白曉鷺，孫 會,2*，曹克飛，張海環(huán)，郭昊璐

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，吉林長春 130118；2.吉林省動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長春 130118）

不同蛋白源低蛋白日糧對肥育豬生長性能、氮平衡及小腸氨基酸消化規(guī)律的影響

白曉鷺1，孫 會1,2*，曹克飛1，張海環(huán)1，郭昊璐1

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，吉林長春 130118；2.吉林省動物營養(yǎng)與飼料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，吉林長春 130118）

本試驗(yàn)在日糧必需氨基酸平衡的低蛋白（11%）水平下，研究日糧不同蛋白源對肥育豬生長性能、氮平衡及小腸氨基酸消化規(guī)律的影響。選取48頭體重（58.65±3.71）kg杜×長×大 雜交肥育豬，隨機(jī)分到4個試驗(yàn)組，每個組設(shè)4個重復(fù)。對照組飼喂正常蛋白水平（15%CP）日糧（SBM15），3個處理組飼喂低蛋白水平（11%CP）日糧，分別為豆粕組（SBM11）、豆粕+棉籽粕+玉米胚芽粕組（SCCM11）、棉籽粕+玉米胚芽粕組（CCM11）。按照標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化氨基酸需要量添加合成氨基酸至日糧必需氨基酸平衡。結(jié)果表明：SBM11和SCCM11組對肥育豬生長性能影響不顯著（P>0.05），但顯著提高了氮表觀消化率和氮沉積率（P<0.05），CCM11組顯著降低了肥育豬的生長性能（P<0.05），3個試驗(yàn)組均顯著降低了糞氮、尿氮的排放（P<0.05）；SCCM11組具有較好的腸道內(nèi)氨基酸釋放趨勢（P>0.1）。因此，飼喂SCCM11組日糧可以保證肥育豬正常的生長性能，有利于蛋白質(zhì)的平穩(wěn)降解，提高了氮表觀消化率及氮沉積率，減少氮排放。

低蛋白日糧；蛋白源；肥育豬；生長性能；氨基酸；消化規(guī)律

蛋白質(zhì)是動物日糧中最重要的組成成分之一[1]。小腸作為蛋白質(zhì)消化吸收的主要場所，對機(jī)體營養(yǎng)物質(zhì)的攝入起到重要作用[2]。飼料中各種完整蛋白含有的氨基酸在不同腸段的消化吸收有所不同[3]。對飼料蛋白質(zhì)含有的氨基酸在小腸內(nèi)不同腸段消化情況的測定，不僅可以更深入了解日糧蛋白質(zhì)在小腸內(nèi)的降解規(guī)律，而且有助于對飼料蛋白質(zhì)及氨基酸在小腸內(nèi)各腸段消化不均勻引起的短時間內(nèi)氮素吸收過多且利用不充分造成的尿素氮生成過多有更深入地認(rèn)識。

在豬生產(chǎn)中，飼養(yǎng)成本及氮排放的增加已經(jīng)成為亟需解決的問題。因此，如何最大限度地利用日糧中蛋白質(zhì)已經(jīng)成為解決我國飼養(yǎng)成本過高以及氮排放過多的關(guān)鍵。研究表明，在低蛋白水平下添加合成必需氨基酸可以維持動物其正常生長性能并減少氮排放[4]。但是，添加合成氨基酸可能導(dǎo)致支鏈氨基酸的缺乏[5]。理想蛋白理論認(rèn)為，日糧所提供的必需氨基酸和非必需氨基酸能正好滿足動物維持生長及生產(chǎn)的需要[6]，可以最大限度地利用平衡模式下的氨基酸，這也強(qiáng)調(diào)了日糧氨基酸組成及完整蛋白質(zhì)的重要性。在保證完整蛋白的基礎(chǔ)上，多種蛋白源組合能更加豐富氨基酸的組成，使日糧氨基酸更趨于平衡。報(bào)道顯示，棉籽粕和玉米胚芽粕已經(jīng)應(yīng)用于很多的動物日糧中，并對動物生長性能產(chǎn)生較好的效果[7-9]。

本試驗(yàn)通過日糧中添加棉籽粕和玉米胚芽粕等氮替代豆粕，研究其對肥育豬生長性能、氮平衡以及小腸內(nèi)氨基酸消化情況的影響，為豆粕、棉籽粕和玉米胚芽粕的科學(xué)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動物及試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)選取48頭初始體重（58.65±3.71）kg、健康狀況良好的杜×長×大雜交閹公豬，采用單因素完全隨機(jī)化設(shè)計(jì)，隨機(jī)分為4個組，每組4個重復(fù)，每個重復(fù)3頭豬。每頭試驗(yàn)豬采用單籠飼養(yǎng)，預(yù)試期7 d，正試期28 d。

表1 日糧組成及營養(yǎng)成分（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

1.2 試驗(yàn)日糧 試驗(yàn)日糧參照NRC（2012）50～80 kg肥育豬營養(yǎng)需要，以凈能體系配制日糧。對照組（SBM15）飼喂正常蛋白水平（15%CP）日糧，主要蛋白源是豆粕。3個處理組飼喂低蛋白水平（11%CP）日糧，主要蛋白源分別為豆粕（SBM11）、棉籽粕和玉米胚芽粕50%等氮替代豆粕（SCCM11）、棉籽粕和玉米胚芽粕100%等氮替代豆粕（CCM11）（表1）。各組日糧參照NRC (2012版)，按照標(biāo)準(zhǔn)回腸可消化氨基酸需要量添加合成氨基酸。

1.3 飼養(yǎng)管理 在整個試驗(yàn)過程中，所有試驗(yàn)豬自由采食、自由飲水。每天飼喂3次，分別是07:30、12:30、17:30，平均溫度控制在25℃左右。所有試驗(yàn)豬在吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)農(nóng)場進(jìn)行飼養(yǎng)試驗(yàn)。

1.4 樣品采集與制備 試驗(yàn)期內(nèi)，每天記錄每頭豬的采食量。在整個試驗(yàn)期的第0、28天，記錄每頭豬的體重并計(jì)算平均日增重（ADG）。試驗(yàn)期第20天，在各組中挑選4頭體重接近、健康狀況良好的肥育豬用于代謝試驗(yàn)，采用全收糞尿法進(jìn)行。代謝試驗(yàn)為期4 d，每天07:00、16:00收集尿，隨時收集糞，自封袋密封保存。混勻每天收集的糞樣，稱重并記錄后取100 g，按鮮重的5%加入10%的硫酸固氮，混合均勻后于65℃烘干至恒重，粉碎后以備分析。收集的尿樣按總體積的5%加入10%的硫酸固氮，-20℃保存待測。試驗(yàn)第29天，所有試驗(yàn)豬在飼喂前12 h進(jìn)行胃排空，每一組按照4個時間點(diǎn)進(jìn)行飼喂，分別為07:30、08:00、08:30、09:00。飼喂3 h后，在10:30、11:00、11:30、12:00依次進(jìn)行心臟放血并迅速打開腹腔，分離腸段并迅速收集十二指腸、空腸前段、空腸后段、回腸食糜，裝入離心管中，-20℃保存待測。

1.5 測定指標(biāo)及方法

1.5.1 生長性能的測定 按照每頭豬每天記錄的采食量，計(jì)算平均日采食量（ADFI）；根據(jù)ADFI和每頭豬定期測得的體重，計(jì)算平均日增重（ADG）以及耗料增重比（F/G）。

1.5.2 氮平衡指標(biāo)的測定 依據(jù)GB/T6432-94凱氏定氮法測定日糧、糞、尿中氮含量。

1.5.3 食糜游離氨基酸的測定 食糜游離氨基酸的測定參照德國曼默博爾公司的儀器操作說明手冊。凍存的食糜解凍后，4℃ 3 000 r/min離心15 min。取上清液于帶過濾膜的小離心管中，放入400 μL樣品、100 μL 10%磺基水楊酸；2～8℃冷藏靜置60 min后，以14 500 r/min離心15 min；取上層清液再次以14 500 r/min 離心5 min；用樣品稀釋液按1:4～1:199稀釋（根據(jù)樣品中氨基酸大體含量確定稀釋倍數(shù)）。最后經(jīng)0.22～0.45 μm濾膜過濾后上機(jī)分析（Membrapure GmbH，A300 氨基酸自動分析儀）。

1.6 統(tǒng)計(jì)分析 數(shù)據(jù)處理和分析采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，各組間采用Duncan's法進(jìn)行多重比較，以P<0.05（差異顯著）作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。各組內(nèi)不同腸段趨勢分析以P<0.1（差異顯著）作為差異顯著性判斷標(biāo)準(zhǔn)。分析結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié) 果

2.1 低蛋白日糧不同蛋白源對肥育豬生長性能的影響如表2所示，各組試驗(yàn)豬的ADFI差異不顯著（P>0.05）。與SBM15組相比，CCM11組ADG及F/G顯著降低（P<0.05），SBM11和SCCM11組ADG及F/G差異不顯著（P>0.05）。

2.2 低蛋白日糧不同蛋白源對肥育豬氮平衡的影響如表3所示，與SBM15組相比，SBM11、SCCM11、CCM11組顯著降低了糞氮、尿氮及氮排放（P<0.05）。SBM11、SCCM11、CCM11組之間的食入氮、尿氮差異不顯著（P>0.05）。但SBM11、SCCM11組相比于CCM11組，顯著降低了糞氮，并提高了氮沉積（P<0.05）。SBM11、SCCM11組的氮表觀消化率和氮沉積率顯著高于SBM15和CCM11組（P<0.05）。CCM11組的氮沉積顯著低于其他各組（P<0.05）。

2.3 低蛋白日糧不同蛋白源對肥育豬小腸內(nèi)不同腸段氨基酸消化規(guī)律的影響 由圖1可知，SBM15組在十二指腸、回腸的游離氨基酸含量顯著高于SCCM11、CCM11組（P<0.05）；在空腸前段快速達(dá)到最高點(diǎn)（P<0.1），隨之在空腸后段快速下降（P<0.1）。SBM11組在空腸前段的游離氨基酸含量顯著高于CCM11組（P<0.05）；相比于十二指腸，快速達(dá)到最高值（P<0.1），在空腸后段和回腸呈現(xiàn)快速下降的趨勢（P<0.1）。SCCM11組在空腸前段、后段的游離氨基酸含量顯著高于CCM11組（P<0.05）；相比于十二指腸，快速達(dá)到最高值（P<0.1），在空腸前段到回腸的區(qū)間內(nèi)呈現(xiàn)相對穩(wěn)定的下降趨勢（P>0.1）。CCM11組在空腸前段、后段的游離氨基酸含量顯著低于其他各組（P<0.05）；在空腸前段、后段以及回腸呈現(xiàn)穩(wěn)定的趨勢（P>0.1）。

3 討 論

3.1 低蛋白日糧不同蛋白源對肥育豬生長性能的影響Upadhaya等[10]證實(shí)，當(dāng)日糧蛋白水平降低4%，在添加賴氨酸、蘇氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、亮氨酸和纈氨酸的前提下，可以維持肥育豬正常的生長性能。本研究表明，將粗蛋白水平降低4%～11%時，添加賴氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、組氨酸的前提下，可以維持肥育豬正常的生長性能，這與Upadhaya等[10]的觀點(diǎn)相同。其原因或許是因?yàn)镾BM11組和SCCM11組都含有豆粕作為優(yōu)質(zhì)蛋白源，提高了蛋白質(zhì)的利用率。雖然SCCM11組含有雜粕，但多種蛋白源組合，豐富了完整蛋白氨基酸的組成，同樣提高了蛋白質(zhì)的利用效果。有研究證實(shí)，當(dāng)合成氨基酸添加到缺乏氨基酸的日糧中，具有較高的營養(yǎng)價值[11]。然而CCM11組同樣添加合成氨基酸與SBM15組相比，并不能維持肥育豬正常的生長性能。這或許是因?yàn)榕c豆粕比較，棉籽粕和玉米胚芽粕的完整蛋白的品質(zhì)較差以及相對較低的氮利用率。

表2 低蛋白日糧不同蛋白源對肥育豬生長性能的影響

表3 低蛋白日糧不同蛋白源對肥育豬氮平衡的影響

圖1 低蛋白日糧不同蛋白源對肥育豬小腸內(nèi)不同腸段氨基酸消化規(guī)律的影響

3.2 低蛋白日糧不同蛋白源對肥育豬氮平衡的影響小腸作為蛋白質(zhì)消化吸收的主要場所，日糧中的含氮物質(zhì)經(jīng)小腸消化形成游離氨基酸和小肽，未被消化的形成糞氮。一部分游離氨基酸被機(jī)體吸收利用并形成沉積氮，合成體蛋白；未被機(jī)體利用的直接脫氨基，經(jīng)鳥氨酸循環(huán)生成尿素氮排出體外。Deng等[4]報(bào)道，在添加合成必需氨基酸的情況下，日糧蛋白水平每減少1%，氮的排放量減少7.6%。Jeong等[12]研究表明，隨著日糧蛋白水平的降低，氮的排泄量顯著降低。本研究顯示，SBM11、SCCM11、CCM11組顯著降低了糞氮、尿氮和氮排放量。日糧蛋白質(zhì)的數(shù)量和品質(zhì)是影響氮沉積的一個重要因素。蛋白質(zhì)數(shù)量反映出蛋白水平，蛋白質(zhì)品質(zhì)取決于日糧蛋白源的整體品質(zhì)。本研究中，SBM15組的氮沉積高，其原因可能是SBM15組日糧的蛋白水平高，相應(yīng)的消化吸收量也高。但在同一蛋白水平下，CCM11組的氮沉積顯著降低。這與Nitrayová等[8]報(bào)道的在同一蛋白水平下棉籽粕的氮沉積低于豆粕的結(jié)果一致，與CCM11組的ADG低于SBM11、SCCM11組，F(xiàn)/G顯著高于SBM11、SCCM11組的結(jié)果相符合。究其原因，可能是CCM11組的蛋白源組成中沒有優(yōu)質(zhì)的豆粕蛋白源，因此，其消化釋放的氮素中缺乏小肽，加之棉籽粕的添加量增多、品質(zhì)較差，因而降低了氮素的利用。González等[7]也報(bào)道，棉籽粕的消化率低于豆粕。氮表觀消化率和氮沉積率可以在一定程度上反映出機(jī)體對日糧中氮素的利用。本研究中，SBM11組和SCCM11組的氮表觀消化率和氮沉積率高，這也反映出SBM11組和SCCM11組對氮素的利用效率高，與SBM11組和SCCM11組可以維持肥育豬的正常生長性能相符。由此得出，SBM11組和SCCM11組顯著提高了氮表觀消化率和氮沉積率，并明顯降低了糞氮、尿氮的排放。

3.3 低蛋白日糧不同蛋白源對肥育豬小腸內(nèi)不同腸段氨基酸消化規(guī)律的影響 日糧蛋白質(zhì)的消化起始于胃，在胃蛋白酶的作用下降解成大的多肽，經(jīng)過小腸內(nèi)肽酶的作用分解成游離氨基酸和小肽。一部分小肽繼續(xù)分解成游離氨基酸，另一部分小肽和游離氨基酸一起最終在小腸上皮細(xì)胞刷狀緣黏膜上吸收，被機(jī)體利用[13]。日糧中的蛋白質(zhì)在小腸不同腸段有不同的消化情況[14]。本研究表明，SBM15組在空腸前段、后段以及回腸的游離氨基酸含量呈現(xiàn)升高、下降、再升高的變化趨勢。而SBM11、SCCM11、CCM11組在空腸前段、后段以及回腸的游離氨基酸含量呈現(xiàn)出升高、下降的變化。究其原因，或許受到兩方面因素的影響。首先，SBM15組的蛋白源是豆粕，蛋白質(zhì)消化率較高。陳亮[15]通過仿生消化法和動物試驗(yàn)法測定飼料原料養(yǎng)分消化率，結(jié)果表明豆粕的蛋白消化率分別是80.93%、96.53%，棉籽粕的蛋白消化率分別是70.35%、78.28%。說明不管是體內(nèi)消化還是體外消化，豆粕的蛋白消化率高于棉籽粕。但本研究中SBM15組日糧中的氨基酸組成和比例受限于單一蛋白源，蛋白質(zhì)的降解并不能始終維持在較高水平。因此，在小腸前段的氨基酸釋放呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。其次，SBM15組蛋白水平高，蛋白降解需要的時間相對較長，隨著食糜的推移，在小腸后段出現(xiàn)下降后再升高的趨勢。SCCM11組和CCM11組在小腸各段呈現(xiàn)出均勻、穩(wěn)定的氨基酸釋放趨勢。究其原因，SCCM11組是由豆粕、棉籽粕、玉米胚芽粕3種完整蛋白組成，CCM11組由棉籽粕、玉米胚芽粕2種完整蛋白組成，前者豐富了氨基酸的組成，使蛋白質(zhì)降解在時間和空間上達(dá)到互補(bǔ)。這也從側(cè)面反映出氨基酸在小腸內(nèi)各腸段消化不均勻，短時間內(nèi)氮素吸收過多造成利用不充分，未被利用的游離氨基酸直接脫氨基生成尿素氮，造成尿氮過多，與SCCM11組和CCM11組的尿氮低于SBM11組的結(jié)果相一致。然而CCM11組的游離氨基酸在空腸前段、后段顯著低于SCCM11組。原因有可能是CCM11組雖然由棉籽粕、玉米胚芽粕2種完整蛋白組成，但其蛋白源消化率偏低[15]，不能在小腸內(nèi)很好的降解，造成游離氨基酸含量偏低。此外，沒有在小腸內(nèi)降解的蛋白質(zhì)，通過大腸排出體外導(dǎo)致糞氮含量升高，與CCM11組的糞氮顯著高于SCCM11組的結(jié)果相一致。綜上所述，4組日糧中，SCCM11組在小腸內(nèi)的氨基酸消化情況更好，促進(jìn)蛋白質(zhì)在小腸內(nèi)的降解，有助于提高機(jī)體對氨基酸在時間上的平穩(wěn)吸收。

4 結(jié) 論

在低蛋白水平下，添加合成氨基酸至日糧必需氨基酸平衡，飼喂SBM11組和SCCM11組日糧可以保證肥育豬正常的生長性能并顯著降低了氮排放，提高了氮表觀消化率和氮沉積率。SCCM11組在小腸內(nèi)各腸段的氨基酸釋放基本呈現(xiàn)平穩(wěn)趨勢，并保持較高水平，促進(jìn)小腸內(nèi)的蛋白質(zhì)在時間和空間上的平穩(wěn)降解和吸收，提高了氨基酸的利用率。這些研究對于改善肥育豬的低蛋白日糧蛋白源的科學(xué)配合利用具有重要的意義。

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Effects of Low Protein Diet with Different Sources on Growing Performance, Nitrogen Balance and Amino Acid Digestion Pattern in Small Intestine of Finishing Pigs

BAI Xiao-lu1, SUN Hui1,2*, CAO Ke-fei1, ZHANG Hai-huan1, GUO Hao-lu1
(1.College of Animal Science and Technology, Jilin Agricultural University, Jilin Changchun 130118, China; 2. Jilin Provincial Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science, Jilin Agricultural University, Jilin Changchun 130118, China)

The objective of this study was to evaluate the e ff ects of low protein diet (11%) with di ff erent protein sources on growing performance, nitrogen balance and amino acid (AA) digestion regular pattern small intestine of fi nishing pigs and supplement crystalline AA to keep essential AA balance of diets. Forty-eight Duroc × Landrace × Large White fi nishing barrows (58.65± 3.71 kg) were randomly assigned to four groups. The control group was normal crude protein (15% CP) diet which was soybean meal (SBM15). Three treatment groups were low crude protein (11% CP) diets which conclude SBM11, soybean-cottonseed-corn germ meal (SCCM11) and cottonseed-corn germ meal (CCM11), respectively. According to standardized ileum digestibility of AA, adding crystalline AA to meet the need of fi nishing pigs for Lys, Met, Thr, Trp, Leu, Ile, Phe, Val, His. The results showed that SBM11 and SCCM11 had no e ff ect on growth performance of fi nishing pigs (P>0.05), but signi fi cantly improved the digestibility of apparent nitrogen, nitrogen retention (P<0.05) and reduced faecal nitrogen and urinary nitrogen excretion (P<0.05). The CCM11 signi fi cant reduced growth performance (P<0.05) and reduce faecal nitrogen and urinary nitrogen excretion (P<0.05). The SCCM11 group showed a uniform and stable tendency of AA releasing (P >0.1). Therefore, feeding SCCM11 diet can maintain the normal growth performance in fi nishing pigs and bene fi t to stable degradation of protein and improve the digestibility of apparent nitrogen and nitrogen retention, reduce nitrogen excretion.

Low protein diet; Protein source; Finishing pigs; Growing performance; Amino acid; Digestion regular pattern

S828.5

A

10.19556/j.0258-7033.2017-04-98

2016-08-17；

2016-09-29

國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（973計(jì)劃）（2013CB127 306）

白曉鷺（1990-），男，蒙古族，遼寧阜新人，碩士，主要從事單胃動物營養(yǎng)的研究，E-mail: 18626674711@163. com

* 通訊作者：孫會，教授，E-mail: hui1688@163.com