豬飼料原料凈能測(cè)定方法及其影響因素

　　湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究所

　　飼料安全與高效利用教育部工程中心/ 胡官波 陳達(dá)圖 易孟霞 賀 喜 張石蕊

　　摘要：凈能體系是唯一能在相同基礎(chǔ)上體現(xiàn)能量需要和飼料能值的能量體系，以凈能體系為基礎(chǔ)，準(zhǔn)確測(cè)定生長(zhǎng)肥育豬飼料原料凈能值，建立預(yù)測(cè)其飼料凈能值的模型，有利于提高飼料能量利用效率，降低飼料成本。文章綜述了豬飼料原料凈能的測(cè)定方法，分析了不同測(cè)定方法的優(yōu)缺點(diǎn)及其影響因素。

　　關(guān)鍵詞：凈能；豬；測(cè)定方法

　　中圖分類(lèi)號(hào)：S816.17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-6314(2013)10-0042-04

　　飼料成本占規(guī)?；?a href="http://m.ffers.com.cn/pigs/" target="_blank" class="relatedlink">養(yǎng)豬總成本的60% ～ 70%，占專業(yè)戶養(yǎng)豬總成本的70% ～ 80%。因此，降低養(yǎng)豬成本的關(guān)鍵是降低飼料成本。在大多數(shù)商業(yè)生產(chǎn)條件下，能量成本占飼料成本的50% 以上[1]，因而，對(duì)飼料能值的準(zhǔn)確評(píng)定對(duì)于配制最低成本日糧和滿足動(dòng)物需要都具有非常重要的意義[2]。

　　凈能是飼料總能扣除糞能、尿能、氣體能和熱增耗等損失后實(shí)際用于維持和生產(chǎn)( 生長(zhǎng)、妊娠和哺乳) 的能量，這意味著凈能體系也是唯一能在相同基礎(chǔ)上體現(xiàn)能量需要和飼料能值的能量體系。消化能和代謝能評(píng)價(jià)體系雖分別考慮了消化和代謝過(guò)程中出現(xiàn)的能量損失情況，但未完全考慮能量在體內(nèi)代謝的整個(gè)過(guò)程的消耗，凈能評(píng)價(jià)體系考慮了能量利用過(guò)程中所造成的全部損失，因此，凈能是衡量動(dòng)物維持和生產(chǎn)所需能量的最佳指標(biāo)[3]。然而，凈能比消化能或代謝能測(cè)定更為復(fù)雜，這限制了凈能體系在豬生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。

　　目前，法國(guó)、荷蘭和德國(guó)在發(fā)展凈能體系評(píng)價(jià)日糧凈能含量和豬對(duì)凈能的需要。因此，針對(duì)以往消化能或者代謝能不適應(yīng)飼料加工和養(yǎng)豬企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需要的現(xiàn)存問(wèn)題，以凈能體系為基礎(chǔ)，準(zhǔn)確測(cè)定生長(zhǎng)肥育豬飼料原料凈能值，建立預(yù)測(cè)其飼料凈能值的模型，有利于提高飼料能量利用效率、降低飼料成本、節(jié)約飼料資源，緩解我國(guó)飼料資源短缺的局面。

　　1 ·豬飼料原料凈能的測(cè)定方法

　　目前，測(cè)定豬飼料原料凈能的方法與測(cè)定豬的飼料原料其他養(yǎng)分含量方法相同，包括直接法、套算法和回歸法。

　　1.1 直接法

　　以被測(cè)原料作為唯一的能量來(lái)源配制豬日糧，測(cè)定原料能值的方法。使用直接法可以避免飼料原料之間的互作，結(jié)果比較直觀，受到其他成分的干擾較小，但被測(cè)飼料原料的營(yíng)養(yǎng)成分會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，如飼料原料的適口性、能量水平、蛋白質(zhì)水平，粗纖維含量以及原料中的抗?fàn)I養(yǎng)因子等[3]。此外，單一原料的營(yíng)養(yǎng)水平及成分組成的不均衡，也會(huì)影響到豬對(duì)能量的吸收和利用。因此，直接法的使用范圍非常狹窄，一般適合谷物類(lèi)飼料原料( 大麥、小麥和玉米等) 凈能值的測(cè)定。

　　1.2 套算法

　　為了克服原料營(yíng)養(yǎng)成分的不均衡、適口性以及抗?fàn)I養(yǎng)因子等因素對(duì)豬采食飼料和吸收利用能量的影響，在測(cè)得營(yíng)養(yǎng)水平滿足動(dòng)物機(jī)體需要的基礎(chǔ)日糧的能量消化率之上，以一定比例的被測(cè)原料替代基礎(chǔ)日糧，測(cè)得替代后日糧的能量消化率水平，根據(jù)公式推導(dǎo)出被測(cè)原料的能值。套算法是測(cè)定豬飼料原料能值的經(jīng)典方法。相對(duì)于直接法，基本所有的豬飼料原料都能夠用套算法測(cè)定，應(yīng)用非常廣泛。

　　在使用套算法時(shí)，考慮最多的就是被測(cè)原料的替代比例問(wèn)題。從理論上說(shuō)，原料替代的比例越高，被測(cè)原料能值越準(zhǔn)確。當(dāng)原料替代比例為10%、20% 和40% 時(shí)， 原料測(cè)定的能值標(biāo)準(zhǔn)差分別是日糧能值標(biāo)準(zhǔn)差的13.4、6.4 和2.9 倍。所以，通常被測(cè)原料的替代比例在20% 以上能得到較準(zhǔn)確的結(jié)果[4]。

　　但是，套算法亦存在一定的局限性。該方法的理論基礎(chǔ)是假定基礎(chǔ)日糧以及被測(cè)原料之間無(wú)互作關(guān)系。然而，在實(shí)際中原料的組合效應(yīng)是導(dǎo)致被測(cè)原料能值變異的主要原因?？紤]到套算法測(cè)定處理組合內(nèi)差異，一般來(lái)說(shuō)，被測(cè)原料所占比例越大測(cè)定的數(shù)值越可靠。然而，采用套算法測(cè)定的原料大都營(yíng)養(yǎng)組分不平衡( 蛋白質(zhì)飼料、纖維類(lèi)飼料和油脂類(lèi)飼料等)，這些原料加入基礎(chǔ)日糧的比例越大，導(dǎo)致基礎(chǔ)日糧與試驗(yàn)日糧的營(yíng)養(yǎng)組成差異越大，從而改變?nèi)占Z的各種養(yǎng)分消化率及代謝能利用效率，導(dǎo)致套算出的原料凈能值產(chǎn)生不同程度偏差。如日糧粗纖維含量提高，會(huì)加快豬腸道排空速度，導(dǎo)致內(nèi)源蛋白質(zhì)和脂肪的排出量提高，從而降低其消化率[5]。

　　此外，更重要的是過(guò)剩的日糧蛋白質(zhì)導(dǎo)致機(jī)體蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)加快，熱增耗顯著提高，代謝能利用效率下降，從而低估飼料原料的凈能值[6]。

　　此外，研究低蛋白質(zhì)水平日糧對(duì)生長(zhǎng)豬能量利用的影響，發(fā)現(xiàn)在日糧低蛋白質(zhì)水平下，日糧每增加1g 蛋白質(zhì)，尿能損失增加3.516kJ，機(jī)體產(chǎn)熱增加7.115kJ[7]。在典型日糧中，蛋白質(zhì)的凈能值大約為14.023kJ/g，然而當(dāng)日糧中提供的蛋白質(zhì)水平超過(guò)機(jī)體需要時(shí)，超出需要的這部分蛋白質(zhì)的凈能值大約為10.004kJ/g[8]。目前對(duì)不同營(yíng)養(yǎng)素( 淀粉、粗纖維、脂肪和蛋白質(zhì)等) 之間組合效應(yīng)的研究資料甚少。因此，在用套算法測(cè)定飼料原料時(shí)，要根據(jù)原料本身理化性質(zhì)探討其適宜替代比例和基礎(chǔ)日糧營(yíng)養(yǎng)水平。

　　1.3 回歸法

　　1.3.1 線性回歸法

　　在測(cè)定某一被測(cè)原料時(shí)，將基礎(chǔ)日糧和被測(cè)原料以不同比例配合成試驗(yàn)日糧，以被測(cè)原料在試驗(yàn)日糧中所占比例(%) 為自變量( X )，以相應(yīng)的試驗(yàn)日糧的能值為因變量(Y)，建立線性回歸方程。

　　這種方法具有比較高的理論可靠性，但是此法的前提是確保不同的日糧組成之間無(wú)互作效應(yīng)，否則被測(cè)原料在試驗(yàn)日糧中所占比例與相應(yīng)的試驗(yàn)日糧的能值之間的線性關(guān)系就不存在，無(wú)法外推出合理的被測(cè)飼料原料能值。

　　1.3.2 多元回歸法

　　幾種被測(cè)飼料原料以不同的比例配制不同的試驗(yàn)日糧，通過(guò)一系列多元回歸方程來(lái)計(jì)算這幾種被測(cè)原料的能值。由于原料能值是通過(guò)數(shù)學(xué)方法從試驗(yàn)日糧能值中計(jì)算出來(lái)的，在采用多元回歸法測(cè)定多種原料能值時(shí)，選用的原料之間互作效應(yīng)應(yīng)盡可能的小，且日糧選用的原料不宜過(guò)多[4]。

　　1.4 豬飼料凈能預(yù)測(cè)方程

　　由于豬飼料原料能量?jī)r(jià)值表上公布的凈能值一般均為平均值，而在實(shí)際生產(chǎn)中，原料的營(yíng)養(yǎng)成分受產(chǎn)地、氣候、加工方式等諸多因素的影響變異較大，僅憑原料能量?jī)r(jià)值表上的信息，無(wú)法準(zhǔn)確估計(jì)原料的實(shí)際凈能值。為了適應(yīng)生產(chǎn)需要，營(yíng)養(yǎng)學(xué)家一直在尋求飼料化學(xué)成分與其凈能值的關(guān)系，以及能準(zhǔn)確快速地預(yù)測(cè)原料凈能值。

　　目前可將已建立的回歸方程分為三類(lèi)(具體見(jiàn)表1) ：①以飼料原料和日糧中可消化物質(zhì)含量建立預(yù)測(cè)方程[9] ；②根據(jù)飼料消化能值或者代謝能值預(yù)測(cè)日糧凈能值[10] ；③根據(jù)飼料化學(xué)組成預(yù)測(cè)日糧凈能值[11]。

　　但是，由于不同研究單位公布的豬飼料凈能值及其預(yù)測(cè)方程均采用特定的測(cè)定方法、特定的日糧組成和特定的動(dòng)物并在特定的試驗(yàn)條件下進(jìn)行，這在使用這些預(yù)測(cè)方程時(shí)需要格外的小心謹(jǐn)慎[12]，并根據(jù)實(shí)際情況加以校正。

　　1.5 其它有效能預(yù)測(cè)模型的建立

　　近年的研究表明，動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需要和日糧利用的過(guò)程將從生物化學(xué)反應(yīng)及其調(diào)控機(jī)制來(lái)考慮。即可以采用與能量利用相關(guān)的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流動(dòng)及重要的生化、生物轉(zhuǎn)化過(guò)程為基礎(chǔ)，能量需要以營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)( 如A T P ) 需要表示，建立能量評(píng)價(jià)體系。這樣的模型獨(dú)立于日糧類(lèi)型及動(dòng)物本身狀態(tài)，能預(yù)測(cè)動(dòng)物生長(zhǎng)性能，更能反應(yīng)日糧實(shí)際的能量?jī)r(jià)值[11,13]。

　　2· 影響豬飼料凈能值的因素

　　影響豬飼料凈能值的因素很多，除了以上闡述方法學(xué)上的問(wèn)題，還包括豬本身、飼料組成和環(huán)境等因素的影響。凈能代表的是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在機(jī)體的利用效率，即代謝能用于維持、蛋白質(zhì)和脂肪沉積的效率。因此，豬自身消化能力、飼料的可消化性以及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)用于氧化和沉積比例的不同，導(dǎo)致豬對(duì)飼料的能量利用效率不同，從而影響飼料凈能值。

　　2.1 豬的品種、性別及生長(zhǎng)階段

　　豬基因型、性別、生長(zhǎng)階段和生理狀態(tài)等均影響豬消化能力以及機(jī)體用于維持和沉積的能量效率。

　　首先，豬生長(zhǎng)階段影響其對(duì)飼料的消化能力。隨著體重增加，機(jī)體消化道及其酶系發(fā)育逐漸成熟，對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)尤其是粗纖維和脂肪的消化能力增強(qiáng)；但是，隨著體重的增加，豬尿能和甲烷能的損失也相應(yīng)提高[14]。

　　其次，豬基因型和生長(zhǎng)階段影響機(jī)體用于維持和沉積的能量效率[15]。如：脂肪型梅山豬的維持能量需要高于瘦肉型皮特蘭閹公豬維持能量需要；而不同生長(zhǎng)階段，脂肪型豬和瘦肉型豬蛋白質(zhì)沉積效率也不同[14]。

　　2.2 飼料

　　由于單一飼料養(yǎng)分不能滿足豬的營(yíng)養(yǎng)全部需要，不平衡的飼料產(chǎn)生更多的熱增耗進(jìn)而減少飼料凈能值，而平衡的日糧，食后熱增耗較少，其凈能值高。因此，在測(cè)定豬飼料原料凈能值時(shí)，不同日糧組成尤其是日糧營(yíng)養(yǎng)水平的平衡性影響飼料原料凈能值的測(cè)定。而無(wú)論是直接法、套算法還是回歸法在測(cè)定豬飼料原料凈能值時(shí)，均無(wú)可避免的會(huì)引起日糧組成的改變。

　　對(duì)于特定生長(zhǎng)階段的豬，飼料的可消化性和可利用效率取決于飼料的質(zhì)量和組成。就物質(zhì)消化率來(lái)說(shuō)，通?？扇苄蕴妓衔锏南首罡撸浯问侵竞偷鞍踪|(zhì)，日糧總纖維消化率低且變異大。而從飼料的代謝能轉(zhuǎn)化效率看，不同化學(xué)組成的日糧熱增耗不同，導(dǎo)致日糧能量利用效率不同。對(duì)玉米淀粉、蔗糖、菜籽油、蛋白質(zhì)和粗纖維的能量?jī)r(jià)值，結(jié)果表明，玉米淀粉、蔗糖、菜籽油、蛋白質(zhì)和粗纖維的代謝能轉(zhuǎn)化效率分別為82%、80%、90%、72% 和60% [13]。研究了61 種豬日糧凈能值，發(fā)現(xiàn)日糧平均凈能為代謝能的74%，變化范圍在69% ～ 77%，且日糧凈能值以及代謝能轉(zhuǎn)化為凈能的效率隨著日糧脂肪和淀粉含量的增加而增加，隨著日糧粗蛋白質(zhì)和粗纖維含量的增加而降低[10]。當(dāng)日糧中養(yǎng)分不平衡時(shí)，特別是粗蛋白質(zhì)與氨基酸的水平和組成的不平衡，會(huì)導(dǎo)致食后增熱的提高，從而進(jìn)一步降低日糧能量利用效率。

　　2.3 環(huán)境

　　當(dāng)環(huán)境溫度在中立溫度區(qū)以下時(shí)，機(jī)體通過(guò)增加產(chǎn)熱以維持體溫恒定，并伴隨著采食量的提高，以此維持機(jī)體能量平衡和生長(zhǎng)。隨著環(huán)境溫度升高，超過(guò)中立溫度區(qū)時(shí)，減少自身產(chǎn)熱就成為保持機(jī)體體溫恒定的主要方式。此時(shí)，豬采食量下降，機(jī)體產(chǎn)熱降低，呼吸頻率加快，直腸溫度升高，維持能量需要降低，用于蛋白質(zhì)和脂肪沉積的能量利用效率提高，且高濕條件下，高溫對(duì)豬作用更明顯[16]。

　　研究不同溫濕度對(duì)生長(zhǎng)肥育豬生理狀態(tài)的影響，結(jié)果表明，當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)22.9℃時(shí)，每提高1℃，試驗(yàn)豬產(chǎn)熱量減少8.40k J / k g0.75/ d ；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)25.5 ℃ 時(shí)， 每提高1 ℃， 試驗(yàn)豬每天采食量減少95.5g ；而單獨(dú)的濕度變化對(duì)試驗(yàn)豬的采食量、呼吸頻率和產(chǎn)熱量均無(wú)顯著影響[17]。

　　3 ·小結(jié)

　　近年來(lái)歐洲一些國(guó)家如法國(guó)、荷蘭、德國(guó)和丹麥等已相繼建立適合本國(guó)豬品種和飼料資源發(fā)展的凈能體系，但是對(duì)豬飼料凈能值的測(cè)定無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方法。不同實(shí)驗(yàn)室根據(jù)自身的情況選擇不同試驗(yàn)方法，各報(bào)道提到的飼料凈能值均在特定的試驗(yàn)條件下完成( 包括采用特定的測(cè)定方法、特定的飼糧組成、特定的試驗(yàn)動(dòng)物、特定飼喂管理模式以及環(huán)境等)，這導(dǎo)致已報(bào)道的各種豬飼料凈能值之間缺乏可比性，而國(guó)內(nèi)僅楊嘉實(shí)等[18]開(kāi)展了生長(zhǎng)肥育豬維持凈能和生產(chǎn)凈能的需要量工作。因此，國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究者有必要對(duì)豬飼料凈能的測(cè)定方法開(kāi)展進(jìn)一步的研究。

　　參考文獻(xiàn)：略（選自中國(guó)飼料添加劑網(wǎng)）