1、 1 乳仔猪营养特点与饲料配制技术 张 民 (中国农业科学院饲料研究所,北京, 100081) 摘要: 高品质乳仔猪料是仔猪早期断奶成功的重要保障,乳仔猪料配制技术是当前我国动物营养与饲料科学领域的研究热点。目前,国内关于乳仔猪料的研究报道不多,市场上的乳仔猪料产品质量参差不齐,应用效果不稳定。本文在简要介绍乳仔猪早期断奶应激反应的基础上,重点对乳仔猪营养需要和乳仔猪料配制技术最新研究进展进行综述,为我国乳仔猪料的研究与生产实践提供参考。 关键词: 乳仔猪;营养需要;饲料;配制技术 乳仔猪早期断奶能有效减少和阻 断一些由母猪向仔猪水平传播的疾病,提高母猪繁殖率和栏舍利用率,提高乳仔猪后期的生产
2、性能和胴体品质。但仔猪断奶后受营养、心理、环境等应激因素的影响,常出现腹泻、采食量低、生长受阻、免疫力降低、死亡率高等仔猪早期断奶综合征。高品质乳仔猪料是乳仔猪早期断奶成功的重要保障。目前,国内关于乳仔猪料的研究资料不多,市场上的产品质量参差不齐,应用效果不稳定。本文在简要介绍乳仔猪早期断奶应激的基础上,重点对乳仔猪营养需要和乳仔猪料配制技术最新研究进展进行综述。 1 乳仔猪早期断奶应激反应 1.1 体内代谢与内分泌 断奶后第 1天仔猪因厌食而处于饥饿或半饥饿状态,血糖大幅降2 低,引起甲状腺素( T4)水平升高,促使仔猪动用肝糖原和体脂肪,使血清总脂含量第 1天升高、血糖含量第 2天升高;但
3、由于仔猪体内营养储备有限,此后血糖和血脂水平降低,肝脏重降低,血清总蛋白含量则一直维持低水平。尽管断奶第 4天后饲料摄入大幅度增加,但由于消化不良,引起仔猪腹泻,胃内容物又减少,血糖、血脂仍然维持较低水平。 1.2 免疫 由于常规饲料中免疫物质或免疫刺激物含量比母乳少, 因此断奶后 T淋巴细胞亚群(尤其 CD4 +/CD8 +比值)为指标的细胞免疫机能下降、 球蛋白及球蛋白占总蛋白比值也下降。可见,早期断奶应激导致仔猪免疫功能下降,至断奶后第 6 7天仔猪免疫功能大致恢复至哺乳仔猪水平。 1.3 体内电解质平衡和胃肠道内容物 pH值 母乳停止供给和仔猪前期饲料采食不足(处于饥饿或半饥饿状态),
4、导致体内电解质平衡值降低和胃肠道内容物 pH 值升高,后期(第 4天后)尽管饲料采食增加,但由于饲料酸结合力高,仔猪自身胃酸分泌能力低,使胃肠道内容物 pH值进一步升高,体内电解质平衡值持续低下。 1.4 消化酶活性 由于胃肠道内容物 pH值升高,断奶仔猪蛋白酶和脂肪酶活性降低,此后饲 料(酸结合力高)摄入使胃肠 pH值进一步升高,使脂肪酶和淀粉酶活性进一步降低。这导致断奶仔猪对饲料消化率降低。 3 1.5 肠道微生物区系 上述 4个方面的条件变化,进一步使断奶仔猪肠道中的微生物区系失去平衡,大肠杆菌 数量增加,乳酸杆菌数量减少,大肠杆菌 /乳酸杆菌比例增加,引起腹泻。 1.6 消化道形态结构
5、方面 上述各项指标,尤其是免疫指标、体内电解质平衡、胃肠道内容物 pH值和肠道微生物区系的变化,进一步导致断奶仔猪小肠粘膜绒毛变短,隐窝加深(这种变化在饲料摄入量增加时加剧),消化吸收功能降低。 2 乳仔猪营养需要 2.1 能量需要 哺乳期和断奶期仔猪饲养的目标是获得最大的生长速度。断奶体重较大的仔猪具有 3 个方面的优势: 1)体脂肪含量高,有利于克服断奶期采食量不足的问题,且此时的高体脂肪沉积对屠宰时的最终胴体脂肪含量影响很小; 2)消化道发育更完善,有利于顺利过渡到断奶饲粮; 3)有研究表明,哺乳期和断奶期生长较快的仔猪在生长肥育期的生长速度亦较快,因而屠宰体重更大。哺乳仔猪蛋白质沉积与
6、能量摄入量成正相关,因而亦需要为哺乳仔猪提供最大的能量摄入,以达到最大的蛋白质沉积。仔猪出生后,蛋白质和脂肪沉积迅速增加。在出生至 21 日龄断奶期间,仔猪蛋白质和脂肪含量线性增加,平均增速分别为 34 38 g/d 和 30 35 g/d。哺乳至断奶过渡期间,由于采食量低,蛋白质增长暂时放缓,而脂肪增长通常为负值。在这一时4 期,蛋白质沉积增长速度既与采食量有关,又与饲粮蛋白质含量有关。体脂肪动员速度与采食量、饲粮蛋白质水平和环境温度有关。 2.1.1 维持能量需要 哺乳仔猪的维持代谢能需要为 470kJ/kg BW0.75 d( Jentsch等, 1992)。仔猪断奶( 4 周龄)后第
7、1 周的维持代谢能需要为 453 kJ/kg BW0.75 d,第 2 周为 423 kJ/kg BW0.75 d( Gentry 等,1997)。仔猪的维持代谢能需要还与环境温度有关。当环境温度分别为 18、 23和 28时,两周龄仔猪的维持代谢能需要分别为 739、615 和 550 kJ/kg BW0.75 d ( Close 和 Stanier, 1984)。环境温度分别为 32 26 、 28 22 和 22 18 时, 4 9 周龄仔猪维持代谢所消耗能量分别为 443、 510和 652 kJ/kg BW0.75 d( Le Dividich 和 Noblet, 1982)。 2.
8、1.2 蛋 白质和脂肪沉积能量需要 母猪初乳代谢能用于仔猪生长的效率为 0.91( LeDividich 等,1994),常乳代谢能用于仔猪生长的效率介于 0.70 0.73 ( Jentsch 等, 1992; Morion 和 Le Dividich, 1999)。在哺乳仔猪中,脂肪沉积主要由吸收的乳脂直接结合脂肪组织( Gerfault 等, 2000),因而母乳代谢能用于沉积脂肪的效率( Kf)理论上为 1.0,且得到试验证实( Morion 和 Le Dividich, 1999)。母乳代谢能用于蛋白质沉积的效率( Kp)为 0.56( Jentsch 等, 1992; Morion
9、 和 Le Dividich,1999)。在断奶仔猪中,摄入代谢能用于生长、蛋白质能量沉积和脂肪能量沉积的效率分别为 0.72、 0.66 和 0.77, 与生长猪的相应值接5 近( ARC, 1981)。 2.1.3 我国有关仔猪能量需要的研究 近 20 年来,国内有关仔猪能量需要的研究报道极少。杨嘉实等( 1986)采用呼吸测热和碳氮平衡法测得了瘦肉型三元杂仔猪在哺乳前、后期的绝食代谢产热量,并确定仔猪在哺乳前、后期的维持代谢能分别为 669.4 和 610.9 kJ/kg BW0.75 d。国内其它有关仔猪能量需要的研究多采用综合法,且研究对象多为我国地方品种仔猪或地方品种与外种杂交仔猪
10、。本课题组(林映才等, 2002 ab)对目前我国普遍饲养的杜大长三元杂交仔猪研究表明, 8 22 kg 以上仔猪采食量与饲粮消化能浓度呈较强负相关( R2=0.79),并且不同饲粮消化能浓度的各组消化能、代谢能摄入量均无显著差异,而 4 8 kg 仔猪以上两指标相关性较弱( R2=0.27)。表明 8 kg 以上仔猪具有依饲粮消化能浓度调节采食量维持较恒定能量摄入量的能力,但 8 kg 以下仔猪这种调节能力较差。因此 ,配制 4 8 kg 仔猪饲粮应适当提高仔猪消化能日摄入量。 2.2 蛋白质和氨基酸需要 2.2.1 蛋白质需要 仔猪出生后快速生长、生理急剧变化,对蛋白质和氨基酸营养需要高。
11、但仔猪消化系统发育不完善,断奶后营养源从母乳转向固体饲料,饲粮中高蛋白质水平往往导致仔猪腹泻和生长抑制(蒋宗勇,1994)。因此,确定仔猪饲粮适宜蛋白质水平尤为重要。过去 20 年来国内外对仔猪蛋白质需要进行了大量研究,其评价指标包括生长性6 能、氮沉积、腹泻情况及消化道形态结构等。对相关研究报道进行综合, 18% 20%的粗蛋白水平可满足 4 20 kg 仔猪的需要,建议 4 10 kg 阶段采用 20%, 10 20 kg 阶段采用 18%。 2.2.2 氨基酸需要 仔猪氨基酸需要仍是最近国内外研究的重点之一。对近 20 年来的相关研究报道进行分析: 1)仔猪赖氨酸需要量, 1990 年至
12、今的结果为:体重小于 10 kg 仔猪(均重 7.70 kg)需要量为 1.47%,大于 10 kg 者(均重 14.20 kg)为 1.18%; 1990 年之前的结果为:体重小于10 kg 仔猪(均重 7.75 kg)需要量为 1.29%,大于 10 kg者(均重 13.92 kg)为 1.15%。可见, 1990 年以来研究得到的体重小于 10 kg 仔猪的赖氨酸需要量高于 1990年之前得出的结果,而两时间段对体重大于 10 kg 仔猪赖氨酸需要量的研究结果较接近。 2)关于仔猪蛋氨酸需要量的研究报道较少,总含硫氨基酸需要量的研究结果差异较大。差异原因可能有如下 3 方面:仔猪所需的总
13、含硫氨基酸可由胱氨酸提供40%50%( Chung, 1992b; Shoveller, 2001),不同试验所用饲粮中蛋氨酸与胱氨酸的比例不同,胱氨酸过量导致得出的总含硫氨基酸需要量偏高,胱氨酸不足则导致得出的蛋氨酸需要量偏 高;饲料中含硫氨基酸测定易产生误差;各试验饲粮中赖氨酸水平存在差异。因此,尚需加强仔猪含硫氨基酸需要量研究。综合近 20 年来的相关研究报道,体重小于 10 kg 仔猪(均重 6.58 kg)总含硫氨基酸需要量为 0.75%,大于 10 kg 者(均重 14.30 kg)为 0.59%,低于 NRC( 1998)相应推荐量。按此结果, 8 20 kg 仔猪常用玉米 -
14、豆粕型基础饲粮7 中的总含硫氨基酸已可满足其需要,无需另外添加蛋氨酸。这与林映才、蒋宗勇等( 1995a)于 8 20 kg 仔猪玉米 - 豆粕型饲粮中添加蛋氨酸,未观 察到对生长性能有添加效应的结果相符。但实际生产的乳猪料中仍普遍添加蛋氨酸,因此这一问题值得进一步探讨。 3)苏氨酸和色氨酸方面, 1994 年至今的研究结果:体重小于 10 kg 仔猪苏氨酸需要量 0.92%(均重 7.54 kg)、色氨酸需要量 0.26%(均重 6.33 kg);大于 10kg 仔猪苏氨酸需要量 0.70%(均重 13.61 kg)、色氨酸需要量0.22%(均重 14.23 kg); 1994 年之前的结果
15、为:体重小于 10 kg 仔猪苏氨酸需要量 0.69%(均重 6.73 kg)、色氨酸需要量 0.21%(均重7.50 kg);大于 10 kg 仔猪苏氨酸需要量 0.61%(均重 13.18 kg)、色氨酸需要量 0.17%(均重 14.30 kg)。 可见,近 10年来对仔猪苏氨酸和色氨酸的研究结果高于以前得到的结果,这可能有 3 个原因:猪的遗传改良,生长潜力提高;饲粮中赖氨酸水平提高,相应的需要量增加;仔猪早期断奶伴随免疫异常、过氧化损伤、炎症、应激等反应,苏氨酸和色氨酸的需求增加( Nathalie, 2003)。已知炎症反应和免疫系统活动中,对包括色氨酸在内的芳香族氨基酸需求增加(
16、 Reads, 1994),苏氨酸对免疫和维持肠道功能至关重要( Li, 1999; Ball, 1999)。 4)关于仔猪异亮氨酸、缬氨酸、精氨酸、组氨酸和酪氨酸需要量的研究报道还相当少。这些氨基酸对于仔猪尤其断奶仔猪蛋白质合成、免疫功能、解毒、抗应激等都有重要作用( Ewtushik, 2000; Nathalie, 2003),有必要加强相关研究。 5)研究表明,断奶引起仔猪小肠粘膜绒毛萎缩的8 原因之一是母乳中谷氨酰胺( Gln)的供给停止( Pluske,1997),而21 日龄以前仔猪肠道消化饲料中结合态 Gln 的酶系尚未发育完善( Madej, 1999)。早期断奶 仔猪饲粮中
17、补充 Gln 可防止空肠绒毛萎缩,提高抗氧化能力、小肠吸收功能和消化酶活性,增强免疫功能,促进肌肉中 RNA 和蛋白质合成,从而提高生产性能和减少腹泻( Wu,1996; Lee, 2002, 2003a, b;刘涛, 1999, 2003;张军民, 2001,2002abc,2003ab)。从已有的研究结果看来, 1%的 Gln 水平可满足早期断奶仔猪的需要。 2.2.3 “理想蛋白质”氨基酸模式 NRC( 1998)将生长猪的氨基酸需要分为维持需要和蛋白质沉积需要,维持和蛋白质沉积的理想氨基酸比例不同。由于仔猪维持需要的氨基酸所占比例与生长猪的不同,不同阶段体组织蛋白质的氨基酸组成不同,仔
18、猪尤其断奶仔猪免疫、抗氧化、抗应激、维持肠道功能等对某些氨基酸的特殊需要,因此,仔猪的理想氨基酸模式不同于生长肥育猪阶段。对近 20 年来的相关研究报道进行分析: 1)以总氨基酸表示,各模式间差异很大,以可消化氨基酸表示,则各模式间相对较为接近。这说明,可消化氨基酸平衡模式更精确反映仔猪的实际需要。 2) NRC( 1998)的仔猪氨基酸平衡模式基本上是参考体蛋白沉积的氨基酸模式,而且仔猪与生长肥育猪的模式相同。对于苏氨酸、含硫氨基酸和异亮氨酸, NRC( 1998)模式与 Chung( 1992)、 Baker( 1995)和 Kim( 1995)模式差异较大,这可能是由于 NRC( 199
19、8)未充分考虑仔猪维持对这 3 种氨基酸的高需求。因为这 3 种氨基酸的维持需要比9 例远高于蛋白质沉积所需的比例。 3) ARC( 1981)给出的色氨酸、苏氨酸、含硫氨基酸比例偏低。( 4) Rhone- Poulenc( 1993)推荐的仔猪氨基酸平衡模式中精氨酸和组氨酸比例需进一步探讨。 2.3 矿物质需要 最近 20 年来,国外关于仔猪矿物质需要的研究报道较少。 NRC( 1998)中除钠和氯之 外的其余矿物元素推荐量与 NRC( 1988)一样。张振斌、蒋宗勇等( 2001)已对我国矿物元素的营养研究进展进行了综述。断奶仔猪对含有乳清粉或血浆粉的饲粮(钠、氯含量高) 添加食盐有积极
20、反应( Mahan, 1996; Kisiel,1998),因此, NRC( 1998)调高了仔猪钠和氯的需要量。饲粮中的钾、钠、氯是相互作用的,应考虑电解质平衡,尤其实用猪饲粮中往往钾含量较高。对近 20 年的相关研究报道进行综合,仔猪适宜电解质平衡值为 200 300 eq/kg。不同研究得出的铜、铁、锌、锰需要量差异较大。分析可能原因 : 1)动物体内微量元素吸收、利用互相影响,不同研究者设计的基础饲粮中其它微量元素水平不同,影响目标元素的需要量研究结果; 2)部分研究的试验动物偏少,仅以生长性能评价得出的需要量不准确; 3)部分试验设计梯度偏少,影响结果的精确性。微量元素不仅影响仔猪的
21、生长,还涉及安全和环保问题。尤其当前仔猪饲料普遍使用高铜、高锌,其微量元素含量普遍高于仔猪营养需要(农英相, 2003),进一步深入研究仔猪对铜、铁、锌、锰的需要及其比例仍很重要。高剂量铜( 250 mg/kg)促进仔猪的作用已被大量研究证实,蒋宗勇( 1988)、程 忠刚和林映才( 2001)已对此综述。然而,饲喂含 260 mg/kg 铜饲10 粮 30 天比 10 mg/kg使肝铜含量增加 8 倍(胡国良, 2000)。饲喂含210 mg/kg铜饲粮 30 d 比 10 mg/kg 使肝铜含量增加 5 倍,肾铜含量增加 2 倍(李杰, 1996)。添加 200 mg/kg 铜饲粮较 12
22、 mg/kg 使粪铜含量提高 8.5 倍( 1 396 mg/kg 对 165 mg/kg)(余德谦,林映才等, 2003)。因此,高铜带来的残留和污染问题应引起重视。 Coffey( 1994)进行的 8个试验 1 301 头断 奶仔猪的研究,结果表明, 100 mg/kg赖氨酸螯合铜的促生长效果优于高剂量硫酸铜。 Ward( 1997)总结系列研究也得到相同结论。国内的研究结果与此相似(周桂莲,1996, 2002;余德谦, 2003)。可见,使用有机铜,可降低铜的用量,达到高剂量硫酸铜的效果,从而降低组织残留和对环境的压力。自Poulsen ( 1989) 发现饲粮添加 2 500 mg
23、/kg 锌( ZnO)可降低断奶仔猪腹泻率以来,国内外针对高锌的应用效果和作用机理开展了大量研究。计峰( 2003)统计了 33 次高氧化锌的试验结果,其中 80%对 断奶仔猪有促生长作用。美国 12 所大学合作试验( 12 个州试验共 1 356 头仔猪),结果表明, 3 000 mg/kg 锌( ZnO) 22 日龄断奶仔猪 4 周内日增重可提高 12.5%、饲料利用率 4.3%,其效果优于使用 250 mg/kg 铜( Hill,2000)。 Carlson 和 Hill( 1999)试验结果表明,对于 14 日龄和 25 日龄断奶仔猪,断奶后两周连用 3 000 mg/kg 锌,可分别提高日增重 8%和 16%、提高饲料利用率 5%和 6%。 Takach( 2000)对 1 400 头母猪所产仔猪的生产统计表 明,饲喂含 3 000 mg/kg 锌( ZnO)饲粮比另两种锌含量饲粮( 100 mg/kg 和 612 mg/kg 锌),可提高仔猪日增重( 436 g/d 对 394 g/d)、降低死亡率( 0.96%对 8.0%)。赵昕