在低蛋白(Low-Protein, LP)日粮中添加包被氨基酸(Encapsulated Amino Acids)及限制日粮淀粉水平(Capped Dietary Starch Levels)改善肉仔鸡生长性能

《Poultry Science》：Simultaneous supplementation of encapsulated amino acids and capped dietary starch levels improved growth performance of broiler chickens fed by low-protein diet

　　

摘要：本研究旨在探讨添加包被氨基酸(encapsulated amino acids)及采用限制日粮淀粉水平(capped dietary starch levels, CSL)对采食低蛋白(LP)日粮的肉仔鸡生长性能的影响。日粮粗蛋白(CP)由200 g/kg（CP20，高蛋白基线日粮）逐步降至180 g/kg（CP18）和160 g/kg（CP16）。为满足低蛋白条件下必需氨基酸需求，研究人员向日粮中补充了包被氨基酸。试验采用2×2因子设计，包括两个淀粉水平（限制/CSL与未限制/uncapped starch level, USL）和两个甘氨酸(Gly)水平（添加包被甘氨酸与不添加）。每处理设6个重复，每重复11只雄性Ross 308肉仔鸡，于15～36日龄进行试验。所有日粮为等能（3000 kcal 表观代谢能AMEn/kg），标准化回肠可消化(SID)赖氨酸为10.9 g/kg。结果表明：CP18日粮对增重(WG)和采食量(FI)无显著影响，但料重比(FCR)较CP20显著升高3.24%（P < 0.0001）；CP16（USL+Gly）日粮使WG显著降低10.19%，FCR升高7.87%（P < 0.0001）。低蛋白日粮中采用限制淀粉水平(CSL)显著提高WG，与USL处理差异显著且与CP20无显著差异；CSL日粮FCR与CP18无显著差异。相对腹脂率随CP降低4%显著升高（P＝0.0338），但不受淀粉水平影响。日粮AMEn随淀粉水平提高而显著升高（P < 0.0001）。研究人员得出结论：仅补充包被氨基酸未能缓解低蛋白日粮导致的生长性能下降；为使低蛋白日粮获得与高蛋白(HP)日粮相当的增重，须同时限制日粮淀粉水平并在低蛋白日粮中配合使用缓释(slow-release)氨基酸添加剂。

《Simultaneous supplementation of encapsulated amino acids and capped dietary starch levels improved growth performance of broiler chickens fed by low-protein diet》论文解读

该研究发表于《Poultry Science》。全球禽肉产量预计到2050年翻倍，使家禽业面临降低饲料成本、减少氮排放及减轻大豆粕依赖的压力。低蛋白(Low-Protein, LP)日粮以合成氨基酸(Amino Acids, AAs)平衡必需氨基酸模式，可降低豆粕用量及氮(N)排泄，但当粗蛋白(Crude Protein, CP)降幅超过2%～3%时，普遍出现增重(Weight Gain, WG)下降、料重比(Feed Conversion Ratio, FCR)升高及腹脂沉积增加等问题。其机制涉及：游离氨基酸吸收速率约为蛋白结合氨基酸的4倍，造成氨基酸吸收不同步(post-absorptive asynchrony)，引发氧化脱氨与血氨升高；低蛋白日粮天然提高淀粉/蛋白比，导致肠道淀粉与蛋白质消失率比值(starch to protein disappearance rate ratio)失衡，干扰蛋白质合成部位葡萄糖与氨基酸供应的代谢同步性；此外低蛋白日粮常缺乏非必需氨基酸尤其是甘氨酸(Glycine, Gly)，影响尿酸合成与氨解毒。已有研究表明包被(encapsulated/slow-release)氨基酸可延缓释放使其与日粮蛋白结合氨基酸同步吸收。本研究在此基础上进一步探究：单独补充包被氨基酸能否挽救低蛋白日粮性能损失？联合限制日粮淀粉水平(capped starch level, CSL)与包被氨基酸及甘氨酸补充是否能恢复生长性能？

主要关键技术方法

研究人员选用396只15日龄体重均一的雄性Ross 308肉仔鸡，随机分入6个玉米-豆粕型日粮处理组（CP20、CP18、CP16 USL+Gly、CP16 USL-Gly、CP16 CSL+Gly、CP16 CSL-Gly），每处理6重复每重复11羽，试验期15～36日龄。低蛋白日粮补充经棕榈脂肪包被的9种氨基酸（含包被甘氨酸），CP20补充普通晶体氨基酸，CSL日粮用砂(sand)作惰性填充物将淀粉压至与CP20相当水平。测定指标包括：15～36日龄生长性能（WG、FI、FCR）；36日龄屠宰获取胸肌、大腿、腹脂、胰腺、肝脏、腺胃肌胃相对重量；33～34日龄收粪测定表观代谢能(Apparent Metabolizable Energy, AME)、氮滞留率(N retention)及氮校正代谢能(AME_n)；35日龄翅静脉采血测血清生化（甘油三酯TG、低密度脂蛋白LDL、高密度脂蛋白胆固醇HDL-C、总蛋白TP、尿酸UA、尿素、谷草转氨酶AST、谷丙转氨酶ALT）；远端空肠(distal jejunum, DJ)与远端回肠(distal ileum, DI)食糜测定淀粉和蛋白质表观消化率及日消失率。数据按完全随机设计与2×2因子(CP16各处理)用SAS进行GLM分析与Tukey多重比较。

研究结果

生长性能(Growth performance)

CP由20%降至18%对WG和FI无显著影响，但FCR较CP20显著升高3.24%（P＜0.0001）。CP降至16%（USL+Gly）使WG较CP20显著降低10.19%，FCR升高7.87%（P＜0.0001）。CSL日粮较USL日粮显著提高WG（1837.77 vs 1655.43 g, P＜0.0001），CSL+Gly与CSL-Gly的WG与CP20无显著差异。CSL日粮FI显著高于USL（P＝0.0003）。CSL日粮FCR显著低于USL（1.575 vs 1.631, P＜0.0001）；甘氨酸补充使低蛋白日粮FCR改善（1.592 vs 1.614, P＝0.0041），但对WG无显著影响。

屠体性状(Carcass traits)

胸肉相对重量在各CP递减处理（含USL+Gly）间无差异，但CSL-Gly组显著低于CP20、CP18及CP16 USL组（P＝0.023）。大腿与肝脏相对重量不受处理影响。腹脂相对重量CP16较CP20显著升高（P＝0.0338），但不受淀粉与甘氨酸水平影响。胰腺相对重量在CP16显著降低（P＝0.0004），不受淀粉和甘氨酸影响。腺胃加肌胃相对重量CSL日粮显著高于USL（P＝0.0074）。

营养利用率(Nutrient utilization)

CP18与CP16 USL-Gly组氮滞留率高于CP20及其他CP16组（P＜0.0001），USL组氮滞留率高于CSL组（P＝0.0002）。AME、ME:GE比及AME_n在CP18与USL组最高，CSL+Gly与CSL-Gly最低且低于CP20（P＜0.0001）。CSL日粮AME、ME:GE及AME_n显著低于USL日粮（P＜0.0001）。甘氨酸补充主效应使AME与AME_n略降（P＜0.05）。

血清代谢产物(Serum metabolites)

CP18血清甘油三酯(TG)高于CP20与USL-Gly（P＝0.0239），淀粉与甘氨酸水平对TG无影响。CSL日粮低密度脂蛋白(LDL)高于USL（P＝0.0439），高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C) CSL组高于CP20（P＝0.0034）。血清总蛋白(Total Protein, TP)不受CP梯度影响，CSL组高于USL组（P＜0.0001）。血清尿酸(Uric Acid, UA)随CP降低而降低（P＝0.0004），CSL组UA高于USL组（P＝0.0002）。血尿素在CP20与USL+Gly最低，CSL组高于USL组（P＝0.0028），甘氨酸补充降低血尿素（P＝0.0445）。AST与ALT不受处理影响。

淀粉—蛋白质消化动力学(Starch–protein digestive dynamics)

CSL日粮DJ与DI淀粉消化率低于CP20（P＝0.0126及P＜0.0001），USL组淀粉消化率高于CSL组（P＝0.0115 DJ；P＝0.0027 DI）。淀粉日消失率在CP降低时升高（P＜0.0001），CSL组低于USL组（P＜0.0001），甘氨酸补充降低淀粉消失率（DJ P＝0.0419；DI P＝0.032）。蛋白质消化率DJ随4% CP降低而降低（P＝0.0480），DI无影响；蛋白质日消失率DJ与DI均随CP降低而降低（P＝0.0007；P＝0.0003）。DJ与DI淀粉/蛋白质消失率比值随CP降低显著升高（P＜0.0001），CSL降低DI此比值（P＜0.0001）且在DJ呈趋向显著（P＝0.069），甘氨酸补充使DJ比值趋向降低（P＝0.054）。

讨论与结论总结

讨论指出仅用包被氨基酸无法抵消CP降幅＞2%引起的生长抑制，这与游离氨基酸吸收过快造成的氨基酸不同步仍是未完全解决的问题有关。限制淀粉水平(CSL)通过降低肠道淀粉消失率及淀粉/蛋白质消失率比值，恢复葡萄糖—氨基酸供应同步性，使CP16日粮WG达到CP20水平，证明控制淀粉/蛋白比是低蛋白日粮成功的关键之一。腹脂增加主要由CP降低引起（可能与脂肪酸合成酶及苹果酸酶mRNA表达上调相关），CSL未能缓解，需进一步研究。甘氨酸补充虽未改善WG，但通过降低血尿素、略降淀粉消失率改善了FCR。因CSL日粮用砂作惰性填充致灰分升高，使实测淀粉消化率与AME_n偏低，但WG不受影响，提示日粮淀粉/赖氨酸(Starch:SID Lys)比可能是更实用的同步性指标。研究人员最终结论为：仅在低蛋白日粮中添加包被（缓释）氨基酸不能单独防止生长性能和FCR恶化；在低蛋白日粮中同时限制淀粉水平并配合包被氨基酸添加，可显著改善WG和FCR，使CP16日粮获得与CP20相当增重，豆粕用量在CSL+Gly与CSL-Gly中分别降低39.22%和35.01%；低蛋白日粮致腹脂增加问题复杂需进一步研究；甘氨酸补充对低蛋白日粮肉仔鸡WG无显著影响但显著改善FCR。