Effects of Low Nitrogen and Phosphorus Corn-Soybean Meal Diet on Growth Performance, Fecal Excretion and Meat Quality of Pigs during Post-Fattening Phase

XIONG Yunxia; WANG Zhikang; WU Qiwen; LIU Shuai; YI Hongbo; YE Xiufeng; JIANG Zongyong; WANG Li

doi:10.12418/CJAN2023.459

2023 , Vol. 35 >Issue 8: 4946 - 4956

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2023.459

RESEARCH PAPER

Effects of Low Nitrogen and Phosphorus Corn-Soybean Meal Diet on Growth Performance, Fecal Excretion and Meat Quality of Pigs during Post-Fattening Phase

XIONG Yunxia ,
WANG Zhikang ,
WU Qiwen ,
LIU Shuai ,
YI Hongbo ,
YE Xiufeng ^,^* ,
JIANG Zongyong ,
WANG Li

Expand

Guangdong Key Laboratory of Animal Breeding and Nutrition, Lingnan Modern Agricultural Science and Technology Guangdong Provincial Laboratory Maoming Branch, State Key Laboratory of Livestock and Poultry Breeding, Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed Science in South China, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Institute of Animal Science, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China

*senior livestock specialist, E-mail: Y13011@126.com

Received date: 2023-02-23

Online published: 2023-08-10

Fold

Abstract

The aim of this study was to investigate the effects of low nitrogen and phosphorus corn-soybean meal diet on the growth performance, fecal excretion and meat quality of pigs during the post-fattening phase. Sixty finishing pigs (Duroc×Landrace×Yorkshire) weighing approximately (131.68±0.62) kg were randomly divided into three groups, the control group, experiment group Ⅰ, and experiment group Ⅱ, respectively. There were five replicates per group and four pigs for each replicate. The control group received a corn-soybean meal basal diet without phytase. Based on the diet of the control group, the experiment group Ⅰ received a diet with phytase supplementation (1 000 IU/kg) and phosphorus reduced (0.35% vs 0.24%), but no trace minerals supplementation. Experiment group Ⅱ received a diet with lower nitrogen level based on the diet of experiment group Ⅰ (11.09% vs 9.87%). The whole trial lasted for 28 d. Results showed that compared with the control group, there was no significant difference in growth performance, serum calcium and phosphorus contents, crude protein apparent digestibility, meat quality, and antioxidant activity of experiment group Ⅰ and experiment group Ⅱ (P>0.05), but dry matter apparent digestibility was increased by 2.45% and 3.00% (P<0.05), while ash apparent digestibility was increased by 69.10% and 78.49% (P<0.05), respectively. Meanwhile, the fecal ash content was reduced by 12.44% and 17.83% (P<0.01), and the fecal phosphorus content was reduced by 17.31% and 21.92% (P<0.01), and the fecal copper content was reduced by 54.81% and 60.25% (P<0.01), as well as the fecal zinc content was reduced by 71.10% and 75.65% (P<0.01), respectively. Furthermore, there was no significant difference in growth performance, nutrient apparent digestibility, fecal excretion, meat quality, or antioxidant activity between experiment group Ⅰ and experiment group Ⅱ (P>0.05). In conclusion, feeding low nitrogen and phosphorus corn-soybean meal diet during post-fattening phase can significantly improve nutrient apparent digestibility, and effectively reduce the excretion of fecal phosphorus, copper, and zinc without negative affecting growth performance or meat quality of pigs.

Key words： post-fattening phase; pigs; low nitrogen and phosphorus diet; growth performance; fecal excretion; meat quality

Cite this article

XIONG Yunxia , WANG Zhikang , WU Qiwen , LIU Shuai , YI Hongbo , YE Xiufeng , JIANG Zongyong , WANG Li . Effects of Low Nitrogen and Phosphorus Corn-Soybean Meal Diet on Growth Performance, Fecal Excretion and Meat Quality of Pigs during Post-Fattening Phase[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2023 , 35(8) : 4946 -4956 . DOI: 10.12418/CJAN2023.459

猪养殖常用的玉米-豆粕型饲粮中的磷大部分以植酸磷形式存在,猪难以消化利用,且植物性饲料原料中的铜、锌等微量元素匮乏,为满足猪的生长需要,饲粮中一般都需要额外添加磷、铜及锌等矿物元素。实际生产中,饲料矿物元素的添加量往往超出畜禽需要量,导致大量的矿物元素随畜禽粪便排出,不仅增加养殖成本,还会造成环境污染^{[1⇓⇓⇓-5]}。我国豆粕缺口较大,高度依赖进口,而随着近年运输成本增加,豆粕价格一路水涨船高。采用低氮饲粮技术,在常规饲粮基础上适当降低豆粕或其他蛋白质原料使用量,同时添加必需氨基酸,使畜禽生长发育不受影响的同时即可降低饲料成本^[6],又可降低氮排放^[7],一举多得。研究发现,植酸酶可以解除植酸对磷的络合作用,提高磷的利用率^[8]。降低饲粮磷含量并添加植酸酶,不会对断奶仔猪^[9]、生长肥育猪^[10]的生长性能造成负面影响。同时,有报道指出,用添加植酸酶的低氮磷饲粮饲喂蛋鸡,可降低粪便氮磷排放,且不影响其产蛋性能^[11]。育肥猪出栏屠宰前20~30 d^[12-13]停用微量元素,可降低粪便重金属排放,并对育肥后期的增重及肉品质和饲料报酬没有不良影响。因此,畜禽饲粮中添加植酸酶并降低氮磷及微量元素的做法在生产中切实可行,并且可以提高经济效益,同时减轻环保压力。生长育肥阶段是整个生猪养殖过程中耗料最大阶段,因此,现有关于低氮磷饲粮技术在猪上的应用大都集中于生长育肥阶段。通常认为猪育肥后期,脂肪沉积加速,料重比快速攀升,过长的育肥期会降低经济效益,因此,我国猪出栏体重一般控制在100~130 kg。但是,非洲猪瘟期间及猪肉消费旺季,猪肉价格明显提高,不少企业会延迟出栏时间,上调出栏体重^[14],部分地区猪出栏体重甚至高达150 kg左右。但是,业界对体重在130 kg以上育肥猪饲粮“降本减排”的研究并不多。本课题组前期研究发现,育肥后期饲喂添加植酸酶的低微量元素低磷饲粮不会对猪生长性能、肉品质产生负面影响,且可提高养分消化率并降低粪污排放^[15]。因此,本试验在前期研究结果的基础上,通过氨基酸平衡技术进一步降低饲粮粗蛋白质水平,探究饲喂停用微量元素的低氮磷植酸酶玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪生长性能、粪污排放及肉品质的影响,以期为低氮磷饲粮技术在猪养殖中的进一步应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验设计及试验饲粮

选取60头初始平均体重为(131.68±0.62) kg的杜×长×大育肥猪,根据性别和体重随机分为3个组,分别为对照组、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组,每组5个重复,每个重复4头猪,公母各占1/2,同一个重复饲养在同一圈栏内。对照组的饲粮为玉米-豆粕型基础饲粮,不添加植酸酶;试验Ⅰ组的饲粮在对照组饲粮基础上降低磷水平(0.35% vs 0.24%)并添加植酸酶(1 000 IU/kg),且停用微量元素;试验Ⅱ组的饲粮在试验Ⅰ组饲粮的基础上进一步降低饲粮氮水平(11.09% vs 9.87%),基础饲粮参照NRC(2012)配制,试验饲粮组成及营养水平见表1,试验期28 d。对照组饲粮铜、锌添加量分别为3、50 mg/kg,铜、锌实测值分别为5.3、76.0 mg/kg。试验Ⅰ组和试验Ⅱ组饲粮铜含量未检出(检出限5.0 mg/kg),锌实测值分别为20.0、24.0 mg/kg。

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) %

项目 Items	对照组 Control group	试验Ⅰ组 Experiment group Ⅰ	试验Ⅱ组 Experiment group Ⅱ
原料Ingredients
玉米Corn	90.57	90.91	94.32
豆粕Soybean meal (46%)	5.80	5.80	2.00
大豆油Soybean oil	0.20	0.20	0.20
氯化钠NaCl	0.40	0.40	0.40
磷酸氢钙CaHPO₄	0.60
石粉Limestone	0.73	0.97	1.00
L-赖氨酸盐酸盐L-Lys·HCl (78.8%)	0.40	0.40	0.52
DL-蛋氨酸DL-Met (99%)	0.02	0.02	0.04
L-苏氨酸L-Thr (97.5%)	0.16	0.16	0.22
L-色氨酸L-Trp (98%)	0.04	0.04	0.06
L-缬氨酸L-Val (96.5%)	0.05	0.05	0.12
L-异亮氨酸L-Ile (98%)	0.03	0.03	0.10
微量元素预混料Trace element premix¹⁾	0.06
植酸酶Phytase		0.02	0.02
维生素预混料Vitamin premix²⁾	0.03	0.03	0.03
氯化胆碱Choline chloride (50%)	0.15	0.15	0.15
抗氧化剂Antioxidant	0.02	0.02	0.02
香味剂Flavorants	0.04	0.04	0.04
防霉剂Antimolds	0.10	0.10	0.10
二氧化钛TiO₂	0.40	0.40	0.40
次粉Wheat middlings	0.20	0.26	0.26
合计Total	100.00	100.00	100.00
营养水平Nutrient levels³⁾
消化能DE/(MJ/kg)	14.18	14.18	14.18
粗蛋白质CP	11.19	11.09	9.87
钙Ca	0.41	0.42	0.42
总磷TP	0.35	0.24	0.24
标准回肠消化赖氨酸SID Lys	0.64	0.64	0.64
标准回肠消化蛋氨酸SID Met	0.19	0.19	0.19
标准回肠消化苏氨酸SID Thr	0.45	0.45	0.45
标准回肠消化色氨酸SID Trp	0.12	0.12	0.12
标准回肠消化缬氨酸SID Val	0.45	0.45	0.45
标准回肠消化异亮氨酸SID Ile	0.35	0.35	0.35

1)微量元素预混料为每千克饲粮提供 The trace element premix provided the following per kg of diets: Fe 40 mg,Cu 3 mg,Mn 2 mg, Zn 50 mg, Se 0.15 mg, I 0.14 mg。

2)维生素预混料为每千克饲粮提供 The vitamin premix provided the following per kg of diets: VA 1 355 IU,VD₃ 156 IU, VE 11 mg,VK₃ 0.52 mg,生物素 biotin 0.05 mg,叶酸 folic acid 0.31 mg,烟酸 nicotinic acid 31.3 mg,泛酸 pantothenic acid 7.1 mg,VB₁ 1 mg,VB₂ 2 mg, VB₆ 1 mg,VB₁₂ 4.4 μg。

3)粗蛋白质、钙、总磷为实测值,其余为计算值。CP, Ca and TP were measured values, while the others were calculated values.

1.2 饲养管理

本试验在广东省农业科学院动物科学研究所的白云动物试验基地展开,试验猪每日饲喂2次,整个试验期间试验猪自由采食、饮水,驱虫、消毒及免疫均按猪场常规饲养管理程序进行。

1.3 检测指标

1.3.1 生长性能

试验结束前1晚18:00断料并称余料,禁食过夜,次日09:00以个体为单位逐一称重,以重复为单位计算平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.3.2 血清钙、磷含量及抗氧化活性

试验结束,采集5 mL血样,4 ℃下4 000 r/min离心10 min,血清样品保存于-80 ℃。血清钙、磷含量及总抗氧化能力(T-AOC)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、铜锌超氧化物歧化酶(CuZn-SOD)、锰超氧化物歧化酶(Mn-SOD)、铜蓝蛋白(CP)活性等均采用南京建成生物工程研究所试剂盒测定。

1.3.3 养分表观消化率

试验结束前连续3 d每个重复收集新鲜粪便约300 g,保存于-20 ℃。检测前取出样品室温融化,将同一重复3 d的粪便样品混匀,在65 ℃烘箱内烘干48 h后粉碎,采用四分法取约100 g样品,用于测定干物质、粗灰分、粗蛋白质和二氧化钛(TiO₂)含量,测定方法分别参考GB/T 6435—2014、GB/T 6438—2007、GB/T 6432—2018、GB5009.246—2016。使用以下公式计算干物质、粗灰分、粗蛋白质等的表观消化率:

养分表观消化率(%)=[1-(粪便中该养分含量×饲粮中TiO₂含量)/(饲粮中该养分含量×粪便中TiO₂含量)]×100。

1.3.4 粪源污染物含量

样品采集制备方法参考1.3.3,取样测定氮、磷、铜、锌含量。氮含量测定参照GB/T 6432—2018,磷含量测定参照GB/T 6437—2018,铜、锌含量测定参照GB 5009.268—2016。

1.3.5 肠道形态

试验结束,每个重复挑取1头最接近该组平均体重的公猪进行屠宰,试验猪屠宰后截取中段空肠、末段回肠约1 cm组织,浸于4%多聚甲醛溶液中室温固定保存,样品经包埋、切片、苏木精-伊红染色后使用Case Viewer 2.4.0软件测量肠道绒毛高度和隐窝深度,测定时选择边缘完整的绒毛。每个样品随机选择5根绒毛进行测量后取平均值。

1.3.6 肉品质

挑选出屠宰的猪,电击后,经放血、去毛、去蹄、剥离内脏后,沿脊柱中线将胴体劈成两半,剔取左侧胴体第3肋骨处至尾椎处背最长肌肉样,待测肉品质参数。参照NY/T 821—2019测定肉色(45 min、24 h和48 h)、pH(45 min、24 h和48 h)、滴水损失、剪切力、肌内脂肪含量等指标。具体方法参考课题组前期文献^[16]。

1.3.7 肌纤维特性

取猪左侧胴体胸腰椎连接部背最长肌样品,经固定、包埋、切片、苏木精-伊红染色后测量并计算肌肉纤维直径及密度(CaseViewer 2.4.0)。每张切片随机挑选至少3个肌纤维横截面清晰的视野,保证每张照片的背景光一致,尽量让组织充满整个视野,应用软件的多边形工具绘制测定范围,并对该范围内的肌纤维根数进行计数,得到肌纤维密度数据;每张切片随机挑选10根边缘清晰的肌肉纤维,应用软件的直线工具测量肌纤维直径。以重复测量数据的平均值作为最终测量结果。

1.4 数据处理与分析

试验结果用平均值±标准误表示,其中生长性能数据n=20,其余测定指标数据n=5。采用SPSS 12.0统计软件中的one-way ANOVA程序进行方差分析,差异显著时使用LSD法进行多重比较,以0.10≤P<0.05表示有变化趋势,以P<0.05表示差异显著,以P<0.01表示差异极显著。

2 结果

2.1 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪生长性能的影响

由表2可知,各组之间ADG、ADFI及F/G等均无显著差异(P>0.05),饲喂停用微量元素的低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪的生长性能无负面影响。

表2 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪生长性能的影响

Table 2 Effects of low nitrogen and phosphorus corn-soybean meal diet on growth performance of pigs during post-fattening phase

项目 Items	对照组 Control group	试验Ⅰ组 Experiment group Ⅰ	试验Ⅱ组 Experiment group Ⅱ	P值 P-value
初体重Initial BW/kg	132.45±1.11	130.53±0.60	132.06±1.64	0.580
末体重Final BW/kg	153.28±0.83	151.19±1.08	154.88±1.67	0.191
平均日采食量ADFI/kg	3.08±0.17	3.03±0.18	3.37±0.19	0.420
平均日增重ADG/kg	0.82±0.05	0.83±0.07	0.91±0.09	0.661
料重比F/G	3.74±0.11	3.65±0.11	3.68±0.10	0.967

	同行数据肩标无字母或相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同小写字母表示差异显著(P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。下表同。
	Values in the same row with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and with different capital letter superscripts mean extremely significant difference (P<0.01). The same as below.

2.2 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪血清钙、磷含量的影响

如表3所示,各组之间的血清钙、磷含量均无显著差异(P>0.05)。

表3 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪血清钙、磷含量的影响

Table 3 Effects of low nitrogen and phosphorus corn-soybean meal diet on serum calcium and phosphorus contents of pigs during post-fattening phase mmol/L

项目 Items	对照组 Control group	试验Ⅰ组 Experiment group Ⅰ	试验Ⅱ组 Experiment group Ⅱ	P值 P-value
钙Ca	1.27±0.01	1.26±0.01	1.25±0.00	0.357
磷P	2.02±0.05	2.17±0.07	2.23±0.06	0.104

2.3 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪养分表观消化率的影响

由表4可知,与对照组比较,试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的粗蛋白质表观消化率无显著差异(P>0.05),但是试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的干物质和粗灰分表观消化率显著升高(P<0.05);试验Ⅰ组和试验Ⅱ组的干物质表观消化率分别上升了2.45%和3.00%(P<0.05),粗灰分表观消化率分别上升了69.10%和78.49%(P<0.05)。且试验Ⅰ组与试验Ⅱ组之间干物质、粗蛋白质、粗灰分表观消化率不存在显著差异(P>0.05)。

表4 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪养分表观消化率的影响

Table 4 Effects of low nitrogen and phosphorus corn-soybean meal diet on apparent nutrient digestibility of pigs during post-fattening phase %

项目 Items	对照组 Control group	试验Ⅰ组 Experiment group Ⅰ	试验Ⅱ组 Experiment group Ⅱ	P值 P-value
干物质DM	86.81±0.67^b	88.94±0.42^a	89.41±0.56^a	0.021
粗蛋白质CP	79.65±1.43	81.09±0.61	78.45±2.18	0.555
粗灰分Ash	16.96±1.68^b	28.68±2.04^a	29.79±4.08^a	0.015

2.4 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪粪污排放的影响

由表5可知,与对照组及试验Ⅰ组比较,试验Ⅱ组粪便氮排放有降低的趋势(0.05<P<0.10)。与对照组比较,试验Ⅰ和试验Ⅱ组粪便粗灰分、磷、铜、锌等的含量极显著降低(P<0.01),其中粗灰分含量分别下降了12.44%和17.83%(P<0.01),磷含量分别下降了17.31%和21.92%(P<0.01),铜含量分别下降了54.81%和60.25%(P<0.01),锌含量分别下降了71.10%和75.65%(P<0.01)。

表5 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪粪污排放的影响

Table 5 Effects of low nitrogen and phosphorus corn-soybean meal diet on fecal excretion of pigs during post-fattening phase

项目 Items	对照组 Control group	试验Ⅰ组 Experiment group Ⅰ	试验Ⅱ组 Experiment group Ⅱ	P值 P-value
粗灰分Ash/%	22.99±0.30^Aa	20.13±0.41^Bb	18.89±0.72^Bb	0.004
氮N/%	2.82±0.08	2.88±0.06	2.71±0.02	0.094
磷P/(mg/kg)	2.60±0.07^Aa	2.15±0.06^Bb	2.03±0.05^Bb	<0.001
铜Cu/(mg/kg)	59.75±3.50^Aa	27.00±2.61^Bb	23.75±3.07^Bb	<0.001
锌Zn/(mg/kg)	770.00±24.83^Aa	222.50±2.50^Bb	187.50±17.97^Bb	<0.001

2.5 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪肠道形态的影响

由表6可知,与对照组比较,试验Ⅰ组和试验Ⅱ组猪的十二指肠和回肠的绒毛高度、隐窝深度、绒隐比及空肠的绒隐比均无显著差异(P>0.05);试验Ⅰ组空肠绒毛高度、隐窝深度相比对照组和试验Ⅱ组显著升高(P<0.05)。

表6 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪肠道形态的影响

Table 6 Effects of low nitrogen and phosphorus corn-soybean meal diet on intestinal morphology of pigs during post-fattening phase

项目 Items	对照组 Control group	试验Ⅰ组 Experiment group Ⅰ	试验Ⅱ组 Experiment group Ⅱ	P值 P-value
十二指肠Duodenum
绒毛高度Villus height/μm	600.70±28.15	558.40±19.03	515.83±55.21	0.343
隐窝深度Crypt depth/μm	150.30±6.60	161.03±6.18	146.40±9.11	0.408
绒隐比V/C	4.02±0.33	3.48±0.15	3.51±0.20	0.270
空肠Jejunum
绒毛高度Villus height/μm	534.43±8.66^b	662.77±31.43^a	533.33±26.32^b	0.014
隐窝深度Crypt depth/μm	166.07±5.75^b	182.63±4.32^a	158.80±5.60^b	0.046
绒隐比V/C	3.22±0.07	3.64±0.23	3.37±0.25	0.398
回肠Ileum
绒毛高度Villus height/μm	400.03±26.96	407.70±31.77	404.87±28.98	0.983
隐窝深度Crypt depth/μm	164.93±4.84	154.23±10.26	151.63±15.52	0.685
绒隐比V/C	2.44±0.24	2.65±0.15	2.69±0.08	0.562

2.6 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪肉品质的影响

由表7可知,各组之间背最长肌肉色、滴水损失、pH、剪切力、肌内脂肪含量等肉品质指标均无显著差异(P>0.05),饲喂停用微量元素的低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪肉品质无负面影响。

表7 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪肉品质的影响

Table 7 Effects of low nitrogen and phosphorus corn-soybean meal diet on meat quality of pigs during post-fattening phase

项目 Items	对照组 Control group	试验Ⅰ组 Experiment group Ⅰ	试验Ⅱ组 Experiment group Ⅱ	P值 P-value
肉色Meat color
45 min亮度 $L 45 m i n *$	40.78±1.99	41.85±2.20	40.74±0.92	0.876
45 min红度 $a 45 m i n *$	16.52±0.98	16.47±1.14	16.23±0.84	0.974
45 min黄度 $b 45 m i n *$	2.71±0.45	3.05±0.60	2.52±0.24	0.684
24 h亮度 $L 24 h *$	49.79±1.64	49.97±2.96	50.01±1.37	0.997
24 h红度 $a 24 h *$	16.90±0.64	16.36±0.71	16.76±0.80	0.874
24 h黄度 $b 24 h *$	3.94±0.50	3.76±0.70	3.91±0.31	0.968
48 h亮度 $L 48 h *$	51.79±1.47	51.48±2.83	52.03±1.29	0.978
48 h红度 $a 48 h *$	17.71±0.52	16.71±0.52	17.79±0.49	0.306
48 h黄度 $b 48 h *$	4.09±0.59	4.00±0.65	4.19±0.21	0.963
滴水损失Drip loss/%
24 h	2.01±0.15	2.20±0.26	2.21±0.23	0.786
48 h	3.36±0.41	3.50±0.19	3.25±0.09	0.776
pH
45 min	6.10±0.20	6.04±0.12	6.17±0.06	0.770
24 h	5.50±0.02	5.54±0.02	5.53±0.03	0.501
48 h	5.53±0.03	5.55±0.02	5.57±0.02	0.569
剪切力Shear force/N	43.67±3.22	41.55±7.73	49.66±8.65	0.696
肌内脂肪Intramuscular fat/%	2.78±0.67	3.20±0.35	3.81±0.82	0.566

2.7 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪肌纤维特性的影响

由表8可知,各组之间背最长肌的肌纤维密度、肌纤维直径均无显著差异(P>0.05),饲喂停用微量元素的低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪肌纤维特性无负面影响。

表8 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪肌纤维特性的影响

Table 8 Effects of low nitrogen and phosphorus corn-soybean meal diet on myofiber characteristics of pigs during post-fattening phase

项目 Items	对照组 Control group	试验Ⅰ组 Experiment group Ⅰ	试验Ⅱ组 Experiment group Ⅱ	P值 P-value
肌纤维密度 Myofiber density/(根/mm²)	192.68±8.69	170.56±2.54	179.23±10.21	0.216
肌纤维直径 Myofiber diameter/μm	91.38±8.33	84.21±1.04	96.29±7.22	0.374

2.8 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪血清抗氧化活性的影响

由表9可知,各组之间的血清T-AOC、T-SOD、CuZn-SOD、Mn-SOD及CP活性均无显著差异(P>0.05)。

表9 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对后期育肥猪血清抗氧化活性的影响

Table 9 Effects of low nitrogen and phosphorus corn-soybean meal diet on serum antioxidant activity of pigs during post-fattening phase

项目 Items	对照组 Control group	试验Ⅰ组 Experiment group Ⅰ	试验Ⅱ组 Experiment group Ⅱ	P值 P-value
总抗氧化能力T-AOC/(mmol/L)	0.14±0.01	0.15±0.01	0.16±0.01	0.755
总超氧化物歧化酶T-SOD/(U/mL)	186.98±6.01	193.97±2.05	178.46±10.40	0.394
铜锌超氧化物歧化酶CuZn-SOD/(U/mL)	73.98±1.57	77.82±1.54	74.36±3.65	0.585
锰超氧化物歧化酶Mn-SOD/(U/mL)	111.50±6.61	112.98±2.76	104.09±6.88	0.534
铜蓝蛋白CP/(U/L)	73.05±8.36	88.86±11.06	78.51±4.23	0.411

3 讨论

3.1 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪生长性能及肉品质的影响

研究发现,植酸酶可以解除植酸对磷的络合,提高磷利用率^[8],因此,适当降低饲粮磷含量并添加植酸酶,不会对断奶仔猪^[9]、生长肥育猪^[10]的生长性能造成负面影响。本研究也发现,添加高剂量植酸酶并降低饲粮磷含量,并不会影响育肥后期猪钙、磷代谢,血清钙、磷含量并无显著差异。在植酸酶水平较高的饲料,降低其铜、锌含量可提高铜、锌表观消化率^[17],基于高植酸酶饲粮中铜、锌的高生物利用率,可以考虑降低其铜、锌添加量。关于我国畜禽饲料资源中微量元素铜、锌含量分布的调查研究显示,全国各地猪常用的基础饲粮配方中铜含量基本可满足猪的铜营养需要量,锌含量可提供猪前期约1/4的锌营养需要,猪后期约1/2的锌营养需要量^[18-19]。本试验中,试验Ⅰ组和试验Ⅱ组饲粮锌实测值分别为20.0、24.0 mg/kg,均未达到NRC(2012)推荐的50 mg/kg的标准,但是Gowanlock等^[20]发现,生长肥育猪饲粮中的铜、锌含量只需要达到NRC(2012)推荐量的50%,对其生长性能、胴体性状及肉品质无负面影响。并且研究还发现,育肥猪出栏屠宰前20~30 d^[12-13]停用微量元素,对育肥后期的增重及肉品质和饲料报酬也没有任何不良影响。本研究试验组均停用了微量元素,但是并未发现对生长性能及肉品质的负面影响,可能原因是:1)饲料原料本底微量元素含量几乎可以满足育肥后期猪生长需要;2)植酸酶将络合的微量元素释放,提高了其生物利用率。值得注意的是,尽管在屠宰前3~4周停用微量元素对育肥猪生长性能和肉品质无负面影响,但是可能会对背膘厚、胴体长及后腿重等胴体性状产生不利影响^[21]。另外,有报道指出,利用氨基酸平衡技术降低1%~4%的粗蛋白质含量,不会影响育肥猪生长性能、胴体性状和肉品质等^[22]。与前人研究结果一致,本研究也发现,降低1.22个百分点粗蛋白质并不会对育肥后期猪的生长性能及肉品质产生负面影响。也有研究者发现,低氮饲粮可以通过调节肌肉脂肪含量、脂肪酸组成、肌纤维特性及游离氨基酸组成等提高肉品质,低氮饲粮被报道可提高肌肉红度值、肌间脂肪含量,显著升高Ⅰ型和Ⅱ型肌纤维表达水平^[23],从而降低肌肉剪切力,提高肉的嫩度^[24]。饲粮能量相同的情况下,低氮饲粮蛋白质水平较低,饲粮能量更多被转化成脂肪储存于肌肉中,可能是低氮饲粮调控肉品质的潜在机制。猪所处生长阶段及饲粮蛋白质降低的程度不一,可能是低氮饲粮对肉品质影响结果不同的原因。

3.2 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪养分表观消化率的影响

朱金清^[25]发现,育肥猪饲粮添加1 000 IU/kg以上的植酸酶可减少饲粮中50%的磷酸氢钙的添加量,且低磷饲粮中添加磷酸酶可显著改善猪的养分消化率^[26-27]。在猪常用玉米-豆粕型饲粮中添加植酸酶,可将与植酸络合的磷、微量元素等水解出来,有利于提高矿物元素生物利用率^[28]。研究发现,将较高植酸酶水平饲粮中的铜、锌含量降到中等水平可提高铜、锌表观消化率^[17]。与前人研究结果一致,本试验中,试验组均停用微量元素,添加植酸酶后,粗灰分表观消化率分别提高了69.10%和78.49%。

3.3 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪粪污排放的影响

由于微量元素添加量的安全范围较大,商业生产中为了发掘畜禽最大的生产潜能,提高动物成活率,改善胴体性能、免疫机能及肉品质,饲粮中添加的微量元素量往往大大超过了机体的需求量^[29]。如生产中,为了应对断奶仔猪腹泻并促进仔猪生长,往往使用高铜、高锌饲粮,但是高铜、高锌饲粮不仅造成粪便铜、锌高排放,还会带来细菌耐药性^[30]。我国21省市规模化养猪场粪便和11省市猪饲料重金属含量数据显示,限制我国规模化养殖场猪粪农用的主要因素是铜、锌等,从源头严格控制饲料中铜、锌等微量元素添加量是解决问题的关键^[31]。由于畜禽饲料原料的本底微量元素含量并不低^[18-19],降低饲粮微量元素添加是可行的。研究发现,育肥猪出栏屠宰前20~30 d^[12-13]停用微量元素,对育肥后期的增重和饲料报酬没有任何不良影响,并可降低粪便重金属排放^[21]。与前人研究结果一致,本研究中试验组均停用了微量元素,粪便铜含量分别下降了54.81%和60.25%,粪便锌含量分别下降了71.10%和75.65%。目前,全球70%的单胃动物饲粮含有外源性植酸酶,植酸酶可以解除植酸对磷的络合,提高磷利用率^[28],减少磷污染。同时,低氮饲粮技术可以降低畜禽氮排放^[6]。Keshavarz等^[11]发现,应用添加植酸酶的低氮磷饲粮于蛋鸡并不影响蛋鸡的产蛋性能,同时可以降低粪便48%的磷和45%的氮排放。本研究也有类似的发现,低氮磷饲粮添加植酸酶可降低粪便磷21.92%的排放,并且有降低粪氮排放的趋势。因此,停用微量元素的低氮磷植酸酶饲粮进一步降低粗蛋白质含量可减少育肥后期猪粪便氮、磷、铜、锌等的排放,对于环境保护具有积极意义。

3.4 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪抗氧化活性的影响

微量元素是动物维持机体健康、生长、发育、繁殖的必需营养元素,参与机体酶促反应、能量代谢、物质合成和免疫防御等过程,微量元素缺乏会引发动物发育障碍、免疫力下降等问题^[1]。其中锰、铜、锌作为SOD辅助因子,对其发挥抗氧化活性至关重要^[32]。停用微量元素可能会导致动物缺乏微量元素而影响其抗氧化活性。但是本试验结果发现,饲喂添加低氮磷植酸酶饲粮并停用微量元素并未对育肥后期猪血清T-AOC、T-SOD、CuZn-SOD、Mn-SOD、CP活性等造成影响。可能原因是饲料原料本底微量元素含量并不低^[18-19],且添加高剂量的植酸酶可以将植酸络合形式的金属微量元素解离,因此短期内并未对机体的抗氧化活性造成负面影响。

4 结论

出栏前4周,饲喂停用微量元素的低氮磷玉米-豆粕型饲粮,可以显著提高养分表观消化率,并有效减少粪源磷、铜和锌等的排放,且不影响育肥后期猪生长性能和肉品质。

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Abstract

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1 材料与方法

1.1 试验设计及试验饲粮

表1 试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

1.2 饲养管理

1.3 检测指标

1.3.1 生长性能

1.3.2 血清钙、磷含量及抗氧化活性

1.3.3 养分表观消化率

1.3.4 粪源污染物含量

1.3.5 肠道形态

1.3.6 肉品质

1.3.7 肌纤维特性

1.4 数据处理与分析

2 结果

2.1 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪生长性能的影响

表2 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪生长性能的影响

2.2 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪血清钙、磷含量的影响

表3 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪血清钙、磷含量的影响

2.3 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪养分表观消化率的影响

表4 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪养分表观消化率的影响

2.4 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪粪污排放的影响

表5 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪粪污排放的影响

2.5 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪肠道形态的影响

表6 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪肠道形态的影响

2.6 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪肉品质的影响

表7 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪肉品质的影响

2.7 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪肌纤维特性的影响

表8 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪肌纤维特性的影响

2.8 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪血清抗氧化活性的影响

表9 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对后期育肥猪血清抗氧化活性的影响

3 讨论

3.1 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪生长性能及肉品质的影响

3.2 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪养分表观消化率的影响

3.3 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪粪污排放的影响

3.4 低氮磷玉米-豆粕型饲粮对育肥后期猪抗氧化活性的影响

4 结论

References