猪的营养需要量

hzpig

猪的营养需要量

Nutrient Requirements Nutrition

Robert Easter 博 士 著

营养需要量简史

所谓“科学”的动物饲养，真正开始于大约100年前。那时，许多必需养分都还没有得到认识，而关于已知养分每日需要量的概念也是模糊不清的。那时，精明的饲养者却已认识到，将饲料原料适当地配合入日粮之中就可大大改善动物的生产性能和繁殖性能。因此，1900-1950年这段时期，可被称为“秘密配方时期”，因为当时每一个研究者都在研究如何进行饲料原料的配合以便使动物产生最佳的反应。一些学术著作（请参看康奈尔大学F. B. Morrison的学术著作《饲料和饲养》，提出了一些“推荐”的配方。世界各地围绕着饲养业产生了一个庞大的、非常有竞争力的配方饲料业，其业务是向农户们提供专门设计的一些配方饲料，作为农户自己种植的谷物的补充料。

渐渐地，人们通过用猪进行的饲养实验，或是根据用实验动物（比如大鼠和豚鼠）所作实验而得的数据进行推断，认识了愈来愈多的养分。最后一种必需养分——维生素B12是在1948年 发现的。众多养分的认识，对于猪营养的影响是巨大的，人们不再需要根据对各种饲料原料的一般经验来配合日粮了。任何一种饲料原料，只要是无毒的并且能以需要的水平提供一种或多种养分，就可将其包括在日粮配方之中。人们的工作重点不再是进行秘密的原料配合，而转为建立有效的需要量数据以及正确地确定每一种可 能的饲料原料所能提供的养分。

需要量

随着对各种养分的认识，各国的学术委员会就开始了将营养需要量编纂整理成易于应用和表格的工作。比如，在美国，全国科学研究委员会猪营养学分会就在1944年出版了第一版《猪营养需要量》。自那以来，该出版物已修订了10次，最新的版本出版于1998年。

营养需要量的确定，看上去好象是一件简单的事情，只是要测定一头猪为维持机体基本功能以及进行生长和繁殖而对养分的每天需要量。遗憾的是，事情并不是这样简单。每一个动物都是生活在一定环境条件下的独特个体。我们 现在已经认识到，精确的需要量，只能以个体为基础进行评定。但是，至少从当前的技术水平来看，显然是不可能做到为每一头动物分别设计日粮的。

早期的营养需要量出版物承认这样的事实：营养需要量随动物体重的变化和生理状态的变化（比如妊娠或泌乳）而有很大不同。此外，到本世纪七十年代后期，大多数营养学家都认识到，仅仅根据体重确定的总括性的营养需要量 并不能准确地反映猪在多种不同状态中的需要。遗憾的是，当时并没有明确的基础可据以选择能针对每一种具体环境吉行实验性验证的方法。饲料业的营养师们仍然愈来愈多地根据对特定生产参数的经验来调整日粮中的营养需要量标准。

显然，问题是要找到一种方法能对可显著影响日粮和动物性能的养分进行环境针对性的需要量评估。这样，注意力就首先放在了氨基酸和能量之上。1979年英国农业研究委员会的出版物提出了根据理想蛋白质概念估测为获取最大瘦肉生长所需氨基酸量的数学基础（详见以后的专门章节）。但由于二个原因以至这一方法在当时没有能被立即采用：（1）当时没有测定瘦肉增长量的实用方法；（2）当时并不普遍具有所需要的计算能力。

这二个问题得到了研究。到八十年代中期，开始出现了有关利用生长模型预测氨基酸和能量需要的科学论文。自那时以来，已开发出了若干种估测营养需要量的有效模型，现在这些模型在猪营养需要量出版物中具有核心地位。结果，对于“体重50千克的猪对赖氨酸的需要量是多少”这样的问题，答案就成了“这取决于…”。没有绝对的需要量，需要取决于对输入的有关猪本身的及其所处生活环境的数据进行计算的结果。

需要量的预测模型

模型是现实的表现。采用模型，可使概念形象化，可用以进行教学或娱乐。大多数人都看见过或使用过按比例制作的建筑物、桥梁和汽车等实物模型。事实上，玩具汽车只不过去是实物汽车的模型，是供儿童们用来摹仿现实生活 情景的，数学模型则提供了一种根据已知可影响最终结果的各输入项之间已确定的关系来对结果进行预测的手段。随着大型高速计算机的出现，数学模型的应用已经越来越广泛。数学模型的应用范围极广，从气象预报到电子游戏，以至猪营养需要量的预测，都可应用。

模型可分为演绎性和经验性的二大类。演绎性模型是由绝对而不变的数学关系建立的，经验性模型则根据的是经实验进行定量了的关系。至今为止，所有的养分需要量预测模型主要都是经验性的，它们根据的是现有的最佳实验数据。因此，（1）在有了新的数据之后要对这些模型进行修正，（2）用这些模型获得的预测值未必是绝对正确的。

NRC模型的简介

NRC（1998） 《猪营养需要量》中对其模型所依据的关系作了充分描述。尽管对所有养分的需要量进行预测，但重点明显地是对能量和必需氨基酸需要量的预测。所有的养分都是重要的，但动物对能量和氨基酸的需要量比对维生素和矿物质的需要量大得多。所以，如果能量和氨基酸的供应量不正确，就极有可能危害生产率和经济效益。

现已开发出了极易应用的软件，可用以充分执行所需要的计算。这一软件是伴随最新版NRC（1998）《猪营养需要量》发行的。将此软件安装于台式或便携式计算机中，就可方便而迅速地用以计算所有养分的需要量。

NRC（1998） 《猪营养需要量》提供了三个为同的模型：一个是估测妊娠母猪营养需要量的，另一个是估测泌乳母猪营养需要量的，第三个则是估测生长——肥育猪的营养需要量的。每一个模型都需要关于猪本身及其所处环境的简单数据。显然，能够影响营养需要量的因素很多，但这些模型的设计使其仅仅需要利用能在商品猪场中易于进行 有效测定的一些数据。

生长-肥育猪的模型

让我们先来讨论一下生长-肥育猪的模型。图1显示的是简化的概念性NRC生长模型示意。需要输入的数据包括体重、能量摄入量、每猪占地面积、环境温度、猪的性别和表示为机体蛋白质每天总增长克数的瘦肉生长率估测值。按图2所示的曲线，该NRC模型假设，一头典型的猪在生长期内平均每天生长350克左右的瘦肉。请注意，生长期开始时瘦肉生长得较慢，然后逐渐加快，到达顶点后，随着猪接近屠宰体重，瘦肉生长速度又逐渐降低。由此可见，在生长期的开始阶段和最后阶段，猪的氨基酸需要量较小，而中点附近的氨基酸需要量最大。当应用NRC模型进行实际运算时，可以应用该模型提供的“典型”猪的生长曲线，也可应用为特定猪群所绘曲线的数据。

可以合乎逻辑地认为，机体组织的氨基酸需要量决定于以下二项的总和：（1）瘦肉组织的每天净增长量；（2） 机体对氨基酸的维持需要量。这样，一个真正的演绎性模型就可将每天的瘦肉组织生长量分为几乎无限的一个个合成和分解反应。以当前营养学的发展程度，我们还无法达到那样的精确度。因此，我们使用的是一般的生长曲线，本书将在另一处介绍在现场条件下绘制生长曲线的方法。显然，如果采用现场测出的生长曲线而不是 采用模型提供的一般生长曲线，就可提高预测的精确度。

性别（小公猪，小母猪或阉公猪），可影响每天的瘦肉生长量和采食量。因此，模型提供了按性别对瘦肉增长量估值进行矫正的方法，不同性别猪的需要量则正在计算之中。很少有人饲喂未经阉割的公猪。但是，小型猪场中常将 阉公猪和小母猪同圈饲养，而需要量的计算若以小母猪为基础，则配合出的日粮，其养分含量对于阉公猪来说当然就会过量，因为小母猪是采食量最小而瘦肉生长量最高的性别。

为矫正瘦肉增长量估值，有二个环境因子也必须列入输入数据之中，即环境温度和每猪出地面积。这二个因子即可影响瘦肉生长，也可影响能量的主动摄入量。要就这二个因子进行矫正，则要求尽可能获得有关这二个因子的最准确的数据，但所得的数据往往不如所希望的那么准确。

可通过直接测量而比较容易获得每猪占地面积的数据，但准确的环境温度数据则往往比较难经获取，如19章 中曾讨论的那样，有效环境温度数据才是最富有意义的。有效的环境温度，是指猪感觉到的温度，这一温度受到湿度、热辐射的环境、风速以及接触物表面条件的影响。从这一点上说，目前缺乏可据以就有效环境温度对瘦肉生长量估值进行矫正的足够数据。因而，模型采用了环境温度中测得。此外，温度的测定，还应进行于一 天中能代表平均温度条件的时候。

完成了瘦肉增长量的估测，就可根据已确立的公式用该模型计算为获取该瘦肉增长量而需要的赖氨酸量。要记住，这里还要加上维持功能所必需的量。赖氨酸需要量表示为对回肠真可消化赖氨酸的需要量。

以可消化赖氨酸来表示赖氨酸需要量，是1998年版NRC《猪营养需要量》的一项重大变化。以前的版本仅仅按氨基酸总量或其化学分析值来表示氨基酸需要量。

氨基酸消化率的问题在第一线章中进行讨论。在这里，用模型计算而得的赖氨酸需要量，是必须提供给机体细胞以供其进行蛋白质合成所需的赖氨酸量。被猪吃下的赖氨酸当然并非都能从日粮蛋白质中释放出来并被吸收和转运到 体内合成地点的赖氨酸量。一旦确定了赖氨酸的需要量，就可根据第4间中所述的理想蛋白质模式算出对其余氨基酸的需要量，并且也将其表示为回肠真可消化氨基酸值。

对大多数饲料来说谎，现在还示能确定其所能提供的回肠真可消化所这基酸的可靠数值，所以目前的氨基酸需要量不是表示为回肠表观可消化氨基酸值，精确度会降低；从表观可消化氨基酸值转换为总氨基酸值，精确度又会进一 步降低。可以预料，各研究室会在今后数年内加强研究大多数主要饲料原料中有效的回肠真可消化氨基酸的含量值。

母猪模型

如同生长——肥育猪那样，妊娠母猪和泌乳母猪的模型也只应用了已知可显著影响营养量的少量因子子。表1显示了妊娠母猪和泌乳母猪模型需要输入的数据。同生长——肥育猪一样，模型输出的数值，表示为“真”值、“表观”值和“总”值。对其它养分（包括维生素和矿物质）也在经计算后列举在输出数据之中。

表1 妊娠母
猪和泌乳母猪模型需要输入的数据

妊娠母猪	泌乳母猪
日粮中的消化能/代谢能含量	日粮中的消化能/代谢能含量
每天的消化能/代谢能摄入量	每天的消化能/代谢能摄入量
母猪配种时的体重	母猪分娩后的体重
预期窝产仔数	母猪泌乳期体重的预期变化
温度	仔猪的预期日增重
预期的妊娠期体增重	窝内仔猪数
	产房温度
	泌乳期天数

维生素和矿物质

现在已有了现代猪种对大多数维生素和矿物质的最新需要量数据。然而，已经进行过的那些实验往往表明了对维生素和矿物质的需要量在过去30年间并没有很大变化。不过，模型仍然根据现有的最佳数据提供了维生素和矿物质的需要量数值。特别重要的是，模型能够根据对实际采食量的预测值调整日粮中主要养分的推荐含量值。

模型估测值是否有效

看来，许多人往往都认为计算机模型算出来的东西都是绝对正确的。显然，模型是由通过实验确立的关系建立起来的。生物学实验很少产生精确的数据，因而模型所依据的数据都是有一定程度的变异的，从而需要建立该模型的人对其进行解释。人们常被错误地告知，可以指望NRC模型，或者任何其它模型，能够精确的预测出准确的营养需要量数值。

担任开发NRC模型委员会采用了现有的最佳资料，并且在其公开出版的1998年版《猪营养需要量》中论证了作为所作计算的基础的假设和计算公式。自新版《猪营养需要量》在1998年出版以来，有资格的猪营养学家已经仔细地检查了这些假设，认为这些假设是很好的。美国伊利诺斯大学的营养研究小组将生长猪的和泌乳母猪的氨基酸模型估测值同过去5年内通过繁琐的实验所获的测定值进行了对比。至今为止，模型估测值都相当符合实验值。只有时间和经验才能真正对模型进行验证。

本书附录Ⅰ提供了“典型”猪的营养需要量估测值。对这些数值可以放心使用。然而，我们应该认识到，采用计算模型可以提高结果的精确度。

饲料原料的营养成分数据

大多数全国性的营养需要量出版物都有关于饲料营养成分的表格。是否能根据这些表格可靠地进行日粮配合，一直是受到营养师严重关切的问题。同一种谷物不同样品之间的遗传差异可造成其养分含量的很大变异。栽培条件也对营养成分有很大影响。例如，栽培于湿度较低条件下的玉米，其蛋白质/氨基酸含量高于同一品种但栽培于湿度较高条件下的玉米。土壤有能力，尤其是氮肥的施用量，可对种子的成分产生重大影响。加工条件很难做到标准化，从而这也会导致较大的差异。

References

NRC. 1998. Nutrient Requirements of Swine. 10th Ed. National Research Council. Washington,DC.