全球温室气体排放中有大约9%的二氧化碳、35–40%的甲烷、65%的一氧化氮和大约64%的氨来自家畜生产。对于蛋白质利用而言，饲喂高蛋白含量的玉米豆粕型猪饲料是不高效的，因为其中60%的可消化氮以尿氮或粪氮的形式排泄掉（Le Bellego et al., 2001）。育肥期是养猪生产一个重要环节，饲料用量占全期耗料的75% - 80%。育肥期是控制饲料成本保证养猪收益的关键时期，也是实现养猪业可持续发展，减少养猪温室气体和粪污排放的重要时期。 低蛋白日粮，也称为理想氨基酸日粮，平衡氨基酸日粮，是在科学认知动物氨基酸需求和饲料原料氨基酸供给的基础上，通过添加晶体合成氨基酸，达到精准满足动物氨基酸的需求。应用低蛋白概念配制的日粮可以在NRC（1998）猪营养需要量推荐标准基础上降低粗蛋白水平2-4 百分点，而每降低一个百分点的日粮粗蛋白水平可以减少5%的粪便量、10%的粪便氮，降低10%的氨排放，提高饲料蛋白质利用率，降低了生产成本和动物代谢负担，减少了温室气体和粪污排放。随着合成氨基酸生产规模的扩大和品种增加，在生产实际中使用合成氨基酸,应用低蛋白质日粮将越来越普遍。国务院办公厅关于加快推进畜禽养殖废弃物资源化利用的意见（国办发〔2017〕48号）中强调“坚持源头减量、过程控制、末端利用的治理路径”，低蛋白日粮正是“源头减量” 治理路径中的重要途径。本文对生长育肥猪的低蛋白日粮研究及应用情况做一综述，并结合我国低蛋白日粮在生长育肥猪日粮中的应用情况给出相关建议，旨在为生产实践中生长育肥猪低蛋白日粮的合理应用，促进养猪业健康持续发展提供参考。 1．低蛋白日粮在生长育肥猪日粮中的应用 总结近几年低蛋白日粮在生长育肥猪日粮中应用的试验结果发现(表1)，当日粮中满足氨基酸平衡以及满足动物能量需求时，在20kg–173kg猪体重范围，降低4 - 6个百分点的粗蛋白含量，低蛋白日粮与常规的高蛋白日粮相比，ADG、FCR、屠宰率和被膘厚等指标并没有差异，有些试验生产性能还有改善，同时还提高了动物对蛋白原料的利用率，降低了生产成本和动物代谢负担，减少了粪污排放。 Kerr et al.,（1995）报道，生长猪日粮中补充0.35% 赖氨酸、0.16% 苏氨酸和0.06% 色氨酸，可在蛋白质水平16%的基础上降低4个百分点，不影响生产性能的同时使尿氮排出减少47%，粪氮排出减少29.3%。 Bellego (2002) 研究不同粗蛋白水平对生长猪（体重27-65kg， CP 20.1 vs. 15.6，16.2%）和育肥猪（体重65-100 kg， CP 17.5 vs. 13.3，13.7%）生长性能和胴体组成的影响。结果日粮粗蛋白水平降低4个百分点可降低氮排放37%，同时不影响猪的生长性能和胴体品质。 Osada et al., (2011) 研究高蛋白饲料（CP 17.1%）和低蛋白饲料（CP 14.5%）饲喂初始体重 38kg生长猪对生产性能和温室气体排放的影响。实验得出两个不同蛋白含量的饲料对猪日增重和氮沉积没有影响。低蛋白组的粪尿中的氮排放与高蛋白组相比降低28.7%，温室气体排放减少39.1%。 Lob et al., (2010) 以初始重为40kg 的猪为实验对象，进行28天的低蛋白日粮饲养试验。结果发现日粮粗蛋白水平由18%降低至14%, 并不影响猪的采食量，ADG和FCR。低蛋白日粮的尿氮，粪氮和总氮排放显著降低（尿氮 24.73 vs. 18.57 g/d；粪氮 8.32 vs. 7.15 g/d; 总氮 33.10 vs. 25.72 g/d），总氮中氮排放降低主要源于尿氮，其中尿氮的降低幅度大于粪氮。 鲁宁（2011年）结果表明：日粮粗蛋白水平的降低不影响猪干物质采食量，氮摄入量至少减少23%（P < 0.05），总氮排放量和尿氮排放量显著降低（P < 0.05）。最佳处理组日粮在粗蛋白水平降低后将总氮排放量减少了46%、氮沉积率提高了23%。日粮粗蛋白水平降低4%后（18% vs.14%），生长猪的氮排放量显著降低（P < 0.01），氮沉积率和生物学价值随着日粮赖氨酸水平的升高呈线性上升（P < 0.01）,15-40 kg 生长猪最适日粮标准回肠可消化赖氨酸水平为0.93%-1.03%。 另外有研究表明应用低蛋白日粮可以缓解热应激带来的负面影响。当动物处于高温, 不利于动物散热条件下，动物会减少采食量以降低热增耗。低蛋白日粮产生的热增耗低，尿能损失少（Le Bellego et al., 2001），在高温条件下，采食低蛋白日粮会缓解热应激带来的采食量下降的情况（Quiniou et al., 2000）。 Kerr et al. (2003a) 在在23℃和33℃不同的养殖环境中，试验猪体重初重23kg，末重37kg，当日粮粗蛋白水平由16.2%降低到13.0%，不同蛋白水平对ADG和FCR没有差异。但是在高温条件下，低蛋白日粮的FCR有改善趋势。 Rodrigues et al., (2012) 也得到相似的结果，当试验期猪体重变化范围在68-95kg范围时，日粮粗蛋白水平由16.2%降低至13.7%，FCR有改善。但是饲喂13.7%低蛋白日粮的猪被膘厚增加，其原因可能是低蛋白日粮的能量利用率更高，有更多的能量以脂肪的形式沉积。 Wolp (2012) 以初始体重为36.9±3.0kg 的猪为试验对象，研究两个粗蛋白水平（18%，14%）和3个豆油添加水平（1.55%，3.0% 和4.5%）在32℃高温环境对猪影响，同时以22℃环境下，18%粗蛋白和1.5%豆油添加组作为对照。经过30天的试验期，结果表明，高温环境下，日粮中增加豆油含量可以提高ADG（p<0.05）改善FCR （p<0.05） ，并且不影响采食量，降低粗蛋白含量可以提高猪的日采食量（p<0.05）。研究发现不同豆油添加量和粗蛋白含量处理之间没有互作，但在高温环境下，低蛋白含量（15.5%）和高豆油添加量（4.5%）处理组日增重（1005 g/d）和FCR（2.41）表现最好。 2．低蛋白日粮在生长育肥猪日粮中应用需要注意的问题 表2列出了一些低蛋白日粮在生长育肥猪试验中生产性能如 ADG和FCR有负面表现例子。 Kerr et al. (2003b) 在猪体重变化范围在29-51kg试验期，日粮NE保持在10.6 MJ/kg 或略微降低至10.4 MJ/kg水平 ，日粮粗蛋白水平降低4个百分点，猪的ADG和FCR并不受影响。而当日粮NE降低至10.1 MJ/kg，低蛋白处理的生产性能受到影响。该研究表明在应用低蛋白日粮时日粮的NE应满足动物需求，而不应该降低。 Gomez et al. (2002) 研究发现在猪体重变化范围在32-90 kg试验期，当日粮粗蛋白水平降低4个百分点，其低蛋白处理的生产性能降低。进一步分析发现生长猪日粮中低蛋白组的赖氨酸含量不足，同时育肥猪日粮中低蛋白组的苏氨酸和色氨酸缺乏。 Guay et al. (2006) 在猪体重为37-60kg的试验中，对照组CP16%, 低蛋白组分别降低3, 6或者8个百分点粗蛋白含量，尽管配方设计满足了SID氨基酸的需求，同时各处理净能含量相近，但湿化学分析发现低蛋白组的一个或多个氨基酸缺乏，如苏氨酸，赖氨酸或一些非必需氨基酸缺乏导致低蛋白组的生产性能下降。低蛋白饲料中，降低的粗蛋白来自富余的非限制性氨基酸。如果粗蛋白水平降低过多，使得一些必需氨基酸甚至非必需氨基酸缺乏，成为限制因子，进而影响氨基酸平衡时，动物生产性能和健康状况就会受到影响。 应用猪低蛋白日粮需要注意的几个方面： 在配制饲料时应使用回肠标准可消化氨基酸指标，而非总氨基酸。回肠标准可消化氨基酸较总氨基酸而言其排除了内源性氨基酸损失的影响，在此基础上补充限制性氨基酸，可以更加科学地满足氨基酸平衡。 在配制饲料时应使用饲料净能值，而非消化能或代谢能。净能体系相对于消化能体系和代谢能体系能够更精确地评估饲料的能量含量，能够更精确地预测猪的性能表现。例如玉米-豆粕型日粮中，通过增加玉米，降低豆粕，来降低日粮粗蛋白含量。尽管玉米和豆粕的代谢能相似(玉米为3.65 Mcal/kg , 豆粕为3.66 Mcal/kg), 但玉米净能(2.97 Mcal/kg )大大高于豆粕的净能(1.93 Mcal/kg)。这也是一些蛋白日粮饲生长性能不佳，喂猪过肥，背膘过厚的根本原因。净能直接测定周期长，技术设备要求高，费用大。现在净能值主要根据Noblet提出的净能预测模型，在检测淀粉、粗蛋白质、灰分、粗脂肪和粗纤维等含量基础上计算得出。目前关于原料净能的数据库还不够完善，我国国家饲料工业中心正在进行该方面的实验研究。 低蛋白日粮配制时，粗蛋白水平降低并非没有限制。在一些试验研究中，日粮粗蛋白含量降低4 - 6个百分点以上。尽管试验饲料中添加了十多种需氨基酸。但是随着粗蛋白水平的进一步降低，一些非必需氨基酸，如，甘氨酸、谷氨酸，甚至整个日粮的氮含量不足。而这些非必需氨基酸和氮含量缺乏会对一些非必需氨基酸的合成，以及一些生理作用物质的合成产生影响，如粘液蛋白和消化酶的合成，这样会进一步影响营养物质的消化利用，进而影响生产性能。 随着我国饲料工业的不断发展，我国对饲料原料特别是蛋白质原料的进口量逐年增加，其中近年来我国大豆的对外依存度达到80%以上，鱼粉的进口依存度也达到70%以上。饲料中非常规饲料原料的应用变得越来越重要。由于非常规饲料原料具有适口性差、含抗营养因子、消化利用率低等多方面的局限性。应通过粉碎、膨化、制粒、发酵等加工工艺进行适当处理，另外添加对应酶制剂、酸化剂和脱霉剂等功能型添加剂。 低蛋白日粮是精准营养的重要组成。在实际生产中，品种、性别、疾病、环境和管理水平等诸多因素会影响动物的实际营养需求，同时原料实时评估，原料数据库建设、饲料配方设计、加工工艺、饲养管理制度等方面又会对营养的供给产生影响。低蛋白日粮应用需要将动物实际营养需要与饲料营养供给动态精准匹配，实现精准饲喂。 3. 我国生长育肥猪饲料中粗蛋白和氨基酸含量调查和建议 2015-2017年赢创在全国范围内采集猪全价商品饲料样品，采用湿化学分析检测粗蛋白和总氨基酸和游离氨基酸含量 (表3) 。以生长猪料为例，三年期间共采集分析了108个饲料样品。期间我国生长料CP含量由2015，2016年的16.93% 、16.87%下降到2017年的16.19%，降低了0.7%左右，降幅明显。 三年间实测总赖氨酸含量分别为0.97%，1.02%和1.01%，保持稳定。同时随着生长猪料CP含量的降低，饲料中晶体赖氨酸，蛋氨酸和苏氨酸的添加量都呈现增加趋势，如游离赖氨酸含量由0.22% 增加到0.28%，游离蛋氨酸含量由0.02% 提高到0.08%。生长猪料中的这些变化趋势同样出现在育肥料和小猪料中。可见低蛋白日粮应用和合成氨基酸添加已普遍被厂家所接受认可。 2017年我国小猪料的平均粗蛋白水平为17.49%，生长料16.19%，育肥料15.32%，赢创建议猪体重40-60 kg阶段饲料 CP 15%，60—80 kg阶段 CP 14%，80—100 kg阶段 CP 13%。与赢创推荐的粗蛋白水平相比，我国生长育肥料有 2个百分点的降低空间，通过猪饲粮中应用低蛋白日粮进而减少。按我国年出栏肉猪7亿头，如果日粮中蛋白质平均降低2个百分点, 则可以节约大约1330万吨豆粕。按照大豆出粕率80%计算，则我国猪饲粮会节约大豆1660万吨，相当于我国2016年大豆进口量8391万吨的20%。 表3. 2015-2017中国猪生长育肥料氨基酸和蛋白含量, % （点击图片查看大图） 备注: 1) 当检测游离赖氨酸值<0.02, 游离蛋氨酸和游离苏氨酸值的<0.01时，数据不计入统计，即默认为小于这个值时是原料自带的游离氨基酸. 4. 小结 近年来我国生猪养殖规模不断扩大，在疾病防控，饲料供应和粪污处理等环节面临更高级别的要求和挑战。低蛋白日粮通过补充合成氨基酸降低猪日粮蛋白质水平，降低饲料成本，在保持甚至提高猪的生产性能的同时, 改善饲料转化效率, 减少氮排放，提高猪肠道健康，是实现生猪养殖可持续发展的重要手段。低蛋白日粮应用的进一步深化提高需要更精准的动物营养需要量模型和饲料原料营养价值数据库，任重道远，但前途光明，意义重大。 1.本文转载自赢创德固赛。 2.本文作者：张涛，J.K. Htoo，高俊， 王龙昌。 3.本文发表在《饲料与畜牧》2018年第9期67-75页。
