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蛋雞的氨基酸需要
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隨著近年來畜牧業的發展,蛋白質資源開始日漸緊缺,如餅粕類蛋白原料價格不斷攀升。大力開發新型蛋白質飼料資源是緩解該現狀的一個重要措施 ;氨基酸單體及蛋雞可利用氨基酸評價體系的應用,提高了蛋雞對飼料中蛋白質的有效利用,也是這一問題的又一個有效解決途徑。蛋雞氨基酸需要量正是國內外近 10 年研究的熱點之一。
根據氨基酸在雞體內的代謝過程、雞對飼料氨基酸的需要可分為必需氨基酸與非必需氨基酸。蛋雞有 10 種必需氨基酸,即賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、蘇氨酸、組氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、纈氨酸。
1? 影響氨基酸需要量的因素影響蛋雞氨基酸需要量的因素很多,包括環境因素、遺傳因素、生產性能和營養因素等方面。
1.1? 環境因素吳慶鵡等 [1](1993) 研究了環境溫度對蛋雞營養需要的影響。結果表明,提高環境溫度,蛋雞的代謝能和蛋白質的需要量及采食量呈下降趨勢。在環境溫度不超過 25℃時,蛋白質的需要量與溫度呈負相關性 ;而環境溫度在 25℃以上時,雞的采食量隨環境溫度升高而減少。此時,要保持蛋雞高產,提高日糧碳水化合物水平并沒有效果,而提高日糧蛋白水平卻效果很好。環境溫度超過 30℃后,應使每只雞每日代謝能食入量在 240~260kcal、蛋白質食入量在18g 以上。實際生產中也許不會通過提高日糧蛋白水平來滿足高溫時的蛋白需要,因為這會導致熱增耗,引起潛在的熱應激,因此,此時應確保關鍵氨基酸的攝入量能滿足機體需要。
除了環境溫度,環境空氣質量、免疫、疾病等不良因素剌激也會增加機體用于維持所需的氨基酸需要量。
1.2? 遺傳因素遺傳因素包括品種、性別、體型等,近年來蛋雞的選育工作主要向個體小、產蛋量大的趨勢發展,不同品種蛋雞由于體格大小、生長速度、產蛋性能以及消化生理不同,對氨基酸需要量也不同。大體型品種比小體型品種耗料多,用于維持需要的氨基酸也更多。
不同性別的雞,氨基酸的需要量也不同。Han 和 Baker[2](1993) 報道,達到最大生產性能時,公雞賴氨酸需要量比母雞高。
1.3? 生產性能生產性能主要表現在不同的生產階段其產蛋量不同,從而對氨基酸的需要量也不同。剛開產的蛋雞 (18~19周齡 ),產蛋率、體重、蛋重都在增加,這是蛋雞生產周期中最關鍵的時期,需供給充足的蛋白質、氨基酸以保證達到最佳的產蛋性能和正常的生長直至生理成熟。高峰期蛋雞的氨基酸需要主要考慮生產 ( 產蛋 )、維持和生長( 體組織及羽毛 ) 幾個方面的需要,計成 [3](1999) 研究提出,當日糧蛋白水平提高,蛋氨酸的需要量增加,但產蛋率沒有顯著提高。雖然蛋白和氨基酸水平都不缺乏時對產蛋率影響很小,但蛋白和氨基酸 ( 尤其是蛋氨酸 ) 卻是影響蛋大小的主要因素。Waldroup等 [4](1995) 研究表明,日糧蛋氨酸水平與蛋重呈線性正相關。Calderon 和Jensen[5](1990) 研究報道,蛋重與蛋氨酸水平呈曲線相關。可見,理想的蛋重與氨基酸(尤其是蛋氨酸水平)密切相關。
1.4? 營養因素
1.4.1 能量、蛋白質水平 為能而食是蛋雞自身調節采食量的特點,日糧能量濃度與蛋雞的采食量呈現負相關性,因此可根據日糧能量濃度來調整日糧蛋白質和氨基酸濃度。一般用“蛋白能量比”和“氨基酸能量比”表示。
有研究證明,日糧能量濃度與產蛋雞脂肪肝綜合征發生率有關。
1.4.2 氨基酸的平衡 日糧中氨基酸的平衡存在木桶效應和互作效應,蛋雞的第一限制性氨基酸是蛋氨酸。日糧中胱氨酸不足會增加蛋氨酸的需要,酪氨酸不足會增加苯丙氨酸的需要量,因而飼料中如果含有充足的胱氨酸和酪氨酸,則可降低蛋氨酸和苯丙氨酸的需要量。謝明等 [6](2003) 研究發現,在蛋氨酸缺乏條件下,蛋氨酸與胱氨酸存在顯著交互作用,而在蛋氨酸充足條件下,蛋氨酸與胱氨酸之間不存在顯著交互作用。氨基酸的拮抗是影響氨基酸需要的重要因素之一。在蛋雞的消化、代謝過程中,一些結構相似的氨基酸相互競爭或排斥。如過多的賴氨酸顯著降低精氨酸的效能,增加精氨酸的需要量 ;亮氨酸含量過高會增加異亮氨酸和纈氨酸的需要量。
氨基酸之間的拮抗作用還發生在 :蘇氨酸和色氨酸、異亮氨酸和纈氨酸、異亮氨酸和苯丙氨酸、苯丙氨酸和蘇氨酸、絲氨酸和蘇氨酸、蛋氨酸和甘氨酸之間。日糧中某些氨基酸的不足或過量都會導致氨基酸失衡,從而影響生產性能,造成氨基酸浪費。
Coon[7](2010) 綜合了 1990~2009年期間 19 個蛋氨酸在蛋雞上的研究報告,共 97 個研究數據,擬合出蛋雞可消化蛋氨酸的采食量與日產蛋量之間存在如下指數相關模型。得出蛋雞最佳可消化蛋氨酸采食量為 35.15mg/MJ ME/d。
1.4.3 其他營養因素 日糧維生素 B、膽堿不足會妨礙蛋氨酸的利用,從而增加蛋雞對蛋氨酸的需要量。大量研究證實,日糧中添加甜菜堿、L- 肉堿可節約蛋氨酸的需要量。尼克酸、吡哆醇不足,蛋雞可用色氨酸合成尼克酸或吡哆醇,因而增加色氨酸的需要量。而日糧氨基酸的可利用率也是影響氨基酸需要量的重要因素,近幾年,人們已經能夠將原料中不易被動物消化利用的蛋白類物質通過微生物發酵等技術降解為小肽和氨基酸,從而提高動物的消化利用率。

2? 理想氨基酸模式
2.1? 理想氨基酸模式的概念氨基酸需要量的評定方法可分為兩類 :析因法和劑量反應法 ( 蔡輝益,2007)[8]。但如前所述,氨基酸的需要受環境、遺傳、生產性能和營養等多方面因素的影響,在諸多因素的綜合作用下,實際很難用劑量反應法來逐個確定每種必需氨基酸的需要量,所以有人提出用理想氨基酸組成或比率表示產蛋母雞的氨基酸需要。一旦確定了理想氨基酸組成,就可以通過試驗來確定特定條件下的單個氨基酸 ( 如賴氨酸 ) 的需要量,還可以根據這種理想比率來測算所有其他氨基酸的需要量。
理想氨基酸模式是指飼糧中各種氨基酸達到最佳平衡,這種平衡不能通過增減或替換任何氨基酸而得到改善。通常選擇賴氨酸作為理想氨基酸模型的特定參考氨基酸,然后測定所有其他必需氨基酸的需要量,將這些需要量表示為相對于賴氨酸的比率。
大量研究都已證實,無論對于快速生長的雞還是慢速生長的雞,也無論高能日糧還是低能日糧來說,每一種必需氨基酸的需要量,當其表示為相對于賴氨酸的比率時,其值看來都是恒定不變的。氨基酸在日糧中的絕對含量或相對含量可以改變,但其他必需氨基酸相對于賴氨酸的比率是不會改變的。表 2 列出了最近 10 年間國內外蛋雞理想氨基酸模式的研究報告。
2.2? 理想氨基酸模式的應用
2.2.1 有效的評定蛋白質的營養價值 正是由于蛋白質在日糧中的重要地位和蛋白原料價格的逐年攀升,國內外對其營養價值的評定作了大量的研究,利用各種化學方法、微生物方法甚至離體法、去盲腸法等,無法充分考慮各種氨基酸之間的互作,更不能對各種氨基酸在動物體內吸收利用情況作出明確說明。理想氨基酸模式不僅綜合考慮了各種氨基酸的互作平衡,還可評定飼料蛋白質中的可利用氨基酸。
2.2.2 根據需求配置氨基酸平衡的低蛋白日糧 根據理想氨基酸模式的概念,按照理想氨基酸的比例可以準確地計算出各種必需氨基酸的需求量,尹清強等 [15](1996) 采用析因法對羅曼蛋雞必需氨基酸需要量進行測定,建立的氨基酸模型,可在不同的生產條件下準確預測產蛋雞的氨基酸需要量。大量研究表明,應用氨基酸模型,同時添加某些短缺的人工合成氨基酸,可把蛋白質水平下調 2%~2.5%,不會影響動物的生產性能。Meluzzi 等 [16](2001) 對海蘭褐蛋雞的研究認為,當日糧中必需氨基酸滿足動物需要時,低蛋白日糧可以達到理想的效果。
2.2.3 有利于非常規蛋白質原料的開發非常規蛋白原料的應用是緩解蛋白飼料短缺的一個有效途徑,但類似于菜籽粕、棉籽粕、肉骨粉、羽毛粉等由于其氨基酸組成不均衡、消化率低,使其應用受到限制。表 3 列出了我國常見蛋白原料蛋白含量及其氨基酸組成。可見當以豆粕為蛋白源時,考慮可消化氨基酸的意義不大,而雜粕、副產物用量較大時,以可消化氨基酸為基礎,按理想氨基酸模式配制日糧。
通過蛋白質飼料品種調配和添加一些合成氨基酸,使各種氨基酸趨于平衡,不僅達到替代豆粕、魚粉等優質昂貴蛋白的目的,還可控制配方成本。
2.2.4 有效地提高氨基酸利用率,減少排放 利用理想蛋白模式,蛋雞采食平衡氨基酸日糧,可以提高氨基酸的有效利用率,減少排泄物中的氮含量,改善禽舍環境。Latshaw(2011)[17] 研究發現,當必需氨基酸相同時,蛋白質攝入量每增加 1g,蛋雞排出的糞氮就增加 0.425%。而過多的氮以尿酸或尿素的形式排出,增加合成這些物質所需的 ATP,所以平衡氨基酸對緩解籠養蛋雞抗應激也有重要意義。
2.3? 理想氨基酸模式應用存在的問題理想蛋白模式的提出和研究已經進行了幾十年,但應用到實際生產中還存在一些問題。首先,動物體內存在自身蛋白質周轉,大量研究證實,動物體內已降解的蛋白質并非完全排出體外,而是大部分被機體重新利用合成體蛋白。而這部分蛋白如何與飼糧中的氨基酸平衡還無法確定。其次,飼料中蛋白質結合態氨基酸與合成氨基酸間存在差異,理想蛋白質是采用基礎日糧中添加合成氨基酸的方法,而結合態氨基酸與合成氨基酸的吸收速度和利用率存在差異,可消化氨基酸的提出與研究使這個問題得到有效解決。再次,目前部分合成氨基酸的價格還比較昂貴,理想氨基酸模式要完全應用到實際生產中還有一定的難度。

3? 可消化氨基酸的研究隨著理想蛋白質營養理論的深入研究,可消化氨基酸為基礎的日糧配制技術在實際生產中的應用推廣。應用可消化氨基酸平衡日糧有助于提高飼料蛋白質利用率,縮短了從飼料到產品的中間過程,降低氮排放。劉國華等 [18](2006) 研究了以可消化賴氨酸(Lys)、蛋氨酸 (Met)、蘇氨酸 (Thr) 和色氨酸 (Trp) 為基礎配制的 5 種日糧 ( 玉米 - 豆粕型對照、玉米 - 豆粕型低蛋白、玉米 - 棉粕型、玉米 - 菜籽粕型和玉米 - 棉菜粕型 ) 對蛋雞糞便理化特性的影響。結果表明,在可消化氨基酸平衡基礎上,蛋雞飼料粗蛋白下調 2%,糞中水分含量、含氮量和揮發性鹽基氮含量均顯著降低。
張奇峰等 [19](2000) 研究證明,用菜籽粕和棉籽粕替代對照日糧中的魚粉和部分豆粕后,對采食量、產蛋率、飼料轉化率、破蛋率等指標均無影響,蛋形指教、蛋殼強度、蛋殼厚度、哈夫單位均無顯著差異,并可降低死淘率。
氨基酸消化率評定技術的復雜性和方法的不統一,以及理論和技術的局限性,導致飼料可消化氨基酸含量的測定值差異較大,制約了可消化氨基酸體系的應用 ( 王康寧等,2007)[20]。
為了使用可消化氨基酸體系配制日糧的準確性和通用性,評定原料中可消化氨基酸含量時,首先應規范氨基酸及其消化率測定的技術和方法,建立統一標準 ;其次應對不同品種 ( 甚至基因型 )、不同生理階段蛋雞的氨基酸利用率分別進行評定,使測定值對實際生產更具有指導意義。

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