不同類型的大麥和蛋白含量對生長豬的氮、磷排泄量的影響

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　　不同類型的大麥和蛋白含量對生長豬的氮、磷排泄量的影響

　　J.K.Htoo(著)，付建福[1] (譯)，饒輝2(校)

　　來自于Journal of Animal science

　　摘要：本試驗評價了含有普通大麥(NB)或低植酸大麥(LPB)的日糧(含有18%和15%蛋白質)，對生長豬的氮和磷的排泄量影響。NB含有0.31%的總磷和0.19%的植酸磷;LPB含有0.32% 的總磷和0.01%的植酸磷。日糧營養配方參照NRC(1998)的回腸氨基酸表觀消化的需要，補充了Lys、Met、Thr和Try;含有NB的日糧，補充無機磷。試驗選擇8頭平均體重為20.9Kg的公豬，分別飼喂4種日糧。水以2.5：1加入料中，每天飼喂2次，每次飼喂量一樣。結果表明：日糧中LPB代替NB，極顯著的降低磷的排泄量;含有18%和15%蛋白日糧，分別降低了38% 和43%磷的排泄量(P<0.001)。日糧CP含量從18%降到15%，極顯著降低了N的排泄，含有NB和LBP日糧分別降低了29%和32%氮的排泄量(P<0.001)。隨著日糧蛋白含量降低，極顯著的降低了總氮的保留量(P<0.001)。生長豬飼喂LPB型日糧的糞中的N：P比值比飼喂NB型日糧的高(P<0.001)。總之，降低生長豬磷和氮的排泄量，可以通過LPB代替NB和也可以通過降低日糧中的CP含量。
　　關鍵詞：低植酸大麥、氮、磷、豬
　　1 前言
　　在加拿大西部大麥是常見的生長和肥育豬的日糧成分。世界谷物類糧食中，大麥排在第4，僅次于小麥、大米和玉米(FAO，2002)。在加拿大大麥的產量排在小麥后面，位于第二。植物性飼料中2/3的磷以植酸的形式存在，包括大麥在內(Ravindran等，1995)。對非反芻動物，比如豬和家禽，植酸磷的利用率低，因為它們缺乏內源性的植酸酶(Nelson，1967)。日糧通常添加無機磷(iP)，來滿足動物對P的需要。而大部分植酸磷被排出動物體外，導致環境污染。磷在動物糞便中，越來越引起各國的關注(Kornegay，2001)。降低P的排泄量的方法，除使用植酸酶之外，可以在豬日糧中使用低植酸的農作物。近年來，低植酸農作物進一步發展，包括低植酸大麥(LPB)，它的表型和普通的大麥一樣，唯一的不同是植酸的含量。
　　植酸可以與蛋白質形成復合物，從而降低日糧蛋白消化率(Selle等，2000)。糞中的氮也是環境的污染物。特別是在集約化養豬的地方(Otto等，2003)。日糧蛋白含量降低3-4%，并補充適當的AA，試驗結果表明， N的排泄量下降了24-40%(Sutton等，1999;Shriver等，2003)。
　　本試驗旨在確定生長豬飼喂LPB型日糧和飼喂NB型日糧，對總的表觀消化道消化率(ATTD)，磷和氮的保留量、排泄量的影響。并且，確定在LPB和NB型日糧中分別降低3%的蛋白含量是否進一步降低N的排泄量。
　　2 材料與方法
　　2.1 動物和日糧
　　試驗選擇9頭(大×長)平均體重為20.9Kg的雜交公豬，自由采食含有18%CP的日糧和自由飲水，室內溫度控制在22±1℃，預飼7d。
　　根據動物的采食量情況，從9頭公豬中選擇8頭，分別飼喂4種日糧。試驗設計采用4×4拉丁法設計。公豬每天飼喂兩次，分別在8：00和15：00。 根據豬的平均體重，ME為維持需要的2.5倍(106kcal/Kg 的BW0.75)。4種日糧分別為NB型日糧(NB-18%CP)，NB-15%CP、LPB-18%CP和LPB-15%CP。日糧中總P含量是相同的，LPB的植酸磷含量比NB的低(0.01：0.18%)，因此LPB含有比較高的有效P(見表1)。
　　根據動物的需要，日糧補充一定量的AA，為了獲得相同的Lys(0.83%)，Met(0.53%)、Thr(0.47%)和Try(0.18%)的回腸表觀消化率。以NB為基礎日糧的補充iP直到達到NRC(1998)推薦的生長豬體重為20-50Kg時的標準，有效P為0.23%。磷酸鈣作為iP的來源。在日糧中添加0.3%的三氧化二鉻作為一種標記成分。水與日糧2.5：1混合飼喂。
　　表1：試驗日糧組成

成分，%	普通大麥的日糧		低植酸大麥的日糧
	18%CP	15%CP	18%CP	15%CP
普通大麥	70.20	78.44
低植酸大麥			73.08	81.47
豆粕，48%CP	25.30	15.43	22.45	12.35
L-Lys-HCl		0.31	0.08	0.39
DL-Met		0.04	0.02	0.05
L-Thr	0.04	0.14	0.05	0.16
L-Try		0.04	0.01	0.06
菜子油	2.10	3.13	2.16	3.30
石灰石	1.10	1.15	1.35	1.42
磷酸鈣	0.46	0.52
食鹽	0.25	0.25	0.25	0.25
礦物質預混料	0.10	0.10	0.10	0.10
維生素預混料	0.05	0.05	0.05	0.05
氯化膽堿	0.30	0.30	0.30	0.30

　　2.2 樣品的收集與化學分析
　　日糧混合后，取一定量的日糧，作為分析日糧成分。每個試驗開始的第8d收集糞便,以8:00和16:00之間收集糞便并馬上放在-28℃的冰箱里冰凍。日糧、尿、踐踏對糞便污染，將丟棄。尿的總收集，通過在相同的時間，和糞同時收集。尿收集在容器里，并貯藏在-4℃下.在收集前，每個容器中加入5ml的10%甲酸溶液。
　　在化學分析前(見表2)，分別混合所有的糞和尿。糞在55℃烘箱里干燥到恒重。尿樣過濾，通過#2濾紙和在分析前烘干。
　　表2：試驗日糧的化學組成

項目	NB日糧		LPB日糧
	18%CP	15%CP	18%CP	15%CP
DM，%	91.4	90.3	91.4	91.0
CP，%	18.3	15.2	18.6	15.1
總P，%	0.47	0.45	0.38	0.35
植酸磷，%	0.25	0.22	0.12	0.08
有效磷，%	0.23	0.23	0.26	0.27
必需氨基酸，總的含量，%
Arg	1.20	0.92	1.21	0.90
His	0.46	0.36	0.47	0.36
Iso	0.74	0.58	0.76	0.58
Leu	1.31	1.05	1.35	1.05
Lys	0.96	0.98	1.02	1.01
Met	0.27	0.26	0.29	0.27
Phe	0.91	0.74	0.96	0.76
Thr	0.73	0.69	0.74	0.69
Val	0.86	0.71	0.90	0.71

　　分析日糧和糞中的DM(AOAC，2000)，CP(N×6.25)用Leco FP-428 氮測定儀測量。GE用AC-300Leco 自動熱量計測量和氧化鉻用分光光度計法測量(Fenton，1979)。日糧、糞、尿中的P的含量參考AOAC(2000)的方法測量。尿樣中的N用Kjeldahl方法測量。大麥中的植酸P含量參照Haug和Lantzsch(1983)的方法測量。AA的測量具體的步驟描述在Kaufmann等(2005)里。
　　2.3 統計與分析
　　DM、OM、CP和P的ATTD的計算通過下面的等式計算而來。
　　DD=100%-[(AF×ID)/(AD×IF)] ×100%
　　DD表示日糧的ATTD的參數(%)，AF表示糞中的濃度參數(%)，ID表示日糧中的氧化鉻的濃度(%)，AD表示日糧中的濃度參數(%)，IF表示糞中氧化鉻的濃度(%)。在糞中總的N和P排泄量的估算是總的N和P攝入量減去它們消化的量(通過氧化鉻來確定)。4×4拉丁法設計，用GLM程序(SAS Inst Inc ,Cary NC).主要影響日糧(n=4)，豬(n=8)和試驗階段(n=4)包括在模型中。日糧蛋白含量(C1=18%CP：15%CP)，大麥類型(C2=普通：低植酸大麥)和它們的相互作用(C3=CP含量×日糧類型)進行了對比。P≤0.05表示顯著性差異。
　　3. 結果
　　在整個試驗期間豬都保持健康和通常在30min內采食完所分配的日糧。1、2、3、4階段試驗開始時，豬的平均體重分別為22.1、27.5、35.1和42.4kg。試驗結束時豬的平均體重為50.8kg。各處理組中DM和OM的ATTD無顯著性差異(P>0.05)。DM的ATTD為88.6-88.8%。OM的ATTD為90.3-90.7%。
　　磷的分析結果見表3. 飼喂LPB與NB日糧相比，極顯著的降低糞和尿中的P排泄量(P<0.001)。因此飼喂LPB與NB相比，極顯著的提高了P的ATTD和吸收量(P<0.001)。飼喂LPB與NB日糧相比，顯著的提高了P的總吸收量(g/d)(P=0.026). 飼喂15%CP日糧與18%的相比，極顯著的降低了糞中P的排泄量(P<0.001)。飼喂15%CP日糧與18%的相比，顯著的提高了P的ATTD(P<0.036)和吸收量(P<0.038)。 飼喂15%CP日糧與18%相比，P的總吸收量(g/d)的無顯著性差異(P=0.095)。另外，CP含量與大麥類型之間對P的所有指標無協同作用(P=0.208)。
　　表3：試驗日糧對生長豬的磷的影響

項目	NB日糧		LPB日糧		SEM	比較
	18%CP	15%CP	18%CP	15%CP		C1	C2	C3
ADFI	1.092	1.092	1.092	1.092
P的攝入量	4.91	4.66	3.97	3.70
糞中的P	2.19	2.02	1.35	1.15	0.042	<0.001	<0.001	0.692
尿中的P	9.3	10.3	7.3	6.2	0.001	0.992	<0.001	0.208
吸收的P	2.72	2.64	2.61	2.54	0.044	0.094	0.022	0.894
總的P的排泄量	2.20	2.03	1.36	1.16	0.042	<0.001	<0.001	0.676
消化的P	55.2	56.6	65.7	68.8	1.015	0.036	<0.001	0.430
P的保留	55.0	56.4	65.5	68.6	1.021	0.038	<0.001	0.421
P的保留，g/d	2.71	2.63	2.60	2.53	0.044	0.095	0.026	0.876

　　注：C1表示18%CP：15%CP;C2表示NB：LPB;C3表示CP水平×大麥類型
　　N的結果見表4 。飼喂18%CP與15%CP日糧相比，顯著的提高了糞中N的排泄量(P=0.048)和極顯著的提高了尿中N的排泄量(P<0.001)。因此，飼喂18%CP與15%CP相比，極顯著的提高了總N的排泄量(P<0.001),顯著的提高N 的ATTD(P=0.004)。飼喂18%CP與15%CP相比，極顯著的提高了N的吸收量(%)(P<0.001)。但是，飼喂15%CP日糧，極顯著的降低了N的每天吸收量(P<0.001)。飼喂NB和LPB對N的吸收量(g/d)無顯著性差異(P=0.062)。甚至，CP含量與日糧類型對N的指標無相互作用。飼喂15%與18%CP日糧相比，極顯著的降低了N：P的比值(P<0.001)(見表4)。飼喂NB與LPB日糧相比，極顯著的降低了N：P的比值(P<0.001)。當豬飼喂18%CP的LPB日糧時，N：P比值最大。
　　表4：試驗日糧對生長豬的氮的影響

項目	NB日糧		LPB日糧		SEM	比較
	18%CP	15%CP	18%CP	15%CP		C1	C2	C3
N的攝入量	30.70	25.14	31.28	25.17
糞中的N	3.86	3.69	3.82	3.40	0.142	0.142	0.259	0.375
尿中的N	8.89	5.32	8.97	5.20	0.297	<0.001	0.944	0.749
吸收的N	26.84	21.45	27.45	21.77	0.188	<0.001	0.020	0.449
總的N的排泄量	12．75	9.01	12.79	8.60	0.331	<0.001	0.580	0.504
消化的N	87.1	85.1	87.7	86.1	0.561	0.004	0.167	0.729
N的保留	58.7	64.1	59.9	66.0	0.954	<0.001	0.126	0.683
N的保留，g/d	17.95	16.13	18.49	16.57	0.249	<0.001	0.026	0.848
排泄N：P	5.77	4.50	9.25	7.40	0.260	<0.001	<0.001	0.270

　　注：C1表示18%CP：15%CP;C2表示NB：LPB;C3表示CP水平×大麥類型
　　4. 討論
　　飼喂LPB與NB日糧相比，提高了P的ATTD和吸收量。這是由于日糧中含有低植酸磷和高含量的有效磷。Thacker等(2003，2004)也報道，在肥育豬飼喂LPB與NB日糧相比，提高了P的ATTD。盡管提高了P的ATTD和吸收量，但是飼喂LBP與NB日糧相比，總的磷吸收量(g/d)稍偏低。同樣的結果也報道在Veum等(2002)，生長豬飼喂16.8%CP的LPB與NB日糧相比。Veum等(2002)和Liao等(2006)報道，尿中P的排泄量微小的影響。用LPB代替NB，降低了總P的排泄量，對18%和15%CP日糧，下降了38和43%。這個結果得到了先前的研究報道的支持，在家禽和豬日糧，評價了低植酸玉米(Spencer等，2000;Veum等，2001;Bohleke等，2005)，SBM(Sands等，2003)，和大麥(Li等，2001a,b;Veum等，2002)。在我們的報道中，豬是限制采食的。因此，P的每天攝入量和有效P(g/d)范圍分別為NRC(1998)推薦的攝入量44-59%和56-69%。
　　15%CP與18%CP的日糧相比，提高了P的ATTD和吸收量。P的ATTD高可能是由于低植酸磷含量和高的有效P含量。大麥與豆粕相比，植酸磷在大麥的含量比豆粕的低。日糧CP含量從18%降低到15%，降低了P的排泄量(NB和LPB 分別為7.7和14.7%)。當豬飼喂15%CP的LPB日糧， P的排泄量最少。
　　15%CP與18%CP的日糧相比，降低了CP的ATTD。可能是由于直接改變了日糧成分而造成的。15%CP與18%CP的日糧相比，豆粕的含量低和大麥的含量高。豆粕與大麥相比，提高了CP的ATTD(CVB，1994)。同樣得到了其他的研究的支持(Zervas和Zijlatra，2002a;Otto等，2003)，降低日糧蛋白含量，提高N的吸收量。這主要是減少了尿中N的排泄量。飼喂CP含量從18降低到15%的NB日糧，尿中N的排泄量降低40%。我們的結果與Otto等(2003)和Shriver等(2003)報道一樣。豬飼喂低CP日糧補充AA，大約減少了50%的尿中N的排泄量。日糧CP的含量從18%降低到15%，降低總的N排泄量。
　　日糧的CP含量從18%降低到15%并補充必需AA，降低了每天N的總的吸收量(g/d)。這些結論與Zervas和Zijlstra(200b)和Shriver等(2003)所報道的一致。Zervas和Zijlstra(2002a)報道，在30kg的豬飼喂15.6%CP限制日糧與18.5%CP相比，降低了12%的N的吸收量;但是，當豬自由采食時，N的吸收量降低了7%。Kerr和Easter(1995)研究表明，豬飼喂12%CP日糧，補充Lys、Try和Thr與飼喂16%CP日糧相比，降低了N的吸收量。在12%CP日糧中，進一步的添加必需AA，增加了N的吸收量。Shriver等(2003)也報道，在36kg豬提供自由采食，日糧CP含量從18%降低到15%，并適當的補充AA，N的吸收量降低了15%，但是，對豬的生產性能無影響。
　　在我們的研究中，日糧的配方達到NRC(1998)推薦生長豬的AA回腸表觀消化率，然而，由于限制豬的采食量，豬飼喂15%和18%CP日糧，每天Lys、Met和Thr的總量(g/d)，只有62、60和66% ;62，67和72%的NRC(1998)推薦的攝入量。降低N的吸收量，可能是由于不同的AA消化水平、AA不平衡(Kerr和Easter，1995)，或在日糧中不同的AA利用率造成的(Zervas和Zijlstra，2000b)。Oto等(2003)研究表明，內源性的N的損失由于相對增加CP濃度而降低。因此，豬飼喂低蛋白日糧，增加內源性N的損失可能導致降低N的吸收量(g/d)。
　　降低日糧蛋白，并補充AA，將降低氮的排泄量(Kerr和Esater，1995;Shriver等，2003)。Kerr和Easter(1995)報道，每降低1%的日糧CP，將降低10%氮的總排泄量。Shriver等(2003)研究表明，每降低1%CP，將降低8%氮的中排泄量.在我們的研究中每降低1%CP，將降低9%氮的總排泄量。豬飼喂LPB日糧，不管日糧蛋白含量，與飼喂NB日糧相比，提高了糞中的N：P比值。Spencer等(2000)報道，飼喂低植酸玉米也增加了糞中N：P比值，這種糞對環境有更有利和更加適合做肥料。
　　總結：在生長豬中用LPB代替NB ，降低了磷的排泄量。當豬飼喂15%CP日糧并適當的補充AA代替18%CP日糧，顯著的降低N的排泄量，和進一步降低磷的排泄量，然而，降低N的吸收量。

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