专题:135高效保健养猪技术

回归根本 |「低蛋白日粮」的理论基础和解题思路,你真的清楚了吗?

2019-01-22 08:09:57 绿叶公司

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步的关键,是搞清楚不同原料中「可消化」的氨基酸有多少。

这里的「可消化氨基酸」 指食入的饲料蛋白质经消化后被吸收的氨基酸,一般通过消化实验测得 —— 我们常采用的是回肠末端收取食糜的方法,这个方法测出的叫做「回肠表观可消化氨基酸」(apparent ileal digestibility, AID)。与此同时,在食糜中除了那些“外来的”没被消化的营养物质之外,还往往含有“内源”的排泄物(endogenous loss), 比如消化道分泌物(如消化酶)、黏膜脱落细胞,微生物等。因此,在回肠表观可消化氨基酸的基础上,扣除掉内源损失(即蛋白摄入为0时的氨基酸排出),得到的「回肠标准可消化氨基酸」(standardized ileal digestibility, SID --- 回去看看上图) 能够更准确地反应动物对氨基酸的消化吸收程度,并且不受蛋白质摄入量的多少而变化。还有更准确的一个指标,叫做「回肠真可消化氨基酸」(true ileal digestbility, TID), 但是它的测定需要考虑日粮特异性的内源损失,更为复杂麻烦,因此实际生产中很少使用。目前,SID是推荐使用的指标。

可消化氨基酸的不同表示方式
(引自Stein, 2007)

3. 知己知彼之后,我们知道了要建造一个什么样的大木桶,也知道了每一个小木桶的木板长短,那么通过计算,便可精确地配制出符合动物氨基酸需要的日粮了。

不同研究机构推荐的肉鸡理想蛋白模式
(引自张显东博士)

为什么要推广低蛋白日粮?

文章开头提到的两项新饲养标准,其实属于「团体标准」, 即“国家鼓励学会、产业技术联盟等社会团体协调相关市场主体共同制定的、满足市场和创新需要的标准」。它们并非强制执行的,但却代表的是行业专家的引导和未来的发展方向。

为什么要朝这个方向引导?

从其理论基础上来看,低蛋白日粮的益处其实已清晰可见—— 既然剔除了多余的氨基酸,保证了最合理、最大化地利用原料,那么自然,氮的排放减少,饲料成本降低(嗯, 在合成氨基酸价格合理的基础上)。中国农大谯仕彦老师的团队在这方面做了大量研究,他们的研究结果显示,日粮粗蛋白每降低1个百分点,减少蛋白质原料用量3个百分点,饲料成本可降低1.5%,氮的排放可降低8-10%。

畜牧生产中氮的排放是严重的环境问题

猪日粮中蛋白水平每降低1%,氮的排放可降低8-10%
(引自Wang et al., 2018)

而从动物自身的角度看,当然是吃得合适最好。如果摄入蛋白质过多或氨基酸模式不够理想,那么要处理掉消化吸收后无法利用的多余的氨基酸,也是一件麻烦事 —— 得通过脱氨基、尿素循环等过程从身体排出,否则对身体有害。 这本身是就是一个耗能的过程,对提高生产效率并无益处。并且,小肠内未被消化吸收的营养物质转移到后肠,又可能对微生物菌群的结构和数量带来负面影响,这在以前文章中已提到多次,就不展开说了。

与此同时,减少“intact protein”的使用,也可减少国家对豆粕等蛋白原料的进口依赖性。据估算,新标准在全行业全面推行后,养殖业的豆粕年消耗量将有望降低约1100万吨,带动减少大豆需求约1400万吨。在纷纷扰扰的国际贸易环境下,这是好事。

引用新标准中的引言:
“我国是饲料资源短缺的国家,蛋白质饲料长期以来进口(进口依存度接近80%),成为制约我国饲料工业和养殖业发展的瓶颈。与此同时,我国也是养殖大国,肉、蛋产量连续多年位居全球第一,但动物粪便排放产生的环境污染已经成为农村环境治理的一大难题……为推动饲料行业科技进步,减少饲料原料消耗,降低养殖业对环境总成的污染,本标准对粗蛋白、总磷在常规只设定下限值的基础上增设了上限值。“

说到底,低蛋白日粮是通往「精准营养」的必经之路。

低蛋白日粮的难点与解题思路
的确,站在行业可持续发展的高度,推广「低蛋白日粮」有诸多好处。但是新标准的推行也让动物营养师们迎来了新挑战 —— 低蛋白日粮应该如何配制?豆粕用量能降低多少?合成氨基酸该添加多少?减少豆粕的条件下,可否利用、如何利用非常规蛋白原料?… 这些,都是我们需要紧急思考与应对的问题。

目前而言,使用低蛋白日粮最大的难点,或许便是「保证动物生长性能」和「保证猪的瘦肉率」了。

毫无疑问,过多地降低日粮粗蛋白会损害动物的生长性能,粗蛋白降了之后氨基酸添加水平不恰当也不能最优化生长性能。但是,回到文章开头,我们已经提到,低蛋白日粮的定义其实已经要求以「不影响动物生长性能」为前提。

要达到这个前提,根据前面讲的理论基础,首要配制核心便是「等氨基酸」,并且必须是以「可消化氨基酸」为基础。不同于欧美地区万年不变的玉米豆粕型日粮或小麦玉米豆粕型日粮,我们国内的原料种类更多样化,这就要求对不同原料——尤其是大家还不太熟悉的「非常规原料」——的营养价值评定和数据采集做大量工作,从而更准确地估计原料可消化氨基酸,减少误差。

另外,当玉米豆粕型日粮中的蛋白质逐渐降低,限制性氨基酸的顺序也将有所变化, 从刚开始的赖氨酸、蛋氨酸, 慢慢到缬氨酸、异亮氨酸、精氨酸, 等等等等。然而今天的市场上能够大量被利用的,也只有赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、和色氨酸。因此,不可避免地,今天的日粮中还会继续存在“多余”的intact protein, 来保证不能被合成氨基酸cover的必需氨基酸需求。

当猪的日粮粗蛋白逐渐降低,第一限制性氨基酸的顺序
(引自Ajinomoto)

当肉鸡的日粮粗蛋白逐渐降低,第一限制性氨基酸的顺序
(引自Si et al., 2004)


低蛋白日粮影响猪的瘦肉率也是行业普遍反应的一个难点。这其中的原因就在于配制低蛋白饲料时,降低了蛋白原料用量,相应增加了能量原料用量;同时,动物少了处理多余的氮的这一耗能步骤,所能利用的能量也相应更多,这时能量和蛋白的平衡不好掌握,猪便容易过肥、背膘过厚、瘦肉率降低。

解决这个问题的思路则是派「净能系统」上常目前家禽业普遍使用代谢能体系,而猪大多使用消化能体系。然后,净能体系是唯一与产品紧密联系的、最准确的能量评估体系。举个例子,对肉鸡而言,尽管玉米和豆粕的代谢能相似(约为15MJ/kg),但玉米的净能却大大高


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