低蛋白猪饲料的配制技术

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目前,低蛋白饲料研究的成果及影响已经超越了最初拟定的目标。这些研究推动人们 更深刻地从理论上认识动物的代谢需求,在动物营养科学的发展历程上留下了划时代的印 迹。例如,为了解决某些低蛋白饲料导致猪胴体变肥,人们对猪的能量需要从代谢能水平 深入到了净能的层次。在法国INRA(国家农业研究院)的研究人员的努力下,欧洲的猪饲料 配方进入了净能的时代。
18.4 2.4
16.3 0.8
Bolduan 等, 1993
试验4
粗蛋白(%) 腹泻(%)
22.4 18.1
20.4 18.0
18.4 4.6
Le 杆 Bellego and Noblet, 2002
在Le Bellego和Noblet的试验中(2002),蛋白质水平从22.5%降到16.9 %没有对 增重造成不利的影响。将饲料中的蛋白质从22.4 减到 20.4%,甚至提高了进食量。Hansen 等 (1993)和 Jin 等 (1998)有类似的报道,并分析这可能是由于减少饲料中豆粕的用
过去,由于工业生产的氨基酸品种不够丰富,人们通过限定蛋白水平的做法来保障氨 基酸的供给。这种传统技术配置的饲料中,多种氨基酸过量、饲料粗蛋白水平偏高。随着 越来越多的工业氨基酸(L-赖氨酸,L-苏氨酸,DL-蛋氨酸和L-色氨酸)的面市和价格的逐渐 降低,通过使用工业氨基酸、降低蛋白原料的用量来满足动物的氨基酸需求、减少饲料中 的粗蛋白含量成为一种现实的可能。
仔猪的婴幼期采食量总体上说是低的并且不固定,变化范围在3-77 克/头/天( Pluske 等, 1995)。在母乳减少的某些情况下,比如周围环境高热时,采食量会增加 。Quiniou 等 (2000) 和Renaudeau 和 Noblet (2001)都报道了在外界环境温度升高 时采食量会增加。当环境温度从20°C升高到26°C时,仔猪采食量增加6克/头/天; 当环境 温度从20°C升高到29°C时,采食量增加达到15克/头/天。采食量的增加可使仔猪体重增加 (2克/克饲料)。对增重而言, 采食饲料比采食母乳更有效,这可以通过仔猪饲料中较高 的蛋白质与能量比来解释。该比例在仔猪饲料是12.4,在母乳是10.8 (克/兆焦总能) 。仔猪采食这样的饲料会沉积更多的蛋白质而不是脂肪。
使用低蛋白饲料的理由 有几个主要的理由让饲料厂和养殖场采用低蛋白饲料。首先,低蛋白饲料能够降低
粪尿氮、特别是尿液中尿素氮的含量。一般来说,粗蛋白水平每降低一个百分点,尿素和 氨气的排放量可以降低百分之十左右(Kerr, 1995)。所以,低蛋白饲料是减少养殖业产 生的排泄废物对水资源的污染的有效办法。因为尿素被细菌分解是产生氨气的主要途径, 因此,低蛋白饲料可以通过控制尿素的排放而改善养殖场的空气质量。
所以,成功的低蛋白饲料,它的粗蛋白水平降低,但它的赖氨酸水平不降低,而且其 他必需氨基酸和赖氨酸的比例需要保持在理想蛋白的水平。这是降低粗蛋白水平但不影响 动物生长和生产性能的前提条件。
仔猪采食量和后期生长的关系 断奶前后的一段时期是猪生长的多事之秋。在这个时期, 猪的营养来源从优质的
母乳转换到质量相对较差的固体的植物源性饲料。由于消化系统不能完全适应这种转换, 猪时常会发生消化不良,直接导致采食、生长和健康受到影响。
仔猪采食量的增加会使消化道更好地发育(De Passillé 等, 1989)。采食量大 的仔猪更容易适应断奶时的变化和忍受断奶时期的应激,它们在断奶后的采食量也更多, 后期的生长也更快(Mahan 和 Lepine, 1991; Pluske 和Williams, 1991)。研究表明 , 哺乳第四周时每窝采食量对仔猪窝重的影响(克/日)可用公式 y = 1.9x (R² = 0.62 )来表示(Renaudeau 和 Noblet, 2001)。
低蛋白饲料不会增加脂肪沉积 Le Bellego 和 Noblet(2002)采用相对屠宰法研究了仔猪时期饲料中的蛋白质水
平对 12 到 27 公斤重的仔猪组织构成的影响。减少饲料中的蛋白质水平但保证足够的氨 基酸供给不影响沉积蛋白质的氨基酸组成和质量。同样的,脂质沉淀速度也是相同的。这 说明在仔猪时期,减少饲料中的蛋白质水平对能量利用不构成影响。在采食的代谢能相等 时,减少饲料中的蛋白质水平不会导致能量和脂肪沉积的增长(表三)。
量而引起的。在上Biblioteka Baidu研究和Jansman 等(2000) 的试验中,仔猪的生长是通过足够的氨基酸 供给得到保证,蛋白质的利用并没有受到负面影响。这些试验的特点是都保持赖氨酸含量 不变,而且,苏氨酸,蛋氨酸和色氨酸是平衡的。在最低水平的蛋白质情况下,还要平衡 缬氨酸和异亮氨酸。
最后,低蛋白饲料可以降低饲料的配方成本。降低粗蛋白水平能够减少高价位的蛋 白原料的添加量。以粗蛋白为43.6%的豆粕为例,饲料的粗蛋白水平每降低一个百分点,约 可使豆粕的添加量减少23公斤/每吨。如果豆粕的市场价格为2200元/吨,以豆粕的赖氨 酸、蛋氨酸和苏氨酸含量分别为2.46%、0.46%和1.60%(谯仕彦等,2002),赖氨酸、蛋氨 酸和苏氨酸的市场价格分别为21元/公斤、25元/公斤和30元/公斤计算,那么,单独补足降 低1%的粗蛋白所含的赖氨酸需要15.0元/吨饲料,同时补足赖氨酸和蛋氨酸需要17.7元/吨 饲料,同时补足赖氨酸、蛋氨酸和苏氨酸需要28.9元/吨饲料(表二)。这样,即使不考虑 其他原料(比如玉米)填充节省的豆粕空间对饲料氨基酸含量的贡献,生产低蛋白但赖氨 酸、蛋氨酸和苏氨酸含量保持不变的饲料可以节省约21.7元/吨饲料。对于一个年产万吨的 饲料厂来说,每年可少用230吨豆粕, 节省约22万元/年。
低蛋白饲料的开发和实施的直接驱动力来自于养殖业的竞争和对生存的渴望。在成本 和环保的压力下,低蛋白饲料成为自九十年代以来欧洲和北美动物营养研究领域的热点 。其一,在低蛋白饲料中,价格相对昂贵的蛋白原料的用量得以减少,而价格便宜的谷物 原料的用量得以增加,因此,低蛋白饲料普遍具有降低饲料成本的特点。其二,养殖业对 环境的污染迫使越来越多的国家(包括中国)对污染的排放做出限制,为了进一步扩大生产 规模和避免环境问题导致的处罚,养殖业更积极地审视自身造成的环境问题。这些问题包 括氮的排放,矿物质例如磷的排放,以及对空气中臭气的排放。在这类污染中,至少氮排 放污染和臭气的污染直接和饲料中的粗蛋白含量有关。
低蛋白猪饲料的配制技术
乔岩瑞 味之素(中国)有限公司
摘要:与传统技术配置的高蛋白饲料相比,低蛋白饲料的粗蛋白水平在小猪、中猪 和大猪阶段可以分别降低 4%、4%和 3%。低蛋白饲料能够减少仔猪下痢的发生,改善养殖 环境,提高饲料净能水平,保持甚至提高猪的生产性能,并且,具有较低的成本。
动物对食物蛋白的需求本质上是对氨基酸的需求。当全部以单体形式提供动物所需要 的氨基酸时,饲料中将不含蛋白质,饲料蛋白质的含量将为零。这个极端的例子生动地提 示,在动物生长速度不变的情况下,饲料的蛋白水平可在大范围地变动,变动的幅度主要 取决于可供饲料生产所用的单体氨基酸的种类。
表二. 仔猪饲料蛋白水平对腹泻率的影响
试验1
粗蛋白(%) 腹泻(%)
25.4 17.0
22.5 16.0
19.2 11.0
Eggum 等, 1985
试验2
粗蛋白(%) 腹泻(%)
26.6 14.0
23.1 3.0
19.5 4.0
Eggum 等, 1987
试验3
粗蛋白(%) 腹泻(%)
20.2 3.2
表三. 饲料中的粗蛋白质水平对12到 27 公斤猪的增重组成和能量利用的影响(Le Bellego 和 Noblet, 2002)1
仔猪对饲料中的粗蛋白含量不敏感
仔猪对饲料的粗蛋白含量不敏感。 低蛋白饲料在满足猪对赖氨酸的需求和保持必 需氨基酸平衡的原则之下,其生产性能一般不会受到影响。表一列出了降低仔猪饲料粗蛋 白水平的部分试验。 在这些试验中, 赖氨酸水平和必需氨基酸的含量保持不变,减少饲 料中的粗蛋白质含量不影响增重、进食和饲料效率。
配制低蛋白饲料时需要注意的一个问题是,低蛋白饲料的赖氨酸水平必须和高蛋白饲 料一致,而且,其他必需氨基酸和赖氨酸的比例要达到理想蛋白的标准,才能保证动物的 生产性能不受负面的影响。凡是降低粗蛋白的同时降低了饲料赖氨酸水平的试验,无一例 外都损害了动物的生长。
例如,Kerr等(1995)比较了降低饲料粗蛋白水平时补充和不补充赖氨酸、苏氨酸和色 氨酸对8-21公斤、21-55公斤和55-92公斤阶段对猪生产性能的影响。如果不补充氨基酸, 仔猪料在降低4%的粗蛋白(从19%到15%)后,饲料的赖氨酸含量从1.04%降低至0.75%;中猪 料在降低4%的粗蛋白(从16%到12%)后,饲料的赖氨酸含量从0.82%降低至0.53%;大猪料在 降低3%的粗蛋白(从14%到11%)后,饲料的赖氨酸含量从0.82%降低至0.53%。在这个试验中 ,降低蛋白水平后不补充氨基酸,仔猪的增重从420克/日下降为370克/日,增重/饲料比 0.55下降到0.48,中猪的增重从770克/日下降为650克/日,增重/饲料从0.40下降到0.36, 而大猪的增重从870克/日下降为780克/日,增重/饲料从0.32下降到0.27。所有的指标差异 均显著。但是,降低蛋白补充氨基酸这一处理组的生产性能和高蛋白饲料组没有显著差异 。此例说明,成功的低蛋白饲料降低粗蛋白但不降低赖氨酸水平。
表一.降低饲料的粗蛋白水平不影响仔猪的生产性能的试验
体重阶段(公斤 )
粗蛋白水平 (%)
对 照 低蛋白


低蛋白组补充的氨基酸
文献来源
5-15
22.1 19.0
Lys, Met, Thr, Trp
Clinq-Mars 等(1988)
5-20
21.0 17.0
Lys, Met, Thr
Hansen 等(1993)
下面通过实例考察猪和肉鸡低蛋白饲料开发取得的成果,探讨饲料企业和养殖场如何 安全、有效地利用本学科发展的最新成果。
低蛋白饲料≠低氨基酸饲料 低蛋白饲料的基础是理想蛋白比例。严格地说,所谓低蛋白饲料,就是在配制饲料时
根据理想蛋白设定必需氨基酸水平,而饲料的粗蛋白水平由配方程序自动选定的饲料。这 样配制的饲料因为尽可能使用多种工业氨基酸,动物的必需氨基酸的需要得到了满足,非 必需氨基酸过量的程度大大减少。因此,饲料的粗蛋白水平较现有的推荐标准有不同程度 的下降。饲料粗蛋白水平能够降低多少,这取决于能够利用的工业氨基酸的种类。
保证仔猪足够的营养不但能优化其关键时期的生长, 而且能保证其后期的生长速 度。仔猪体重对后期生长阶段的影响在Brillouet(2002)的研究中得到进一步证实。 猪 在63日龄时的体重(大约30公斤)可以根据y=6.2+1.7x(R2=0.74, x=41日龄时的体重)预 测。根据这个研究,在41日龄时增重1公斤相当于在63天时增重1.7 公斤。这说明早期生长 阶段对后期生长的影响。换句话说,41日龄时猪的体重越重,它在63天时的体重也会越重 。
8-21
19.0 15.0
Lys, Thr, Trp
Kerr 等(1995)
14-28
21.8 18.3
Lys, Met, Thr, Trp
Jin 等(1998a)
12-27
22.4 16.9
Lys, Met, Thr, Trp, Ile, Le Bellego 和 Noblet
Leu
(2002)
降低蛋白质水平的幅度和添加到饲料中的氨基酸种类有一定的关系。低蛋白饲料中 缺乏的必需氨基酸比高蛋白饲料更多。一般的高蛋白仔猪饲料普遍缺乏赖氨酸,而低蛋白 饲料则又进一步缺乏其他的必需氨基酸。低蛋白饲料一般要在赖氨酸的基础上补充苏氨 酸、蛋氨酸和色氨酸。在极端低蛋白的情况下,饲料必须补充异亮氨酸和缬氨酸,才能保 持生产性能不受影响。
其次,低蛋白饲料能够减少仔猪的腹泻/下痢发生率。在猪幼年时期,腹泻出现的 频率和严重程度比长大后严重的多。仔猪有限的酸化能力导致对高蛋白饲料的酸化较低, 并且,由于较高的pH值和残余的营养物使细菌在后肠道内繁殖而导致病原细菌的增生。控 制饲料的粗蛋白水平能够减少到达消化道下部的蛋白质残留,而且会在一定程度上降低食 块的pH值。这些综合因素可以解释仔猪饲料粗蛋白水平对腹泻率的影响(表二)。
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