陳明 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院
低蛋白日糧的基礎(chǔ)是理想氨基酸模式,因此配制低蛋白日糧時(shí)必須保持賴氨酸的含量與高蛋白日糧一致。因?yàn)橘嚢彼崾莻鹘y(tǒng)的以谷物為基礎(chǔ)的豬日糧第一限制性氨基酸:而且動(dòng)物機(jī)體既不能合成賴氨酸也不能通過(guò)其他的氨基酸轉(zhuǎn)化生成賴氨酸,同時(shí)測(cè)定不同生長(zhǎng)階段賴氨酸需要量較為容易,所以其他各種必需氨基酸需要量都是根據(jù)相對(duì)于賴氨酸的比例確定。
日糧配制時(shí)首先考慮賴氨酸的需要量,以此為基礎(chǔ)平衡其他氨基酸的需要。賴氨酸不會(huì)產(chǎn)生具有生物學(xué)意義的次級(jí)代謝產(chǎn)物,畜牧日糧中的賴氨酸進(jìn)入機(jī)體后幾乎全部用于代謝合成機(jī)體蛋白質(zhì):賴氨酸的缺乏會(huì)限制蛋白質(zhì)的合成,能量不能用于蛋白質(zhì)的合成,多余的能量將會(huì)用于脂肪沉積,所以添加賴氨酸可以提高飼料中粗蛋白的利用率,改善豬的生長(zhǎng)性能、提高胴體瘦肉率。Witte等研究表明日糧中賴氨酸缺乏容易導(dǎo)致豬生產(chǎn)性能的下降,在低蛋白日糧中添加適量的賴氨酸可以提高豬的生長(zhǎng)性能降低生產(chǎn)成本。
Cheng等發(fā)現(xiàn)粗蛋白水平分別為13%和15%的玉米-豆粕型基礎(chǔ)日糧添加相同的賴氨酸飼喂時(shí)仔豬的生長(zhǎng)性能和斷奶仔豬存活率無(wú)明顯區(qū)別。Baker指出影響豬的賴氨酸需要量的因素主要有基因型(瘦肉與脂肪的比率,瘦肉型豬需要的賴氨酸較多)、環(huán)境條件(如飼養(yǎng)密度、溫度)、性別(青年母豬、閹公豬)、日增重、增重飼料比、日糧的能量和蛋白含量、賴氨酸的生物利用率等。隨著體重增加,動(dòng)物的維持需要量以及蛋白質(zhì)沉積速度增加,這樣機(jī)體對(duì)賴氨酸的需要量也會(huì)增加,但是由于采食量的提高比例往往高于蛋白質(zhì)的沉積速度,所以日糧中賴氨酸的濃度反而會(huì)降低。環(huán)境溫度過(guò)高或者過(guò)低時(shí)豬對(duì)賴氨酸的需要量都會(huì)下降,日糧能量水平較高時(shí)需要的賴氨酸水平也較高,不利的環(huán)境條件和應(yīng)激反應(yīng)會(huì)降低機(jī)體對(duì)賴氨酸的需。
Cromwell 等認(rèn)為當(dāng)日糧中粗蛋白及賴氨酸水平分別為13%和0.60%時(shí)閹公豬生產(chǎn)性能達(dá)到最佳,當(dāng)日糧粗蛋白和賴氨酸含量分別為17.2%和0.90%時(shí)青年母豬的生產(chǎn)性能達(dá)到最佳。Hahn等通過(guò)生長(zhǎng)豬和育肥豬日糧中可消化賴氨酸對(duì)豬生長(zhǎng)性能的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,育肥前期母豬達(dá)到最佳生長(zhǎng)性能所需的可消化賴氨酸的比例為0.64%,育肥前期閹公豬達(dá)到最佳生長(zhǎng)性能所需的可消化賴氨酸比例為0.56%-0.57%,在育肥后期母豬達(dá)到最佳生長(zhǎng)性能所需的可消化賴氨酸的比例為0.52%-0.53%,育肥后期閹公豬達(dá)到最佳生長(zhǎng)性能所需的可消化賴氨酸比例為0.50%。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出不管是育肥前期期還是育肥后期,母豬達(dá)到最佳生長(zhǎng)性能和瘦肉率所需要的可消化賴氨酸都高于閹公豬,這與Christian等和Henry等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果類似。Tullis等報(bào)道指出50-90kg母豬的瘦肉沉積能力強(qiáng)于公豬,而且母豬對(duì)日糧的氮利用率也高于公豬。Fumya等等研究表明20-30kg和45-60kg的生長(zhǎng)豬日糧中可消化賴氨酸水平分別為0.72%和0.63%時(shí)生長(zhǎng)性能達(dá)到最佳。Peters研究結(jié)果表明生長(zhǎng)豬(20~35kg)日糧中賴氨酸水平為0.6%時(shí)飼喂效果最佳。林映才等用回腸吻合術(shù)測(cè)得生長(zhǎng)豬(30~60kg) 達(dá)到最佳生產(chǎn)性時(shí)日糧可消化賴氨酸含量為0.656%。NRC給出的20-50kg。50-80kg、80-120kg豬日糧可消化賴氨酸的推薦量分別為0.83%、0.66%、0.53%。燕富永對(duì)生長(zhǎng)育肥豬的實(shí)驗(yàn)表明飼料中可消化賴氨酸水平為0.59%時(shí)豬的生長(zhǎng)性能以及胴體品質(zhì)達(dá)到最佳。羅獻(xiàn)梅研究結(jié)果表明,生長(zhǎng)豬的平均日增重(ADG)和飼料轉(zhuǎn)化率(F/G)均隨日糧中賴氨酸水平(x)的增加呈顯著的二次曲線變化,平均日增重和賴氨酸關(guān)系已經(jīng)飼料轉(zhuǎn)化率和賴氨酸的關(guān)系可以 分 別 表 示 為 ADG(g)=-490.427+2691.031X - 1501.84lX2( R2=0 . 9962 ) , F/G=9.891 -16.784X+9.365X2(R2=0 .990)。
賴氨酸還能夠改善哺乳母豬的生長(zhǎng)性能和繁殖性能,增加乳腺細(xì)胞的數(shù)量,有利于提高仔豬的增重速度。King等發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)或氨基酸的供應(yīng)量不足時(shí)會(huì)影響哺乳母豬產(chǎn)奶量和繁殖性能。哺乳母豬的粗蛋白和賴氨酸需要量可以通過(guò)仔豬日增重來(lái)計(jì)算。英國(guó)ARC和法國(guó)INRA賴氨酸的推薦量是基于仔豬日增重為1500g/d的基礎(chǔ)上,這樣奶中的氮含量大約為40-45g/d,哺乳母豬日糧所需要提供的賴氨酸含量接近30g/d。
但是Jones等和Coma等研究表明由于目前仔豬日增重的提高(2000-2750g/d),奶中的氮含量需增加到60-75g/d,所以哺乳母豬日糧中所需要提供的賴氨酸也需要相應(yīng)的增加到45-55g/d。蛋氨酸是豬日糧限制性氨基酸之一,蛋氨酸主要用于合成體蛋白、為磷酸肌酸,膽堿等甲基化合物的合成提供甲基。甲基能夠直接參與氨基酸轉(zhuǎn)移和再生、脂肪代謝以及嘧啶、嘌呤、肉堿、去甲腎上腺素等活性物質(zhì)的合成,但是甲基不能由動(dòng)物機(jī)體合成,必須由飼料供給。由于動(dòng)物機(jī)體不能直接合成蛋氨酸,動(dòng)物對(duì)蛋氨酸的需求只能由日糧滿足。蛋氫酸還可以在體內(nèi)轉(zhuǎn)化成胱氨酸,蛋氨酸和胱氨酸的需求量與生長(zhǎng)階段之間的關(guān)系不大,約是總賴氨酸需求量的60%。
林映才等研究表明3.6kg - 9kg 超早期斷奶仔豬的蛋氨酸量為0.44%,高于NRC 0.32%的推薦量。人工合成蛋氨酸毒性較強(qiáng),因此當(dāng)日糧中蛋氨酸含量過(guò)高時(shí),反而會(huì)抑制動(dòng)物生長(zhǎng)。
動(dòng)物機(jī)體也不能合成蘇氨酸,因此蘇氨酸必須通過(guò)日糧供給,當(dāng)日糧中蘇氨酸缺乏時(shí),增加賴氨酸和蛋氨酸也很難使生長(zhǎng)性能得到進(jìn)一步的提高。對(duì)大多數(shù)植物性蛋白質(zhì)飼料而言,蘇氨酸通常是第二限制性或第三限制性氨基酸。蘇氨酸缺乏時(shí)表現(xiàn)為機(jī)體生長(zhǎng)受阻、采食量下降、產(chǎn)生脂肪肝,同時(shí)還會(huì)引發(fā)機(jī)體生化指標(biāo)產(chǎn)生一系列變化,如肝糖元濃度增加、血漿游離限制性氨基酸濃度降低、尿中尿素排出增加、尿囊素排出量降低、血漿糖皮質(zhì)激素、甘油三酯和低密度脂蛋白濃度上升等等。
蘇氨酸能提高動(dòng)物日增重和飼料轉(zhuǎn)化率、改善豬胴體品質(zhì)以及增強(qiáng)機(jī)體免疫力。機(jī)體免疫球蛋白富含蘇氨酸,蘇氯酸可以通過(guò)影響免疫球蛋白的合成來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)體免疫反應(yīng),它主要影響機(jī)體的體液免疫功能。Cuaron等研究表明分別飼喂玉米-豆粕日糧和含氮量相當(dāng)?shù)母吡粡?qiáng)化日糧時(shí),飼喂強(qiáng)化日糧的妊娠母豬血漿中血清球蛋白(lgG)濃度要高25%。Hsu等研究結(jié)果表明,低蛋白日糧中添加蘇氨酸能顯著提高母豬乳液中l(wèi)gG含量。鄭春田等研究指出提高日糧中蘇氨酸添加量能夠提高生長(zhǎng)豬lgG的含量。Wang等報(bào)道指出斷奶仔豬日糧中添加蘇氨酸可以增加血清lgG濃度,而斷奶仔豬日糧中缺乏蘇氨酸時(shí)易發(fā)生腹瀉。
Rossrll等對(duì)仔豬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明當(dāng)蘇氨酸超過(guò)最佳需要量時(shí),采食量和日增重反而會(huì)下降,因此蘇氨酸過(guò)多或者過(guò)少都降低采食量和日增重。伍喜林等研究表明當(dāng)日糧中蘇氨酸水平分別為0.544%、0.612%、0.680%,0.748%時(shí),仔豬采食量和日增重逐漸增加,日糧中蘇氨酸水平為0.748%時(shí)達(dá)到最佳生長(zhǎng)性能,但蘇氨酸水平超過(guò)0.748%后采食量和日增重會(huì)逐漸降低。高振川等研究結(jié)發(fā)現(xiàn)日糧中蘇氨酸在0.54%-0.82%范圍內(nèi)遞增時(shí),仔豬的采食量逐漸增加。
NRC對(duì)5-10kg、10-20kg、20-50kg、50-80kg不同體重階段豬日糧蘇氨酸的推薦量分別為0.86%、0.74%、0.61%、0.51%,ARC對(duì)20-50kg、50-80kg豬日糧蘇氨酸的推薦量分別為0.82%、0.63%。李德發(fā)等研究結(jié)果表明17.5kg的生長(zhǎng)豬日糧蘇氨酸為0.54%時(shí)日增重最高,蘇氨酸水平為0.74%時(shí)飼料轉(zhuǎn)化率最高。Wang等研究表明對(duì)10-25kg豬日糧中賴氨酸水平為0.80%時(shí)生長(zhǎng)豬達(dá)到最佳生產(chǎn)性能。
色氨酸往往是玉米-豆粕型日糧或低蛋白日糧中第二或第三限制性氨基酸。動(dòng)物機(jī)體不能合成色氨酸,而植物性飼料通常不能滿足生長(zhǎng)豬對(duì)色氨酸的需要。隨著日糧配制中賴氨酸和蛋氨酸的大量使用,色氨酸也成為日糧主要限制性氨基酸之一。
色氨酸除了和蛋白質(zhì)沉積有關(guān),還和動(dòng)物機(jī)體各種代謝途徑有關(guān)。色氨酸是合成神經(jīng)遞質(zhì)腦血清素(又名5-羥色胺,5-HT)的前體,腦血清素作用于下丘腦的采食中樞,參與動(dòng)物采食量的調(diào)節(jié)。Burgoon實(shí)驗(yàn)表明6-16kg仔豬日糧中色氨酸水平由0.205%降低到0.13%時(shí),仔豬的采食量下降了60%。
Schutle實(shí)驗(yàn)表明色氨酸缺乏時(shí)仔豬的采食量下降了55%-62%。林映才等通過(guò)對(duì)8-20kg仔豬實(shí)驗(yàn)表明,當(dāng)日糧中色氨酸水平為0.13%時(shí)仔豬采食量比色氨酸水平為0.205%時(shí)采食量下降了55%,由此而導(dǎo)致日增重下降了83.5%,實(shí)驗(yàn)通過(guò)回歸分析得出仔豬的采食量和日增重與色氨酸水平呈極強(qiáng)正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)為0.96-0.98,P<0.001)。色氨酸還可以生成一種松果體激素褪黑素,L-色氨酸可以促進(jìn)骨髓T淋巴細(xì)胞前體的分化,因此色氨酸缺乏會(huì)導(dǎo)致體液免疫功能降低。
Sidransky等從細(xì)胞水平上證實(shí)L-色氨酸能夠穩(wěn)定多糖體,解釋了L一色氨酸對(duì)體液免疫功能的作用機(jī)制。色氨酸可以增加動(dòng)物機(jī)體免疫蛋白含量,從而增強(qiáng)動(dòng)物免疫力。NRC將10-20kg仔豬日糧色氨酸水平提高到0.21%(相對(duì)于1988年版的0.14%色氨酸推薦量而言),色氨酸比賴氨酸的比例提高到18%,這與ARC對(duì)20-50kg豬色氨酸與賴氨酸比例為18%(以賴氨酸為100)的推薦量相同。NRC對(duì)20-50kg、50-80kg、80-120kg豬日糧色氨酸的推薦量分別是0.15%、0.12%、0.10%,豬對(duì)色氨酸的需要主要受性別、日糧蛋白質(zhì)水平、基因型和不同飼料色氨酸的消化率差異等的影響,當(dāng)日糧中賴氨酸缺乏時(shí)色氨酸的需要量也會(huì)被低估。
