免费资料-净能体系和可消化氨基酸体系在养猪生产中的应用

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净能体系和可消化氨基酸体系在养猪生产中的应用

刘朝干 李永义
目前,畜牧业中能量饲料是成本最高的一种饲料,如何提高能量的利用率以及减少能量的浪费已成为畜牧行业中亟待解决的问题。净能体系最早应用于奶牛的日粮配制当中,在单胃动物中一直沿用着消化能和代谢能体系,但消化能和代谢能体系有高估蛋白质和纤维能值的趋势,低估了脂肪和淀粉的能值(Noblet,1994)。同时随着越来越多的非常规蛋白质饲料的出现以及添加合成氨基酸的低蛋白日粮的成功研究和利用,消化能和代谢能体系已逐渐不能满足动物营养发展的需要,取而代之的则是更加注重饲料能量供给与动物能量需要之间平衡的净能体系(Noblet，2004)。净能体系不但考虑了粪能、尿能与气体能损失,还考虑了体增热的损失,比消化能和代谢能更准确。特别重要的是净能与产品能紧密联系,可根据动物生产需要直接估计饲料用量,因而,净能体系是动物营养界评定动物能量需要和饲料能量价值的趋势(杨凤,1999)。畜禽蛋白质营养需要及饲料蛋白质营养价值的评定经历了粗蛋白(CP)、可消化粗蛋白(DCP)、总氨基酸(TAA)和可消化氨基酸(DAA)的发展阶段,以可消化氨基酸为基础配制畜禽日粮比TAA更加准确(NRC,1994)。其实净能体系和可消化氨基酸体系之间存在着紧密的联系。
1 净能体系
1.1 净能体系与消化能、代谢能体系的比较
作为美国养猪工业的标准体系,消化能体系虽然还在应用当中，但其不足也愈来愈明显。首先，消化能不包括尿能形式的损失部分，当日粮饲料中蛋白质过高或者氨基酸不平衡时，会导致大量氨基酸在动物体内脱氨分解，将氨转化成尿素及尿素的排泄都需要能量，尿能的损失是不容忽视的。Le Bellego（2001）通过试验得出65 kg生长肥育猪的可消化蛋白质（X）与尿能损失(Y)的回归方程：Y（kJ/d）=3.7X(g/d)-116(R2=0.85)。从方程中可以看出，65 kg生长肥育猪的日粮中每增加1 g的可消化蛋白质，从尿液中损失的能量则增加3.7 kJ。Just（1982）也表明，在高蛋白日粮下，尿氮的排泄量增加，导致尿能的损失增大。Noblet（2002）通过试验得出了生长肥育猪和成年母猪中尿氮与尿中所含有的能量之间的方程式关系：生长肥育猪尿中能量含量(kJ/kg，DM采食量)=192+31×尿氮含量(g/kg,DM采食量)；成年母猪尿中能量含量(kJ/kg，DM采食量)=217+31×尿氮含量(g/kg，DM采食量)。其次，消化能不包括纤维和小肠段未消化淀粉在肠道中发酵以甲烷形式损失的能量，而且这部分能量会因日粮中的纤维含量高而变得很高。从表1也可以看出中性洗涤纤维对饲料消化能的影响。

代谢能是消化能经尿能排泄和消化道发酵气体产生耗能后的剩余值，没有考虑动物在采食之后所产生的热增耗。首先它易受到日粮中营养成分的影响。不同营养成分的热增耗不同，蛋白质热增耗最大（约40%），脂肪的热增耗最小（约10%），碳水化合物居中（约18%）（Van Milgen等,2001）。Le Bellego等（2001）以及Ramkonet等（2000）试验都证明，增加日粮中的粗蛋白含量将导致动物体热增耗的增加。
其次，代谢能易受到饲养水平的影响。当动物饲养水平提高时，动物用于消化吸收的能量增加。同时，体内营养物质的代谢也增强，因而热增耗会增加。Noblet（1994）通过试验得出生长肥育公猪的体产热与其所摄入的代谢能的回归公式：HP=360×BW0.42+0.25×ME。从该公式可以得知，当饲养水平逐渐升高，代谢能摄入增加，试验动物的体增热也相应增加，从而导致代谢能转化为净能的效率降低。
再者，受动物生长阶段的影响。动物的生长阶段不同，机体组织（骨骼、肌肉、脂肪等）增长的速度不同，其化学成分如水分、粗蛋白质、粗脂肪等的含量及比例和能量也不相同（见表2）。因此用于沉积蛋白质和脂肪的能量以及能量利用率是不同的。

1.2 净能体系的优势
由于现在合成氨基酸、啤酒糟、豆渣等非常规蛋白饲料原料正越来越多地应用于猪日粮中, 该类原料的消化能或代谢能与实际能够被猪所利用的能量相互间的比率常变化不定，结果导致日粮的能量平衡以及养分浓度被打破。相对于消化能和代谢能体系，净能体系则能更加准确的评价日粮的能值，因为它考虑了日粮不同成分代谢能的利用率(Noblet，1993)。另外，净能体系将动物能量需要和日粮能量价值在同一基础表述出来，因此理论上排除了日粮成分对该体系的影响（Noblet，2004）。因而, 净能体系在动物营养学界有评定动物能量需要和饲料能量价值的趋势。
1.3 净能值的预测
由于不能对饲料和日粮的净能值进行常规测定,所以可以根据消化能或代谢能以及化学成分用回归方程来预测净能值。应用这些方程（见表3）就可以预测营养成分各异的多种饲料的净能含量, 而且精确度相当高。

1.4 净能体系降低日粮成本的作用
尽管玉米和豆粕中的代谢能含量相同(15.26 MJ/kg),但玉米的净能含量(12.41 MJ/kg)则比豆粕(8.07 MJ/kg)高很多。因此,在典型的猪玉米-豆粕型日粮中,通过添加合成氨基酸，如赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸以及色氨酸等结晶物,可使日粮粗蛋白含量降低2%, 但却使净能提高了2%。
Rademacher 等(2001)对净能体系配制生长猪(20～40 kg)和肥育猪(70～105 kg)日粮所带来的经济效益进行了研究。对照组日粮采用代谢能体系配制；试验组日粮采用净能体系配制。两种日粮的净能水平相同，氨基酸、维生素以及矿物质的含量相同。试验组日粮豆粕和次粉含量降低,但玉米和合成氨基酸的用量提高。通过净能体系，生长猪和肥育猪日粮的成本分别节省了2.10和2.00 元/t。值得注意的是,净能体系是在恒定日粮净能的同时降低了代谢能,通过优化日粮组成达到节约饲料成本的目的。
在利用净能体系配制日粮时，为了提高能量利用率，往往采用低蛋白同时添加必需氨基酸的日粮配制模式。在这种情况下，为了满足动物对氨基酸的需要，同时尽可能的在不影响动物生产性能的情况下降低日粮中蛋白质的含量，在日粮配制过程中采用可消化氨基酸体系来确定日粮中蛋白质和氨基酸的含量，能更加精确地满足动物对氨基酸的需要。
2 可消化氨基酸体系
以蛋白质配制日粮并评定营养价值，是由于蛋白质是次于能量的重要营养物质，在饲料成本中，蛋白质饲料约占1/4。因此，蛋白质资源利用和低蛋白质日粮的研究,是以提高蛋白质的生物学价值为目的。由于不同来源的饲料配制的相同氨基酸平衡日粮,也可能得到不同的饲养效果,学者开始注意到氨基酸的生物学价值问题(林映才等,1996;许万根,1993)。Carpenter 提出了氨基酸有效率的概念，Sibbald 发明了真代谢能测定方法，并将其移植到氨基酸真消化率测定上，形成了氨基酸研究的新领域。
2.1 可消化氨基酸的测定
以可消化氨基酸配制日粮,先将营养成分表中的氨基酸转化为相应的可利用氨基酸,即可利用氨基酸=氨基酸含量×氨基酸可利用率。氨基酸可利用率一般多采用真可利用率(TAAA 或TDAA)。进入大肠的蛋白质或氨基酸对动物几乎没有营养作用,但很大一部分却被微生物降解和再合成,盲肠是微生物活动的主要场所,食糜中有相当数量的未被消化的氨基酸进入盲肠被微生物利用,影响了可利用率测值(计成,1991),切除盲肠又可导致正常生理消化规律的改变。盲肠严重干扰测值,其来自盲肠微生物还是去盲肠后的手术生理应激,尚无直接实验证据。猪粪氮的60%~80%来自大肠微生物降解含氮物,使可利用率测值严重偏差,为此产生了回肠末端取样法,派生出屠宰法、瘘管法、回-直吻合法等。马永喜(1997)对此进行了详细综述,从手术操作、取样代表性和可测饲料种类上推荐了回-直肠吻合法。
2.2 猪可消化氨基酸需要量
猪可消化氨基酸需要量一般是先通过试验测出猪的最适氨基酸需要量,然后根据这些试验基础日粮所用的饲料原料,参考文献资料中积累的氨基酸消化率测定数据,推算出基础日粮中可消化氨基酸含量（杨华琦，2007）,再加上添加的合成氨基酸(其消化率为100%)量,即可获得可消化氨基酸需要量。吴世林等、罗献梅分别在这方面进行了研究,所得结果与NRC(1998)推荐值有一些差异,见表4。

2.3 可消化氨基酸体系在养猪中的应用（见表5）
从表5可以看出，向玉米-豆粕型日粮中添加合成的赖氨酸，即可以将日粮的粗蛋白水平降低2个百分点而不影响猪的生产性能。如果同时添加合成的苏氨酸、蛋氨酸和色氨酸，使玉米-豆粕型日粮中粗蛋白水平降低4个百分点是可能的。

从表5还可以看出，利用可消化氨基酸配制日粮可以减少动物粪便和尿中氮的排出，减少环境的污染。同时，利用可消化氨基酸配制日粮还可以提高日粮能量的利用率，增加能量在体内的存留量，减少动物的体增热。
3 小结
在利用净能体系配置日粮时，为了从日粮角度减少动物的热增耗，增加能量的利用效率，降低日粮中的蛋白质含量是有必要的，为了满足动物对氨基酸的需要（特别是必需氨基酸的需要），往往在日粮中添加工业合成的氨基酸，在这种情况下，准确地测定饲料原料中各种氨基酸的可利用率，一方面可以精确满足动物体对氨基酸的需要量，另一方面也可以按照动物的生长及生产需要准确确定必需氨基酸与能量的比例。相反，在利用可消化氨基酸配制日粮时，由于降低了日粮中的粗蛋白含量，因此可以提高日粮的能量利用率，减少能量的浪费。所以净能体系和可消化氨基酸体系是相辅相成。
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