Резюме

Заден план

Това проучване е проведено, за да се определят ефектите от различните диетични нива на протеини и моделите на добавяне на аминокиселини в диети с ниско съдържание на протеини върху ефективността на растежа, характеристиките на кланичните трупове и екскрецията на азот при отглежданите прасета.

различни

Четиридесет и две купчини (25,00 ± 0,39 кг) бяха разпределени на случаен принцип към 7 диети. Диета 1: диетата с високо съдържание на сурови протеини с балансирана за 10 незаменими аминокиселини (EAA). Диета 2: диетата със среден суров протеин с 2% (приблизително) намалено ниво на протеин на диета 1 и балансирани 10 EAA. Диета 3: диета с ниско съдържание на суров протеин с 4% намалено ниво на протеин на диета 1 и балансирани 10 EAA. Протеиновите нива на диета 4, 5, 6 и 7 са същите като тези на диета 3. Диетата 4 е балансирана само за лизин (Lys), метионин (Met), треонин (Thr) и триптофан (Trp); Диетите 5 и 6 бяха допълнително допълнени с допълнително изолевцин (Ile) или валин (Val), съответно; Диета 7 беше допълнително допълнена с допълнителен Ile + Val.

Резултати

По време на 112-дневното изпитване намаляването на хранителните протеини с 2% или 4% с балансирани 10 EAA значително намалява екскрецията на азот (P 0,05). При диета с ниско съдържание на протеини добавката с Val значително увеличава наддаването на телесно тегло при фаза 25-50 kg (P 0,05). Общата N екскреция на прасета, допълнена само с Lys, Met, Thr и Trp, е числено по-висока от тази на прасета, хранени с допълнителни диети Ile, или Val, или Ile + Val.

Заключение

При диета с ниско съдържание на протеини Val е по-необходим от Ile в ранно растящия фаг (25–50 kg), докато Ile става по-необходим в края на растящия и завършващ фаг (75–125 kg).

Заден план

От гледна точка на икономиката и околната среда, намаляването на суровия хранителен протеин и добавянето с кристални аминокиселини са ефективните стратегии за свинепроизводството за намаляване на разходите и замърсяването [1, 2]. Съобщава се, че общата екскреция на азот се намалява с приблизително 8% за всеки 1% единично намаление на диетичната CP [3]. Предишни проучвания показват, че 4% намаление на CP в диетата не влияе върху ефективността на растежа при свинете от отглеждане до довършване, когато се допълва с кристални Lys, Trp, Thr и Met [4,5,6,7]. Съобщава се обаче за обратния резултат, че намаляването на хранителния протеин с 4% и допълването на Lys, Trp, Thr и Met намалява средния дневен прираст (ADG) при 20–50 kg прасета [8]. Освен това, намаляването на диетичните нива на протеини с 5% при 20-50 кг прасета, значително намалява ефективността на растежа [9], вероятно поради дефицита на други незаменими аминокиселини (EAA) в диетите с ниско съдържание на протеини.

Целта на този експеримент беше да се оцени ефектът от различните хранителни нива на протеини и моделите на добавяне на аминокиселини (включително Val и Ile) при диети с ниско съдържание на протеини върху ефективността на растежа, характеристиките на кланичните трупове и екскрецията на азот на растящите свине.

Методи

Експериментални животни и диети

Експерименталните диети се състоят предимно от царевица, пшенични трици, соево брашно и брашно от рапица. Диетичното ниво на протеин беше намалено чрез заместване на част от соевото брашно с царевични и пшенични трици. Експерименталните диети са формулирани на базата на стандартизирани илеални смилаеми аминокиселини и NE система. Проби от фуражни съставки бяха събрани за анализ на сурови протеини и аминокиселини преди формулирането на фуражите и стандартната илеална смилаема аминокиселина на диетите беше изчислена според стандартната илеална смилаемост в Таблицата на китайския фуражен състав и хранителната стойност (25-то издание, 2014). Хранителните вещества в диетите отговарят или надвишават нуждите от хранителни вещества, препоръчани от NRC (2012), с изключение на CP и NE на диетата (Таблица 1 и Допълнителен файл 1: Таблица S1-S4). Ограничителният ред на EAA при диети с ниско съдържание на протеини е показан в таблица 2.

Прасетата са били хранени в 8:00, 14:00 и 20:00 ad libitum със свободен достъп до вода. Прасетата се претеглят индивидуално при всяко изместване на фазата на теглото и се записва дневната консумация на храна за всяко прасе. Данните бяха използвани за изчисляване на средния дневен прием на фураж (ADFI), средния дневен прираст (ADG) и съотношението на подаване към прибавяне (съотношение F/G).

Проучване на азотния баланс и емисиите на амоняк

През последните четири дни на всяка фаза всички прасета бяха подложени на 4-дневно общо изпражнения и събиране на урина. В края на периода на събиране бяха събрани четиридневни фекални проби от всяко прасе. 500 g фекална проба се изсушава в сушилня с принудително изтегляне при 65 ° C, заземява се през 0,45 mm сито и се поддържа при - 20 ° C за допълнителен анализ. Урината се събирала и записвала ежедневно по едно и също време със събирането на фекалиите. В края на периода на събиране се събират четиридневни проби от урина от всяко прасе и 100 ml подпроба се съхранява при - 20 ° C за допълнителен анализ. Освен това, в последния ден от събирането, прясно изпражнения (100 g) и урина (100 ml) от всяко прасе веднага се поставят в 10-L кофа. Концентрацията на амоняк в кофата за 0 часа и 4 часа се измерва с преносим амонячен детектор (APES-NH3 (200) -H, Empaer, Шенжен, Китай).

Вземане на кръвна проба

В края на опита (ден 113), кръвни проби бяха събрани чрез яремната вена пункция след 12-часово гладуване през нощта. Кръвните проби се центрофугират (3000 ×ж в продължение на 15 минути при 4 ° C) и серумни проби се съхраняват при - 20 ° C.

Оценка на характеристиките на трупа и органния индекс

След вземане на кръвни проби, всички прасета бяха заклани по стандартна процедура в края на опита. След обезкървяване и изкормване трупът се разделя през средната линия и се записва теглото на горещия труп (включително мазнините в бъбреците и листата), за да се изчислят процентите на превръзка. Вътрешните органи се отстраняват и претеглят, за да се изчисли органният индекс, който е процентът от теглото на органа към живото тегло на прасето. Измерват се останалите белези на трупа (получени от лявата страна на трупа), включително средни дебелини на задните мазнини (средно дебелина на първо ребро, последно ребро и последна лумбална мазнина), дължина на трупа и областта на кръста (Измервателна позиция на областта на кръста е напречното сечение на мускула longissimus dorsi на кръстовището на гръдно-лумбалния сегмент, а методът на измерване се използва нониусен дебеломер за измерване на максималната височина и ширина на очния мускул, а формулата за изчисление е: област на кръста = дължина × ширина × 0,7).

Лабораторен анализ на проби

За определяне на азотния баланс се анализират сурови протеини от експериментални диети, фекалии и проби от урина съгласно AOAC 984. 13 [21].

Концентрацията на серумен уреен азот (SUN), общ протеин (TP) и албумин (ALB) бяха анализирани с помощта на комплекти за анализ в съответствие с инструкциите на производителя (Nanjing Jiancheng Bioingineering Institute, Китай).

Концентрацията на амонячен азот (NH3-N) в серума и фекалиите се определя спектрофотометрично според реагент на Неслер с жълто оцветяване и фотометрия при дължина на вълната 420 nm.

Всички измервания бяха определени в три екземпляра.

Статистически анализ

Диета 1, диета 2 и диета 3 бяха сравнени, за да се изследва ефектът от различните нива на протеини в храната при един и същ модел на добавяне на аминокиселини, диета 3, диета 4, диета 5, диета 6 и диета 7 групи бяха сравнени, за да се изследва ефектът от различни модели на добавяне на аминокиселини при едно и също ниво на протеини в храната. Всички данни бяха анализирани чрез еднопосочен ANOVA за рандомизиран пълен блок дизайн с помощта на статистическия софтуерен пакет SPSS (SPSS 20.0). Статистическите различия между диетите бяха разделени от тестовете на Duncan за множество обхвати. Всички данни са изразени като средна стойност ± SE. Разликата се счита за значителна при P

Резултати и дискусия

Намаленото ниво на протеини в диетата изисква повишено добавяне на аминокиселини, за да се поддържа подобна ефективност на растежа [22]. Балансът на различните аминокиселини в диетата също влияе върху използването на азот и други хранителни вещества. Съобщава се, че 4% по-ниско протеинова диета с добавяне на първите четири ограничаващи аминокиселини (Lys, Met, Trp и Thr) няма ефект върху растежните показатели на свинете, в сравнение с нормалната протеинова диета [4,5,6]. Намаляването на повече от 4% от протеините в диетите възпрепятства растежа на свинете, дори ако е допълнено с тези ограничаващи аминокиселини [8, 9, 11]. Това може да се дължи на дисбаланса на основните аминокиселини в диетите с ниско съдържание на протеини. Все още не са ясни ефектите от различните модели на добавяне на аминокиселини при диети с ниско съдържание на протеини върху довършителните свине. Следователно, в това проучване ние оценихме ефектите от различните хранителни нива на протеини и моделите на добавяне на аминокиселини (включително Val и Ile) при диети с ниско съдържание на протеини върху ефективността на растежа, характеристиките на кланичните трупове и екскрецията на азот на растящите свине.

Ефективност на растежа на отглеждащите довършителни свине

Резултатите от ефективността на растежа са показани в Таблица 3. Намалените диетични нива на протеини с 2% не са имали значителен ефект върху растежа при свинете (P > 0,05), което е в съответствие с предишни изследвания [23,24,25]. Също така установихме, че 4% намаление на хранителните протеини с балансирано за 10 EAA няма отрицателен ефект върху ефективността на растежа на свинете (P > 0,05). Въпреки това, ако е балансиран само за Lys, Met, Thr и Trp, 4% намаляване на хранителния протеин увеличава съотношението F/G, което показва, че липсват други незаменими аминокиселини в диетите с ниско съдържание на протеини. При 25–50 kg прасета добавките с Val значително повишават ADFI и ADG (P 0,05) .Намаляването на приема на фураж само в група Ile във фаза 50–75 kg е по-малко от това във фаза 25–50 kg, което показва, че липсата на Val се облекчава във фаза 50–75 kg. Както във фаза 75–100 kg, така и във фаза 100–125 kg, добавянето само на Ile значително подобрява ADFI и ADG (P Таблица 3 Ефективност на растежа на прасетата, отглеждащи довършителни храни, хранени с нископротеинова диета, допълнена с различни аминокиселини (н = 6)

Характеристики на трупа и индекси на органи при довършителни свине

Панкреасът и бъбреците играят важна роля в процеса на храносмилането и метаболизма. Панкреатинът, секретиран от панкреаса, може да разгради протеините до пептид и аминокиселини. Бъбрекът е важен отделителен орган за азотния метаболизъм. Съобщава се, че намаляването на хранителния протеин от 16% на 12% значително намалява индекса на органите на панкреаса при 30–60 kg прасета [7]. Peng et al. [35] също така установи, че намаляването на нивото на протеини в храната от 20% на 15,3% значително намалява органния индекс на черния дроб и панкреаса при прасенца. По-нататъшното намаляване на нивото на протеини в храната от 16,7% на 13,2% значително намалява органния индекс на бъбреците. В настоящото проучване намаляването на диетичните нива на протеини с 2% или 4% с балансиране на 10 EAA намалява индекса на панкреасаP 0,05), което предполага, че нивото на ХП в храната е имало по-голямо влияние върху индекса на органи, отколкото моделите на аминокиселинен баланс.

Емисия на азот при отглежданите свине

Албуминът (ALB) и глобулинът в серума отразяват синтеза на протеини и хранителния статус. Азотът на серумната урея (SUN) е краен продукт от метаболизма на протеините и аминокиселините и неговата концентрация е в отрицателна корелация с използването на протеини и аминокиселини [36]. NH3-N е метаболит на чревно микробно разлагане на протеини и аминокиселини, което отразява използването на протеини и аминокиселини. В това проучване, с балансирани 10 EAA, 2% или 4% намаление на хранителния протеин значително намалява концентрацията на SUN (P Таблица 5 Кръвни профили на довършителни свине, хранени с нископротеинова диета, допълнена с различни аминокиселини (н = 6)

Намаляването на диетичното ниво на протеини и добавянето на кристални аминокиселини е ефективен начин за намаляване на екскрецията на N, без това да повлияе на производителността на растежа на животните. В това проучване, когато нивото на протеините в храната е намалено с 2% или 4% и балансирането на 10 EAA, общата екскреция на азот намалява съответно с 16,9% и 31,9% (P Таблица 6 Азотен баланс на отглеждащи довършителни прасета, хранени с нископротеинова диета, допълнена с различни аминокиселини (н = 6)

Азотът в урината е предимно под формата на урея. Когато се смесва с фекалиите, уреята може бързо да се разложи на въглероден диоксид и амоняк от уреазата във фекалиите [39, 40]. Следователно изпаряването на амоняк в екскретите на свине е тясно свързано с количеството екскреция на азот. Няколко проучвания установиха, че диетите с ниско съдържание на протеини могат да намалят отделянето на азот и емисиите на амоняк [41, 42]. В това проучване 2% по-ниско протеинова диета с балансирани 10 EAA значително намалява изпаряването на амонячна суспензия на 4 часа във всяка фаза (P Таблица 7 Емисия на суспензия NH3 от отглеждащи прасета, хранещи се с нископротеинова диета, допълнена с различни аминокиселини (н = 6)

Заключения

Взети заедно, 2% или 4% намаление на диетичните нива на протеини с балансирани 10 EAA не са имали значителни ефекти върху ефективността на растежа и характеристиките на кланичните трупове, но значително намаляват екскрецията на азот при свинете. При 4% по-ниско протеинови диети, добавката на Val значително увеличава наддаването на телесно тегло при фаза 25-50 kg, докато добавката Ile при фаза 75-100 kg и фаза 100–125 kg значително намалява съотношението на храната към наддаване. Общата N екскреция на прасета, допълнена само с Lys, Met, Thr и Trp, е числено по-висока от тази на прасета, хранени с допълнителни диети Ile, или Val, или Ile + Val. Тези резултати показват, че при диета с ниско съдържание на протеини, Val е по-необходим от Ile в ранно растящия фаг (25–50 kg), докато Ile става по-необходим в края на растящия и завършващ фаг (75–125 kg).

Наличност на данни и материали

Данните, анализирани по време на настоящото проучване, са достъпни от съответния автор при разумно искане.