仔猪氨基酸配方比例(仔猪开食料氨基酸需求及肠道健康详解)

开食料氨基酸需求及肠道健康

按低于常规的赖氨酸量来制作断奶仔猪开食料配方可降低昂贵的蛋白质来源的用量，对生产性能的影响很小，但关键是要注意其它氨基酸与赖氨酸的比例，根据堪萨斯州立大学猪营养团队的Mike Tokach、Bob Goodband、Joel deRouchey、Steve Dritz和Jim Nelssen。他们在2013堪萨斯养猪盈利性会议上发表了演讲。

摘要：仔猪一断奶，肠道就会发生广泛的重新塑造，以便从液体饲料转向对固体饲料的适应。这个适应阶段对营养学家构成了明显挑战，他们必须考虑如何帮助仔猪过渡到固体饲料，同时又满足成本方面的预期。

从氨基酸的角度来看，降低肠道压力同时降低日粮成本的一个重要策略是通过合理的结晶氨基酸添加来降低日粮的粗蛋白含量。降低粗蛋白含量可减少进入大肠的可酵解蛋白的量，这样就会减少断奶后腹泻的发生。这还会降低对蛋白来源的需求，例如豆粕，后者会对肠道构成免疫挑战，同时还减少了一些昂贵的蛋白来源的添加量。早期断奶仔猪的总赖氨酸水平常配置为1.65至1.7％或更高。按第赖氨酸水平（1.35％标准回肠可消化（SID）赖氨酸或1.5％总赖氨酸）可降低对昂贵蛋白来源的需求，同时对猪生长性能的影响也很小。

当采用低SID赖氨酸日粮的时候，其它氨基酸相对于赖氨酸的比例就很关键。其它氨基酸相对于赖氨酸的比例，蛋氨酸加半胱氨酸为58％，苏氨酸为62％，缬氨酸为65％，异亮氨酸52％（如果血液产品用量较高，那么这个比例应为60％）。色氨酸对赖氨酸的比例仍然存在争议，推荐比例在16.5至20％之间，具体取决于养分水平以及特定的实验。特定的氨基酸（例如甘氨酸以及谷氨酸或精氨酸）似乎能够满足非必须氨基酸的需要，并且对于肠道的发育具有特别作用。

断奶后肠道的重塑Heo等人（2012）就断奶猪断奶后胃肠道的改变做了出色的综述。对他们的综述进行简要总结，断奶时胃肠道变化包括：

由于乳糖摄入量减少，因此乳酸产量减少，泌酸能力下降，因此胃部pH值升高。这种变化可能会增加仔猪断奶时对肠道感染的易感性。

胃部运动降低，排空率降低。运动程度降低使得病原菌在肠道当中更容易繁殖。

小肠当中茸毛高度减少（由于茸毛萎缩），隐窝加深（隐窝细胞增生），- 这部分地，但不完全是由于断奶时采食量下降，- 造成消化能力减弱。

断奶后前3至5天乳糖酶（以及其它胰腺酶）分泌减少。

断奶后小肠中液体和电解质净吸收量降低，营养吸收不良。回肠消化率降低可增加后肠当中的养分含量升高，从而导致渗透性腹泻。

在大肠当中，隐窝细胞数量减少，造成大肠吸收能力降低。这会降低吸收能力，在小肠损失液体过多的情况下，可造成腹泻。

缓解肠道的挑战胃肠道的这些变化意味着，断奶时肠道变弱，而猪的消化、吸收能力完全恢复是需要时间的。营养学家的目标是帮助仔猪平稳地度过这个转换时间，而不致造成过多的日粮浪费。有些日粮成分和配方技术能够帮助仔猪抵消一些肠道变化的影响，这些变化是断奶时正常会发生的。例如，添加乳糖会增加乳酸的产量，这有助于降低胃pH值。降低日粮的酸结合能力可降低缓冲pH值所需的酸用量。降低豆粕水平可降低仔猪尚不成熟的消化管道面对的来自豆类蛋白的挑战。免疫系统会对不熟悉的蛋白来源作出反应，高水平的豆粕可造成过渡期过敏（Engle, 1994）。

降低胃肠道挑战的另一个方法是降低日粮的粗蛋白水平。降低粗蛋白含量可降低豆粕与其它蛋白来源的需要。大肠中含有大量未消化氮素看来是造成断奶后腹泻的因素之一（Heo等人，2012）。降低日粮蛋白水平可降低小肠的氨浓度（Bikker等人，2006），并降低尿氮和回肠挥发性脂肪酸浓度（Nyachoti等人，2006）。据认为，氮浓度降低的原因是细菌对蛋白质的酵解降低（De Lange等人，2010）。

直到最近，降低日粮粗蛋白含量通常都会造成生长性能下降，因为第四、第五或第六氨基酸（常常是色氨酸、缬氨酸或异亮氨酸）的需要量或肠道发育所需的非必须氨基酸（精氨酸、谷氨酸或甘氨酸）的需要量无法得到满足。最近大量研究实验显示，通过用结晶氨基酸来代替完整蛋白来源，可降低日粮粗蛋白水平，同时又维持生长性能（Heo等人，2009; Lordelo等人，2008; Nemechek等人，2011a）。为了降低日粮当中的粗蛋白水平，我们需要首先确保日粮配方不要高于赖氨酸需要量。同时还要确保其它必需氨基酸与赖氨酸的比例适当，这样才能最大限度地降低粗蛋白含量。

断奶猪的赖氨酸需要量近年来在断奶猪SID赖氨酸需要量方面开展了大量的试验。堪州大和密大的研究者在生产以及科研条件下开展了一系列试验，以图确定5至10kg和10至25kg阶段的赖氨酸需要量。对于低体重范围，需要量估算为1.35至1.40％SID赖氨酸（4.0至4.2g/Mcal ME; Gaines等人，2003; Nemechek等人，2011b）。这个需要量与Dean等人（2007）发现的6至12kg仔猪的1.4％SID赖氨酸或18.9g赖氨酸/kg增重的需要量类似。

对于10至25kg的猪，Kendall等人（2008）采用3,628头猪进行了5次试验，发现这个赖氨酸需要量为1.30％SID赖氨酸（3.80g/Mcal ME）。这相当于19gSID赖氨酸/kg增重。Schneider等人（2010）采用不同基因型进行了两项独立试验，同时对能量和赖氨酸水平进行了滴度分析。在一个基因型当中，最佳SID赖氨酸：ME比例大约为3.4-3.6g/Mcal ME，而另一个基因型最佳比例为3.9-4.2g/Mcal ME。然而，如果以相对与增重的量表达的话，那么两种基因型的需要量都大约是19.0gSID赖氨酸/kg增重。在另一项大型生产研究当中，Lenehan等人（2003）发现，SID赖氨酸需要量对10至20kg猪为1.40％；然而，如果按g/kg增重来计算的话，最佳水平还是19gSID赖氨酸/kg增重。在美国多所大学进行的一项合作研究当中，Hill等人（2007）证实，现代基因型的断奶猪的赖氨酸需要量高于NRC （1998）的推荐标准。

尽管近年来断奶猪的赖氨酸需要量增加，并且随环境条件以及基因型的变化而变化，但如果表达为相对与增重率的需要量的话，那么近年来的实证研究均一致地发现，这个需要量为19g/kg增重。

苏氨酸：

赖氨酸比例由于苏氨酸的表观消化率和标准化消化率之间存在巨大差异，因此多年来营养学家关于这种氨基酸造成了一些困惑。苏氨酸缺乏的确会造成增重和转化效率变差，但与其它主要氨基酸的缺乏相比下降幅度较小。这一点造成了许多营养师都低估了苏氨酸需要量及其不足的问题。

Van Milgen和Le Bellego（2003）对22项不同研究的结果进行了整合分析，发现采用线性-平台模型情况下，15kg体重上的苏氨酸：赖氨酸最佳比例为58％，110kg体重为65％。采用曲线模型估算的需要量结果较高。在两性独立的试验当中，Lenehan等人（2003、2004）发现，对于10至20kg体重的猪，最佳苏氨酸：赖氨酸比例为64至66％。James等人（2003）也发现，10至20kg体重的猪最佳苏氨酸：赖氨酸比例为60至65％。但Wang等人（2006）在他们的研究中并未报导可以利用猪的增重速度来根据SID赖氨酸需要量（19g/kg增重）计算SID苏氨酸：赖氨酸比例。他们的数据显示，这个比例对于增重来说至少为60％，对于免疫来说至少为67％。Li等人（1999）也显示，用于免疫的苏氨酸需要量高于增重的需要量。

TSAA：

赖氨酸比例自从Hahn和Baker（1995）提出肥育后期总含硫氨基酸（TSAA）需要量为65％以来，在蛋氨酸+胱氨酸方面又有大量的试验进行。一般假定蛋氨酸在TSAA当中至少占50％的比例（NRC = 48％，按重量计）。然而，最近的数据（Gillis等人，2007）显示，蛋氨酸的比例可能需要略高（55％按重量计，50％按摩尔当量计）于胱氨酸。

对于保育猪，Dean等人（2007）等人建议，对于6至12kg体重的猪，总含硫氨基酸应为10.1g/kg增重，或相当于赖氨酸的54％。Gaines等人（2005）得出的比例略高，对于8至26kg的猪为57至61％，具体取决于响应标准以及平衡点的评估。Yi等人（2006）得出了类似的结果，对于12至24kg猪，实现ADG最优化的最佳TSAA：赖氨酸比例为58％。在一系列试验当中，堪萨斯州立大学的研究人员也得出类似的数据范围，对于10至20kg的Genetiporc（Schneider等人，2004）和PIC（Schneider等人，2006）猪来说，最佳SID TSAA：赖氨酸比例为57至60％。

色氨酸：

赖氨酸比例关于色氨酸：赖氨酸最佳比例的研究很难进行。因为添加率相对较小，而且测定的色氨酸不同水平之间差异很小（比如相当于赖氨酸的14％至22％），日粮加工难度也比较大，要确保很低的添加量能够获得充分混合。同时，色氨酸还是一种很难分析的氨基酸，不同的分析技术会得出不同的结果，这也造成了额外的困惑。而且很多试验研究中用到的主要基础饲料原料当中的色氨酸含量数据也存在不一致，而这会显著影响试验结果，因为基础原料当中的色氨酸占了试验日粮色氨酸水平的大部分。最后，日粮中的其它大量中性氨基酸的水平也会影响响应结果，增加色氨酸的水平。大部分研究人员建议的色氨酸：赖氨酸比例在16至20％之间。尽管这个范围相对较小，但细微的差别即可大幅影响日粮配方和成本以及其它结晶氨基酸在日粮中的添加比例。

对于保育猪的推荐范围低端，Ma等人（2010b）建议，对11至22kg的猪，SID色氨酸：赖氨酸比例可低至15％。然而，Nemechek等人（2011a）的数据显示，SID色氨酸：赖氨酸比例为15％的情况下平均日采食量和平均日增重低于该比例为20％的情况。据Guzik等人（2002）估算，对于5.2至7.3kg、6.3至10.2kg,和10.3至15.7kg的保育猪，SID色氨酸占日粮的比例分别为0.21、0.20,和0.18％。上述SID赖氨酸水平均低于赖氨酸的16％。Jansman等人（2010）得出的10-至20-kg猪的色氨酸需要量比较高，不论按日粮含量（0.22％）还是赖氨酸比例（21.5％）来计算。在对33项试验进行的综述当中，Susenbeth（2006）总结说，SID色氨酸：赖氨酸比例低于17.4％，多半在16.0％左右。Susenbeth（2006）还得出结论，按照17％的比例饲喂的话就足够留出大部分生物学变异的安全量了，并且色氨酸：赖氨酸比例看来并不受体重、增重速度、日粮赖氨酸与蛋白质浓度以及动物遗传改进等因素的影响。

关于卫生条件对保育猪色氨酸需要量的影响的数据存在矛盾。Le Floc’h等人（2007）发现，由于免疫系统的需要增加，低卫生条件下饲养的猪只对色氨酸响应更强。然而，Frank等人（2010）等人发现的趋势正好相反，他们发现干净环境中的猪对色氨酸：赖氨酸比例提高的响应程度高于肮脏环境中的猪。

缬氨酸：

赖氨酸比例<P尽管在最佳缬氨酸：赖氨酸比例的估算方面存在差异，但作者们认为，这些差异很大程度上在于日粮配方采用的基础原料中的缬氨酸和赖氨酸的水平。如果你根据NRC（1998）、INRA或巴西（ROSTAGNO，2005）标准给出的玉米和豆粕的氨基酸值，用结晶氨基酸来配制相同的玉米-豆粕日粮，那么用NRC值配制的SID缬氨酸：赖氨酸比例为65％的日粮如果用INRA值计算，这个比例就是68％，用ROSTAGNO（2005）值计算就是69％。这些差异都很细微，但可以解释为什么欧洲（BAREA等人，2009A）估算的缬氨酸：赖氨酸比例为70％，而美国（GAINES等人，2010）估算的却是65％。

过去十年当中发表了大量缬氨酸试验。Mavromichalis等人（2001）最先发表文章称保育猪的缬氨酸需要量高于NRC（1998）推荐水平。他们的数据显示，10-至20-kg的猪需要的SID赖氨酸（？缬氨酸 – 译注）为12.5g/kg增重。Gaines等人（2010）得出类似结果，13-至32-kg猪SID赖氨酸需要量为12.3g/kg。利用本文前面提到的保育猪SID赖氨酸19g/kg增重的需要量来计算，可得出SID Lys:ME比例为66％，这个比例与Gaines等人（2010）报导的13-至32-kg猪的65％的比例以及 Wiltafsky等人（2009b）报导的8-至25-kg猪的65至67％的比例相似。Nemechek等人（2011a）最近利用7-至12-kg猪验证了SID缬氨酸：赖氨酸比例为65％。用NRC（1998）原料养分值计算的65％的比例相当于用Rostagno（2005）原料养分值计算的69％的比例。 异亮氨酸：赖氨酸比例与其它氨基酸类似，过去10年当中我们对异亮氨酸：赖氨酸比例也是大幅增进。对最佳异亮氨酸：赖氨酸比例造成困惑的主要因素是异亮氨酸与其它支链氨基酸的互作，尤其是亮氨酸。日粮中过量亮氨酸会造成支链酮脱氢酶水平降低，从而导致所有支链氨基酸的异化作用，造成异亮氨酸流通水平讲解增加，从而需要量也增加。

若干关于异亮氨酸的研究中采用了喷雾干燥血细胞，以便实现一种低异亮氨酸：赖氨酸比例的基础日粮（Parr等人，2003、2004；Kerr等人，2004）。问题是血细胞当中亮氨酸水平高，后来发现这会造成得出的推荐异亮氨酸：赖氨酸水平偏高。后来，Fu等人（2005a,b）、Fu等人（2006a,b,c）、Dean等人（2005）和Wiltafsky等人（2009a）展示了，对于含有血粉或血细胞的日粮来说，SID异亮氨酸：赖氨酸为60％或更高，而对于不含大量血细胞的日粮，该比例接近50％。Barea等人（2009b）用11-至23-kg的猪进行的试验证实，在日粮不含血细胞的情况下，SID异亮氨酸：赖氨酸比例为50％或更低。Lindemann等人（2010）发现实现平均日增重的SID异亮氨酸：赖氨酸比例需要为48至52％。Norgaard和Fernandez（2009）发现，SID异亮氨酸：赖氨酸比例在53至62之间对9-至22-kg猪的性能没有影响。

看来，对于日粮蛋白中不含过量亮氨酸、不添加血液产品的情况，SID异亮氨酸：赖氨酸比例低于52％。建议对所有支链氨基酸都要留意。但是要注意，饲喂量低于最低比例5％（例如与赖氨酸比例不是50％而是45％）就会显著影响采食量和日增重。

非必需氨基酸需要量限制性氨基酸的顺序可能会根据日粮原料的不同而变化，但典型情况下对于大部分配方实践来说，前五种限制性氨基酸为赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、色氨酸和缬氨酸。然而，采用合成氨基酸按照前五种限制性氨基酸需要量配制的日粮的饲喂效果常常比天然蛋白质含量较高的日粮要差。Kendall等人（2004）发现，在大量使用合成氨基酸的玉米-豆粕日粮当中，特定的非必需氨基酸（例如甘氨酸）也需要添加，并且氮不能由非蛋白氮提供。在一系列试验中，Powell等人（2009a,b）和Southern等人（2010）发现，在针对前五种或六种限制性氨基酸配制的日粮中需要添加甘氨酸或其它氨基酸来作为氮源，以便达到与对照日粮相当的饲料转化效率。

确保日粮含有足够非必需氨基酸的另一个方法是，在日粮配方中给总赖氨酸占总粗蛋白的比例设置一个上限。赖氨酸：CP比例的生物学基础来自于肌肉粗蛋白当中总赖氨酸对粗蛋白的比例，这个比例的范围在6.5至7.5％之间。尽管人们常引用的比例是6.8％，但日粮中可选用更高一些的比例，因为正常情况下肌肉蛋白降解之后的储存与循环利用效率比其它氨基酸要高。Ratliff等人（2005）建议，总Lys:CP比例不应高于7.1％。Nemechek等人（2011b）发现，当总Lys:CP比例超过7.35％时，饲料转化效率只会更糟。关于猪的非必需氨基酸需要量方面显然还需要进行更多研究。

非必须氨基酸看来在刚刚断奶的阶段发挥着尤其重要的作用，一位内肠道生长对这些氨基酸需要很高。谷氨酸是肠粘膜生长的主要燃料。谷氨酸和甘氨酸可刺激聚胺合成。精氨酸是聚氨和氧化一氮的前提，这是肠道血流和肠上皮细胞迁移调节的重要物质。Wu（2011）还揭示了非必须氨基酸大量的其它作用。

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