豬的理想蛋白質概念與應用（續完）

2 模型法估計氨基酸需要量和理想蛋白質組成

生長和繁殖期間氨基酸的需要量是變化的，可使用構建模型方法進行測定。目前常用InrPorc和NRC模型。兩種模型均可作為決策支持工具（IntaPorc：http：//w3.rennes.inra.fr/inraporc/index_en.html，NRC模型：http：//dels.nas.edu/Report/Nutrient-Requirements-Swine-Eleventh-Revised/13298）。這些模型使用預定義的某些性狀值，但也需要用戶輸入如蛋白質沉積潛力和采食量數據。根據各種信息來源，模型以動態方式生成氨基酸需要量曲線。

2.1 InraPorc模型中生長豬的氨基酸需要量

如上所述，蛋白沉積是生長豬氨基酸需要量的主要決定因素。需要量及采食量決定了日糧中需要的氨基酸含量。在生長期間蛋白質沉積和采食量會發生變化，因此日糧中所需的氨基酸含量可大致通過蛋白質沉積曲線和采食量曲線確定。需要由用戶提供這些信息，以獲得氨基酸需要量的準確估計值。身體蛋白質和體重之間存在強相關，因此通過用戶提供系列體重和采食量數據（育肥期至少提供3次測定值），軟件可確定采食量和蛋白質沉積曲線。蛋白質沉積曲線由三個模型參數描述：初始蛋白質量（與初始體重強相關）、生長期平均蛋白沉積（與平均日增重相關）和一個描述動物早熟或晚熟的“性成熟”參數。根據該曲線和沉積蛋白的氨基酸組成，就可以確定氨基酸的沉積曲線。

在InraPorc模型中，賴氨酸沉積的最大效率假定為 72 %，這意味著沉積1 g賴氨酸至少需要1.39 g賴氨酸。即使賴氨酸是第一限制氨基酸，也有0.39 g的賴氨酸被分解。賴氨酸之外的其他氨基酸最大利用效率可通過賴氨酸最大利用率和理想蛋白質組成逆向計算，如下例所示。

假設：

SID賴氨酸需要量： 15.66 g/d（從上面例子中得出）

SID蘇氨酸：賴氨酸需要量比：65 %

身體蛋白中蘇氨酸含量：3.70 %

蘇氨酸維持需要量：0.017 1 g/kg BW 0.75 /d

蘇氨酸基礎內源性損失：0.330 g/kg干物質采食量

計算：

SID蘇氨酸需要量：15.66×0.65 =10.18 g/d

蘇氨酸維持需要量：0.017 1×500.75 = 0.32 g/d

蘇氨酸基礎內源性損失：0.330×2 = 0.66 g/d

蛋白質沉積需要的蘇氨酸：10.18 - 0.32 -0.66 = 9.20 g/d

蘇氨酸沉積：150×0.037 =5.55 g/d

蘇氨酸最大利用效率：5.55 / 9.20 = 60 %

根據這些假設，吸收后蘇氨酸的利用率遠低于賴氨酸（60 %與72 %）。氨基酸之間的最大利用率差異相當大。精氨酸的利用率最高，超過100 %，這表明豬在體內可合成精氨酸。組氨酸的最大利用率也相當高。由于利用率是根據理想蛋白質組成計算出來的，不切實際的利用率可能是理想蛋白質組成不正確所致。例如，在InraPorc模型的初始版本中，使用的理想SID 異亮氨酸：賴氨酸為60 %，相當于最大利用率的60 %。但試驗研究表明，60 %太高了。

2.2 NRC模型中生長豬的氨基酸需要量

最新的NRC模型在概念上與InraPorc模型類似，主要區別在于氨基酸利用率。默認情況下，NRC假定維持賴氨酸的最大利用效率為75 %。此外，假定最大利用效率隨體重而變化。比如用于蛋白質沉積的賴氨酸最大利用效率在20 kg BW時為68.2 %，120 kg BW時為56.8 %。而在InraPorc方法中，假定在整個生長期間利用效率恒定為 72 %。此外，對合成內源性分泌物，NRC使用與蛋白質沉積相同的利用效率，而InraPorc模型假定維持和內源分泌的氨基酸利用效率為100 %。在NRC模型中基礎內源氨基酸損失也比InraPorc模型高出15 %～85 %。

在對相同條件下確定InraPorc和NRC模型參數時（即采食量和蛋白質沉積曲線），兩種方法的需要量估計值是相同的。InraPorc模型中20 kg體重SID賴氨酸需要量稍高于（不到10 %）NRC模型，但在140 kg體重時正好相反。在20 kg～140 kg期間，InraPorc模型中SID蘇氨酸：賴氨酸比例從64 %增加至65 %，而在NRC模型中從61 %增加至67 %。盡管SID氨基酸：賴氨酸隨時間而變化，但是兩種模型均可計算理想蛋白質組成。除少數例外（如蛋氨酸+胱氨酸，蘇氨酸，纈氨酸，異亮氨酸），這些組成都比較相似。

2.3 InraPorc模型中妊娠和哺乳母豬的氨基酸需要量

InraPorc母豬模型是現有描述多胎次母豬營養素利用和需要量的為數不多的模型之一。該模型基于妊娠和哺乳期間能量和氨基酸的利用，考慮了胎兒生長、逐胎母體增重、泌乳量和哺乳期間身體儲備的動員等因素。由于母豬懷孕期間限制性飼喂以及哺乳期間蛋白質消耗往往高于蛋白質攝入，很難對繁殖母豬使用蛋白質沉積的概念（生長豬通常這樣做）。妊娠期間的喂養目標是在分娩時達到目標體重和背膘厚，因此InraPorc基于胎兒蛋白質存留、妊娠時間以及維持之外的能量攝入量，采用經驗關系描述妊娠期間的蛋白質沉積。賴氨酸的最大利用效率假定為65 %。其他氨基酸根據妊娠時理想蛋白質組成確定。經驗關系也被用于確定哺乳期間乳中流失的蛋白質和氨基酸。根據窩增重和窩大小計算乳中流失的平均蛋白質，根據平均泌乳量和泌乳時間給出的泌乳量曲線獲得日泌乳量。在泌乳的首個19 d，泌乳量增加，而后小幅下降。哺乳期蛋白質存留（或者說蛋白質動員）也根據經驗關系描述為第一限制性氨基酸攝入量和乳中流失氮含量的函數。使用哺乳期理想蛋白質組成確定其他氨基酸的平衡。

在首胎母豬妊娠早期，大部分賴氨酸被母豬沉積（主要在肌肉中），因為頭胎母豬還未達到體成熟。從大約60 d起，胎兒賴氨酸沉積迅速增加，85 d后賴氨酸含量供應不足以保證母體的最大生長。在哺乳期，采食量迅速增加，用于補充生長和乳中賴氨酸流失。然而，增加的采食量不足以維持泌乳，母豬動員體內蛋白質儲備用于泌乳，特別是在泌乳的最后14 d。斷奶后，賴氨酸供應用于恢復體內蛋白質儲備。從這個例子中可清楚看出，一頭母豬需要多少氨基酸沒有一個單一的答案。在第一胎，母豬仍在生長，還沒有達到成熟的體重，因此在哺乳期間會失重。此外，妊娠期間對母豬進行限飼，可能導致蛋白質和氨基酸沉積低于母豬的生物學潛能。在哺乳期間，母豬動員體蛋白和脂肪提供泌乳所需的能量，因此增加日糧中賴氨酸含量并不一定導致身體蛋白質動員的減少。

2.4 NRC模型中妊娠和哺乳滿足的氨基酸需要量

NRC也采用因子法估計妊娠和哺乳的氨基酸需要量。對于妊娠期，NRC明確考慮胎仔數、乳腺組織、胎盤和胎盤液、子宮、時間依賴性母體蛋白沉積以及能量依賴性母體蛋白沉積作為單獨的蛋白質儲備庫。在前四類儲備庫中，胎兒蛋白質增量相對最為重要，使用與InraPorc中類似的關系式來表述。時間和能量依賴性蛋白質沉積曲線也與InraPorc類似。以每類蛋白儲備庫中氨基酸比率乘以蛋白質沉積量并除以氨基酸利用效率得到氨基酸需要量。NRC模型考慮基礎內源損失，但妊娠和哺乳具有不同的內源蛋白損失（分別為17.6 g/kg和9.8 g/kg干物質攝入量）。妊娠和哺乳期間SID賴氨酸需要量在兩種模型中遵循非常類似的模式。在InraProc中妊娠期間平均SID賴氨酸比NRC模型高出3 %，而在哺乳期間正好相反。

2.5 妊娠和哺乳母豬的理想蛋白質組成

很難給出“賬面上的”母豬氨基酸需要量，因為體重和背膘厚、窩仔數及窩重的增加或減少均會影響氨基酸的需要量。InraPorc與NRC模型要求用戶輸入這些數據，并根據具體情況放大或縮小。InraPorc模型對相應的妊娠和哺乳期使用固定的理想蛋白質組成。而在NRC模型中并非如此，每類蛋白質均有自身的蛋白質組成，因此在妊娠和哺乳期間以及不同胎次和窩仔數情況下，總的蛋白質組成是變化的。不過，這些變化相對較小。InraPorc和NRC模型所用的理想蛋白質組成非常相似。兩種模型均表明，哺乳期間（蛋氨酸+胱氨酸）：賴氨酸的比例低于妊娠期，但是NRC模型中的差異遠大于InraPorc模型。

2.6 基于需要量還是基于響應配合日糧？

最低成本飼料配方是基于線性規劃配合的，其中給出了營養限制指標（如日糧中營養素的最低和最高含量）。在最低成本飼料配方中，限制之一是動物需要量是固定值，配合日糧中的營養素含量應在配方師設定的邊際值之內。一個有經驗的飼料配方師可調整需要量值并評估對生產性能的影響。令人驚訝的是對定量和系統研究營養缺乏影響關注較少。例如，賴氨酸、色氨酸或纈氨酸缺乏對生產性能的影響是什么？在一系列實驗中，我們觀察到纈氨酸或異亮氨酸缺乏對生產性能的影響遠大于亮氨酸、組氨酸和苯丙氨酸缺乏的影響。InraPorc和NRC等模型法非常重要，因為它們能夠在一定程度上預測缺乏氨基酸供應造成生產性能下降。不過，這些模型還沒有考慮氨基酸之間的互作（如支鏈氨基酸之間）或氨基酸缺乏或過量對采食量可能產生的影響。

3 結論

對生長豬和母豬已提出了不同的理想蛋白質構成。在獨立試驗研究或綜合試驗結果基礎上建立了理想蛋白質構成和賴氨酸需要量。模型法得到的理想蛋白質構成在未來將更為有用。模型考慮了氨基酸利用的不同方面以及在加工過程中發生的動態變化。IntraPorc或NRC等是否是最適合的模型有待用戶考慮。□□

參考文獻（略）