邵 鈺, 沈 杰, 王志躍, 楊海明, 楊 芷
(1.揚州大學動物科學與技術學院,江蘇揚州225009;2.揚州大學農業科技發展研究院,江蘇揚州225009)
蛋白質在動物生長發育過程中是一種非常重要的營養物質,具有生物催化(Basak等,2015)、氧氣運輸(Zhang等,2013)、肌肉運動(Masay等,2016)及激素調節(Hawrylewicz等,1986)等功能。因此,畜禽飼糧中蛋白質含量的多少對畜禽的生長發育具有重要意義。但是隨著蛋白質飼料資源嚴重不足,環保要求提高,采用低蛋白技術應用于養殖行業,減少氮排放引起了重視。低蛋白日糧是指按美國國家研究委員會(NRC)推薦的標準,將日糧蛋白質質水平降低2%~4%,通過添加合成氨基酸來降低蛋白原料用量,滿足動物對氨基酸需求(即保持氨基酸的平衡)的日糧。不科學合理的降低飼糧中的蛋白水平會降低家禽的生長性能和免疫性能,生產效益也會降低(張健,2018),嚴重危害養殖產業的健康發展。科學合理地降低蛋白質水平能在滿足家禽蛋白需要的情況下減少氮排泄,有效緩解糞便排泄物引起的氮化物污染。
當降低家禽飼糧中的蛋白質含量時,家禽的生長性能會受到各種負面影響。但是科學合理的降低飼糧中蛋白質水平,反而能提高家禽的生長性能。Kamran等(2008)研究發現,用低蛋白飼糧喂養肉雞,其生產性能明顯下降,蛋白質利用效率下降9.6%,能量利用效率下降9.7%。此外,低蛋白飼糧還會影響家禽的激素分泌,并對細胞DNA產生不利影響(禚建樹等,2019)。研究表明,低蛋白飼糧會影響胰島素樣生長因子-1的水平(IGF-1)。IGF-1在家禽生長發育過程中,對骨骼的健全起重要作用,其濃度與飼糧中的蛋白質水平呈正比關系(Mao等,2018),血漿中IGF-1濃度會隨著飼糧中蛋白質水平的降低而下降 (Farhat等,1999;Rosebrough等,1996、1993)。若不科學降低家禽飼糧中的蛋白質水平,會對家禽骨骼的健全發育起反作用。Awad等(2012)研究表明,在低蛋白條件下,脫氧雪腐鐮刀菌烯醇也稱嘔吐毒素(DON),會導致肉雞淋巴細胞的DNA損傷增加46.8%。以上研究都表明在低蛋白情況下家禽的生長性能會受到負面影響。
同時也有研究表明,在低蛋白質飼糧中添加比例適中的合成氨基酸,并保證適宜的總氮和能量水平,對蛋雞的生長性能和蛋品質無負面影響(宋博等,2020)。侯海鋒等(2017)發現,在低蛋白飼糧中添加0.2%色氨酸可顯著提高蛋清中蛋白質含量和蛋白高度;同時也可以有效減少氮排泄,提高產蛋率,降低料蛋比。劉國花等(2012)研究發現,在低蛋白飼糧中添加0.2%蘇氨酸可顯著提高蛋雞產蛋率、飼料利用率和蛋殼質量,促進蛋白質在雞蛋中的沉積。陳將等(2019)研究發現,低蛋白質飼糧中補充纈氨酸具有顯著提高肉雞平均日增重及降低料重比的效果。
要降低飼糧中的蛋白質含量,首先需要了解家禽對氨基酸的需求以及日常飼料中的氨基酸含量。為了配制氨基酸平衡的飼糧并達到降低蛋白質水平的目的,可行的方法就是在飼糧中添加工業合成的必需氨基酸(張維軍,1997),其濃度與家禽需求量吻合時,家禽的生產水平將不受日糧中蛋白質水平的影響,甚至起到提高生產性能的效果(表1)。

表1 在家禽低蛋白飼糧中添加不同合成氨基酸及其結果
3.1 低蛋白飼糧在肉雞飼養中的應用 在低蛋白飼糧中添加工業合成的必需氨基酸,能顯著提高肉雞的屠宰性能,同時對肉雞的生長性能無不良影響。張麗明(2017)在低蛋白飼糧中采用平衡氨基酸模式,研究其對肉雞生長的影響。結果表明,低蛋白飼糧中補充適量合成蛋氨酸能夠提高肉雞生長期體增重,降低平均日采食量和料肉比。陳將等(2019)研究表明,低蛋白質飼糧補充適量纈氨酸可顯著提高1~42日齡肉雞末體重和平均日增重,顯著降低料重比,提高肉雞生長性能。楊永岳等(2016)研究表明,在低蛋白飼糧中添加甘氨酸可改善肉仔雞生長前期的飼料效率,提高生長后期的日增重,全期生長性能達到與正常蛋白飼糧相當的水平。同時低蛋白飼糧中添加甘氨酸可提高肉仔雞42日齡胸肌率,降低腹脂率,對全凈膛率和腿肌率無顯著影響。Aletor等(2000)研究發現,低蛋白飼糧中補充氨基酸可以促進肉雞的生長發育。綜上,在肉雞飼養過程中,使用添加合成氨基酸的低蛋白飼糧對肉雞的生長性能和屠宰性能起到正面影響。
3.2 低蛋白飼糧在蛋雞飼養中的應用 在蛋雞低蛋白飼糧中添加不同限制性氨基酸,對蛋雞產蛋性能沒有影響,反而能提高蛋雞的生長性能。耿順菊等(2019)研究發現,降低飼糧粗蛋白質水平并補充限制性氨基酸(蛋氨酸、賴氨酸、蘇氨酸)有利于大午金鳳育雛期蛋雞的生長發育,補充限制性氨基酸使飼糧粗蛋白質水平為18.44%時蛋雞能表現最佳生長性能。陶紅旭等(2014)研究發現,在低蛋白日糧中添加0.1%、0.2%、0.3%甘氨酸對41~46周齡海藍褐蛋雞生產性能和蛋品質無負面影響。張健(2018)研究結果表明,在12%低蛋白飼糧處理的情況下,蛋黃顏色會隨賴氨酸含量的增加而增加。綜上,在蛋雞飼養中,添加不同水平的限制性氨基酸能提高蛋品質,保障產蛋性能,同時也能提高蛋雞生長性能。
3.3 低蛋白飼糧在水禽飼養中的應用 李忠榮等(2013)發現,在添加合成氨基酸滿足北京鴨氨基酸需要的前提下,低蛋白飼糧對北京鴨的生長性能、血清生化指標無顯著影響,并可顯著降低糞氮含量。張輝華等(2010、2009)研究表明,在低蛋白飼糧中添加合成蛋氨酸對“仙湖”肉鴨生長性能無顯著影響。同時閔育娜等(2005)研究發現,低蛋白飼糧對肉仔鵝的血清總蛋白含量無顯著影響,血清尿酸含量隨飼糧蛋白質水平的下降而降低。以上研究結果均表明,低蛋白飼糧對水禽的生長發育無顯著影響,并且能夠降低糞氮含量,起到保護環境的作用。
4.1 低蛋白飼糧可減少豆粕添加量 使用低蛋白飼糧技術,不僅可以為動物提供充足的營養,還可以減少豆粕等蛋白飼料的添加量,提高單位蛋白質的利用效率。隨著我國蛋雞養殖產業的快速發展,飼料原料豆粕資源短缺是蛋雞養殖業面臨的一大問題。豆粕資源的缺少導致蛋品質下降問題日益突出。在不影響蛋清品質的情況下,降低飼糧粗蛋白質水平,合理開發潛在的豆粕替代物,可在緩解豆粕資源短缺的同時,降低氮排放和環境污染。
車彥卓等(2020)研究結果表明,在飼糧等能、相同標準回腸可消化氨基酸(SIDAA)模式下,使用黑水虻蛋白替代豆粕并降低飼糧粗蛋白質水平至14.85%,對雞蛋蛋清品質無不良影響。每降低1%的粗蛋白質可以減少約23 kg/t的豆粕用量(關海峰,2018),該空間可以添加適量合成氨基酸和價格低廉的能量飼料,一些雜粕也成為可添加原料,這為優化飼料配方、降低飼料成本提供了幫助。
4.2 低蛋白飼糧對環境的影響 隨著家禽養殖中對氮排泄量要求的愈加嚴格,為了節能減排,降低養殖成本,低蛋白飼糧的合理使用得到了更廣泛的重視。在畜禽飼糧粗蛋白質供給和氮排放研究方面,Namroud等(2008)、Keshavarz等(2004)、Zervas等(2002)研究結果均表明,通過降低飼糧粗蛋白質水平的同時補充必需合成氨基酸能夠顯著減少家禽的氮排放量。同樣,王喜紅等(2014)通過試驗發現,通過配制氨基酸平衡來降低飼糧中粗蛋白質水平,既能滿足肉仔雞營養物質的代謝需要,又能緩解蛋白質資源的緊缺現狀,同時降低氮排放造成的環境污染。因此,添加了限制性氨基酸的低蛋白飼糧能夠有效降低氮排放量,提高氮利用率,緩解由于家禽糞便中的氮排放引起的環境壓力。
盲目降低家禽飼糧中的蛋白質含量會導致家禽的生長發育受阻,但科學合理運用低蛋白飼糧技術,降低飼糧中的蛋白含量并且添加適量合成氨基酸能夠提高蛋白質利用率和蛋雞生產性能。低蛋白飼糧也能夠在豆粕短缺的情況下對其進行有效的替代。此外,低蛋白飼糧能降低家禽的氮排放量,提高家禽對氮的利用率,為家禽養殖的綠色健康發展提質增效。