母猪在妊娠期和哺乳期摄取足够的营养对仔猪的生产性能非常重要,同时也会影响母猪随后的繁殖性能, 如母猪哺乳期体重损失、发情间隔和配种成功率等。现代遗传育种技术选育的母猪与几十年前的母猪相比需要更多的营养,同时也对营养变得更为敏感。随着生活水平不断提高,人们对蛋白质的要求也越来越高,经选育后母猪背膘厚不断下降,体脂下降约50%,同时成熟体型更大,产仔和产奶也更多。母猪的氨基酸需要随着其机体瘦肉量和蛋白质周转的增加而升高。因此,需要精准营养来满足高瘦肉率、高生产性能的现代母猪,以达到最佳的生产性能和最大的经济效益。
氨基酸供应不足,包括氨基酸数量不足和模型不合理2 种情况。维持需要所需的氨基酸模型和蛋白质沉积所需的氨基酸模型不同。维持需要的氨基酸模型与内源性氨基酸损失和体表氨基酸损失有关。蛋白质沉积所需的氨基酸模型主要取决于沉积蛋白的遗传潜力。在妊娠期,母猪经历了胎儿生长和乳腺生长的剧烈变化。在妊娠的前70 d 胎儿生长发育是相当有限的(蛋白沉积0.25 g/d),而在妊娠70 d 后胎儿生长发育显著增加(蛋白沉积4.63 g/d),是前期蛋白沉积的19 倍, 同时乳腺组织蛋白沉积由0.41 g/d 增加到3.41 g/d。在妊娠后期蛋白沉积用于包括心脏、肝脏、肠道和胎盘等的快速生长。妊娠前期、妊娠后期或哺乳期母猪所需的氨基酸的数量和氨基酸模型不同。氨基酸数量和氨基酸模型是影响母猪繁殖性能及仔猪生产性能的重要因素。本文对母猪的氨基酸营养做一综述,旨在为生产实践中母猪日粮中氨基酸的合理应用提供参考。
1、赖氨酸与母猪营养赖氨酸是典型猪日粮中的第一限制性氨基酸,赖氨酸是决定母猪生产力的主要因素。当赖氨酸摄入不足时, 母猪会动员身体的蛋白质和脂肪储备来支持胎儿发育、产奶和仔猪生长。与经产母猪相比,初产母猪还需要从日粮中获得更多的营养以用于母体自身生长。
► Shi报道, 从妊娠第80 天到第110 天, 杂交初产母猪体增重随着日粮中标准化回肠可消化赖氨酸(SID Lys)水平的增加而显著增加;随着日粮中SID Lys 含量增加,出生窝重变异呈显著二次曲线下降,同时在日粮SID Lys 0.70% 水平时出生窝重变化差异最小;初产母猪饲喂SID Lys 0.70% 日粮,其初乳中的干物质含量和蛋白质含量最高;妊娠初产母猪妊娠80 d 后SID Lys 的需要量为21 g/d,高于NRC(2012)的推荐量(妊娠90 d 之后SID Lys 16.7 g/d),可能与试验母猪采食量大于NRC(2012)采食量(3 kg/d vs. 2.53 kg/d)、代谢能摄入量也高(37.67 MJ/d vs. 33.20 MJ/d)有关。 ► Srichana基于氮存留测定, 得出现代初产母猪SID Lys 需要量在妊娠早期和中期至少是13 g/d,妊娠后期是17 g/d。
► Samuel 等报道,非妊娠母猪维持总赖氨酸需要量是49 mg/kg0.75 ,这要比NRC(1998)的推荐值36 mg/kg0.75高36%。
► Yang 等和Zhang 等也认为, 在妊娠中、后期增加赖氨酸摄入量会增加猪初乳中的总干物质和蛋白质含量。
► 饲喂初产母猪理想平衡氨基酸日粮,初产母猪会将日粮中获取的氨基酸用于母体组织的增长和减少胎儿体重的变异。
母猪哺乳期赖氨酸摄入水平会影响哺乳和之后的繁殖表现。
►Touchette 等研究结果表明,随着哺乳母猪日粮中赖氨酸水平从0.86% 增加到1.25%,母猪体重损失和眼肌损失呈二次曲线减少。 ►然而,Yang 等研究发现,赖氨酸摄入量从0.85% 提高到1.6% 对母猪体重变化无影响,总赖氨酸需要量大约为55~90 g/d。 ►Dourmad 等报道,高产母猪每天需要摄入55 g 赖氨酸以获得最佳泌乳性能量。 ► Huang 等研究2 个总赖氨酸水平(0.95% 和1.10%) 和2 个粗蛋白水平(17.5% 和19.0%)对经产母猪连续2 个哺乳期哺乳和繁殖性能的影响,结果表明第1 个哺乳期母猪的实际赖氨酸摄入量为43.4~55.9 g/d, 在第2 个哺乳期,母猪的实际赖氨酸摄入量为55.4~ 61.0 g/d。 ► 哺乳期母猪舒适的环境温度范围是16~22℃, 产房温度上升会导致热应激和哺乳母猪采食量减少。该试验中在低采食量条件下(28.3±1.7)℃, 增加赖氨酸摄入量有利于减少哺乳期组织动员和减少断奶后21 d 母猪仍未发情的淘汰比例; 在正常饲喂条件(23.4±2.2)℃下,增加赖氨酸摄入量反而加重了母猪哺乳期失重和断奶后21 d 母猪仍未发情的淘汰比例。 ► 杜敏清等分别给泌乳母猪饲喂总赖氨酸水平为0.9%、1.0%、1.1% 和1.2% 的饲粮,结果表明1.0% 赖氨酸组仔猪断奶窝增重分别比0.9% 和1.2% 赖氨酸组极显著提高了4.48% 和4.34%,仔猪平均日增重分别比0.9% 和1.2% 赖氨酸组显著提高了5.46% 和4.74%;1.0% 赖氨酸组血浆尿素氮浓度显著低于其他处理。理想氨基酸模型下,泌乳母猪饲粮赖氨酸水平为1.0% 时,能够获得最高的氨基酸利用率和最好的生产性能。因此,母猪的实际总赖氨酸需要量对哺乳期母猪和仔猪的生产表现至关重要。当赖氨酸摄入量超过母猪的需要时,母猪或小猪的表现并不总是正面的。
2、蛋氨酸与母猪营养
蛋氨酸是一种含硫氨基酸,具有多种生物功能, 如参与蛋白质合成、氧化应激和50 个以上的转甲基反应。特别对于新生儿,不仅需要蛋氨酸用于蛋白质的周转和生长,而且蛋氨酸还为快速扩张的甲基化产物储备提供基质。蛋氨酸缺乏导致蛋白质合成减少,改变mTOR/S6K1 信号通路,并可能影响细胞的氧化状态。蛋氨酸缺乏会导致机体对产毒性大肠杆菌(ETEC)感染的自噬反应减少,从而增加了IPEC-1 细胞的死亡。一些关于乳腺上皮细胞和组织的研究表明,蛋氨酸和苏氨酸是乳腺中蛋白质合成的限制性底物;蛋氨酸也是一种潜在的母乳蛋白合成的调节剂。
目前有关母猪的营养研究,特别是对于现代的瘦肉型母猪蛋氨酸或含硫氨基酸需要量的研究很少。
► Grady 等研究发现,哺乳期母猪体重损失程度与日粮中赖氨酸的含量有关,当日粮中含硫氨基酸大于0.39% 时,该体重损失反应消失。 ► Kirchgessner 等试验表明, 哺乳期间每天摄入34 g 的含硫氨基酸会使仔猪体重增加最大化。 ► Grandhi研究中日粮1 为赖氨酸0.43 g/MJ DE、未补充氨基酸,日粮2 为赖氨酸0.68 g/MJ DE、苏氨酸和蛋氨酸对赖氨酸的比例分别为0.6 和0.26,日粮3 为赖氨酸0.68 g/MJ DE、蛋氨酸对赖氨酸的比例为0.3, 日粮2、日粮3 较日粮1 显著增加哺乳期母猪体重和背膘厚;对于二胎约克夏母猪,日粮3 显著增加哺乳母猪体重和背膘厚和仔猪体增重,但汉普夏母猪没有上述变化,这些结果表明氨基酸需要量与品种有关,同时也可能是由于母猪产奶量不同所造成的。日粮处理2 和3 显著降低约克夏母猪血清尿素氮浓度,这表明氨基酸分解代谢减少。Kirchgessner 等也得出同样结论,母猪日粮中蛋氨酸增加导致血浆尿素氮浓度降低。 ► Jian 等研究结果显示,31.5%、38.2% 和44.9% 蛋氨酸/ 赖氨酸比例处理组的分娩后和妊娠期初产约克夏母猪体重增加显著高于24.7%蛋氨酸/ 赖氨酸比例组, 平均出生窝重和平均活仔猪重随着日粮蛋氨酸与赖氨酸比例增加而显著增加,其中38.2% 的蛋氨酸/ 赖氨酸比值组具有最高的性能。
在蛋氨酸的研究中更倾向于研究含硫氨基酸的需要量,而不仅仅是蛋氨酸。另外,蛋氨酸在氧化应激和提供甲基方面有重要的作用,应该深入研究其对母猪和仔猪的作用。
3、缬氨酸与母猪营养亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸具有独特的分支链结构,被称为支链氨基酸。这3 种支链氨基酸共享其分解代谢的前2 个步骤,竞争同样的降解酶。尽管支链氨基酸是机体健康生长所必需的,但其中任意1 个,尤其是亮氨酸过量会导致3 种支链氨基酸拮抗。在血浆中,支链氨基酸约占总必需氨基酸的40%。当饥饿、长时间运动时,支链氨基酸会作为骨骼肌肉的能量来源,同时支链氨基酸还用于母乳合成和乳腺维持。
通常认为缬氨酸是继赖氨酸和苏氨酸后泌乳母猪的第3 种限制氨基酸。
►母猪和山羊方面的研究认为,在乳腺氨基酸中缬氨酸的氧化率最高,可以为母乳中的乳糖和脂肪酸的合成提供能量。 ► Trottier 等在母猪中使用乳腺插管技术,发现乳腺中的缬氨酸含量要比分泌的母乳蛋白中的缬氨酸含量多30%。 ►Guan 等报道,乳腺细胞中缬氨酸用于代谢而不是用于蛋白质合成的比例是34%,这一比例似乎不受日粮氨基酸的影响。这表明在乳腺中有相当一部分的缬氨酸可能参与代谢过程,包括氧化代谢。 ► Yang 等指出,在泌乳母猪饲粮中添加赖氨酸虽然可提高饲粮蛋白质品质,但也易造成缬氨酸缺乏,进而影响母猪产奶量和仔猪增重。支链氨基酸还作为氮源用于丙氨酸和谷氨酰胺的合成,并随后在肝脏中用于糖质异生。谷氨酰胺是许多快速分裂细胞的重要营养物质,特别是在肠道和免疫系统中。
► Li 等研究结果表明, 在整个泌乳期,120% Val/Lys(缬氨酸/ 赖氨酸)组的平均每日采食量极显著高于75% 组; 在分娩第14 天, 在120% 和105% Val/ Lys 组的血清尿素氮含量显著低于75% 和90% Val/Lys 组;120% Val/Lys 组在初乳和第14 天母乳中的乳脂肪、非脂固型物和乳蛋白含量等指标显著高于75% 和90% Val/Lys 组;120% Val/Lys 组的仔猪平均体重比75% Val/Lys 组显著高0.68 kg。 ►Tokach 等研究发现,在总赖氨酸含量为0.90% 的日粮中,缬氨酸由0.75% 增加到0.90%,可以提高断奶仔猪重和断奶窝重。 ► Richert 等发现,日粮缬氨酸从0.75% 增加到1.15% 会使得窝增重线性提高。 ► Lei 等综述了玉米- 豆粕型日粮中支链氨基酸对母猪泌乳性能的影响:①母猪日粮中的缬氨酸总含量从0.85% 增加到1.15% 可促进乳猪的生长;②母猪日粮中缬氨酸的含量从0.64% 增加到1.44% 可以刺激仔猪的体重增加;③母猪基础日粮(含0.55% 缬氨酸)中另外添加缬氨酸,使其含量达到0.85% 至1.45%,可以提高母乳生产和母乳蛋白产量;④在哺乳期的前2 周内,将母猪日粮(含0.72% 的缬氨酸和1.36% 的亮氨酸)中的异亮氨酸的总含量从0.5% 增加到0.85% 和1.2%,可以线性增加仔猪窝增重;⑤将母猪日粮(含有异亮氨酸0.5% 和亮氨酸1.36%)中的缬氨酸的总含量从0.72% 提高到1.07% 和1.42%,在哺乳期的第2 周,仔猪窝重呈线性增加。 ► Xu 等从妊娠第107 天起直到第28 天哺乳结束,饲喂母猪含有Val/ Lys 比例分别为 63%、83%、103%、123% 的玉米豆粕型日粮,发现随着Val/Lys 比例的提高,母猪日采食量和仔猪平均日增重呈显著线性增长,母猪初乳中的氨基酸含量以及母猪和仔猪血浆中缬氨酸含量呈显著线性增长,同时母猪背膘损失呈显著线性下降;利用线性断点模型分析得出,日粮中Val/Lys 比例为88% 时背膘损失最小,113% 时满足最大仔猪生长速率。
以上这些研究结果都超过NRC(2012)推荐的85% 比例。现代瘦肉型母猪对于产奶具有较高的遗传潜力。所有的数据表明, 随着窝产仔数和仔猪生长速度的增加,支链氨基酸对于母猪和仔猪的作用,尤其是在母乳合成和乳腺维护方面的作用变得越来越重要。不同研究结论对于哺乳母猪的缬氨酸需要量仍有很大的差异。不仅是母猪的管理、年龄、遗传等方面对哺乳母猪的缬氨酸需要量有影响,日粮中的亮氨酸和异亮氨酸含量也会产生影响,这方面需要更多的研究。(未完待续)
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