家禽营养需求第十版修订:能量评估、氨基酸建模与可持续生产策略的创新见解

【字体: 时间:2025年10月12日 来源:Journal of Applied Poultry Research 2

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  为解决现代家禽遗传改良带来的营养需求变化及评估方法滞后问题,研究人员系统开展了家禽营养素需求研究,更新了能量评估体系(AMEn/TMEn争议)、氨基酸动态建模及矿物质维生素需求标准,建立了基于体重分阶段的精准营养推荐,为可持续家禽生产提供理论支撑。

  
家禽养殖是全球动物蛋白生产的重要支柱,但随着遗传选育技术的飞速发展,现代家禽品系的生长速度、产蛋性能和体组成发生了显著变化。自1994年第九版《家禽营养需求》(NRC)发布以来,三十年间家禽遗传进展迅猛,但营养需求标准的更新严重滞后,导致实际生产中的配方设计与动物真实需求脱节。更复杂的是,传统的营养评估方法如表观代谢能(AME)体系存在争议,尤其是氮校正代谢能(AMEn)对高蛋白原料的能量估值可能造成不合理“惩罚”。此外,维生素、矿物质和氨基酸的需求研究缺乏系统更新,许多数据仍基于上世纪的研究,无法适应现代品种、养殖模式和可持续发展要求。
在这一背景下,由美国国家科学院、工程院和医学院(NASEM)组织编写的《家禽营养需求》(第十版)应运而生。该报告于2025年发布,其预览版在2024年家禽科学协会年会的“非正式营养研讨会”上首次亮相。本文对该报告进行解读,该研究成果正式发表于《Journal of Applied Poultry Research》。
为全面更新家禽营养需求标准,研究委员会采用了多重方法策略:一是系统检索并筛选2007–2021年间发表的符合实验设计标准的文献(包括使用共同基础日粮、梯度设计、化学分析验证及统计模型拟合);二是开发动态因子模型,基于龚珀兹(Gompertz)生长曲线、体蛋白(BP)沉积率和氨基酸利用效率预测能量和氨基酸需求;三是利用双能X射线吸收测定法(DEXA)无创测定体组成;四是建立在线数据库(NANP)整合原料营养成分与消化率数据,替代传统静态表格。
能量营养研究方面,报告重点讨论了代谢能评估体系的局限性。研究指出,AMEn系统可能低估豆粕等优质蛋白原料的能量值( penalized 7–12%),因其假设所有吸收氨基酸均被脱氨供能,而现代家禽品种的氮沉积率超50%。净能(NE)体系理论上更精确,但在家禽中应用效益不如猪明显,主因纤维能量贡献较低。报告强调,无论采用表格法、预测公式还是近红外(NIRS)技术,均需警惕样本变异、检测方法不一致及校准模型适用性等问题。
膳食纤维章节重新审视了纤维的生理功能。研究明确,纤维不应仅以粗纤维(CF)形式评估,而应区分可溶与不可溶组分的功能。不可溶纤维(如木质化纤维素)虽降低幼禽采食量,但促进肌胃和肠道发育,调节食糜流通速率;可溶纤维(如果胶)则需限制用量。推荐生长禽日粮中惰性纤维水平为3.0–3.5%,高密度饲养蛋鸡可达6–7%。纤维的物理特性(粒径、持水性)及对啄羽和行为应激的缓解作用也被纳入评估依据。
氨基酸营养部分实现了方法论升级。研究采用线性与非线性折线模型(如二次折线)拟合需求曲线,要求实验设计至少包含6个处理组和6个重复,并基于可消化氨基酸基准表达需求。因子模型将需求拆分为维持(与代谢体重BW0.75相关)和生长(体蛋白沉积PD与羽毛蛋白沉积FPD),并引入氨基酸利用效率参数(如赖氨酸为0.77)。理想蛋白质概念(以可消化赖氨酸为基准的氨基酸比例)被广泛应用,但报告指出亮氨酸(Leu)、异亮氨酸(Ile)和缬氨酸(Val)的互作关系及色氨酸(Trp)、精氨酸(Arg)需求仍需深化研究。
维生素和矿物质章节更新了部分微量营养素需求。维生素D3需求在幼禽阶段上调,硒(Se)需求显著增加(可能超出法规上限),铜(Cu)需求下调,锌(Zn)和锰(Mn)在生长早期需求降低。研究强调,钙(Ca)和磷(P)需求应转向可消化基础表达,但缺乏足够数据支持。维生素C(抗坏血酸)在热应激下可能具有功能性需求,尽管家禽可自体合成。
针对不同家禽种类,报告差异化更新了营养标准。肉鸡需求按体重分段(600g、1600g、2800g、3600g、4300g)制定,采用因子模型预测不同性别和品系需求。蛋鸡阶段划分改为按产蛋质量(克/天/只)定义峰值期和峰后期,以适应长周期生产。火鸡营养研究存在大量空白,尤其是生长后期和种禽。鸭、鹅等小型物种首次获得系统关注,其中鹅对高纤维日粮的利用能力突出(可耐受60%稻壳添加),体现了物种特异性代谢差异。
非营养性添加剂章节总结了酶制剂(碳水化合物酶、蛋白酶、植酸酶)、有机酸、益生菌、益生元和精油的应用进展。这些添加剂通过改善肠道健康、养分消化率或抑制病原菌,间接提升营养利用效率。报告同时探讨了营养素排泄与环境可持续性的关联,强调精准营养是减少氮磷排放的关键手段。
研究的结论部分指出,第十版NASEM报告通过整合实证数据与数学模型,显著拓展了家禽营养需求的科学基础。主要突破包括:首次基于体重分段和动态模型制定需求标准;明确能量评估体系争议并推动可消化钙磷体系发展;建立在线数据库(NANP)实现原料数据动态更新;揭示纤维功能多样性及品种特异性需求。然而,报告也明确了许多遗留问题,如种公鸡营养、后期生长阶段微量元素需求、氨基酸平衡关系及可持续生产约束下的营养优化策略。
该报告的发布为家禽精准营养提供了里程碑式的参考框架,其方法论创新(如因子建模、DEXA体组成分析)和可持续导向(如环境排泄物管理)将对行业产生深远影响。未来研究需聚焦基因编辑技术提升养分利用率、动态模型参数化及跨代营养编程效应,以应对家禽遗传进化与全球可持续性发展的双重挑战。
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