母猪低蛋白日粮中增加缬氨酸摄入通过改善乳腺-胎儿肠道代谢促进哺乳仔猪生长性能

本研究针对低蛋白（LP）日粮在哺乳母猪应用中可能影响仔猪生长的问题，探讨了标准化回肠可消化缬氨酸与赖氨酸比例（Val/Lys）的优化策略。通过设置不同Val/Lys的LP日粮组，研究发现提高Val/Lys至0.94可显著改善仔猪断奶体重、平均日增重（ADG）及母猪产奶量，并促进仔猪空肠消化酶活性、氨基酸转运载体（如SLC38A2）及代谢酶（BCAT1/2、BCKDH）表达。该研究为LP日粮在母猪生产中的科学应用提供了重要理论依据，对降低饲料成本和改善养殖效益具有重要意义。

　　

随着全球养猪业的快速发展，高粗蛋白（CP）饲料的过度使用导致环境污染问题日益严重，低蛋白（LP）日粮技术因其在降低生产成本和提高效率方面的潜力而受到广泛关注。然而，LP日粮在哺乳母猪中的应用仍面临挑战，尤其是其对仔猪生长性能和母猪泌乳能力的影响尚未明确。尽管先前研究表明妊娠期增加缬氨酸摄入可改善初产母猪的繁殖性能和乳腺发育，但哺乳期LP日粮中标准化回肠可消化缬氨酸与赖氨酸比例（Val/Lys）的作用机制尚不清楚。因此，探索Val/Lys在LP日粮中的优化策略，对于提高母猪繁殖效率和仔猪健康水平具有重要意义。

本研究由Siyong Wei、Xiangyang Ye等研究人员开展，旨在阐明母猪LP日粮中不同Val/Lys比例对哺乳仔猪生长性能、肠道代谢及母猪乳腺功能的影响。论文发表在《Animal Nutrition》期刊上，通过系统的动物实验和分子生物学分析，揭示了Val/Lys优化在LP日粮中的关键作用。

研究人员采用了多种关键技术方法开展本研究。实验选取60头哺乳母猪（长白×大白，第4胎次），按背膘厚度和体重随机分为6组，包括一个标准蛋白组（17% CP，Val/Lys 0.87）和5个LP日粮组（14.3% CP，Val/Lys分别为0.64、0.74、0.84、0.94和1.04）。实验从哺乳第0天持续至第21天。样本收集包括母猪和仔猪的体重、采食量、背膘厚度、血液、乳汁及组织样本（空肠和乳腺）。技术方法涵盖血清生化参数分析、氨基酸浓度测定、空肠消化酶活性检测、实时定量PCR（RT-qPCR）和Western blot分析基因和蛋白表达、非靶向代谢组学分析血清代谢物，以及统计学分析（包括线性模型和回归分析）以确定Val/Lys的最优比例。

研究结果通过多个方面详细展示了Val/Lys在LP日粮中的作用。首先，在“增加低蛋白日粮中的Val/Lys改善仔猪生长性能”部分，研究发现LP日粮降低了仔猪的断奶体重、平均日增重（ADG）和母猪产奶量（P < 0.05），而增加Val/Lys可线性改善这些参数（P < 0.05）。通过线性模型确定LP日粮中最大化仔猪ADG的最佳Val/Lys比例为0.94。此外，LP日粮降低了母猪血清和乳汁中的谷氨酸和缬氨酸浓度，增加Val/Lys则提高了这些氨基酸水平。

在“增加低蛋白日粮中的Val/Lys改善仔猪消化”部分，研究显示LP日粮降低了仔猪血清中的丙氨酸、谷氨酸和缬氨酸浓度以及空肠胰蛋白酶水平（P < 0.05），而增加Val/Lys改善了这些指标（P < 0.05），表明Val/Lys优化可增强仔猪的消化功能。

“增加低蛋白日粮中的Val/Lys改善仔猪空肠缬氨酸转运载体表达”部分的结果表明，LP日粮降低了仔猪空肠中溶质载体家族1成员5（SLC1A5）、溶质载体家族7成员5（SLC7A5）的mRNA表达及SLC38A2的蛋白水平（P < 0.05），增加Val/Lys则提高了SLC1A5 mRNA表达和SLC38A2蛋白水平（P < 0.05），说明Val/Lys优化有助于改善氨基酸转运。

在“增加低蛋白日粮中的Val/Lys增强仔猪空肠缬氨酸代谢酶表达”部分，研究发现LP日粮降低了支链氨基酸转氨酶1和2（BCAT1和BCAT2）的蛋白水平以及支链α-酮酸脱氢酶复合体（BCKDHA和BCKDHB）的mRNA表达（P < 0.05），增加Val/Lys提高了BCKDHA mRNA表达及BCAT1和BCAT2蛋白水平（P < 0.05），表明Val/Lys优化促进了缬氨酸的代谢。

“低蛋白日粮中增加Val/Lys增强母猪血清缬氨酸代谢并促进空肠消化吸收”部分通过代谢组学分析发现，LP日粮降低了母猪血清中的L-缬氨酸、DL-精氨酸、L-苏氨酸等代谢物浓度（P < 0.05），而将Val/Lys增至0.94提高了这些代谢物水平（P < 0.05）。相关性分析显示，血清代谢物与空肠转运载体和代谢酶表达呈正相关，进一步证实了Val/Lys在代谢调节中的作用。

在“增加低蛋白日粮中的Val/Lys加速母猪乳腺缬氨酸转运载体和代谢酶表达”部分，研究显示LP日粮降低了母猪乳腺中SLC1A5、SLC6A19和SLC38A2的mRNA表达（P < 0.05），增加Val/Lys改善了这些表达（P < 0.05）。同时，LP日粮降低了BCAT1、BCAT2蛋白水平和BCKDHA mRNA表达（P < 0.05），增加Val/Lys则提高了BCAT1和BCAT2蛋白水平（P < 0.05），表明Val/Lys优化对母猪乳腺功能有积极影响。

最后，“皮尔逊相关性分析断奶体重和ADG与哺乳仔猪缬氨酸代谢的关系”部分通过相关性分析发现，仔猪断奶体重和ADG与空肠BCAT2表达、血清L-缬氨酸等代谢物浓度呈正相关（P < 0.05），突出了Val/Lys优化对仔猪生长性能的促进作用。

研究结论和讨论部分归纳了本研究的核心发现。LP日粮对仔猪生长性能产生不利影响，主要由于其他必需氨基酸（EAA）的不足，影响母猪产奶量。增加Val/Lys至0.94可改善仔猪ADG、断奶体重和母猪产奶量，其机制是通过提高母猪血清和乳汁中的缬氨酸水平，增强仔猪空肠的消化酶活性、氨基酸转运载体（如SLC38A2）和代谢酶（BCAT1/2、BCKDH）表达，从而促进营养物质的消化和吸收。本研究为LP日粮在母猪生产中的科学应用提供了重要理论依据，对降低饲料成本、提高繁殖效率和改善仔猪健康具有实际意义，为未来研究指明了方向，例如探索Val/Lys与其他氨基酸的互作机制及其在更广泛养殖条件下的适用性。