氨基酸营养对母猪繁殖性能的影响

2013-04-18 02:59王锦湘浙江大学动物科学学院杭州310029
福建畜牧兽医 2013年5期
关键词:缬氨酸苏氨酸亮氨酸

王锦湘 浙江大学动物科学学院 杭州 310029

当前,全世界都在对猪日粮的氨基酸营养进行评估。世界各地配方师所面临的形势是,仅与前几年相比,现在的母猪要求产仔数和泌乳量增加。毫无疑问,母猪氨基酸需要量也要随之变动。在多年的猪养殖研究中,各研究人员对仔猪、生长猪、肥育猪的各种氨基酸的需要量、相互作用以及与其他营养成分的关系进行了大量的研究。但对母猪氨基酸营养需要量的研究较少。充分认知母猪和生长猪氨基酸消化率的差异可对饲料成本产生重大影响。目前为了满足现今掀起的母猪营养研究的热点,现将近几年母猪氨基酸营养研究的一些进展情况进行介绍。

1 母猪氨基酸的营养需要

养分消化率和利用率仍然是营养领域的热点话题。2013年年初在加拿大最近的一次年度班夫(Banff)猪肉研讨会上,来自北美和欧洲的猪肉生产代表们也强调了这点,充分认知母猪和生长猪氨基酸消化率的差异可对饲料成本产生重大影响[1]。要想了解母猪氨基酸的营养需要就必须先了解猪的理想蛋白模式,理想蛋白是指满足动物维持生命活动和为了一个特定生产目的所需的最佳日粮氨基酸比例。一般来说,胴体不同部位沉积蛋白质所需的氨基酸模式大体相同,但用于维持需要的氨基酸组合模式与沉积体蛋白质所需要的氨基酸模式大不相同,也即猪维持需要和生长需要的理想蛋白质结构不同[2]。猪对粗蛋白的需要,实际上是对氨基酸的需要。要想获得最佳的生产性能,饲粮中必须提供足够数量的必需氨基酸[3]。几十年来在各国研究人员的努力下,人们对母猪氨基酸的营养需要认识有了很大提高。丹麦最新的母猪必须氨基酸需要量估计值建议提高妊娠最后阶段母猪的氨基酸需要量,母猪从妊娠最后1个月的饲粮中获得的蛋白质和氨基酸越多,所产仔猪就越大[4]。

在2013年的经济因素影响下使配方趋向于采用更多的玉米、小麦和更少的豆粕,玉米中氨基酸的限制性依次为:赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、含硫氨基酸,故需要额外再添加氨基酸来达到氨基酸的平衡[5]。

2 几种重要的母猪氨基酸

2.1 赖氨酸在母猪氨基酸营养中的作用 年龄、性别、基因类型、环境、日粮营养水平等多种因素影响氨基酸需要量,从而影响理想蛋白质的组成。因此,制定一个适应于各种生产情况的理想蛋白质是不可能的,根据猪的营养需要,饲粮中添加适量市售氨基酸,可以节省蛋白质饲料,提高猪的生产性能。在生产中通常选用赖氨酸作为理想蛋白的参考氨基酸,赖氨酸是猪的第一限制性氨基酸,赖氨酸的摄入量对窝仔增重和母猪的失重具有二次效应,最佳性能见于日粮赖氨酸浓度为0.85%时。赖氨酸浓度高于0.85%则导致采食量降低、背膘损失增大、以后的窝产仔数减少。赖氨酸水平并不影响其他繁殖性能指标,如断乳至再发情的间隔天数、配种率和分娩率[6]。

常用饲料原料中赖氨酸及其他氨基酸回肠消化率的标准化测定对母猪比对生长猪的意义更大。如果这点被证实,就可以在不影响母猪性能的情况下,将原料组成调整到更低成本的水平[7]。

最近的研究表明,目前各国推荐母猪日粮的赖氨酸水平太低,而且对于初产母猪来说,必须饲喂额外的赖氨酸满足乳腺发育的需要。研究证明妊娠期赖氨酸摄入不足则限制乳腺的发育,妊娠期母猪日粮中赖氨酸水平显著影响泌乳期的泌乳量和仔猪增重。Pet tigrew认为,妊娠母猪赖氨酸维持需要量是49 mg/kgbw0.75,瘦肉组织生长需要为70 mg/kgbw0.75。一般来说,初产母猪的需要量大于经产母猪[8]。

2.2 苏氨酸在母猪氨基酸营养中的作用 苏氨酸与畜禽类的免疫有着重要的联系,苏氨酸是畜禽类免疫球蛋白分子主要的限制性氨基酸,苏氨酸缺乏会抑制免疫球蛋白、T淋巴细胞、B淋巴细胞的产生,从而影响免疫功能。Cuaron等报道,给妊娠母猪饲喂缺苏氨酸的日粮,在泌乳后期从乳腺血液中提取出来的免疫球蛋白比正常水平低,当在日粮中补充苏氨酸时,免疫球蛋白又恢复到正常水平,随着苏氨酸的添加,血浆中IgG水平提高[9]。

苏氨酸也是平衡猪饲料蛋白的关键的氨基酸。苏氨酸缺乏会显著抑制猪的生产性能。适量添加L-苏氨酸能够使补充的L-赖氨酸充分发挥作用,二者有协同效果。推荐用量为在每千克饲料中添加苏氨酸 7.0 g;Thr/Lys=73:100[10]。

2.3 精氨酸与精氨酸生素在母猪氨基酸营养中的研究进展 精氨酸是母猪乳腺获得最佳发育所必需的营养素,母猪妊娠阶段,精氨酸对胚胎、胎盘和胎儿的发育具有重要作用。妊娠30~40 d期间,这时的胎盘生长也最快,提示以精氨酸为主的代谢途径在孕体生长发育过程中至关重要。精氨酸等物质可通过调节细胞内蛋白质周转和细胞增殖对胚胎发生和着床、血管生成、胎盘生长和发育以及胎儿生长发挥作用[11]。精氨酸还能刺激分泌乳房发育所必需的催乳素和生长激素。研究表明,母猪日粮中添加精氨酸能提高母猪泌乳性能及仔猪生长性能。此外,精氨酸还具有增强母猪和仔猪免疫功能,改善母猪及其哺乳仔猪肠黏膜完整性,促进哺乳仔猪小肠黏膜发育等功效。但是精氨酸生产成本较高,而且外源添加精氨酸会产生一定的副作用,所以,精氨酸替代产品的研究是近年的一个热点。现今用来替代部分精氨酸的是精氨酸生素(Arginine Activator Additive,AAA),最新研究表明,哺乳母猪日粮中分别添加0.8%精氨酸、0.03%和0.06%精氨酸生素(AAA)均可降低母猪血浆尿素氮含量,提高仔猪断乳窝重和断乳均重。AAA可以有效替代精氨酸[11]。

3 其他几种支链氨基酸

支链氨基酸(branched chain amino acid,BCAA)是一组在碳链上具有支链结构的脂肪族中性氨基酸,为猪的必需氨基酸,包括亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸。BCAA是主要在肝外组织氧化的必需氨基酸,主要氧化部位在肌肉。近年来的研究表明,支链氨基酸对于母猪具有特殊的生理意义。主要表现在:(1)氧化供能。大量研究表明,BCAA氧化产生ATP的效率显著高于其他氨基酸,特别在特殊的生理状况时如饥饿、泌乳、疾病。(2)促进蛋白质合成和抑制蛋白质降解。(3)促进糖异生:糖异生的主要原料是丙氨酸,肝脏蛋白质分解产生的BCAA由肝脏经血液运往肌肉,与肌肉内的BCAA一起进行分解代谢,脱氨基以合成丙氨酸,丙氨酸再由肌肉释放进入血液,运往肝脏进行糖异生。(4)免疫作用:缺乏BCAA可导致动物胸腺和脾脏萎缩,淋巴组织细胞受损,并使免疫球蛋白水平和运铁蛋白水平降低[12]。

3.1 缬氨酸在母猪氨基酸营养中的作用 支链氨基酸中最主要的是缬氨酸。当日粮中赖氨酸水平超过90%时,缬氨酸成为第一限制性氨基酸,特别是当窝断乳仔数多于10头时,缬氨酸改善母猪泌乳性能的效果更加明显[13]。缬氨酸缺乏会抑制哺乳母猪产乳量,从而影响仔猪增重。Richer等试验确定高产母猪(哺乳10头以上)日粮中至少含有1.15%的缬氨酸(72 g/d)才能达到最大仔猪增重。Tokach研究表明,泌乳母猪日粮中缬氨酸的含量应该为赖氨酸的120%才能确保母猪较高的产乳量和仔猪增重,在实际日粮中的典型水平是0.75%缬氨酸和0.9%赖氨酸。缬氨酸/赖氨酸=0.83[14]。

3.2 亮氨酸在母猪氨基酸营养中的作用 亮氨酸可作为营养增补剂、调味增香剂,促进母猪的采食量,增强免疫力。亮氨酸可与异亮氨酸和缬氨酸一起合作修复肌肉,控制血糖,并给机体组织提供能量。它还提高生长激素的产量,并帮助燃烧内脏脂肪,这些脂肪由于处于身体内部,仅通过节食和锻炼难以对它们产生有效作用。亮氨酸是最有效的一种促进肌肉恢复的支链氨基酸,可以有效防止肌肉损失,因为它能够更快地分解转化为葡萄糖。增加葡萄糖可以防止肌肉组织受损,因此,它可以提高猪肉的风味与口感。亮氨酸还促进骨骼、皮肤以及受损肌肉组织的愈合。亮氨酸可以促进肌肉蛋白质多肽链合成的起始来促进蛋白质的合成,并且这种作用仅限于肌肉组织,其调节蛋白质更新的作用类似于胰岛素促进妊娠母猪及胎儿的生长与健康,促进产后母猪的恢复[15]。

3.3 三种支链氨基酸间的相互作用 三种支链氨基酸之间存在一定的拮抗作用,多种动物的生理、生化研究都证实了这一点,即当一种氨基酸在日粮中含量过高时,会造成其他两种氨基酸不平衡。Peter报道,羔羊日粮中高水平的亮氨酸将大幅度降低动物机体对异亮氨酸和缬氨酸的吸收利用率;异亮氨酸的减少会增加亮氨酸的氧化;异亮氨酸过低则导致细胞间质异亮氨酸含量少,降低白蛋白和纤维蛋白的合成率[16]。

现代繁育技术使母猪的产仔、哺乳性能得到很大的提高,同时也对现代高产哺乳母猪的氨基酸营养提出了新的要求,各种氨基酸均具有其特殊的生理意义,这点在母猪日粮的配制中应该加以注意,从而最大程度满足母猪的营养需要,最大限度提高母猪的泌乳性能和仔猪的生产性能。

[1] PeterBest.母猪氨基酸营养评估[J].广东饲料,2009,18(9):36-37.

[2] 王文君,张维军.平衡猪氨基酸营养—减少氮排出的有效途径[J].饲料工业,1998,8(19):4-6.

[3] 杨公社.猪生产学[M].北京:中国农业出版社,1999:114-115.

[4] 徐瑞清.回顾母猪氨基酸营养正当时[J].养猪,2009(4):17-19.

[5] 乔岩瑞.使用苏氨酸的必要性,原理和效果[J].味之素,2010(3):10-12.

[6] 傅国栋,周雁华.母猪营养学研究的热点[J].Pig-Progress,1999,15(1):14-15.

[7] 乌欣.畜牧机械发展现状及趋势[J].畜牧与饲料科学,2006(5):92-94.

[8] 赵世明.母猪氨基酸营养需要研究进展[J].中国饲料,1999(1):13-15.

[9] 刘琴,高俊波.畜禽氨基酸营养与免疫的关系[J].南方饲料快讯,2003(13):13-15.

[10] 吴信,印遇龙,伍国耀.功能性氨基酸-精氨酸和精氨酸生素在猪生产中的研究与应用进展[J].饲料与畜牧:新饲料,2009(8):8-11.

[11] 刘星达,彭英,吴信等.精氨酸和精氨酸生素对母猪泌乳性能及哺乳仔猪生长性能的影响[J].饲料工业,2011,32(8):13-15.

[12] 刘春生,张大鹏,刘文宽,等.支链氨基酸及其在泌乳母猪中的研究进展[J].饲料工业,2006,27(1):25-27.

[13] 戴益刚,万勇林.母猪营养与繁殖关系研究进展[J].江西畜牧兽医杂志,2005(4):5-6.

[14] 马立保,何瑞国,倪心.当前母猪营养存在的问题及解决办法[J].湖北农业科学,1999(5):52-55.

[15] 路中兴.猪的营养[M].北京:农业出版社,2004:245-248.

[16] 杜宗亮.支链氨基酸在哺乳母猪营养中的研究进展[J].饲料工业,2006,27(21):19-22.

猜你喜欢
缬氨酸苏氨酸亮氨酸
苏氨酸对动物的生物学作用研究进展
日粮中添加缬氨酸和亮氨酸对断奶仔猪的影响
家禽苏氨酸研究进展
缬氨酸在养猪生产中的应用
瘤胃可降解缬氨酸对泌乳后期奶牛产奶量的影响
猪和鸡缬氨酸需要量的最新研究进展
一次注射15N-亮氨酸示踪法检测鸡内源氨基酸损失量适宜参数的研究
采用阅读模型确定Cobb肉种鸡赖氨酸和苏氨酸最佳摄入量的研究
脂肪酶水解L-亮氨酸异丁酯的工艺
亮氨酸对肌源卫星细胞mTOR信号通路的影响