pigs,cowld significantly reduce the excrerion of fecal nitrogen and urine nitrogen. But the utilization efficiency of nitrogen and total amino acid digestibility of the terminal ileum was not significant.
Lulai pigs;low protein diet;amino acid balance;nitrogen balance
S828.5
:A
:0258-7033(2015)19-0029-04
2014-11-04;
2014-11-29
山東省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系生豬創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)資助(SDAIT-06-022-09);山東省農(nóng)業(yè)良種工程(2011LZ 13-04)
姜建陽(yáng)(1970-),男,山東榮成人,博士,副教授,從事動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)教學(xué)科研研究等工作,E-mail:jeff226701@163.com
*通訊作者:宋春陽(yáng),教授,E-mail:songchunyang2006@163.com