2 模型法估計(jì)氨基酸需要量和理想蛋白質(zhì)組成

生長(zhǎng)和繁殖期間氨基酸的需要量是變化的，可使用構(gòu)建模型方法進(jìn)行測(cè)定。目前常用InrPorc和NRC模型。兩種模型均可作為決策支持工具（IntaPorc：http：//w3.rennes.inra.fr/inraporc/index_en.html，NRC模型：http：//dels.nas.edu/Report/Nutrient-Requirements-Swine-Eleventh-Revised/13298）。這些模型使用預(yù)定義的某些性狀值，但也需要用戶輸入如蛋白質(zhì)沉積潛力和采食量數(shù)據(jù)。根據(jù)各種信息來源，模型以動(dòng)態(tài)方式生成氨基酸需要量曲線。

2.1 InraPorc模型中生長(zhǎng)豬的氨基酸需要量

如上所述，蛋白沉積是生長(zhǎng)豬氨基酸需要量的主要決定因素。需要量及采食量決定了日糧中需要的氨基酸含量。在生長(zhǎng)期間蛋白質(zhì)沉積和采食量會(huì)發(fā)生變化，因此日糧中所需的氨基酸含量可大致通過蛋白質(zhì)沉積曲線和采食量曲線確定。需要由用戶提供這些信息，以獲得氨基酸需要量的準(zhǔn)確估計(jì)值。身體蛋白質(zhì)和體重之間存在強(qiáng)相關(guān)，因此通過用戶提供系列體重和采食量數(shù)據(jù)（育肥期至少提供3次測(cè)定值），軟件可確定采食量和蛋白質(zhì)沉積曲線。蛋白質(zhì)沉積曲線由三個(gè)模型參數(shù)描述：初始蛋白質(zhì)量（與初始體重強(qiáng)相關(guān)）、生長(zhǎng)期平均蛋白沉積（與平均日增重相關(guān)）和一個(gè)描述動(dòng)物早熟或晚熟的“性成熟”參數(shù)。根據(jù)該曲線和沉積蛋白的氨基酸組成，就可以確定氨基酸的沉積曲線。

在InraPorc模型中，賴氨酸沉積的最大效率假定為 72 %，這意味著沉積1 g賴氨酸至少需要1.39 g賴氨酸。即使賴氨酸是第一限制氨基酸，也有0.39 g的賴氨酸被分解。賴氨酸之外的其他氨基酸最大利用效率可通過賴氨酸最大利用率和理想蛋白質(zhì)組成逆向計(jì)算，如下例所示。

假設(shè)：

SID賴氨酸需要量： 15.66 g/d（從上面例子中得出）

SID蘇氨酸：賴氨酸需要量比：65 %

身體蛋白中蘇氨酸含量：3.70 %

蘇氨酸維持需要量：0.017 1 g/kg BW 0.75 /d

蘇氨酸基礎(chǔ)內(nèi)源性損失：0.330 g/kg干物質(zhì)采食量

計(jì)算：

SID蘇氨酸需要量：15.66×0.65 =10.18 g/d

蘇氨酸維持需要量：0.017 1×500.75 = 0.32 g/d

蘇氨酸基礎(chǔ)內(nèi)源性損失：0.330×2 = 0.66 g/d

蛋白質(zhì)沉積需要的蘇氨酸：10.18 - 0.32 -0.66 = 9.20 g/d

蘇氨酸沉積：150×0.037 =5.55 g/d

蘇氨酸最大利用效率：5.55 / 9.20 = 60 %

根據(jù)這些假設(shè)，吸收后蘇氨酸的利用率遠(yuǎn)低于賴氨酸（60 %與72 %）。氨基酸之間的最大利用率差異相當(dāng)大。精氨酸的利用率最高，超過100 %，這表明豬在體內(nèi)可合成精氨酸。組氨酸的最大利用率也相當(dāng)高。由于利用率是根據(jù)理想蛋白質(zhì)組成計(jì)算出來的，不切實(shí)際的利用率可能是理想蛋白質(zhì)組成不正確所致。例如，在InraPorc模型的初始版本中，使用的理想SID 異亮氨酸：賴氨酸為60 %，相當(dāng)于最大利用率的60 %。但試驗(yàn)研究表明，60 %太高了。

2.2 NRC模型中生長(zhǎng)豬的氨基酸需要量

最新的NRC模型在概念上與InraPorc模型類似，主要區(qū)別在于氨基酸利用率。默認(rèn)情況下，NRC假定維持賴氨酸的最大利用效率為75 %。此外，假定最大利用效率隨體重而變化。比如用于蛋白質(zhì)沉積的賴氨酸最大利用效率在20 kg BW時(shí)為68.2 %，120 kg BW時(shí)為56.8 %。而在InraPorc方法中，假定在整個(gè)生長(zhǎng)期間利用效率恒定為 72 %。此外，對(duì)合成內(nèi)源性分泌物，NRC使用與蛋白質(zhì)沉積相同的利用效率，而InraPorc模型假定維持和內(nèi)源分泌的氨基酸利用效率為100 %。在NRC模型中基礎(chǔ)內(nèi)源氨基酸損失也比InraPorc模型高出15 %～85 %。

在對(duì)相同條件下確定InraPorc和NRC模型參數(shù)時(shí)（即采食量和蛋白質(zhì)沉積曲線），兩種方法的需要量估計(jì)值是相同的。InraPorc模型中20 kg體重SID賴氨酸需要量稍高于（不到10 %）NRC模型，但在140 kg體重時(shí)正好相反。在20 kg～140 kg期間，InraPorc模型中SID蘇氨酸：賴氨酸比例從64 %增加至65 %，而在NRC模型中從61 %增加至67 %。盡管SID氨基酸：賴氨酸隨時(shí)間而變化，但是兩種模型均可計(jì)算理想蛋白質(zhì)組成。除少數(shù)例外（如蛋氨酸+胱氨酸，蘇氨酸，纈氨酸，異亮氨酸），這些組成都比較相似。

2.3 InraPorc模型中妊娠和哺乳母豬的氨基酸需要量

InraPorc母豬模型是現(xiàn)有描述多胎次母豬營(yíng)養(yǎng)素利用和需要量的為數(shù)不多的模型之一。該模型基于妊娠和哺乳期間能量和氨基酸的利用，考慮了胎兒生長(zhǎng)、逐胎母體增重、泌乳量和哺乳期間身體儲(chǔ)備的動(dòng)員等因素。由于母豬懷孕期間限制性飼喂以及哺乳期間蛋白質(zhì)消耗往往高于蛋白質(zhì)攝入，很難對(duì)繁殖母豬使用蛋白質(zhì)沉積的概念（生長(zhǎng)豬通常這樣做）。妊娠期間的喂養(yǎng)目標(biāo)是在分娩時(shí)達(dá)到目標(biāo)體重和背膘厚，因此InraPorc基于胎兒蛋白質(zhì)存留、妊娠時(shí)間以及維持之外的能量攝入量，采用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系描述妊娠期間的蛋白質(zhì)沉積。賴氨酸的最大利用效率假定為65 %。其他氨基酸根據(jù)妊娠時(shí)理想蛋白質(zhì)組成確定。經(jīng)驗(yàn)關(guān)系也被用于確定哺乳期間乳中流失的蛋白質(zhì)和氨基酸。根據(jù)窩增重和窩大小計(jì)算乳中流失的平均蛋白質(zhì)，根據(jù)平均泌乳量和泌乳時(shí)間給出的泌乳量曲線獲得日泌乳量。在泌乳的首個(gè)19 d，泌乳量增加，而后小幅下降。哺乳期蛋白質(zhì)存留（或者說蛋白質(zhì)動(dòng)員）也根據(jù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系描述為第一限制性氨基酸攝入量和乳中流失氮含量的函數(shù)。使用哺乳期理想蛋白質(zhì)組成確定其他氨基酸的平衡。

在首胎母豬妊娠早期，大部分賴氨酸被母豬沉積（主要在肌肉中），因?yàn)轭^胎母豬還未達(dá)到體成熟。從大約60 d起，胎兒賴氨酸沉積迅速增加，85 d后賴氨酸含量供應(yīng)不足以保證母體的最大生長(zhǎng)。在哺乳期，采食量迅速增加，用于補(bǔ)充生長(zhǎng)和乳中賴氨酸流失。然而，增加的采食量不足以維持泌乳，母豬動(dòng)員體內(nèi)蛋白質(zhì)儲(chǔ)備用于泌乳，特別是在泌乳的最后14 d。斷奶后，賴氨酸供應(yīng)用于恢復(fù)體內(nèi)蛋白質(zhì)儲(chǔ)備。從這個(gè)例子中可清楚看出，一頭母豬需要多少氨基酸沒有一個(gè)單一的答案。在第一胎，母豬仍在生長(zhǎng)，還沒有達(dá)到成熟的體重，因此在哺乳期間會(huì)失重。此外，妊娠期間對(duì)母豬進(jìn)行限飼，可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)和氨基酸沉積低于母豬的生物學(xué)潛能。在哺乳期間，母豬動(dòng)員體蛋白和脂肪提供泌乳所需的能量，因此增加日糧中賴氨酸含量并不一定導(dǎo)致身體蛋白質(zhì)動(dòng)員的減少。

2.4 NRC模型中妊娠和哺乳滿足的氨基酸需要量

NRC也采用因子法估計(jì)妊娠和哺乳的氨基酸需要量。對(duì)于妊娠期，NRC明確考慮胎仔數(shù)、乳腺組織、胎盤和胎盤液、子宮、時(shí)間依賴性母體蛋白沉積以及能量依賴性母體蛋白沉積作為單獨(dú)的蛋白質(zhì)儲(chǔ)備庫(kù)。在前四類儲(chǔ)備庫(kù)中，胎兒蛋白質(zhì)增量相對(duì)最為重要，使用與InraPorc中類似的關(guān)系式來表述。時(shí)間和能量依賴性蛋白質(zhì)沉積曲線也與InraPorc類似。以每類蛋白儲(chǔ)備庫(kù)中氨基酸比率乘以蛋白質(zhì)沉積量并除以氨基酸利用效率得到氨基酸需要量。NRC模型考慮基礎(chǔ)內(nèi)源損失，但妊娠和哺乳具有不同的內(nèi)源蛋白損失（分別為17.6 g/kg和9.8 g/kg干物質(zhì)攝入量）。妊娠和哺乳期間SID賴氨酸需要量在兩種模型中遵循非常類似的模式。在InraProc中妊娠期間平均SID賴氨酸比NRC模型高出3 %，而在哺乳期間正好相反。

2.5 妊娠和哺乳母豬的理想蛋白質(zhì)組成

很難給出“賬面上的”母豬氨基酸需要量，因?yàn)轶w重和背膘厚、窩仔數(shù)及窩重的增加或減少均會(huì)影響氨基酸的需要量。InraPorc與NRC模型要求用戶輸入這些數(shù)據(jù)，并根據(jù)具體情況放大或縮小。InraPorc模型對(duì)相應(yīng)的妊娠和哺乳期使用固定的理想蛋白質(zhì)組成。而在NRC模型中并非如此，每類蛋白質(zhì)均有自身的蛋白質(zhì)組成，因此在妊娠和哺乳期間以及不同胎次和窩仔數(shù)情況下，總的蛋白質(zhì)組成是變化的。不過，這些變化相對(duì)較小。InraPorc和NRC模型所用的理想蛋白質(zhì)組成非常相似。兩種模型均表明，哺乳期間（蛋氨酸+胱氨酸）：賴氨酸的比例低于妊娠期，但是NRC模型中的差異遠(yuǎn)大于InraPorc模型。

2.6 基于需要量還是基于響應(yīng)配合日糧？

最低成本飼料配方是基于線性規(guī)劃配合的，其中給出了營(yíng)養(yǎng)限制指標(biāo)（如日糧中營(yíng)養(yǎng)素的最低和最高含量）。在最低成本飼料配方中，限制之一是動(dòng)物需要量是固定值，配合日糧中的營(yíng)養(yǎng)素含量應(yīng)在配方師設(shè)定的邊際值之內(nèi)。一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的飼料配方師可調(diào)整需要量值并評(píng)估對(duì)生產(chǎn)性能的影響。令人驚訝的是對(duì)定量和系統(tǒng)研究營(yíng)養(yǎng)缺乏影響關(guān)注較少。例如，賴氨酸、色氨酸或纈氨酸缺乏對(duì)生產(chǎn)性能的影響是什么？在一系列實(shí)驗(yàn)中，我們觀察到纈氨酸或異亮氨酸缺乏對(duì)生產(chǎn)性能的影響遠(yuǎn)大于亮氨酸、組氨酸和苯丙氨酸缺乏的影響。InraPorc和NRC等模型法非常重要，因?yàn)樗鼈兡軌蛟谝欢ǔ潭壬项A(yù)測(cè)缺乏氨基酸供應(yīng)造成生產(chǎn)性能下降。不過，這些模型還沒有考慮氨基酸之間的互作（如支鏈氨基酸之間）或氨基酸缺乏或過量對(duì)采食量可能產(chǎn)生的影響。

3 結(jié)論

對(duì)生長(zhǎng)豬和母豬已提出了不同的理想蛋白質(zhì)構(gòu)成。在獨(dú)立試驗(yàn)研究或綜合試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上建立了理想蛋白質(zhì)構(gòu)成和賴氨酸需要量。模型法得到的理想蛋白質(zhì)構(gòu)成在未來將更為有用。模型考慮了氨基酸利用的不同方面以及在加工過程中發(fā)生的動(dòng)態(tài)變化。IntraPorc或NRC等是否是最適合的模型有待用戶考慮?！酢?/p>

參考文獻(xiàn)（略）