成年犬饲喂不同粗蛋白水平日粮的生理响应与氮平衡评估

《Animals》：Physiological and Nitrogen Balance Responses of Adult Dogs Fed Diets Containing Different Crude Protein Levels

　　

这项非随机序贯研究评估了十只健康成年比格犬的氮（N）平衡、表观营养素消化率、血清生化指标及吲哚硫酸酯（IS）相关结局。研究人员先让犬只接受粗蛋白（CP）含量为30%的日粮配方饲喂四周，随后转为CP含量为18%的配方再饲喂四周；在每个阶段中连续四天定量收集尿液和粪便。经分析，两种日粮的干物质（DM）基础CP浓度分别为31.36%和19.20%。第二阶段每日尿氮排泄量较低（5.60 ± 0.35对3.34 ± 0.15 g/天；错误发现率（FDR）校正后q < 0.001），计算所得氮平衡也较低（2.52 ± 0.39对1.04 ± 0.14 g N/天；配对p = 0.0022）。氮保留率分别为28.78 ± 4.45%和20.66 ± 2.81%（p = 0.077；q = 0.132），未证明二者等效。第二阶段CP及大多数分析氨基酸的表观全消化道消化率（ATTD）较低。探索性每日尿IS排泄量分别为3.08 ± 0.35和2.59 ± 0.36 mg/天（p = 0.394；q = 0.394）。两种日粮的分析必需氨基酸浓度均达到本研究评估的日粮营养标准基准。然而，两种配方在原料组成和预测每日能量摄入上存在差异，且阶段与饲喂顺序完全混杂。这些观察结果无法确立日粮蛋白质的独立效应、实际长期体蛋白保留或营养等效性。

成年犬饲喂不同粗蛋白水平日粮的生理响应与氮平衡评估：研究解读

一、研究背景与目的

日粮营养素包括蛋白质、脂肪、碳水化合物和矿物质，应在全价宠物食品中适当平衡以支持伴侣动物的正常生理功能和长期健康。其中蛋白质尤为重要，因其提供组织维持、代谢调节以及酶和激素合成所必需的氨基酸。市售犬粮的粗蛋白（CP）含量差异很大，从约18%到超过60%不等，导致营养成分（包括氨基酸谱）和消化率存在显著差异。营养成分的变化可能反映消费者偏好，并可能导致营养素过量摄入、饲料浪费和肥胖。因此，有必要进一步评估适宜的日粮蛋白质水平以支持犬类健康。

在其他物种（包括家禽、猪和奶牛）的研究中已有报道，蛋白质摄入不足可能限制氮（N）的可用性和必需氨基酸的供应，而蛋白质摄入超过生理需求可能增加氨基酸分解代谢和氮排泄。因此，在维持必需氨基酸充足供应的同时降低日粮CP，可能是提高蛋白质利用效率和减少氮排泄的潜在策略。然而，这一策略要求日粮CP和必需氨基酸以适当水平供应以满足犬的营养需求。从营养可持续性的角度看，优化日粮蛋白质水平对于促进饲料资源的高效利用同时维持营养充足性也具有重要意义。然而，与其他动物物种相比，评估日粮蛋白质水平对犬生理反应和氮利用效率影响的研究仍然相对有限。

美国饲料管理官员协会（AAFCO）和韩国国立畜产科学研究所（NIAS）推荐健康成年犬维持期日粮CP最低浓度为18%干物质（DM）基础。基于4000 kcal代谢能（ME）/kg DM的能量密度，该浓度相当于45 g CP/1000 kcal ME。然而，关于饲喂接近该最低推荐水平日粮的成年犬的生理和营养反应的实证证据仍然有限。本研究对两个固定顺序饲喂期间的尿粪氮损失、计算氮平衡、营养素和氨基酸表观消化率、血清生化及IS相关结局进行了整合的犬内描述性评估，但并非为证明长期蛋白质充足性或等效性而设计。

二、研究设计与主要技术方法

本研究为一项非随机犬内序贯饲喂试验，经韩国NIAS机构动物护理与福利委员会批准（NIAS2025-0013）。研究纳入十只临床健康的成年比格犬（五雌五雄；平均年龄2.33 ± 0.01岁；平均体重10.2 ± 2.4 kg；平均体况评分5.2 ± 1.23），均已完成去势。每只犬先接受CP 30%配方饲喂四周，随后无冲洗期直接转为CP 18%配方再饲喂四周。每阶段包括三周普通个体饲养和最后一周代谢笼收集期。每日定量饲喂220 g CP 30%日粮或227 g CP 18%日粮，所有犬只每日全部采食完毕。每阶段最后一周从周一到周五将犬只单独饲养于代谢笼中，连续四个收集间隔每日回收尿液和粪便。

关键技术方法包括：采用凯氏定氮法（Kjeltec 2300氮分析仪）测定日粮、尿液和粪便氮浓度；采用定量全粪便收集法计算表观全消化道消化率（ATTD）；使用自动化临床化学分析仪（cobas c 111）测定血清生化指标；使用犬特异性竞争性ELISA试剂盒（MyBioSource, Cat. No. MBS737914）测定血清和尿液吲哚硫酸酯（IS）浓度；使用自动化分析仪（AU480）测定尿肌酐。日粮总能（GE）、消化能（DE）和代谢能（ME）根据韩国犬猫饲养标准中的方程由分析成分估算。统计分析以每只犬为实验单位（n = 10），连续终点采用配对双侧t检验，BCS和粪便评分采用Wilcoxon符号秩检验，探索性次要结局采用Benjamini–Hochberg错误发现率（FDR）校正。

三、研究结果

3.1 体重、体况评分与粪便评分

体重在两个饲喂阶段内均无显著变化。体况评分在CP 30%阶段（p = 0.188）和CP 18%阶段（p = 1.000）均无显著变化。平均粪便评分在两个阶段间无显著差异（CP 30%，2.565 ± 0.049；CP 18%，2.430 ± 0.062；配对Wilcoxon p = 0.131），所有粪便评分均处于可接受范围（2–3分）。

3.2 血清生化指标

CP 18%阶段血清尿素和血氨数值均较低（尿素：26.2 ± 0.97对17.3 ± 0.67 mg/dL；氨：204.8 ± 10.27对84.5 ± 3.44 μg/dL；均q < 0.001）。乳酸脱氢酶（LDH）和葡萄糖仅在未校正比较中显著，FDR校正后不显著。血清总蛋白无显著差异（p = 0.074）。血液学参数中仅平均红细胞血红蛋白浓度（MCHC）在FDR校正后显著差异（p < 0.001，q < 0.001）。

3.3 氮平衡与吲哚硫酸酯浓度

CP 18%阶段饮水量（q = 0.00095）、尿量（q = 0.00683）、尿氮排泄（q < 0.001）和计算总氮排泄（q < 0.001）均低于CP 30%阶段。总氮排泄为6.24 ± 0.39对3.98 ± 0.14 g/天，BW^0.75标准化输出为1.125 ± 0.095对0.726 ± 0.048 g/kg BW^0.75/天。计算氮平衡在两个阶段均保持正值但CP 18%阶段较低（2.52 ± 0.39对1.04 ± 0.14 g/天；配对差异?1.48 g/天，95% CI ?2.28至?0.69；p = 0.0022）。氮保留率数值较低但未达统计显著（28.78 ± 4.45%对20.66 ± 2.81%；p = 0.0772，q = 0.1323）。血清IS、尿IS及IS/肌酐比值相关五项结局经FDR校正后均无统计学显著差异。

3.4 表观全消化道消化率

CP的ATTD在CP 18%阶段较低（85.7 ± 1.06%）而CP 30%阶段为92.1 ± 0.96%。灰分ATTD在CP 18%阶段也较低（43.4 ± 4.37%对60.4 ± 4.25%）。DM、EE和NFE的ATTD无显著差异。大多数分析氨基酸的ATTD在CP 18%阶段较低，其中丝氨酸、甘氨酸和丙氨酸的ATTD显著较低（均p < 0.001），天冬氨酸、谷氨酸和脯氨酸也较低（均p < 0.05），胱氨酸无显著差异。

四、讨论与结论

本研究表明CP 18%日粮在短期饲喂条件下支持了健康成年犬的生理稳定性和正氮平衡，但未提供与CP 30%相同水平的氮平衡或表观蛋白质和氨基酸消化率。血清尿素和氨浓度随日粮CP降低而下降，反映氮负荷减少。较低的尿氮排泄不应被解释为蛋白质利用效率提高或肾脏保护作用的证据。CP 18%中较低的CP和氨基酸表观消化率可能部分归因于内源性氮损失在低蛋白质摄入条件下占粪便总氮比例增加，而非吸收能力受损。血清和尿液IS浓度无显著差异，表明在健康犬中CP差异不足以改变IS稳态，但不应解释为肾脏保护证据。

研究局限性包括：固定CP 30%→CP 18%顺序无随机化、平衡或冲洗期；研究前犬只已适应约30% CP商业日粮；原料组成和水分含量差异；预测每日ME摄入量差异约6.5%；单一品种十只犬无先验功效计算；四周干预和四天收集期；尿液在约24小时托盘收集中未酸化，挥发性氮损失未量化；未测量杂项和皮肤氮损失及直接瘦体重/蛋白质周转测量；日粮能量值为预测而非能量平衡量热法直接测定；氨在血清中测定而非试剂制造商推荐的EDTA血浆。结论指出，该非随机序贯研究中，第二个较低CP饲喂阶段与较低的尿氮和计算总氮排泄、较低的计算氮平衡以及较低的CP和大多数氨基酸表观消化率相关。计算氮平衡在两个四天收集期均保持正值，但不应解释为实测体蛋白增加或长期蛋白质充足性的证据。氮保留百分比和探索性每日尿IS排泄经多重性校正后无显著差异，但未建立等效性。原料差异、估算能量摄入差异和固定饲喂顺序排除了对日粮CP浓度的独立因果解释。需要更大规模随机饲喂研究、更长随访时间和直接蛋白质状态测量。