饲料级L-蛋氨酸由希杰商贸有限公司提供，外观为白色结晶性粉末，L-蛋氨酸含量≥98.5%，水分含量≤0.5%。试验用DL-蛋氨酸为法国安迪苏公司生产，DL-蛋氨酸含量≥98%。

试验采用完全随机区组设计，将180头28日龄断奶的“杜×长×大”三元杂交仔猪[初始体重为(7.83±1.37) kg]按体重、性别、遗传基础相似的原则，分为5个组，每组6个重复，每个重复6头猪，公母分开饲养。对照组以DL-蛋氨酸作为蛋氨酸来源，SID Met水平为0.34%；试验组以L-蛋氨酸作为蛋氨酸来源，SID Met水平分别为0.28%(试验Ⅰ组)、0.31%(试验Ⅱ组)、0.34%(试验Ⅲ组，与对照组SID Met水平相同)和0.37%(试验Ⅳ组)。参照NRC(1998)^[11]断奶仔猪营养需要标准配制玉米-豆粕型饲粮。饲粮组成及营养水平见表1。饲粮均为粉料，添加0.25%三氧化二铬作为指示剂。试验期为28 d。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 饲粮组成及营养水平(饲喂基础 Table 1 Composition and nutrient levels of diets (as-fed basis) % 项目 Items 对照组 Control group 试验Ⅰ组 Experimental group Ⅰ 试验Ⅱ组 Experimental group Ⅱ 试验Ⅲ组 Experimental group Ⅲ 试验Ⅳ组 Experimental group Ⅳ 原料 Ingredients 玉米 Corn 55.980 56.050 56.015 55.980 55.940 豆粕 Soybean meal 20.000 20.000 20.000 20.000 20.000 膨化大豆 Extruded soybean 10.000 10.000 10.000 10.000 10.000 乳清粉 Whey powder 8.000 8.000 8.000 8.000 8.000 豆油 Soybean oil 1.500 1.500 1.500 1.500 1.500 磷酸氢钙 CaHPO4 1.600 1.600 1.600 1.600 1.600 石粉 Limestone 0.500 0.500 0.500 0.500 0.500 食盐 NaCl 0.400 0.400 0.400 0.400 0.400 L-赖氨酸盐酸盐 L-Lys·HCl 0.380 0.380 0.380 0.380 0.380 L-蛋氨酸 L-Met 0.035 0.070 0.105 DL-蛋氨酸 DL-Met 0.070 L-苏氨酸 L-Thr 0.260 0.260 0.260 0.260 0.260 L-色氨酸 L-Trp 0.060 0.060 0.060 0.060 0.060 预混料 Premix1) 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 三氧化二铬 Cr2O3 0.250 0.250 0.250 0.250 0.250 合计 Total 100.000 100.000 100.000 100.000 100.000 营养水平 Nutrient levels2) 代谢能 ME/(MJ/kg) 13.98 13.98 13.98 13.98 13.98 粗蛋白质(计算值) CP (calculated value) 19.18 19.15 19.17 19.18 19.20 标准回肠可消化赖氨酸 SID Lys 1.20 1.20 1.20 1.20 1.20 标准回肠可消化蛋氨酸 SID Met 0.34 0.28 0.31 0.34 0.37 粗蛋白质(分析值) CP (measured value) 19.23 19.18 19.20 19.24 19.25 总赖氨酸 TLys 1.30 1.29 1.35 1.34 1.30 总蛋氨酸 TMet 0.37 0.30 0.34 0.39 0.41 总苏氨酸 TThr 0.93 0.90 0.94 0.93 0.91 总色氨酸 Trp 0.26 0.26 0.27 0.26 0.26 钙 Ca 0.78 0.77 0.76 0.78 0.77 总磷 TP 0.67 0.69 0.68 0.68 0.67 1)预混料中未添加氨基酸；预混料为每千克饲粮提供No amino acids was added in the premix; the premix provided the following per kg of diets：VA 9 000 IU，VD3 3 000 IU，VE 64 IU，VK3 3 mg，VB12 12 μg，核黄素 riboflavin 5.5 mg，泛酸 pantothenic acid 15 mg，烟酸 niacin acid 40 mg，氯化胆碱 choline chloride 551 mg，叶酸 folic acid 0.8 mg，VB1 1.5 mg，VB6 3 mg，生物素 biotin 100 μg，Mn (as manganese sulfate) 40 mg，Fe (as ferrous sulfate) 100 mg，Zn (as zinc sulfate) 100 mg，Cu (as copper sulfate) 150 mg，I (as potassium iodide) 0.3 mg，Se (as sodium selenite) 0.3 mg。 2)除粗蛋白质外，代谢能、标准回肠可消化赖氨酸、标准回肠可消化蛋氨酸为计算值，其他为分析值。Except for CP, ME, SID Lys and SID Met were calculated values, while the others were measured values.

表1 饲粮组成及营养水平(饲喂基础) Table 1 Composition and nutrient levels of diets (as-fed basis) %

采用全进全出饲养管理模式，猪舍温度保持在24~27 ℃，湿度在65%~75%。每个圈(2.0 m×1.2 m)均配有1个乳头式饮水器和1个饲喂槽，地面为水泥地面和漏缝地板各半。仔猪自由采食和饮水，免疫和驱虫程序按猪场常规同步进行。随时观察、记录仔猪采食和健康状况。

试验期26~28 d，分别在每天07:00、10:00、13:00和16:00从每个重复中收集大约50 g新鲜无污染的粪便样本，混合后于-20 ℃保存。试验第28天，每个重复选取1头接近平均体重的仔猪，进行前腔静脉采血。血液样品收集于乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝真空采血管中，4 ℃、3 000 r/min离心10 min，分离血浆于-80 ℃保存。

数据以重复(圈)为统计单位，结果均用最小二乘法的平均值±标准误表示。采用SAS 8.0软件进行统计学处理，方差分析使用one-way ANOVA，模型主效应包括处理、性别和区组3个因素，其中性别因素对试验结果均无影响。多重比较采用Duncan氏法，一次和二次效应分析采用正交多项式比较SID Met水平的影响，P<0.05表示差异显著。参照Robbins等^[14]的方法，采用SAS的NLMixed程序，以折线模型分析饲粮SID Met水平对断奶仔猪ADG的影响，求得断奶仔猪ADG最大化时的SID Met适宜水平。

处理平均数采用斜率比法分析等摩尔量L-蛋氨酸相对于DL-蛋氨酸的生物学效价，以ADG为指标作相对于SID Met日采食量的反应曲线。应用模型为:

式中：Y代表ADG；a为截距，表示基础饲粮性能指标的指数；b₁和b₂分别表示2条回归直线的斜率系数；X₁和X₂分别表示饲粮中添加的L-蛋氨酸和DL-蛋氨酸的水平；b₁和b₂比值为评估的L-蛋氨酸相对于DL-蛋氨酸的生物学效价^[15]。

由表2可知，随着饲粮SID Met水平的提高，ADG线性增加(P<0.05)。对照组与试验Ⅲ组相比，ADG差异不显著(P>0.05)。FCR随着饲粮SID Met水平的提高得到显著改善(P<0.05)。对照组与试验Ⅲ组相比，FCR同样差异不显著(P>0.05)。饲粮SID Met水平及不同蛋氨酸来源对断奶仔猪的ADFI均无显著影响(P>0.05)。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 饲粮SID Met水平对断奶仔猪生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary SID Met level on growth performance of weaner piglets 项目 Items 对照组 Control group 试验Ⅰ组 Experimental group Ⅰ 试验Ⅱ组 Experimental group Ⅱ 试验Ⅲ组 Experimental group Ⅲ 试验Ⅳ组 Experimental group Ⅳ P值 P-value 处理 Treatment 线性 Linear 二次 Quadratic 初始体重 Initial BW/kg 7.83 ±0.55 7.83 ±0.53 7.82 ±0.53 7.81 ±0.55 7.82 ±0.54 结束体重 Final BW/kg 17.53 ±0.99a 16.57 ±1.15b 16.45 ±1.10b 18.00 ±0.91a 18.06 ±0.81a <0.01 0.18 0.41 平均日增重 ADG/g 348.60 ±17.18ab 310.91 ±23.65c 325.14 ±15.30bc 356.16 ±13.56a 361.67 ±11.63a 0.01 0.02 0.06 平均日采食量 ADFI/g 523.46 ±20.45 530.50 ±42.25 539.42 ±26.20 523.05 ±44.68 537.10 ±32.14 0.99 0.98 0.99 饲料转化率 FCR 1.51 ±0.03b 1.71 ±0.02a 1.66 ±0.03ab 1.47 ±0.13b 1.48 ±0.05b 0.04 0.01 0.04 同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。处理是指多重比较的结果，线性和二次指饲粮SID Met水平的效应。下表同。 In the same row, values with different small letter superscripts mean significant difference (P>0.05), while with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05). “Treatment” indicates the results of multiple comparison, and “linear” and “quadratic” indicate the effects of dietary SID Met level. The same as below.

表2 饲粮SID Met水平对断奶仔猪生长性能的影响 Table 2 Effects of dietary SID Met level on growth performance of weaner piglets

图1表示断奶仔猪饲粮SID Met水平和ADG的折线模型，图中每条折线代表一个区组(实心点代表区组1，方块代表区组2，三角代表区组3，叉号代表区组4，菱形代表区组5，加号代表区组6)。方程为：

图1(Figure 1)

图1 断奶仔猪饲粮SID Met水平与ADG的折线图 Fig.1 Broken-line graph of dietary SID Met level and ADG for weaner piglets

式中：Y为ADG，X为饲粮SID Met水平，LVAR为区组效应参数，据此得出各个区组相对应的折线。结果表明在本试验条件下，断奶仔猪饲粮SID Met适宜水平为0.35%。

图2表示以斜率比法进行生物学效价分析，以ADG为指标的相对生物学效价结果表明，等摩尔量L-蛋氨酸相对于DL-蛋氨酸的生物学效价为97%。

图2(Figure 2)

图2 线性回归模型估测等摩尔量L-蛋氨酸与 DL-蛋氨酸的相对生物学效价 Fig.2 Relative biological value of L-Met and DL-Met on an equimolar basis determined by linear regression model

由表3可知，干物质和粗蛋白质的表观消化 率随着饲粮SID Met水平的提高而线性增高(P<0.05)，总能的表观消化率有增高的趋势(P=0.07)。饲粮SID Met水平对钙和总磷的表观消化率无显著影响(P>0.05)。对照组与试验组Ⅲ组相比，营养物质表观消化率均无显著差异(P>0.05)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 饲粮SID Met水平对断奶仔猪营养物质表观消化率的影响 Table 3 Effects of dietary SID Met level on apparent digestibility of nutrients of weaner piglets % 项目 Items 对照组 Control group 试验Ⅰ组 Experimental group Ⅰ 试验Ⅱ组 Experimental group Ⅱ 试验Ⅲ组 Experimental group Ⅲ 试验Ⅳ组 Experimental group Ⅳ P值 P-value 处理 Treatment 线性 Linear 二次 Quadratic 干物质 DM 86.62 ±0.25ab 86.21 ±0.18b 86.31 ±0.11b 86.96 ±0.18a 87.11 ±0.15a <0.01 <0.01 <0.01 总能 GE 86.68 ±0.24 86.40 ±0.25 86.24 ±0.19 86.81 ±0.18 86.78 ±0.15 0.23 0.07 0.19 粗蛋白质 CP 84.53 ±0.18ab 83.41 ±0.72bc 83.21 ±0.77c 84.49 ±0.24ab 84.90 ±0.19a 0.02 0.03 0.08 钙 Ca 55.12 ±1.39 57.64 ±1.33 56.38 ±2.42 59.56 ±0.57 55.11 ±2.25 0.34 0.60 0.61 总磷 TP 61.05 ±0.43 59.72 ±0.92 59.75 ±0.53 60.13 ±0.35 60.93 ±0.70 0.32 0.17 0.34

表3 饲粮SID Met水平对断奶仔猪营养物质表观消化率的影响 Table 3 Effects of dietary SID Met level on apparent digestibility of nutrients of weaner piglets %

由表4可知，血浆尿素氮含量随着饲粮SID Met水平的提高而显著降低(P<0.05)。对照组与试验组Ⅲ组相比，血浆尿素氮含量无显著差异(P>0.05)。饲粮SID Met水平的提高使血浆蛋氨酸含量显著增高(P<0.05)。血浆中蛋氨酸的代谢产物半胱氨酸含量随着饲粮SID Met水平的提高而显著增高(P<0.05)。血浆丝氨酸含量随着饲粮SID Met水平的提高而显著降低(P<0.05)。对照组和试验Ⅲ组相比，血浆游离氨基酸含量无显著差异(P>0.05)。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 饲粮SID Met水平对断奶仔猪血浆尿素氮和游离氨基酸含量的影响 Table 4 Effects of dietary SID Met level on plasma urea nitrogen and free amino acid contents of weaner piglets 项目 Items 对照组 Control group 试验Ⅰ组 Experimental group Ⅰ 试验Ⅱ组 Experimental group Ⅱ 试验Ⅲ组 Experimental group Ⅲ 试验Ⅳ组 Experimental group Ⅳ P值 P-value 处理 Treatment 线性 Linear 二次 Quadratic 尿素氮 UN/(mg/L) 85.33 ±4.60b 101.39 ±5.44a 100.81 ±6.85a 83.26 ±3.35b 79.32 ±5.38b <0.01 <0.01 0.01 必需氨基酸 EAA/(nmol/mL) 赖氨酸 Lys 295.20 ±40.39 326.64 ±28.99 308.13 ±35.06 263.44 ±21.06 277.77 ±37.56 0.74 0.17 0.35 蛋氨酸 Met 67.03 ±6.25a 37.57 ±3.04c 46.58 ±2.83bc 54.81 ±4.52ab 56.69 ±8.40ab 0.02 0.01 0.03 苏氨酸 Thr 442.79 ±21.66 461.91 ±18.82 482.77 ±12.14 466.75 ±24.81 440.49 ±31.02 0.69 0.33 0.52 色氨酸 Trp 75.65 ±9.79 67.82 ±6.31 66.05 ±6.68 72.30 ±10.05 69.54 ±11.72 0.95 0.77 0.95 组氨酸 His 74.54 ±13.52 94.84 ±7.20 94.00 ±14.12 84.25 ±13.96 83.94 ±13.04 0.78 0.43 0.74 苯丙氨酸 Phe 112.71 ±10.27 110.92 ±15.64 89.93 ±9.65 123.29 ±23.00 116.15 ±27.68 0.81 0.58 0.82 异亮氨酸 Ile 139.54 ±11.90 145.54 ±14.99 133.52 ±14.84 154.77 ±22.87 114.80 ±17.06 0.58 0.38 0.51 缬氨酸 Val 224.82 ±30.22 262.10 ±33.80 246.52 ±32.47 211.08 ±21.93 190.53 ±29.60 0.52 0.06 0.18 亮氨酸 Leu 240.57 ±22.46 254.48 ±29.21 218.72 ±24.82 264.21 ±42.72 201.23 ±30.99 0.65 0.44 0.69 非必需氨基酸 NEAA/(nmol/mL) 丝氨酸 Ser 219.00 ±15.40ab 257.83 ±21.50a 246.14 ±25.29a 217.68 ±21.25ab 175.46 ±17.55b 0.09 0.01 0.02 谷氨酸 Glu 266.23 ±27.89 226.94 ±15.89 197.53 ±21.28 228.31 ±33.53 213.88 ±28.04 0.48 0.94 0.95 丙氨酸 Ala 840.20 ±88.54 760.72 ±82.26 704.97 ±43.25 777.96 ±87.44 613.41 ±69.02 0.37 0.27 0.42 精氨酸 Arg 181.49 ±37.31 158.28 ±30.69 153.34 ±21.75 168.38 ±31.43 153.66 ±14.32 0.95 0.99 0.98 天冬氨酸 Asp 140.83 ±17.57 168.70 ±32.15 163.11 ±27.06 132.43 ±33.08 168.07 ±30.01 0.78 0.81 0.77 胱氨酸 Cys 19.63 ±2.29 19.21 ±2.24 20.67 ±1.70 20.65 ±1.28 21.52 ±1.48 0.88 0.32 0.60 半胱氨酸 Cys 21.31 ±1.92bc 18.63 ±1.67c 21.25 ±1.45bc 25.65 ±1.67ab 26.97 ±1.85a 0.02 <0.01 <0.01 酪氨酸 Tyr 166.45 ±18.13 149.95 ±19.39 128.13 ±15.05 168.55 ±22.21 122.75 ±16.16 0.34 0.62 0.74 甘氨酸 Gly 1 474.28 ±50.76 1 350.73 ±52.41 1 425.22 ±46.22 1 362.48 ±69.48 1 298.29 ±64.66 0.31 0.41 0.36 牛磺酸 Tau 55.21 ±3.23 43.66 ±5.73 45.85 ±7.01 47.74 ±3.46 56.11 ±8.79 0.43 0.18 0.36

表4 饲粮SID Met水平对断奶仔猪血浆尿素氮和游离氨基酸含量的影响 Table 4 Effects of dietary SID Met level on plasma urea nitrogen and free amino acid contents of weaner piglets

本试验中，饲粮SID Met水平的升高可以提高断奶仔猪的ADG，改善FCR，对ADFI无显著影响。根据折线模型，本试验所得断奶仔猪饲粮适宜SID Met水平为0.35%。以往的研究中，多以DL-蛋氨酸或蛋氨酸羟基类似物作为蛋氨酸来源探讨断奶仔猪的蛋氨酸或含硫氨基酸的需要量^{[16, 17, 18]}。含硫氨基酸包括蛋氨酸和胱氨酸，由于胱氨酸可以通过蛋氨酸在机体内代谢转化合成，通常被认为是非必需氨基酸。本试验饲粮中胱氨酸均由饲料原料提供而未额外添加，并且保持水平一致，因此，饲粮中含硫氨基酸的含量主要由蛋氨酸的含量决定。Chung等^[7]研究表明，在以玉米、豆粕和羽毛粉为主要原料的蛋氨酸缺乏基础饲粮中添加DL-蛋氨酸可以显著提高断奶仔猪的日增重、日采食量；并且提出10~20 kg断奶仔猪的总蛋氨酸需要量为0.29%，本研究结果高于其试验结果，可能是由于仔猪的体重阶段及饲粮组成的差异所导致。NRC(1998)^[11]中推荐5~10 kg断奶仔猪饲粮SID Met水平为0.32%，本试验结果高于该推荐水平，主要原因可能是随着现代遗传育种和基因改良技术的应用，以及整个养殖行业饲养管理技术的提升，断奶仔猪的生长潜力得以充分发挥，相应所需要的营养水平也在逐渐提高。NRC(2012)^[19]推荐的7~11 kg以及11~25 kg断奶仔猪饲粮SID Met水平分别为0.39%和0.36%，本试验结果与该推荐水平基本一致。

本试验表明，添加相同水平(SID Met水平为0.34%)的L-蛋氨酸与DL-蛋氨酸对断奶仔猪的生长性能无显著影响。同时，以斜率比法进行相对生物学效价分析发现，以ADG为指标，等摩尔量L-蛋氨酸相对于DL-蛋氨酸的生物学效价为97%，L-蛋氨酸生物效价略低于DL-蛋氨酸，这主要是由于L-蛋氨酸试验组设置了高水平组(SID Met水平为0.37%)，当蛋氨酸水平较高后，生长性能对蛋氨酸的响应斜率变小，呈曲线反应，按直线斜率比较其相对生物学效价可能会低估L-蛋氨酸的作用。因此，本试验结果仅初步说明二者相对生物学利用率相近，机体D-蛋氨酸转化为活性L-蛋氨酸代谢通路高效且充分。Chung等^[20]研究报道，L-蛋氨酸、D-蛋氨酸、DL-蛋氨酸及DL-蛋氨酸羟基类似物以相同的效率被仔猪利用，对仔猪的生长性能无显著影响。本试验结果与该结论相吻合，表明本试验使用的L-蛋氨酸与DL-蛋氨酸在断奶仔猪饲粮中具有相近的饲用效果，更准确的生物学效价评估需要增加DL-蛋氨酸对照组水平，并有待于进一步研究。

饲粮中的蛋氨酸吸收进入体内后，主要在肝脏中进行代谢，参与体内蛋白质周转。近来研究表明，胃肠道也是饲粮中蛋氨酸代谢的重要场所，蛋氨酸在肠道中的代谢对于小肠黏膜生长及肠道功能具有重要作用^{[3, 4, 5]}。蛋氨酸通过转甲基和转硫基作用生成S-腺苷甲硫氨酸及半胱氨酸；S-腺苷甲硫氨酸能够进一步合成多胺，对肠上皮细胞的增殖和凋亡具有重要作用；半胱氨酸则是谷胱甘肽的前体物质，两者调节肠道上皮细胞的氧化还原状态，调控细胞功能，对肠黏膜的生长具有重要作用^[21]。本试验结果显示，饲粮中添加L-蛋氨酸使仔猪干物质和粗蛋白质的表观消化率显著提高，反映仔猪肠道消化吸收能力的增强。这可能由于适宜的饲粮SID Met水平满足了仔猪肠道生长发育对蛋氨酸的需要，保证肠道的正常发育，进而促进了肠道对营养物质的消化吸收。

血浆尿素氮是反映饲粮蛋白质质量及利用效率的有效指标。研究认为，饲粮中氨基酸水平的改变引起血中尿素氮含量的变化，血浆尿素氮含量的下降，反映了较高的氮利用效率和较少的尿素合成^{[22, 23]}。本试验中，随着饲粮SID Met水平的提高，血浆尿素氮含量显著降低，粗蛋白质表观消化率显著增加，这表明机体蛋氨酸缺乏可能得到改善，同时氮的吸收量增加，且新增的氮更多的用于沉积而非通过转氨基作用而被分解，这一结果与仔猪的ADG随着饲粮SID Met水平的提高而提高具有一致性。

饲粮SID Met水平由0.28%提高至0.37%时，血浆蛋氨酸含量显著增高。Owen等^[16]研究表明，仔猪断奶后第14天血浆中蛋氨酸含量随饲粮蛋氨酸水平的提高呈线性增加。本试验中，随着饲粮SID Met水平的继续提高，血浆蛋氨酸含量趋于平缓，该结果与其他关于氨基酸需要量的研究结果一致^{[24, 25, 26]}。半胱氨酸是蛋氨酸转硫基作用的代谢产物，是合成谷胱甘肽和牛磺酸的前体物质，参与体内抗氧化系统的构成，对于机体维持氧化还原平衡状态具有重要作用^[6]。本试验中，血浆中半胱氨酸含量随着血浆蛋氨酸含量的增高而相应的增高，丝氨酸含量表现为显著降低。蛋氨酸代谢首先转甲基生成S-腺苷甲硫氨酸，并进一步生成同型半胱氨酸；同型半胱氨酸与丝氨酸在胱硫醚-β合成酶作用下转硫基合成胱硫醚，之后转化为半胱氨酸^[27]。由此推测这可能是由于饲粮SID Met水平的提高使蛋氨酸转硫基代谢加强，生成半胱氨酸时消耗了更多的丝氨酸。Bauchart-Thevret等^[8]对7日龄的新生仔猪研究表明，饲粮含硫氨基酸(包括蛋氨酸和胱氨酸)满足需要时，仔猪血浆中蛋氨酸、半胱氨酸及牛磺酸的含量显著高于含硫氨基酸缺乏组。同时，利用同位素示踪法研究机体蛋氨酸代谢机制，结果表明，含硫氨基酸缺乏时蛋氨酸循环和代谢速率显著降低，体内蛋氨酸多用于合成蛋白质，维持基本功能，而不是进行转甲基和转硫基代谢合成具有重要生理功能的代谢产物。本试验中，添加L-蛋氨酸并在适宜的饲粮SID Met水平下可缓解机体蛋氨酸缺乏状态，促进机体蛋氨酸代谢及重要代谢产物的合成，从而满足断奶仔猪正常的营养需要，对仔猪生长发育具有重要意义。