豬的營養(yǎng)需要量

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豬的營養(yǎng)需要量

Nutrient Requirements Nutrition

Robert Easter 博 士 著

營養(yǎng)需要量簡史

所謂“科學”的動物飼養(yǎng)，真正開始于大約100年前。那時，許多必需養(yǎng)分都還沒有得到認識，而關于已知養(yǎng)分每日需要量的概念也是模糊不清的。那時，精明的飼養(yǎng)者卻已認識到，將飼料原料適當地配合入日糧之中就可大大改善動物的生產性能和繁殖性能。因此，1900-1950年這段時期，可被稱為“秘密配方時期”，因為當時每一個研究者都在研究如何進行飼料原料的配合以便使動物產生最佳的反應。一些學術著作（請參看康奈爾大學F. B. Morrison的學術著作《飼料和飼養(yǎng)》，提出了一些“推薦”的配方。世界各地圍繞著飼養(yǎng)業(yè)產生了一個龐大的、非常有競爭力的配方飼料業(yè)，其業(yè)務是向農戶們提供專門設計的一些配方飼料，作為農戶自己種植的谷物的補充料。

漸漸地，人們通過用豬進行的飼養(yǎng)實驗，或是根據用實驗動物（比如大鼠和豚鼠）所作實驗而得的數據進行推斷，認識了愈來愈多的養(yǎng)分。最后一種必需養(yǎng)分——維生素B12是在1948年 發(fā)現的。眾多養(yǎng)分的認識，對于豬營養(yǎng)的影響是巨大的，人們不再需要根據對各種飼料原料的一般經驗來配合日糧了。任何一種飼料原料，只要是無毒的并且能以需要的水平提供一種或多種養(yǎng)分，就可將其包括在日糧配方之中。人們的工作重點不再是進行秘密的原料配合，而轉為建立有效的需要量數據以及正確地確定每一種可 能的飼料原料所能提供的養(yǎng)分。

需要量

隨著對各種養(yǎng)分的認識，各國的學術委員會就開始了將營養(yǎng)需要量編纂整理成易于應用和表格的工作。比如，在美國，全國科學研究委員會豬營養(yǎng)學分會就在1944年出版了第一版《豬營養(yǎng)需要量》。自那以來，該出版物已修訂了10次，最新的版本出版于1998年。

營養(yǎng)需要量的確定，看上去好象是一件簡單的事情，只是要測定一頭豬為維持機體基本功能以及進行生長和繁殖而對養(yǎng)分的每天需要量。遺憾的是，事情并不是這樣簡單。每一個動物都是生活在一定環(huán)境條件下的獨特個體。我們 現在已經認識到，精確的需要量，只能以個體為基礎進行評定。但是，至少從當前的技術水平來看，顯然是不可能做到為每一頭動物分別設計日糧的。

早期的營養(yǎng)需要量出版物承認這樣的事實：營養(yǎng)需要量隨動物體重的變化和生理狀態(tài)的變化（比如妊娠或泌乳）而有很大不同。此外，到本世紀七十年代后期，大多數營養(yǎng)學家都認識到，僅僅根據體重確定的總括性的營養(yǎng)需要量 并不能準確地反映豬在多種不同狀態(tài)中的需要。遺憾的是，當時并沒有明確的基礎可據以選擇能針對每一種具體環(huán)境吉行實驗性驗證的方法。飼料業(yè)的營養(yǎng)師們仍然愈來愈多地根據對特定生產參數的經驗來調整日糧中的營養(yǎng)需要量標準。

顯然，問題是要找到一種方法能對可顯著影響日糧和動物性能的養(yǎng)分進行環(huán)境針對性的需要量評估。這樣，注意力就首先放在了氨基酸和能量之上。1979年英國農業(yè)研究委員會的出版物提出了根據理想蛋白質概念估測為獲取最大瘦肉生長所需氨基酸量的數學基礎（詳見以后的專門章節(jié)）。但由于二個原因以至這一方法在當時沒有能被立即采用：（1）當時沒有測定瘦肉增長量的實用方法；（2）當時并不普遍具有所需要的計算能力。

這二個問題得到了研究。到八十年代中期，開始出現了有關利用生長模型預測氨基酸和能量需要的科學論文。自那時以來，已開發(fā)出了若干種估測營養(yǎng)需要量的有效模型，現在這些模型在豬營養(yǎng)需要量出版物中具有核心地位。結果，對于“體重50千克的豬對賴氨酸的需要量是多少”這樣的問題，答案就成了“這取決于…”。沒有絕對的需要量，需要取決于對輸入的有關豬本身的及其所處生活環(huán)境的數據進行計算的結果。

需要量的預測模型

模型是現實的表現。采用模型，可使概念形象化，可用以進行教學或娛樂。大多數人都看見過或使用過按比例制作的建筑物、橋梁和汽車等實物模型。事實上，玩具汽車只不過去是實物汽車的模型，是供兒童們用來摹仿現實生活 情景的，數學模型則提供了一種根據已知可影響最終結果的各輸入項之間已確定的關系來對結果進行預測的手段。隨著大型高速計算機的出現，數學模型的應用已經越來越廣泛。數學模型的應用范圍極廣，從氣象預報到電子游戲，以至豬營養(yǎng)需要量的預測，都可應用。

模型可分為演繹性和經驗性的二大類。演繹性模型是由絕對而不變的數學關系建立的，經驗性模型則根據的是經實驗進行定量了的關系。至今為止，所有的養(yǎng)分需要量預測模型主要都是經驗性的，它們根據的是現有的最佳實驗數據。因此，（1）在有了新的數據之后要對這些模型進行修正，（2）用這些模型獲得的預測值未必是絕對正確的。

NRC模型的簡介

NRC（1998） 《豬營養(yǎng)需要量》中對其模型所依據的關系作了充分描述。盡管對所有養(yǎng)分的需要量進行預測，但重點明顯地是對能量和必需氨基酸需要量的預測。所有的養(yǎng)分都是重要的，但動物對能量和氨基酸的需要量比對維生素和礦物質的需要量大得多。所以，如果能量和氨基酸的供應量不正確，就極有可能危害生產率和經濟效益。

現已開發(fā)出了極易應用的軟件，可用以充分執(zhí)行所需要的計算。這一軟件是伴隨最新版NRC（1998）《豬營養(yǎng)需要量》發(fā)行的。將此軟件安裝于臺式或便攜式計算機中，就可方便而迅速地用以計算所有養(yǎng)分的需要量。

NRC（1998） 《豬營養(yǎng)需要量》提供了三個為同的模型：一個是估測妊娠母豬營養(yǎng)需要量的，另一個是估測泌乳母豬營養(yǎng)需要量的，第三個則是估測生長——肥育豬的營養(yǎng)需要量的。每一個模型都需要關于豬本身及其所處環(huán)境的簡單數據。顯然，能夠影響營養(yǎng)需要量的因素很多，但這些模型的設計使其僅僅需要利用能在商品豬場中易于進行 有效測定的一些數據。

生長-肥育豬的模型

讓我們先來討論一下生長-肥育豬的模型。圖1顯示的是簡化的概念性NRC生長模型示意。需要輸入的數據包括體重、能量攝入量、每豬占地面積、環(huán)境溫度、豬的性別和表示為機體蛋白質每天總增長克數的瘦肉生長率估測值。按圖2所示的曲線，該NRC模型假設，一頭典型的豬在生長期內平均每天生長350克左右的瘦肉。請注意，生長期開始時瘦肉生長得較慢，然后逐漸加快，到達頂點后，隨著豬接近屠宰體重，瘦肉生長速度又逐漸降低。由此可見，在生長期的開始階段和最后階段，豬的氨基酸需要量較小，而中點附近的氨基酸需要量最大。當應用NRC模型進行實際運算時，可以應用該模型提供的“典型”豬的生長曲線，也可應用為特定豬群所繪曲線的數據。

可以合乎邏輯地認為，機體組織的氨基酸需要量決定于以下二項的總和：（1）瘦肉組織的每天凈增長量；（2） 機體對氨基酸的維持需要量。這樣，一個真正的演繹性模型就可將每天的瘦肉組織生長量分為幾乎無限的一個個合成和分解反應。以當前營養(yǎng)學的發(fā)展程度，我們還無法達到那樣的精確度。因此，我們使用的是一般的生長曲線，本書將在另一處介紹在現場條件下繪制生長曲線的方法。顯然，如果采用現場測出的生長曲線而不是 采用模型提供的一般生長曲線，就可提高預測的精確度。

性別（小公豬，小母豬或閹公豬），可影響每天的瘦肉生長量和采食量。因此，模型提供了按性別對瘦肉增長量估值進行矯正的方法，不同性別豬的需要量則正在計算之中。很少有人飼喂未經閹割的公豬。但是，小型豬場中常將 閹公豬和小母豬同圈飼養(yǎng)，而需要量的計算若以小母豬為基礎，則配合出的日糧，其養(yǎng)分含量對于閹公豬來說當然就會過量，因為小母豬是采食量最小而瘦肉生長量最高的性別。

為矯正瘦肉增長量估值，有二個環(huán)境因子也必須列入輸入數據之中，即環(huán)境溫度和每豬出地面積。這二個因子即可影響瘦肉生長，也可影響能量的主動攝入量。要就這二個因子進行矯正，則要求盡可能獲得有關這二個因子的最準確的數據，但所得的數據往往不如所希望的那么準確。

可通過直接測量而比較容易獲得每豬占地面積的數據，但準確的環(huán)境溫度數據則往往比較難經獲取，如19章 中曾討論的那樣，有效環(huán)境溫度數據才是最富有意義的。有效的環(huán)境溫度，是指豬感覺到的溫度，這一溫度受到濕度、熱輻射的環(huán)境、風速以及接觸物表面條件的影響。從這一點上說，目前缺乏可據以就有效環(huán)境溫度對瘦肉生長量估值進行矯正的足夠數據。因而，模型采用了環(huán)境溫度中測得。此外，溫度的測定，還應進行于一 天中能代表平均溫度條件的時候。

完成了瘦肉增長量的估測，就可根據已確立的公式用該模型計算為獲取該瘦肉增長量而需要的賴氨酸量。要記住，這里還要加上維持功能所必需的量。賴氨酸需要量表示為對回腸真可消化賴氨酸的需要量。

以可消化賴氨酸來表示賴氨酸需要量，是1998年版NRC《豬營養(yǎng)需要量》的一項重大變化。以前的版本僅僅按氨基酸總量或其化學分析值來表示氨基酸需要量。

氨基酸消化率的問題在第一線章中進行討論。在這里，用模型計算而得的賴氨酸需要量，是必須提供給機體細胞以供其進行蛋白質合成所需的賴氨酸量。被豬吃下的賴氨酸當然并非都能從日糧蛋白質中釋放出來并被吸收和轉運到 體內合成地點的賴氨酸量。一旦確定了賴氨酸的需要量，就可根據第4間中所述的理想蛋白質模式算出對其余氨基酸的需要量，并且也將其表示為回腸真可消化氨基酸值。

對大多數飼料來說謊，現在還示能確定其所能提供的回腸真可消化所這基酸的可靠數值，所以目前的氨基酸需要量不是表示為回腸表觀可消化氨基酸值，精確度會降低；從表觀可消化氨基酸值轉換為總氨基酸值，精確度又會進一 步降低。可以預料，各研究室會在今后數年內加強研究大多數主要飼料原料中有效的回腸真可消化氨基酸的含量值。

母豬模型

如同生長——肥育豬那樣，妊娠母豬和泌乳母豬的模型也只應用了已知可顯著影響營養(yǎng)量的少量因子子。表1顯示了妊娠母豬和泌乳母豬模型需要輸入的數據。同生長——肥育豬一樣，模型輸出的數值，表示為“真”值、“表觀”值和“總”值。對其它養(yǎng)分（包括維生素和礦物質）也在經計算后列舉在輸出數據之中。

表1 妊娠母
豬和泌乳母豬模型需要輸入的數據

妊娠母豬	泌乳母豬
日糧中的消化能/代謝能含量	日糧中的消化能/代謝能含量
每天的消化能/代謝能攝入量	每天的消化能/代謝能攝入量
母豬配種時的體重	母豬分娩后的體重
預期窩產仔數	母豬泌乳期體重的預期變化
溫度	仔豬的預期日增重
預期的妊娠期體增重	窩內仔豬數
	產房溫度
	泌乳期天數

維生素和礦物質

現在已有了現代豬種對大多數維生素和礦物質的最新需要量數據。然而，已經進行過的那些實驗往往表明了對維生素和礦物質的需要量在過去30年間并沒有很大變化。不過，模型仍然根據現有的最佳數據提供了維生素和礦物質的需要量數值。特別重要的是，模型能夠根據對實際采食量的預測值調整日糧中主要養(yǎng)分的推薦含量值。

模型估測值是否有效

看來，許多人往往都認為計算機模型算出來的東西都是絕對正確的。顯然，模型是由通過實驗確立的關系建立起來的。生物學實驗很少產生精確的數據，因而模型所依據的數據都是有一定程度的變異的，從而需要建立該模型的人對其進行解釋。人們常被錯誤地告知，可以指望NRC模型，或者任何其它模型，能夠精確的預測出準確的營養(yǎng)需要量數值。

擔任開發(fā)NRC模型委員會采用了現有的最佳資料，并且在其公開出版的1998年版《豬營養(yǎng)需要量》中論證了作為所作計算的基礎的假設和計算公式。自新版《豬營養(yǎng)需要量》在1998年出版以來，有資格的豬營養(yǎng)學家已經仔細地檢查了這些假設，認為這些假設是很好的。美國伊利諾斯大學的營養(yǎng)研究小組將生長豬的和泌乳母豬的氨基酸模型估測值同過去5年內通過繁瑣的實驗所獲的測定值進行了對比。至今為止，模型估測值都相當符合實驗值。只有時間和經驗才能真正對模型進行驗證。

本書附錄Ⅰ提供了“典型”豬的營養(yǎng)需要量估測值。對這些數值可以放心使用。然而，我們應該認識到，采用計算模型可以提高結果的精確度。

飼料原料的營養(yǎng)成分數據

大多數全國性的營養(yǎng)需要量出版物都有關于飼料營養(yǎng)成分的表格。是否能根據這些表格可靠地進行日糧配合，一直是受到營養(yǎng)師嚴重關切的問題。同一種谷物不同樣品之間的遺傳差異可造成其養(yǎng)分含量的很大變異。栽培條件也對營養(yǎng)成分有很大影響。例如，栽培于濕度較低條件下的玉米，其蛋白質/氨基酸含量高于同一品種但栽培于濕度較高條件下的玉米。土壤有能力，尤其是氮肥的施用量，可對種子的成分產生重大影響。加工條件很難做到標準化，從而這也會導致較大的差異。

References

NRC. 1998. Nutrient Requirements of Swine. 10th Ed. National Research Council. Washington,DC.