豬生命周期中飼料添加劑應(yīng)用最新進展

yuren925 · 發(fā)表于 2007-8-22 16:18:06

飼料添加劑是一類在豬日糧中添加量很少、用以糾正由于主日糧成分中的缺乏而導(dǎo)致的營養(yǎng)缺乏癥或在豬的生長中起特殊作用的物質(zhì)。廣義上說，飼料添加劑可分為四類：(1)維生素；(2)微量元素；(3)氨基酸；(4)生長和／或效益促進劑。最近幾年在這些領(lǐng)域做了大量工作并取得了很大進展。下面對一些關(guān)鍵性的發(fā)現(xiàn)進行綜述。維生素隨著1948年維生素B12的發(fā)現(xiàn)(瑞克斯等1948)。1949年闡明了它對豬的必要性(霍根＆安德森)。有資料證明：在以谷物為基礎(chǔ)的日糧中，僅添加餅粕類飼料、必需微量元素和工業(yè)生產(chǎn)的維生素，就能夠使豬表現(xiàn)出最高的生長率和最佳的繁殖性能。到五十年代中期，人們發(fā)現(xiàn)可以將所有的動物性和魚類產(chǎn)品從谷物——豆粕型日糧中去除而并不影響生產(chǎn)性能(卡羅＆克里得，1956)。這使豬飼料的生產(chǎn)大為簡單化，也使農(nóng)場和鄉(xiāng)村有可能生產(chǎn)更經(jīng)濟的優(yōu)質(zhì)配方。近二十年來，研究工作者首先考慮的是鑒定那些必須添加到谷物一—豆粕型日糧中、使畜禽達到最佳生產(chǎn)性能的維生素；其次是研究這些維生素的添加量。但有一點我們必須清楚，即并非所有鑒定出的維生素都需添加到日糧中去。除維生素B12外，以植物性飼料為基礎(chǔ)的日糧多數(shù)都合有某一種維生素。但有時這些維生素的存在形式不能為豬很好地利用。例如：豆粕中膽堿含量比較豐富，但利用率僅65%(莫利特＆貝克，1976)。玉米中含有的尼克酸實際上足以滿足豬的需要，但其利用率相當(dāng)?shù)?路斯等,1967)。維生素A在黃玉米中以胡羅卡素形式存在，含量相當(dāng)豐富。但由于貯存而使活性降低，(成恩瑞特等，1969)。此外，其它的因素也影響維生素的添加量。如由小腸微生物合成的維生素K通常能滿足豬的需要。然而飼料的霉變可提高對這種維生素的需要量，況且在這種情況下，添加這種維生素會有明顯的效益(里茨恩等，1971)。全球廣泛的研究和大量田間試驗得出了日糧中應(yīng)添加的維生素的種類；它們包括：維生素A、維生素D、維生素E、維生素K、尼克酸、泛酸、核黃素、維生素B12、。膽堿一般只在種畜日糧中添加(NCR—42，1976)，而對生長育肥豬則不必要(NCR—42—1980)。大多數(shù)的研究都認(rèn)為硫胺素(伊士德等，1983)或維生素B6(羅斯沃等1985、1986)在豬的日糧都不必添加。至于另外兩種維生素——生物素和葉酸，目前還知之甚少。布赫等1977年報導(dǎo)，小麥和大麥日糧中添加生物素能改善豬的繁殖性能并減少蹄病發(fā)病率。后來，有人進行了長期的繁殖試驗以測試玉米——豆粕型日糧中添加生物來對繁殖母豬有利的假設(shè)。一個四胎次的試驗結(jié)果列于表1。所用的日糧為玉米型和小麥型。表1 生物素對豬繁殖性能的影響(布萊安特1985) 項目生物素添加（微克／公斤）仔豬數(shù) 118 127 受胎率(%) 75.3 83.9 斷奶至發(fā)情間隔(天) 14.5 10.2 仔豬出生數(shù) 11.1 11.3 出生重(公斤) 1.34 1.35 仔豬斷奶數(shù) 8.5 8.9 斷奶體重(公斤) 5.10 5.12 仔豬成活率(%) 85.6 87.0 母豬泌乳體重?fù)p失(公斤) 26.3 24.3 本研究結(jié)果表明，添加生物素對受胎率和斷奶至發(fā)情的間隔時間有明顯的正效應(yīng)(P<0.01)。總的看來，其它指標(biāo)雖有改進的傾向(但不受影響)，1984年，漢密爾頓和威姆所進行的類似試驗中發(fā)現(xiàn)：添加生物素除影響總的斷奶仔豬數(shù)量外，對其它指標(biāo)不產(chǎn)生任何改善效果。相反，豬營養(yǎng)研究委員會(NCR—42，1989)報導(dǎo)添加生物素可以改進繁殖性能。米勒和布萊恩1986年指出：大麥——菜籽粕(無毒)型日糧不能提供足夠的生物素以滿足母豬最佳的繁殖需要。綜述了有關(guān)的資料后，考恩格1986年指出：在繁殖性能表現(xiàn)較差的情況下，生產(chǎn)者應(yīng)評定其母豬日糧中生物素的含量并考慮添加。至于葉酸的情況有些類似，三個研究小組(麥特等，1984；賴得蔓＆考恩格，1988；賽勒等，1989)的試驗結(jié)果表明：玉米——豆粕型日糧中添加葉酸能提高繁殖性能。一個加拿大研究小組(菲瑞恩＆赫恩，1987)的研究沒能發(fā)現(xiàn)大麥、小麥型日糧中添加葉酸的效果。目前，葉酸的添加仍需進一步探討。在豬的營養(yǎng)方面，日糧中應(yīng)提供的維生素量也許是最值得探討的。這項研究涉及幾個因素。有關(guān)維生素需要量的大部分研究進行于1950年至1965年。由于日糧、動物和飼養(yǎng)系統(tǒng)發(fā)生了較大變化。因此，對我們在目前生產(chǎn)環(huán)境下應(yīng)用的一些數(shù)據(jù)的可靠性提出疑問是正常的。此外，以前的需要量研究沒有考慮到飼料貯存過程中維生素的損失。目前很多全國性的研究委員會都表示在以后的需要量研究中對這些因素加以考慮。因此，NRCl988年版維生素需要量的估計值為飼料行業(yè)的發(fā)展提供了一個較為合理的“超始值”。如果飼養(yǎng)環(huán)境允許的話，營養(yǎng)學(xué)家們可以根據(jù)需要修訂提高這些值。目前，維生素營養(yǎng)研究中另一個更引人注目的領(lǐng)域就是維生素的非營養(yǎng)性作用。例如：佛羅里達大學(xué)一些研究人員(貝澤爾＆澤威，1988)發(fā)現(xiàn)子宮分泌物中富含核黃素。以后的試驗表明：仔豬的窩重可以通過給母豬飼喂超需要量的高核黃素水平而提高。另有研究表明：肌注維A也可提高仔豬體重。其它的研究涉及到了高維生素E水平與免疫反應(yīng)的關(guān)系。再次說明，并不是所有的資料都表現(xiàn)出正效應(yīng)(鮑耐特等，1990)。雖然各種維生素的需要量是探討的主題，但存在一個簡單的事實就是豬的潛在生產(chǎn)力可以簡單地通過在日糧中添加必需維生素而充分發(fā)揮出來。礦物質(zhì) 礦物質(zhì)為植物性飼料日糧提供所缺乏的必需元素。豬的日糧中一般添加下列元素：NaCl，(食鹽)，鈣(Ca)，磷(P)，鐵(Fe)，鋅(Zn)，銅(Cu)，硒(Se)，碘(1)，錳(Mn)，此外，尚未證實必需添加的元素包括：鉀(K)，硫(S)和鎂(Mg)。鉆(Co)是維生素B12的組份，豬日糧中含鉆并沒有什么價值，因為豬不能通過代謝合成維生素B12。谷物中雖含有磷和鋅，但大部分都不可利用。這主要由于它們和植酸結(jié)合在一起，因此，只能通過添加無機形式的磷和鋅來滿足豬的需要。但是由于不消化糞磷的排出，添加這些元素不僅增加成本，也會造成不必要的環(huán)境污染。植酸磷中的磷一般通過植酸酶的作用可釋放出來，但豬在自然條件下不能產(chǎn)生這種酶。近年來發(fā)現(xiàn)了一種能夠產(chǎn)生植酸酶的微生物，黑曲霉(Aspergilli niger)。章格伯得等(1992)的一篇論文闡述了他們的試驗結(jié)果，即檢測日糧添加植酸酶可提高磷利用率的假設(shè)。腸道各段磷的表觀消化率值列于表2。結(jié)果表明：回腸末端和整個消化道磷的表觀消化率值，加酶處理明顯高于對照(P＜0.01)。表2.日糧添加植酸酶對腸道不同部位磷的表現(xiàn)消化率的影響(章格伯得，1992) 項目玉米—豆粕日糧混合日糧＊不含植酸酶含植酸酶不含植酸酶含植酸酶二十脂腸 8.4 -4.4 -7.0 1.6 迥腸 26.4 44.9 16.0 45.8 整個腸道 12.9 42.6 27.8 54.８ *　混合日糧的主要組份為：豆粕，玉米麩和葵花籽粕。在平衡日糧中，作為營養(yǎng)素來源的礦物質(zhì)并非都起著相同的作用，認(rèn)識到這一點很重要。例如：威基金特和貝克(1990)的研究表明：氧化鋅中鋅的生物學(xué)效價僅為硫酸鋅中鋅的61%。因此，如果考慮到鋅在這種原料中的利用率，氧化鋅仍然是一種有用的鋅源。來源于硫酸亞鐵，延胡索酸鐵鹽和檸檬酸鐵中的鐵都認(rèn)為能很好地利用，而碳酸亞鐵和氧化亞鐵中的鐵對豬的利用有限制性。至于銅，一般添加在豬飼料礦物質(zhì)預(yù)混物中，需要量很低，很多情況下都是由日糧組份所提供。近年來，硫酸銅作為一種促生長劑使用量已大為增加，特別是對于仔豬(道威＆海頓，1991)。其機理目前還不清楚。有可能涉及到兩方面的效果。即飼料消耗量和腸道中微生物的活性。一般達到這種促生長效果的飼料添加水平為250PPM。近年來，硒越來越引起人們的關(guān)注。雖然其需要量甚微，大約從斷奶飼料中的0.35PPM至達到上市體重時的0.1PPM(米勒等1991年)。硒在某些代謝功能上與維生素E有關(guān)。因此，硒在日糧中的含量部分依賴于維生素E的含量。飼料硒含量過高(超過5PPM)會發(fā)生中毒現(xiàn)象，這一點值得重視。飼料中硒的含量受土壤中硒濃度影響很大。因而，用飼料成份表中查到的數(shù)據(jù)作為添加量的依據(jù)時應(yīng)有所考慮。另外，鑒于在較低的硒水平下有可能發(fā)生硒中毒現(xiàn)象，因此最好總是采用分析值。直至七十年代中期日糧中添加硒在美國才正式應(yīng)用?，F(xiàn)已清楚，早期所見，當(dāng)魚粉和苜蓿添加到日糧中時，所引起原因不明的生長反應(yīng)，就是由于這兩種成份中都含有硒。雖然鉻不是一種應(yīng)常規(guī)加入豬日糧的微量元素，但最近的資料表明鉻以甲基吡啶鉻鹽的形式可能對胴體品質(zhì)有影響。有關(guān)資料列于表3。本次試驗中，飼料進食量和增重由于鉻的飼喂而減少，第十肋骨脂肪厚度平均減少23%。眼肌面積也受到了極顯著影響(P<0.01)。其它鉻化合物在提高胴體瘦肉率方面沒有明顯效果。因此，甲基吡啶鉻鹽正在被考慮作為商品產(chǎn)品來提高養(yǎng)豬業(yè)中胴體的品質(zhì)及瘦肉含量。象維生素一樣，很多有關(guān)微量元素的基礎(chǔ)工作正在進行。以便進一步闡明它們在分子水平上的差異。表3　　甲基吡啶鉻鹽對豬的生長及體成份的影響(索恩＆佩斯1992) 項　　目添加量(ppb) 0 100 200 400 800 增重，kg／天 O.91 0.90 0.90 0.85 0.83 進食量，kg／天 2.74 2.64 2.68 2.43 2.53 單位飼料增重 0.33 0.34 0.33 0.35 O.33 背膘厚(cm) 3.15 2.34 2.63 2.20 2.46 眼肌面積 34.0 40.4 39.9 41.7 40.3 瘦肉率(%) 51.7 50.1 54.7 57.4 56.2 氨基酸目前，由于微生物分子的飾變使發(fā)酵工業(yè)得以加強和發(fā)展，進而導(dǎo)致必需氨基酸工業(yè)化生產(chǎn)的飛速進展。直至前不久，僅有賴氨酸和蛋氨酸是能工業(yè)化生產(chǎn)的，且能應(yīng)用于實踐的結(jié)晶氨基酸。今天，蘇氨酸和色氨酸也加入了此行列。應(yīng)用這些氨基酸我們可提高一些餅粕類飼料的營養(yǎng)價值。例如：葵花籽粕，棉籽粕，芝麻粕以及其它某種必需氨基酸含量很低的餅粕類。另外，應(yīng)用這些氨基酸還可提高由一噸豆粕所生產(chǎn)的飼料的數(shù)量，即降低日糧中豆粕的百分量。表4中的試驗結(jié)果說明了如何應(yīng)用合成賴氨酸，以降低每噸日糧中豆粕的用量。在這種情況下，1號日糧按照標(biāo)準(zhǔn)的玉米—豆粕型生長和育成料推薦的蛋白水平，日糧4也同樣配合，只是蛋白含量較1號降低了兩個百分點，因此飼喂4號日糧由于賴氨酸缺乏使生產(chǎn)性能低于1號日糧。當(dāng)補充了賴氨酸后即2號和3號日糧，生產(chǎn)性能恢復(fù)到了日糧1的水平。豬的氨基酸需要量是不同的，這些差異很大程度上是因為動物每天合成的肌肉組織數(shù)量的不同。目前，世界普遍性的研究旨在建立肌肉生長潛力和日糧蛋白(氨基酸)需要量之間的關(guān)系。我們實驗室所進行的工作是關(guān)于建立一生長數(shù)學(xué)模型(庫克，1991)，以期能夠用于估測在各種不同生產(chǎn)環(huán)境下的需要量。表4.低蛋白和添加賴氨酸日糧對豬生長性能的影響(伊士德＆貝克，1980) (23.6—92.8公斤) 項　　目日糧號2 1 2 3 4 日增重，kg 0.75 0.75 0.74 0.64 日進食量，kg 2.54 2.53 2.48 2.43 單位飼料增重，kg 0.29 0.29 0.30 0.26 1.動物體重從23.6kg至92.8kg。 2.試驗期分三個生長階段：(1)23.6kg至47.2kg；(2)47.2kg至74.8kg；(3)74.8kg至92.8kg，日糧1中，三個階段的粗蛋白合量分別是：16%、13%，12%。日糧2，3，4中分別為：14%，11.5%，11%。日糧2中添加結(jié)晶賴氨酸達到日根1的水平。日糧3也增加至日糧1的水平但粗蛋白每降低一個百分點賴氨酸含量減少0.02個百分點。日糧4不補加賴氨酸。估測氨基酸需要量的方法之一就是利用賴氨酸和其它氨基酸之間存在的某些關(guān)系。一旦賴氨酸的需要量應(yīng)用經(jīng)典生長試驗力群體中建立后，其它氨基酸的需要量就能據(jù)此而估測出。表5列出了目前應(yīng)用的所有必需氨基酸和賴氨酸的關(guān)系式。表5 三個生長階段中必需氨基酸需要量的理想模型(貝克＆朱格，1992) 氨基酸名稱理想氨基酸模式(與賴氨酸之比) 5—20kg 20—50kg 50—100kg 賴氨酸 100 100 100 精氨酸 42 36 30 組氨酸 32 32 32 色氨酸 18 19 20 異亮氨酸 60 60 60 亮氨酸 100 100 100 纈氨酸 68 68 68 芳香族氨基酸 95 95 95 含硫氨基酸 60 65 70 蘇氨酸 65 67 70 無疑，隨著研究的深入，氨基酸需要量與環(huán)境，飼料進食量，健康狀況，肌肉生長之間的關(guān)系將更加清楚。因而，日糧配合的精確性也將進一步提高。生長和效益促進劑自從引進植物油調(diào)制人類食物以后，動物油的價值，特別是豬油，已經(jīng)明顯下降。因此，在肉豬體組織中減少脂肪含量已普遍受到重視。由于脂肪的生長需要大量飼料能量，因而減少脂肪組織的形式還可提高飼料轉(zhuǎn)化效率。這方面的工作通過基因選擇已取得了明顯進展，另外，限制飼養(yǎng)在某些情況下對于控制脂肪生長也是一個行之有效的方法。近幾年來，科學(xué)家們已將重點轉(zhuǎn)移到了研究基礎(chǔ)動物生理學(xué)，試圖闡明如何通過外源機制調(diào)節(jié)脂肪生長。為此目的，目前已涉及到了很多技術(shù)。包括：飼喂β—腎上腺素興奮劑，注射豬生長激素，免疫和基因重組等。最有希望商業(yè)化應(yīng)用的有兩項技術(shù)，即β—腎上腺素興奮劑和豬生長激素，下面進行簡單綜述。 β—腎上腺素劑是指從藥理學(xué)上分類的一組化合物，它們從結(jié)構(gòu)和功能上與去甲腎上腺素有關(guān)。目前很多去甲腎上腺素同類物已經(jīng)人工合成并通過鑒定。為了敘述方便，將腎上腺素感受器分為α和β，根據(jù)藥理學(xué)活性進一步分類也已完成。通過刺激腎上腺素感受器可以調(diào)節(jié)很多代謝活動。諸如：脂類分解及合成，糖元分解及葡萄糖合成等，興奮劑是阻礙感受器功能的化合物。隨著對這些化合物代謝功能的進一步理解，提出了應(yīng)用這些物質(zhì)改變一些動物體成份的假說，這些動物包括豬、雞、綿羊。表6的資料來源于用舒喘寧做的試驗。舒喘寧也是這類化合物的一種。試驗地點在普駝大學(xué)。結(jié)果表明：(1)生長速度和飼料轉(zhuǎn)化效率有比較平緩但很明顯的改善；(2)在高水平添加的情況下，效益有下降的傾向；(3)在服體瘦肉豬指標(biāo)方面有明顯改進，例如：背膘厚度和眼肌面積。表6. 舒喘寧對育肥豬生產(chǎn)性能及胴體品質(zhì)的影響(格林＆弗羅斯特，1987) 項目添加水平(PPM) 0 2.5 5 10 20 30 始重(kg) 64.5 64.1 64.1 64.5 64.1 64.1 末重(kg) 104.5 104.5 104.1 105.6 105 105 平均日增重(kg) 786 827 823 841 868 832 單位飼料增重(g／kg) 288 307 313 314 326 310 屠宰率(%) 698 70.9 70.9 70.9 71.8 71.9 平均背膘厚(cm) 2.97 2.84 2.48 2.89 2.76 2.87 眼肌面積(cm2) 31.47 35.5 35.2 36.6 37.6 37.l 豬生長激素雖然不是一種飼料添加劑，但由于在生長效率和炯體瘦肉含量方面的作用很明顯，而已引起廣泛重視。30年前第一次闡明了應(yīng)用這種物質(zhì)改善豬的生長體成份的潛力(托爾曼＆安德伍斯，1955)，但直到生物技術(shù)有了較大發(fā)展的今天，才使得這種物質(zhì)能夠大規(guī)模生產(chǎn)，從而引起了商業(yè)上的興趣。豬生長激素是一種蛋白激素，因能被消化而口服失去活性，因此必須注射。盡管長期埋植的技術(shù)已發(fā)展起來，但就目前技術(shù)而言仍需每天注射應(yīng)用。應(yīng)用此種激素的一早期試驗結(jié)果列于表7。表7 日注射天然豬生長激素對生長育肥豬生產(chǎn)性能、胴體品質(zhì)和器官重量的影響 (麥克蘭等，1990＆格雷博納等，1987) 項目生長激素劑量mg／天 0 1.5 3.0 6.0 9.0 日增重，kg 0.77 0.83 O.86 0.89 0.84 日進食量，kg 2.93 2.69 2.50 2.28 2.26 單位飼料增重 0.27 0.31 0.34 0.37 0.38 胴體重，kg 78.1 75.9 74.6 74.4 77.5 板油重，kg 1418 1065 869 746 649 背膘厚，mm 26.8 18.4 14.1 12.6 ]1.2 眼肌面積，cm2 34.7 38.4 39.3 37.7 38.5 半健肌重，g 387 409 427 449 452 股骨重，g 328 333 338 349 360 肝重，g 1497 1759 1768 1988 2097 本試驗結(jié)果表明，(1)用生長激素處理育肥豬其生長速度有緩慢提高的傾向，耗料量有所減少，因此，綜合考慮飼料轉(zhuǎn)化效率大約改進40%；(2)在胴體品質(zhì)方面的效果表現(xiàn)為：當(dāng)瘦肉率明顯提高時，脂肪含量降低50%以上，但提高的程度小于降低的程度；(3)一些器官的重量由于激素作用有所增加，諸如：心、肝、腎，從而導(dǎo)致了屠宰率的下降。至于用生長激素處理后肉質(zhì)是否符合食用標(biāo)準(zhǔn)，我們在下面的試驗中檢測了這個問題，結(jié)果列于表8。表8 生長激素對肉質(zhì)的影響(納瓦克福產(chǎn)，1987) 項目生長激素劑量mg／天 0 1.5 3.0 6.0 9.0 顏色1 2.85 2.78 2.71 2.57 2.43 硬度1 2.95 3.00 2.89 2.6l 2.86 大理石紋狀1 3.00 2.68 2.50 2.30 2.52 多汁性2 7.8 7.8 7.8 7.8 7.8 嫩度2 9.0 8.6 8.4 8.5 9.2 背最長肌脂肪(%) 3.5 2.9 2.5 2.1 2.3 1.五分制：1分表示白色，軟，無大理石紋。 2.一種非正式的14cm評定系統(tǒng)，14表示多汁性最佳且最嫩。目前，很多其它的添加劑對生長效率也起一定作用。如：抗生素；有些資料表明酶制劑添加到大麥型日糧中起一定作用。我們的研究小組最近將興趣轉(zhuǎn)移到了應(yīng)用有機酸改進斷奶仔豬非乳日糧組份的消化性。一典型試驗結(jié)果列于表9。結(jié)果表明：豆粕型日糧中添加延胡索酸有明顯的效果。而飼喂奶粉的豬反應(yīng)不明顯，這反映了奶粉型飼料比豆粕型飼料更容易為仔豬所消化。另外，其它試驗也證明了延胡索酸的這種效果。由于乳產(chǎn)品通常成本很高且供應(yīng)短缺，因此，飼喂成本較低的豆粕型飼料添加延胡索酸以提高仔豬生長性能是較為有利的。表9. 豆粕和脫脂奶粉的平衡日糧中添加延胡索酸對豬生產(chǎn)性能的影響(詹斯汀等，1989) 蛋白來源豆粕脫脂奶粉延胡素含量(%) 0—2 周齡 0 2 3 0 2 3 日增重g／天 133 152 171 195 223 195 日耗料量g／天 306 296 304 312 332 310 單位飼料增重 O.43 0.51 0.56 0.60 0.67 0.63 結(jié) 論本論文旨在闡明飼料添加劑領(lǐng)域內(nèi)的一些重要專題。此項課題比我們這里所涉及到的要廣得多。讀者應(yīng)閱讀更多的有關(guān)動物生產(chǎn)方面的文獻、雜志，從而獲取更多的信息與資