國際前沿——豬日糧中氨基酸的優化

2017-11-21 智豬俠

簡單講

在國外,農場主飼餵生豬不含抗生素的飼料。在飼料中不添加抗生素,會影響到動物的健康以及動物對飼料中蛋白質的利用率。

同時為了降低飼料成本,他們用低能量密度或高纖維的物質來替代價格高的飼料原料。

但是這樣做存在一個問題——豬對纖維素的消化能力很低,並且高纖維的飼料對豬的直腸有負面影響。

因此國外研究出了一種新的外源性蛋白酶,這種蛋白酶是蛋白酶和益生菌的複合物,它能夠幫助豬消化飼料中的蛋白質和纖維素,進而更好的吸收飼料中的營養物質,同時它能提升豬腸道的健康,以達到降低飼料成本,實現可持續盈利的目的。

正文

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前言

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對於養豬生產者來說,沒有充分利用日糧中的蛋白質可能會對動物的健康和生產性能產生嚴重的負面影響,並且增加生產成本。

有研究表明,現在的科研技術能夠充分發揮飼料中營養物質的潛能,進而降低飼料成本,實現盈利的可持續發展。

飼料占生豬生產成本中的比例最大,毫無疑問,使用低成本飼料原料是一種常見的削減成本方法。通常用低能量密度或高纖維的物質來替代價格高的飼料原料,但是替代品會使豬對營養物質的吸收程度降低,並對直腸有一定的影響。

移除飼料中的抗生素后,在減少成本的同時,平衡飼料中的營養物質成為一種新的挑戰。過去,人們利用抗生素來減少疾病的發生以及環境中的病原體,這兩者都對飼料利用率和生豬的生長速度存在負面影響。若在飼料中不添加抗生素,那麼會影響到動物的健康以及動物對飼料中蛋白質的利用率。

在降低成本帶來的壓力以及不使用抗生素的條件下,人們必須採取有效的策略來增加豬對纖維的消化能力,並且加強豬腸道的健康。由於過去的試驗結果令人失望,許多養豬戶對飼料添加劑的懷疑已經超過了植酸酶。

然而,研究發現了一種新的酶/益生菌組合,它能持續改善豬對氨基酸的消化率,在降低飼料成本的同時,提高生產性能。

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低成本飼料的內在挑戰

雖然玉米和豆粕(通常指豬飼料中)中的氨基酸易於消化,但它們仍然有一定數量的蛋白質和纖維沒有被豬消化(約1%)。隨著飼料成本的降低,纖維含量增加,纖維蛋白含量也增加。例如,玉米酒糟及其可溶物(DDGS)含有13.6%與纖維結合的蛋白質。

圖1——豬食用小麥和玉米后,顯微鏡下的迴腸食糜。圖中顯示在完整的細胞壁內含有澱粉顆粒、蛋白質和脂肪,這些並沒有被豬體內的消化酶消化掉。

纖維蛋白會在豬的營養和健康方面帶來新的挑戰。許多研究表明,豬僅憑藉小腸的內消化能力,是不能打破並釋放纖維蛋白複合物中的營養物質。

事實上,最近的研究顯示,飼料含有完整的細胞壁,其中含有澱粉、蛋白質和脂肪,這些是小腸不能消化的(見圖1)。

當這種情況發生時,這些纖維結合的營養物質進入直腸,開始微生物發酵,這樣會導致氨和胺類化合物的濃度升高。高濃度的氨不僅會對腸道結構的發育產生影響,同時還會降低腸道消化的吸收功能,並且增加糞便中氨的含量。

當暴露在環境中的氨濃度超過10 mg / kg時,會加快環境中細菌的生長並且增加豬呼吸道感染的幾率,從而降低生豬生產的效率和利潤。

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氨基酸的重要性

作為蛋白質的組成部分,氨基酸在豬的健康和生產性能上扮演著多種角色。

支持免疫反應所需的氨基酸與生長所必需的氨基酸相似。這意味著當豬的免疫系統受到危害時,用於生長的氨基酸將被釋放。綜合研究結果表明,機體中用於消化的氨基酸是限制生豬生長和飼料利用率的關鍵因素,同時也會導致一些動物福利問題。

有人建議,在不影響生豬生產性能的前提下,用必需氨基酸替換飼料中的一部分蛋白質,這樣能夠讓生豬更好地吸收飼料中的營養物質。

然而,其他研究表明,減少蛋白質會增加豬的破壞性行為,比如咬尾和咬耳的現象。雖然人們沒有研究出動物健康和行為之間的關係,但能夠確定的是缺乏必需氨基酸會使豬的覓食行為增加。並且在飼養過程中,豬群會出現互咬的現象。越來越多的證據表明,氨基酸和豬的生長性能以及動物福利是有關聯的。

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優化氨基酸的可用性

飼料中有一些蛋白質不能被豬消化,但這些蛋白質在複雜的生化反映下是可以被消化的。而這些生化反應能否發生在很大程度上取決於日糧的結構——這一事實可能解釋了過去飼料添加劑和其作用的不一致的現象。

最新的研究顯示,使用蛋白酶/多種益生菌的組合能夠提高豬小腸對纖維蛋白複合物的溶解能力。

Syncra SWI 結合了一種外源性蛋白酶,這種蛋白酶能夠用一系列的芽孢桿菌益生菌(直接餵食微生物或DFM)來調整其產生的酶的種類和數量。換句話說,相同的添加劑能夠降解不同飼料成分中的底物。

圖2——綜合分析6頭個體育肥豬實驗結果,在對照日糧中添加三株益生芽孢桿菌和蛋白酶的效果。

此外 ,外源性蛋白酶將豬的特定內源蛋白酶的大部分氨基酸序列作為靶點。多菌益生菌產生的蛋白酶和纖維素降解酶協同工作,降解特殊的蛋白質, 靶向纖維蛋白並釋放氨基酸和其他營養物質。

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試驗結果

對6組個體生長育肥豬的試驗進行綜合分析,在對照日糧中分別添加了三株益生芽孢桿菌和蛋白酶,平均日增重(ADG)和飼料轉化率(FCR)分別增加了3%和4%(圖2)。在5000頭商業豬中進行5項指標的監測,發現存活率提升了1%-2%(圖3)

圖1——在日糧中添加三株益生芽孢桿菌和蛋白酶的五項指標檢測結果(試驗對象為5000頭豬)

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能夠負擔得起的解決辦法

使用適宜的飼料添加劑能夠優化氨基酸的利用率,提高豬場經濟效益。

在飼餵生豬玉米/豆粕型基礎飼糧時,研究人員發現飼料添加劑能夠幫助生豬消化其自身未被消化的部分,表現消化率提高了33%。此外,與對照組相比,飼料轉化率(FCR)至少提高了3%,這表明研究人員構建的氨基酸和能量矩陣之間具有一致性。

當以玉米/豆粕/玉米DDGS作為基礎日糧食時,這個矩陣顯示每短噸(907kg)的日糧能夠節約4-11美元的成本。

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優化飼料中蛋白質利用率

研究表明,蛋白酶和多株芽孢桿菌的自適應融合,可以分解其他不能被消化的底物,提高生豬的生長性能,實現可持續盈利。

蛋白酶和多株芽孢桿菌的融合能夠最大限度的分解多種基質中的能量和氨基酸,加強腸道健康並促進短鏈脂肪酸的產生。

這種融合能將飼料中的營養物質充分釋放出來,並且降低飼料成本,實現可持續盈利。

註:文章來自PigProgress,由顧聲翻譯。

作者:Maria Walsh,文章詳情請點擊閱讀原文.

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翻譯 排版丨顧聲

審核丨吳雨晴 劉海倫

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