張相鑫 王麗萍
摘? 要:從環(huán)境和經(jīng)濟(jì)角度考慮,應(yīng)降低豬日糧中的蛋白質(zhì)水平。本文從纈氨酸的代謝和需要量方面論述了在低蛋白日糧中添加L-纈氨酸可提高仔豬生產(chǎn)性能,并提出斷奶后日糧中的纈氨酸與賴(lài)氨酸的比例應(yīng)至少為0.68。
關(guān)鍵詞:低蛋白日糧;L-纈氨酸;生產(chǎn)性能;仔豬
中圖分類(lèi)號(hào):S816 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:C 文章編號(hào):1001-0769(2022)04-0027-04
當(dāng)前,生產(chǎn)1 kg豬肉的全球變暖潛能值僅低于生產(chǎn)1 kg牛肉的。氮排泄仍然是現(xiàn)代養(yǎng)豬生產(chǎn)的主要問(wèn)題之一。豬日糧粗蛋白水平每降低1%,氮排泄可減少近2.8%。
除了能量,蛋白質(zhì)是豬日糧中最昂貴的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),因此從經(jīng)濟(jì)角度考慮蛋白質(zhì)策略很重要。而且,過(guò)量的日糧蛋白質(zhì)可能會(huì)在豬后腸發(fā)酵,結(jié)果會(huì)導(dǎo)致斷奶后腹瀉等胃腸道疾病。
為配制低蛋白水平的豬日糧,通常會(huì)在日糧中添加賴(lài)氨酸(lysine,Lys)、蛋氨酸(methionine,Met)、蘇氨酸(threonine,Thr)和色氨酸(tryptophan,Trp),并在一定程度上添加纈氨酸(valine,Val)。
在歐洲,Val有望成為豬日糧中的第五限制性氨基酸,而異亮氨酸(isoleucine,Ile)是第六限制性氨基酸。
應(yīng)用理想的氨基酸比例可降低日糧蛋白質(zhì)水平,維持豬的生長(zhǎng)性能和胴體品質(zhì)。
1? 纈氨酸的代謝
根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu),Val、亮氨酸(leucine,Leu)和Ile是脂肪族側(cè)鏈有支鏈的氨基酸。因此,這三種氨基酸都屬于支鏈氨基酸(branched-chain amino acids,BCAAs)。
BCAAs約占肌肉中必需氨基酸的30%,這表明它們對(duì)增強(qiáng)肌肉很重要。與其他氨基酸不同的是,BCAAs主要不是在肝臟中代謝,而是在肌肉中代謝。
Val、Leu和Ile具有共同的代謝機(jī)制,因?yàn)樗鼈冊(cè)趦刹酱x過(guò)程中被相同的酶系統(tǒng)降解(圖1)。
第一步,BCAAs被BCAA轉(zhuǎn)氨酶分解,形成支鏈α-酮酸產(chǎn)物。
第二步,支鏈α-酮酸在支鏈α-酮酸脫氫酶復(fù)合物的催化下進(jìn)行氧化脫羧反應(yīng)。
因此,日糧中的BCAAs需要平衡。特別是,Leu過(guò)量添加可能會(huì)影響Val和Ile的需要量,因?yàn)長(zhǎng)eu是共同酶系統(tǒng)的刺激物,會(huì)降低Val和Ile的利用率。
不過(guò),過(guò)量的Leu似乎對(duì)Ile的影響更大,而不是Val。血液副產(chǎn)物中Leu的含量很高,而Ile的含量極低,這造成了BCAAs之間嚴(yán)重的不平衡。
2? 纈氨酸的需要量
在大鼠模型中,研究表明日糧缺乏Val會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物出現(xiàn)嚴(yán)重的厭食癥。Suarez等(2012)在一個(gè)雙重選擇試驗(yàn)中證實(shí)了在仔豬(體重17.5 kg)上有類(lèi)似的效果。
該研究小組測(cè)試了3種不同Val添加水平(Val∶Lys分別為0.73、0.78和0.83 )和不含晶體Val的日糧。與不含纈氨酸的日糧相比,動(dòng)物明顯更喜歡添加纈氨酸的日糧。
據(jù)幾位學(xué)者報(bào)道,日糧中BCAAs含量不足會(huì)對(duì)豬的采食量產(chǎn)生消極影響。日糧中缺乏Val或Ile均會(huì)導(dǎo)致豬的平均日采食量降低。
而且,BCAAs的不平衡會(huì)導(dǎo)致豬的采食量降低。日糧中Leu過(guò)量,再加上Val水平低,通常會(huì)導(dǎo)致采食量大幅下降,進(jìn)而導(dǎo)致仔豬生產(chǎn)性能下降。
相關(guān)文獻(xiàn)和已建立的需要量體系表明,對(duì)于5~25 kg仔豬dVal和dLys的最佳比例不同。
美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)(the National Research Council,NRC,2012)推薦的dVal∶dLys為0.68,而丹麥體系報(bào)道的dVal∶dLys為0.63~0.65,Gloaguen等(2013)和英國(guó)動(dòng)物科學(xué)學(xué)會(huì)建議則為0.70。
CJ Europe公司與西班牙加泰羅尼亞農(nóng)業(yè)與食品科技研究院(Institute for Agriculture and Food Science and Technology,IRTA)合作進(jìn)行了一項(xiàng)劑量反應(yīng)試驗(yàn),以確定dVal與dLys的最佳比例。
該試驗(yàn)選取200頭斷奶仔豬[體重(8.7±1.1)kg],隨機(jī)分為5組。日糧以玉米和豆粕為主要成分。斷奶前dVal∶dLys在0.59~0.75變化,斷奶后在0.57~0.75變化。在基礎(chǔ)日糧中逐漸添加Val可顯著提高仔豬生產(chǎn)性能(圖2)。
從數(shù)值上看,在斷奶前和斷奶后發(fā)現(xiàn),日糧缺乏Val,仔豬的采食量最低,但是,不同組之間沒(méi)有發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的差異顯著。
在斷奶后,最大平均日增重(圖3)對(duì)應(yīng)的dVal∶dLys為0.68和0.67(分別為指數(shù)漸近和曲線(xiàn)-平臺(tái)回歸模型)。最佳生長(zhǎng)所需的dVal∶dLys與NRC(2012)、Chang和Baker(1992)提出的值基本一致。
3? 結(jié)論
總的來(lái)講,降低豬日糧中的蛋白質(zhì)水平最終會(huì)降低環(huán)境氮負(fù)荷。
日糧缺乏Val會(huì)導(dǎo)豬的致采食量和生產(chǎn)性能下降,因此,使用晶體L-纈氨酸是一個(gè)解決方案,可在不增加蛋白質(zhì)的情況下滿(mǎn)足Val需求,維持仔豬生長(zhǎng)性能。
斷奶后最大增重對(duì)應(yīng)的dVal∶dLys至少為0.68,與之前的估計(jì)值一致。
原題名: L-valine supplementation in low CP diets to enhance piglet performance(英文)
原作者:Diana Siebert博士