A különböző étkezési fehérjeszintek és az aminosav-kiegészítési minták hatása a növekvő-befejező sertések növekedési teljesítményére, hasított testének jellemzőire és nitrogén kiválasztására

Absztrakt

Háttér

Ezt a tanulmányt annak érdekében határozták meg, hogy az alacsony fehérjetartalmú étrendben a különféle étkezési fehérjeszintek és aminosav-kiegészítési minták milyen hatással vannak a növekvő-befejező sertések növekedési teljesítményére, tetemjellemzőire és nitrogén-kiválasztására.

Negyvenkét hordót (25,00 ± 0,39 kg) véletlenszerűen 7 étrendhez rendeltünk. 1. diéta: a magas nyersfehérje étrend 10 esszenciális aminosav (EAA) kiegyensúlyozott tartalmával. 2. diéta: közepes nyersfehérje étrend, az 1. diéta 2% (kb.) Csökkent fehérjetartalmával és kiegyensúlyozott 10 EAA-val. 3. diéta: az alacsony nyersfehérje-étrend, az 1. diéta 4% -kal csökkent fehérjetartalmával és kiegyensúlyozott 10 EAA-val. A 4., 5., 6. és 7. diéta fehérje szintje megegyezett a 3. diéta szintjével. A 4. étrend csak lizin (Lys), metionin (Met), treonin (Thr) és triptofán (Trp) esetében volt egyensúlyban; Az 5. és 6. étrendet további izoleucinnal (Ile) vagy valinnal (Val) egészítették ki; A 7. diétát további Ile + Val-tal egészítették ki.

Eredmények

A 112 napos vizsgálat során az étkezési fehérje 2 vagy 4% -os csökkenése kiegyensúlyozott 10 EAA mellett szignifikánsan csökkentette a nitrogén kiválasztódását (P 0,05). Alacsony fehérjetartalmú étrendben a Val-kiegészítés jelentősen növelte a testtömeg-növekedést 25–50 kg-os fázisban (P 0,05). A csak Lys, Met, Thr és Trp-vel kiegészített sertések teljes N-kiválasztása számszerűen magasabb volt, mint az extra Ile-, Val- vagy Ile + Val-étrenddel etetett sertéseké.

Következtetés

Alacsony fehérjetartalmú étrendben a Val-ra nagyobb szükség van, mint Ile-re a korai növekvő fágban (25–50 kg), míg az Ile-re a késői növekvő és befejező fágban (75–125 kg) van szükség.

Háttér

Gazdasági és környezeti szempontból az étkezési nyersfehérje csökkentése és a kristályos aminosavakkal való kiegészítés volt a sertésipar hatékony stratégiája a költségek és a szennyezés csökkentésére [1, 2]. Beszámoltak arról, hogy az étrendi CP minden 1% -os egységcsökkenése esetén a teljes N-kiválasztás körülbelül 8% -kal csökken [3]. Korábbi tanulmányok azt mutatták, hogy az étrendben a CP 4% -os csökkenése nem befolyásolja a sertések növekedési teljesítményét a növekedéstől a befejezésig, ha kristályos Lys-sel, Trp-vel, Thr-vel és Met-vel egészítik ki [4,5,6,7]. Ezzel ellentétes eredményről számoltak be, miszerint az étkezési fehérje 4% -os csökkentése és a Lys, Trp, Thr és Met kiegészítése csökkenti az átlagos napi gyarapodást (ADG) 20–50 kg-os sertéseknél [8]. Ezenkívül az étkezési fehérjeszint 5% -kal történő csökkentése 20–50 kg-os sertéseknél jelentősen csökkenti a növekedési teljesítményt [9], valószínűleg az alacsony fehérjetartalmú étrend egyéb esszenciális aminosavak (EAA) hiánya miatt.

Ennek a kísérletnek az volt a célja, hogy megbecsülje az alacsony fehérjetartalmú étrendben lévő különféle étkezési fehérjeszintek és aminosav-kiegészítési minták (beleértve a Val és az Ile) hatását a növekvő-befejező sertések növekedési teljesítményére, tetemjellemzőire és nitrogén-kiválasztására.

Mód

Kísérleti állatok és étrendek

A kísérleti étrendek főként kukoricából, búzakorpából, szójalisztből és repcemagból álltak. Az étrendi fehérjeszint csökkent a szójaliszt egy részének kukoricával és búzakorpával történő helyettesítésével. A kísérleti étrendeket a standard ileális emészthető aminosavak és az NE rendszer alapján állítottuk össze. A takarmány-összetevőkből mintákat gyűjtöttek a nyersfehérje és az aminosav elemzéséhez a takarmánykészítés előtt, és a diéták standard ileális emészthető aminosavát a kínai takarmány-összetétel és táplálkozási érték táblázatában (25. kiadás, 2014). Az étrendben lévő tápanyagok kielégítették vagy meghaladták az NRC (2012) által ajánlott tápanyagigényt, kivéve az étrendi CP-t és NE-t (1. táblázat és 1. kiegészítő fájl: S1-S4. Táblázat). Az EAA korlátozási sorrendje alacsony fehérjetartalmú étrendben a 2. táblázatban látható.

A disznókat 8:00, 14:00 és 20:00 órakor etették ad libitum a vízhez való szabad hozzáféréssel. A sertéseket minden súlyfázis-váltáskor külön-külön lemértük, és feljegyeztük az egyes sertések napi takarmányfogyasztását. Az adatokat az átlagos napi takarmányfelvétel (ADFI), az átlagos napi gyarapodás (ADG) és a takarmány-nyereség arány (F/G arány) kiszámításához használták.

Nitrogénmérleg és ammónia emissziós tanulmány

Minden fázis utolsó négy napjában az összes sertést 4 napos teljes széklet- és vizeletgyűjtésnek vetették alá. A gyűjtési időszak végén minden sertésből négy napos ürülékmintákat egyesítettünk. 500 g székletmintát erőltetett huzatú szárítószekrényben szárítottak 65 ° C-on, 0,45 mm-es szitán át őrölték, és további elemzés céljából -20 ° C-on tartották. A vizeletet naponta gyűjtötték és rögzítették, a székletgyűjtéssel egy időben. A gyűjtési periódus végén minden sertésből négynapos vizeletmintákat egyesítettünk, és egy 100 ml-es almintát - 20 ° C-on tároltunk további elemzés céljából. Ezenkívül a gyűjtés utolsó napján minden sertés friss ürülékét (100 g) és vizeletét (100 ml) azonnal 10 literes vödörbe helyezték. A vödör ammónia koncentrációját 0 és 4 órán át hordozható ammónia detektorral mértük (APES-NH3 (200) -H, Empaer, Shenzhen, Kína).

Vérmintagyűjtés

A vizsgálat végén (113. nap) vérmintákat gyűjtöttünk nyaki véna szúrás 12 órás éjszakai éhgyomri után. A vérmintákat centrifugáltuk (3000xg 15 percig 4 ° C-on), a szérummintákat -20 ° C-on tároltuk.

A hasított test jellemzőinek és a szerv indexének értékelése

Vérmintavétel után az összes sertést a vizsgálat végén szokásos eljárás szerint levágták. Kivizsgálás és kizsigerelés után a hasított testet felosztották a középvonalon, és a meleg tetem tömegét (beleértve a vese- és levélzsírt is) rögzítették az öltözködési százalék kiszámításához. A belső szerveket eltávolítottuk és lemértük a szervindex kiszámításához, amely a szerv tömegének a sertés élő tömegéhez viszonyított százalékos aránya. Megmértük a többi hasított tulajdonságot (a hasított test bal oldaláról kaptuk), beleértve az átlagos hátsó zsírvastagságokat (az első borda, az utolsó borda és az utolsó ágyéki zsírvastagság átlaga), a hasított test hosszát és a karaj-szem területét (A mérési helyzet ágyék-szem terület a longissimus dorsi izom keresztmetszete a thoracolumbalis szakasz találkozásánál, és a mérési módszert a szemizom maximális magasságának és szélességének mérésére egy vékonyabb féknyereggel végzik, és a számítási képlet a következő: ágyék-szem terület = hossz × szélesség × 0,7).

A minták laboratóriumi elemzése

A nitrogén-egyensúly meghatározásához a kísérleti étrend nyersfehérjét, a székletet és a vizeletmintákat az AOAC 984 szerint elemeztük. 13 [21].

A szérum-karbamid-nitrogén (SUN), az összes fehérje (TP) és az albumin (ALB) koncentrációját vizsgálati készletek segítségével elemeztük a gyártó utasításainak megfelelően (Nanjing Jiancheng Bioengineering Institute, Kína).

Az ammónia-nitrogén (NH3-N) koncentrációt a szérumban és a székletben spektrofotometriásan határoztuk meg Nessler-reagenssel, sárga színnel és fényméréssel 420 nm hullámhosszon.

Az összes mérést három példányban határoztuk meg.

Statisztikai analízis

Az 1. étrend, a 2. étrend és a 3. diéta csoportokat hasonlítottuk össze a különböző étrendi fehérje szintek hatásának azonos aminosav-kiegészítési mintázatban, a 3., 4., 5., 5., 6. és 7. diétás csoportok hatásainak feltárása érdekében. különböző aminosav-kiegészítési minták ugyanazon étkezési fehérjeszinten. Az összes adatot egyirányú ANOVA-val elemeztük egy randomizált teljes blokktervezéshez az SPSS statisztikai szoftvercsomag (SPSS 20.0) felhasználásával. A diéták közötti statisztikai különbségeket Duncan több tartományú tesztjei választották el. Minden adatot átlag ± SE-ként fejeztünk ki. A különbséget jelentősnek tekintették a P

Eredmények és vita

A csökkent fehérjetartalom az étrendben megköveteli az aminosavak fokozott kiegészítését a hasonló növekedési teljesítmény fenntartása érdekében [22]. A különféle aminosavak étrendben való egyensúlya a nitrogén és más tápanyagok felhasználását is befolyásolta. Beszámoltak arról, hogy 4% -kal alacsonyabb fehérjetartalmú étrend az első négy korlátozó aminosav (Lys, Met, Trp és Thr) kiegészítésével nincs hatással a sertések növekedési teljesítményére, a normál fehérjetartalmú étrendhez képest [4,5,6]. Az étrendben a fehérje több mint 4% -ának csökkenése azonban még a korlátozó aminosavakkal kiegészítve is akadályozza a sertések növekedését [8, 9, 11]. Ennek oka lehet az esszenciális aminosavak egyensúlyhiánya az alacsony fehérjetartalmú étrendben. Az alacsony fehérjetartalmú étrendben a különféle aminosav-kiegészítési minták hatása a sertések befejezésére még mindig nem egyértelmű. Ezért ebben a tanulmányban megbecsültük az alacsony fehérjetartalmú étrendben lévő különféle étkezési fehérjeszintek és aminosav-kiegészítési minták (beleértve a Val és az Ile) hatását a növekvő-befejező sertések növekedési teljesítményére, tetemjellemzőire és nitrogén-kiválasztására.

A növekvő-befejező sertések növekedési teljesítménye

A növekedési teljesítmény eredményeit a 3. táblázatban mutatjuk be. Az étkezési fehérjeszint 2% -os csökkenése nem volt szignifikáns hatással a sertések növekedési teljesítményére (P > 0,05), ami összhangban állt a korábbi kutatásokkal [23,24,25]. Azt is megállapítottuk, hogy az étkezési fehérje 4% -os csökkenése 10 EAA-val kiegyensúlyozva nem volt negatív hatással a sertésnövekedési teljesítményre (P > 0,05). Azonban, ha csak Lys, Met, Thr és Trp esetén kiegyensúlyozott, az étkezési fehérje 4% -os csökkentése megnövelte az F/G arányt, ami azt jelzi, hogy más esszenciális aminosavak hiányoztak az alacsony fehérjetartalmú étrendben. 25–50 kg-os sertéseknél a Val-kiegészítés jelentősen megnövelte az ADFI-t és az ADG-t (P 0,05). Az Ile csoportban a takarmányfelvétel csökkenése 50–75 kg-os fázisban kisebb volt, mint a 25–50 kg-os fázisban, ami azt jelezte, hogy a Val hiánya 50–75 kg-os fázisban enyhült. Mind a 75–100 kg-os, mind a 100–125 kg-os fázisban önmagában az Ile kiegészítése jelentősen javította az ADFI-t és az ADG-t (P 3. táblázat A különböző aminosavakkal kiegészített, alacsony fehérjetartalmú étrenddel etetett sertések növekedési teljesítménye (n = 6)

A hasított test jellemzői és a szervek indexe a befejező sertéseknél

A hasnyálmirigy és a vese fontos szerepet játszik a fehérje emésztésének és anyagcseréjének folyamatában. A hasnyálmirigy által kiválasztott pankreatin lebonthatja a fehérjéket peptiddé és aminosavakká. A vese fontos kiválasztó szerv a nitrogén anyagcseréjében. Beszámoltak arról, hogy az étkezési fehérje 16% -ról 12% -ra csökkentése jelentősen csökkenti a hasnyálmirigy szervindexét 30–60 kg-os sertéseknél [7]. Peng és mtsai. [35] azt is megállapította, hogy az étkezési fehérje szint 20% -ról 15,3% -ra csökkentése jelentősen csökkenti a malacok máj- és hasnyálmirigy-szervi indexét. Az étkezési fehérjeszint további csökkenése 16,7% -ról 13,2% -ra jelentősen csökkenti a vese szervi indexét. Ebben a tanulmányban a táplálékfehérje szint 2% -kal vagy 4% -kal történő csökkentése 10 EAA kiegyensúlyozásával csökkentette a hasnyálmirigy-indexet (P 0,05), ami azt sugallja, hogy az étrendi CP-szint nagyobb hatással volt a szerv indexére, mint az aminosav-egyensúlyi minták.

Növekvő-befejező sertések nitrogén-kibocsátása

Az albumin (ALB) és a szérumban lévő globulin tükrözi a fehérjeszintézist és a táplálkozási állapotot. A szérum-karbamid-nitrogén (SUN) a fehérjék és az aminosavak anyagcseréjének végterméke volt, koncentrációja negatív összefüggésben volt a fehérjék és az aminosavak felhasználásával [36]. Az NH3-N a fehérje és az aminosavak bélben történő mikrobiális bontásának metabolitja, amely a fehérje és az aminosavak felhasználását tükrözi. Ebben a tanulmányban kiegyensúlyozott 10 EAA mellett az étkezési fehérje 2 vagy 4% -os csökkenése jelentősen csökkentette a SUN koncentrációját (P 5. táblázat: A különböző aminosavakkal kiegészített alacsony fehérjetartalmú étrenddel etetett sertések vérprofiljai (n = 6)

Csökkentse az étrendi fehérjeszintet, és a kristályos aminosavak pótlása hatékony módszer az N-kiválasztás csökkentésére anélkül, hogy befolyásolná az állatok növekedési teljesítményét. Ebben a tanulmányban, amikor az étkezési fehérje szint 2% -kal vagy 4% -kal csökkent, és 10 EAA egyensúlyban volt, a teljes nitrogén kiválasztás 16,9% -kal, illetve 31,9% -kal csökkent (P 6. táblázat: Különböző aminosavakkal kiegészített, alacsony fehérjetartalmú táplálékkal etetett növekvő-befejező sertések nitrogénmérlege (n = 6)

A vizeletben lévő nitrogén főleg karbamid formájában van. A széklettel összekeverve a karbamid gyorsan ürül szén-dioxiddá és ammóniává a székletben lévő ureáz segítségével [39, 40]. Ezért az ammónia elpárologtatása a sertés ürülékeiben szorosan összefügg a nitrogén kiválasztásának mennyiségével. Számos tanulmány megállapította, hogy az alacsony fehérjetartalmú étrend csökkentheti a nitrogén kiválasztását és az ammónia-kibocsátást [41, 42]. Ebben a tanulmányban 2% -kal alacsonyabb fehérjetartalmú étrend kiegyensúlyozott 10 EAA-val szignifikánsan csökkentette a hígtrágya ammóniájának elpárolgását 4 óránként minden fázisban (P 7. táblázat: Különböző aminosavakkal kiegészített, alacsony fehérjetartalmú étrenddel táplált növekvő-befejező sertések hígtrágya NH3-kibocsátása (n = 6)

Következtetések

Összességében elmondható, hogy az étrendi fehérje szintjének 2% -kal vagy 4% -kal történő csökkenése, kiegyensúlyozott 10 EAA mellett, nem gyakorolt jelentős hatást a növekedési teljesítményre és a hasított test jellemzőire, de jelentősen csökkentette a sertések nitrogén kiválasztását. 4% -kal alacsonyabb fehérjetartalmú étrendben a Val-kiegészítés jelentősen növelte a testtömeg-gyarapodást 25-50 kg-os fázisban, míg az Ile-kiegészítés 75-100 kg-os és 100-125 kg-os fázisban szignifikánsan csökkentette a takarmány és a növekedés arányát. A csak Lys, Met, Thr és Trp-vel kiegészített sertések teljes N-kiválasztása számszerűen magasabb volt, mint az extra Ile, Val vagy Ile + Val étrenddel etetett sertéseké. Ezek az eredmények azt mutatták, hogy alacsony fehérjetartalmú étrendben a Val-ra nagyobb szükség van, mint Ile-re a korai növekvő fágban (25–50 kg), míg az Ile-re a késői növekvő és befejező fágban (75–125 kg) van szükség.

Az adatok és anyagok rendelkezésre állása

A jelenlegi vizsgálat során elemzett adatok ésszerű kérésre rendelkezésre állnak a megfelelő szerzőtől.