低蛋白日粮中添加L-缬氨酸可提高仔猪生产性能

张相鑫　王丽萍

摘  要：从环境和经济角度考虑，应降低猪日粮中的蛋白质水平。本文从缬氨酸的代谢和需要量方面论述了在低蛋白日粮中添加L-缬氨酸可提高仔猪生产性能，并提出断奶后日粮中的缬氨酸与赖氨酸的比例应至少为0.68。

关键词：低蛋白日粮;L-缬氨酸;生产性能;仔猪

中图分类号：S816 文献标志码：C 文章编号：1001-0769（2022）04-0027-04

当前，生产1 kg猪肉的全球变暖潜能值仅低于生产1 kg牛肉的。氮排泄仍然是现代养猪生产的主要问题之一。猪日粮粗蛋白水平每降低1%，氮排泄可减少近2.8%。

除了能量，蛋白质是猪日粮中最昂贵的营养物质，因此从经济角度考虑蛋白质策略很重要。而且，过量的日粮蛋白质可能会在猪后肠发酵，结果会导致断奶后腹泻等胃肠道疾病。

为配制低蛋白水平的猪日粮，通常会在日粮中添加赖氨酸（lysine，Lys）、蛋氨酸（methionine，Met）、苏氨酸（threonine，Thr）和色氨酸（tryptophan，Trp），并在一定程度上添加缬氨酸（valine，Val）。

在欧洲，Val有望成为猪日粮中的第五限制性氨基酸，而异亮氨酸（isoleucine，Ile）是第六限制性氨基酸。

应用理想的氨基酸比例可降低日粮蛋白质水平，维持猪的生长性能和胴体品质。

1  缬氨酸的代谢

根据其化学结构，Val、亮氨酸（leucine，Leu）和Ile是脂肪族侧链有支链的氨基酸。因此，这三种氨基酸都属于支链氨基酸（branched-chain amino acids，BCAAs）。

BCAAs约占肌肉中必需氨基酸的30%，这表明它们对增强肌肉很重要。与其他氨基酸不同的是，BCAAs主要不是在肝脏中代谢，而是在肌肉中代谢。

Val、Leu和Ile具有共同的代谢机制，因为它们在两步代谢过程中被相同的酶系统降解（图1）。

第一步，BCAAs被BCAA转氨酶分解，形成支链α-酮酸产物。

第二步，支链α-酮酸在支链α-酮酸脱氢酶复合物的催化下进行氧化脱羧反应。

因此，日粮中的BCAAs需要平衡。特别是，Leu过量添加可能会影响Val和Ile的需要量，因为Leu是共同酶系统的刺激物，会降低Val和Ile的利用率。

不过，过量的Leu似乎对Ile的影响更大，而不是Val。血液副产物中Leu的含量很高，而Ile的含量极低，这造成了BCAAs之间严重的不平衡。

2  缬氨酸的需要量

在大鼠模型中，研究表明日粮缺乏Val会导致动物出现严重的厌食症。Suarez等（2012）在一个双重选择试验中证实了在仔猪（体重17.5 kg）上有类似的效果。

该研究小组测试了3种不同Val添加水平（Val∶Lys分别为0.73、0.78和0.83 ）和不含晶体Val的日粮。与不含缬氨酸的日粮相比，动物明显更喜欢添加缬氨酸的日粮。

据几位学者报道，日粮中BCAAs含量不足会对猪的采食量产生消极影响。日粮中缺乏Val或Ile均会导致猪的平均日采食量降低。

而且，BCAAs的不平衡会导致猪的采食量降低。日粮中Leu过量，再加上Val水平低，通常会导致采食量大幅下降，进而导致仔猪生产性能下降。

相关文献和已建立的需要量体系表明，对于5～25 kg仔猪dVal和dLys的最佳比例不同。

美国国家研究委员会（the National Research Council，NRC，2012）推荐的dVal∶dLys为0.68，而丹麦体系报道的dVal∶dLys为0.63～0.65，Gloaguen等（2013）和英国动物科学学会建议则为0.70。

CJ Europe公司与西班牙加泰罗尼亚农业与食品科技研究院（Institute for Agriculture and Food Science and Technology，IRTA）合作进行了一项剂量反应试验，以确定dVal与dLys的最佳比例。

该试验选取200头断奶仔猪[体重（8.7±1.1）kg]，隨机分为5组。日粮以玉米和豆粕为主要成分。断奶前dVal∶dLys在0.59～0.75变化，断奶后在0.57～0.75变化。在基础日粮中逐渐添加Val可显著提高仔猪生产性能（图2）。

从数值上看，在断奶前和断奶后发现，日粮缺乏Val，仔猪的采食量最低，但是，不同组之间没有发现统计学意义上的差异显著。

在断奶后，最大平均日增重（图3）对应的dVal∶dLys为0.68和0.67（分别为指数渐近和曲线-平台回归模型）。最佳生长所需的dVal∶dLys与NRC（2012）、Chang和Baker（1992）提出的值基本一致。

3  结论

总的来讲，降低猪日粮中的蛋白质水平最终会降低环境氮负荷。

日粮缺乏Val会导猪的致采食量和生产性能下降，因此，使用晶体L-缬氨酸是一个解决方案，可在不增加蛋白质的情况下满足Val需求，维持仔猪生长性能。

断奶后最大增重对应的dVal∶dLys至少为0.68，与之前的估计值一致。

原题名： L-valine supplementation in low CP diets to enhance piglet performance（英文）

原作者：Diana Siebert博士