彭健:猪低蛋白日粮应关注非必需氨基酸平衡
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- 发布时间:2015-07-11 13:19
当日粮中粗蛋白降低1-2个百分点,平衡4种必需氨基酸时,猪能维持生长速度。如果粗蛋白水平降低4个百分点,即使平衡7种必需氨基酸,生长性能有可能受影响。
环保历来都是畜禽养殖中经久不衰的话题,以往养殖户都更倾向于关注如何处理粪污,而近年来低蛋白平衡氨基酸日粮却成为饲料领域专家们讨论的热点。低蛋白日粮不仅能降低生产成本,而且能为环保做出贡献。本期大讲堂邀请华中农业大学彭健教授分享低蛋白平衡氨基酸日粮的研究进展及其在饲料生产中的应用,具有指导意义。
满足EAA的需要 有可能NEAA不足
在养猪生产中,制约其可持续发展的主要是蛋白质饲料的紧缺以及粪污对环境的污染。哺乳仔猪对日粮氮的利用率是70%,断奶仔猪55%,生长猪43%,肥育猪只有35%,另外35%日粮氮变成氨气、尿素、吲哚等污染空气、水体、土壤。因此,提高猪对饲料氨基酸的利用效率是突破瓶颈的重要途径,必须要掌握氨基酸的消化、代谢、利用规律。
在数据库中以氨基酸平衡、理想蛋白质、低蛋白日粮等为关键词,搜索出99篇从1950年至今的文献,分析逐步降低日粮中粗蛋白的水平并平衡氨基酸对各阶段猪生产性能的影响。
以NRC(2012年)为依据,重新计算日粮能量水平,标准化回肠可消化氨基酸含量及氨基酸模式。所有研究中,日粮能量水平均能满足NRC(2012年)需要量,因此可排除能量水平对实验结果的干扰。
由专家研究结果总结出,当日粮中粗蛋白降低1-2个百分点,平衡4种必需氨基酸时,猪能维持生长速度。如果粗蛋白水平降低4个百分点,即使平衡7种必需氨基酸,生长性能有可能受影响。
此外,当降低日粮蛋白质水平并平衡必需氨基酸(EAA)时,非必需氨基酸(NEAA)相对减少,EAA/NEAA的比例增加。NRC(2012)的推荐量仔猪日粮EAA/NEAA=0.9,把相关文献进行对比,发现凡是能保持仔猪生长性能的日粮,无论平衡了几个氨基酸,EAA/NEAA约为0.8—0.96,其他仔猪生长受限的低蛋白日粮中,EAA/NEAA均超过1。这说明如果仅仅满足必需氨基酸的需要,有可能非必需氨基酸是不足的。
氨基酸在肠道中的首过代谢
过去认为蛋白质被消化成氨基酸以后就会全部被吸收,但实际上,日粮氨基酸在吸收过程中发生了以分解代谢为主要特征的代谢变化。比如谷氨酸、谷氨酰胺和天冬氨酸,经过肝门静脉循环后,分别剩下34%、2%、小于1%;而必需氨基酸如蛋氨酸、赖氨酸、苏氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸,则剩下48%、65%、68%、65%、39%。氨基酸在肠道中的代谢产物很大一部分是二氧化碳,因此,该代谢是为肠细胞提供能量。这种代谢改变了进入肝门脉循环系统中氨基酸的组成,降低了氨基酸参与肠外体组织蛋白合成的效率。首过代谢是必须的,但是它改变了氨基酸的构成,使得氨基酸与我们原先配合平衡的不一样了。
首过代谢的意义:
1、为肠道供能。
2、谷氨酸、谷氨酰胺是两种酸性氨基酸,又叫神经兴奋性氨基酸,是形成神经递质的前体重要物质,98%-99%在肠道中分解代谢,保护神经元细胞免受高浓度天冬氨酸和谷氨酸带来的危害。
3、在肠道中形成谷胱甘肽、粘蛋白等,维持肠粘膜的完整性及功能。
4、调节激素的分泌。
5、合成内源性氨基酸。
6、维持肠道微生物生态平衡。
氨基酸经过肝脏代谢后进入肌肉,把进入肝门静脉的氨基酸量与体沉积需要的氨基酸量进行比较,必需氨基酸有80%,非必需氨基酸有136.5%。在肌肉中沉积的必需氨基酸浓度低于门静脉血中的浓度,而肌肉中非必需氨基酸远远超过门静脉血中的,这表明体内增加的非必需氨基酸是从必需氨基酸转变而来。
肌肉中非必需氨基酸的增加是由哪种必需氨基酸转变而来呢?支链氨基酸(BCAA)是唯一的在肌肉中发生较大程度分解的必需氨基酸,可代谢生成Glu、Gln、Asp、Ala来满足肌肉或其他组织对这些氨基酸的需要。肌肉BCAA分解是Glu、Gln、Asp内源合成的主要途径。肌肉中氨基酸发生代谢是肌肉生长的重要先决条件。
氨基酸平衡影响肌肉生长
以上结果对实际生产的意义是,非必需氨基酸在代谢过程中是会大量降解的,在日粮中添加功能性非必需氨基酸(精氨酸、脯氨酸、谷氨酰胺和谷氨酸),能提高仔猪生产性能,改善肠道健康。
有专家研究,添加0.6%精氨酸能改善哺乳仔猪生长性能,原因是精氨酸显著提高了肌细胞蛋白质合成的主要通路,mTOR通路的活性。早期断奶仔猪日粮添加1%谷氨酰胺防止空肠萎缩,生长性能显著提高。
整理文献总结出,仔猪日粮添加谷氨酸或谷氨酰胺的作用效果主要体现在肠道健康上,促进了肠绒毛的生长,而对促进猪的生长研究结果并不一致。原因是谷氨酸或谷氨酰胺等氨基酸加进日粮以后,大部分在首过代谢时被代谢掉了。那么,如果在平衡4个氨基酸的同时,增加BCAA的量结果如何呢?
3组和4组日增重、采食量和1组完全一致,显著高于2组,这就表明,氨基酸与采食量是有关系的;3组与4组的饲料转化率也提高了;在肌肉的生长方面,不管在猪生长的哪个阶段,平衡7个氨基酸时,能显著促进肌肉生长。平衡之后,氮利用率也得到显著改善,特别是3组,氮沉积率显著提高,氮排泄率显著降低,总氮排泄率降低了25%。
氨基酸的添加提高了采食量,那是不是采食量影响了这些性状呢?采用配对试验研究发现,配对以后的采食量相等的情况下,所有的性状还是会显著改善。所以氨基酸平衡不仅影响采食量,还影响了和肌肉生长相关的其他因素。肌肉生长主要推动力量是生长激素和IGF-1,平衡了氨基酸后,提高了摄食后血浆中生长激素的浓度及IGF-1的基因表达,抑制泛素连接酶表达,从而抑制肌肉蛋白质降解作用。
总的来说,低蛋白日粮平衡氨基酸是提高猪的生产性能,减少配方中蛋白质原料用量,降低饲料成本的有效手段,也是源头减排的重要技术。平衡氨基酸能提高采食量和肌肉生长,是提高生长速度,提高瘦肉率的主要机制。在降低日粮粗蛋白水平平衡必需氨基酸的同时,应考虑应用有效的手段满足非必需氨基酸。建立非必需氨基酸平衡的技术需要进一步研究。
《农财宝典》-新牧网记者许婉整理
