《Journal of Animal Science and Biotechnology》:Reducing dietary crude protein for gestating and lactating sows reduces daily nitrogen retention, but reproductive performance is not impacted by diet protein concentration
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摘要:豆粕(Soybean meal, SBM)是猪日粮的主要蛋白质来源,但常通过添加晶体氨基酸(Crystalline amino acids, AA)部分替代SBM以降低日粮粗蛋白(Crude protein, CP)。充足的日粮蛋白质和能量对于支持胎儿发
摘要:豆粕(Soybean meal, SBM)是猪日粮的主要蛋白质来源,但常通过添加晶体氨基酸(Crystalline amino acids, AA)部分替代SBM以降低日粮粗蛋白(Crude protein, CP)。充足的日粮蛋白质和能量对于支持胎儿发育、乳汁分泌及仔猪生长至关重要。然而,晶体氨基酸较完整蛋白质来源的氨基酸吸收更快,可能因细胞内氨基酸供应不同步而限制蛋白质合成。因此,研究人员开展试验验证以下假设:饲喂以玉米、SBM为主且不添加晶体氨基酸的日粮,相较于饲喂SBM用量少、玉米及晶体氨基酸多的低蛋白日粮,可改善母猪繁殖性能与免疫功能。结果表明,采食高蛋白日粮的妊娠母猪粪尿氮排泄量、氮吸收量及氮滞留量(g/d)均显著高于(P < 0.05)采食低蛋白日粮的母猪。低蛋白日粮组母猪产后24 h直肠温度高于(P < 0.05)高蛋白日粮组。两组间活仔数及总产仔数无差异,但高蛋白日粮组木乃伊胎数呈减少趋势(P < 0.10)。低蛋白日粮组血清丙二醛(Malondialdehyde, MDA)较高(P < 0.05),而高蛋白日粮组血清谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase, GSH-Px)及白细胞计数较高(P < 0.05)。高蛋白日粮组母猪初乳免疫球蛋白G(Immunoglobulin G, IgG)及常乳中脂肪、蛋白、尿素氮、乳糖和IgG浓度均高于(P < 0.001)低蛋白日粮组。结论:降低妊娠母猪日粮粗蛋白会降低每日氮滞留量,繁殖性能未受影响;但与低蛋白日粮相比,不添加晶体氨基酸的高蛋白日粮可提高乳汁脂肪、蛋白及乳糖浓度,并改善免疫相关指标。
研究背景与目的
豆粕(Soybean meal, SBM)是母猪日粮中主要的氨基酸(Amino acids, AA)来源,现代配方中常通过添加晶体氨基酸(Crystalline AA)降低日粮粗蛋白(Crude protein, CP)以节约成本并减少氮排放。然而晶体AA经肠道吸收速率显著快于完整蛋白质来源的肽结合AA,可能导致细胞内AA池不同步,限制蛋白质合成效率。同时,高水平SBM除提供AA外还含有异黄酮、皂苷等生物活性成分,可能具抗氧化及免疫调节功能。目前尚不清楚以晶体AA补足AA需求的低蛋白日粮,能否达到与仅靠玉米—SBM提供AA的高蛋白日粮相同的繁殖性能、氮利用率及免疫功能。为此,研究人员在美国伊利诺伊大学猪研究中心开展试验,比较以玉米—SBM为唯一AA来源的高蛋白日粮,与降低SBM并用晶体AA补足可消化AA的低蛋白日粮,对母猪氮平衡、繁殖性能、乳成分及免疫指标的影响。该研究发表于Journal of Animal Science and Biotechnology。
主要技术方法概述
研究人员采用随机完全区组设计,将154头Camborough母猪(初产及经产)配种当日按胎次平衡分配至两组:高蛋白组(妊娠CP约17%,SBM供AA,无晶体AA)和低蛋白组(妊娠CP降低约3.5%,SBM减少近半,添加晶体AA满足标准回肠可消化必需AA需求),哺乳期同步对应切换。中期妊娠(d 45–56)选取90头母猪置入代谢笼进行5天氮平衡测定(粪尿全收法,凯氏定氮法测N)。记录配种至断奶体重、产仔成绩(活仔、死胎、木乃伊、交叉寄养后仔猪重及死亡率)、产后直肠温度。产后24 h内采集初乳,哺乳第14天采血及常乳(加催产素后挤奶),ELISA法测乳IgG、血清MDA及GSH-Px,流式细胞术或血球仪测白细胞分类,乳成分由商业化实验室用红外分析仪测定。统计采用SAS MIXED(连续变量)及GLIMMIX(计数/二项变量)程序,显著性设为P ≤ 0.05,0.05 < P ≤ 0.10为趋势。
研究结果
氮平衡(Nitrogen balance)
两组妊娠母猪干物质表现全肠道消化率(Apparent total tract digestibility, ATTD of DM)及采食量无差异。高蛋白日粮组氮摄入量、粪尿氮排泄、氮吸收量、氮ATTD及每日氮滞留量(g/d)均显著高于低蛋白日粮组(P < 0.05);但氮滞留占摄入百分比及氮生物学价值两组无差异。表明晶体AA替代SBM来源的AA时,母猪机体氮滞留绝对值下降,提示完整蛋白来源AA在氮沉积效率上优于晶体AA。
繁殖参数(Reproductive parameters)
两组配种时体重无差异,但高蛋白日粮组妊娠第104天体重及妊娠期平均日增重(Average daily gain, ADG)呈更高趋势(P < 0.10),说明高氮滞留促进母体蛋白沉积。产仔数以总产仔数、活仔数、死胎数均无差异,高蛋白组木乃伊胎数呈减少趋势(P < 0.10)。交叉寄养后高蛋白组窝重较高但个体仔猪重较低(P < 0.05),哺乳期间仔猪ADG、断奶窝重、断奶个体重、断奶仔猪数及成活率无差异。低蛋白组产后及产后24 h母猪直肠温度高于高蛋白组(P < 0.05),但均在正常生理范围。
乳成分与免疫反应(Milk composition and immune response)
初乳脂肪及总固形物无差异;哺乳第14天常乳中脂肪、游离脂肪酸、蛋白、乳尿素氮(Milk urea nitrogen, MUN)、乳糖及初乳和常乳IgG浓度均为高蛋白组高于低蛋白组(P < 0.05或P < 0.001)。血清学方面,低蛋白组MDA(脂质过氧化标志物)较高(P < 0.05),高蛋白组白细胞计数、GSH-Px活性及Th2型细胞因子IL-4较高(P < 0.05),IFN-γ呈升高趋势(P < 0.10),提示高蛋白日粮(含更多SBM生物活性成分)改善了抗氧化能力与部分免疫指标。
讨论总结
氮平衡差异归因于晶体AA快速吸收导致与蛋白结合AA释出不同步,部分晶体AA被氧化而非用于蛋白合成,使低蛋白组氮滞留g/d降低,而氮ATTD下降也与玉米CP消化率低于SBM有关。繁殖性能未受影响说明满足标准回肠可消化必需AA需求时,适度降蛋白不影响胎儿发育与泌乳量,母猪可通过体储备维持乳产量。乳成分与免疫指标差异除CP水平外可能与SBM中异黄酮等生物活性物质减少有关,低SBM组MDA升高、GSH-Px降低反映抗氧化防御减弱。作者指出本研究未全程多点采血测抗氧化谱且未定量SBM生物活性物,后续需专项验证其效应。
结论(Conclusions)翻译
给妊娠和哺乳期母猪饲喂补充晶体氨基酸的低蛋白日粮可维持整体繁殖性能,但与仅以玉米—豆粕为AA来源的高蛋白日粮相比,降低了妊娠期氮利用效率。高蛋白日粮中较高水平的SBM还表现出提高抗氧化相关指标、免疫功能及乳汁质量的作用。结果表明,在母猪日粮中维持适量SBM对优化氮滞留、抗氧化相关指标及乳汁组成至关重要。