Chinese Journal of Animal Nutrition >

2026 , Vol. 38 >Issue 5: 3362 - 3373

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2026.269

RESEARCH PAPER

Effects of Dietary Protein∶Net Energy Ratio on Growth Performance, Intestinal Digestion and Absorption Function and Empty Body Protein Deposition of Weaned Piglets

  • KANG Liyue ,
  • LI Wenqiang ,
  • HAO Xiaoran ,
  • LI Jianping , * ,
  • SHAN Anshan , *
Expand
  • College of Animal Science and Technology, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China
*LI Jianping, professor, E-mail: ;
SHAN Anshan, professor, E-mail:

Received date: 2025-10-16

  Online published: 2026-05-14

Fold

Abstract

This experiment was conducted to study the effects of dietary protein∶net energy ratio on growth performance, intestinal digestion and absorption function and empty body protein deposition of weaned piglets. Eighty “Duroc×Landrace×Yorkshire” weaned piglets with body weight of (6.85±0.51) kg were selected. Five piglets were randomly selected for comparative slaughter on day 1, while the remaining 75 were randomly divided into 5 groups (groups Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ), with 5 replicates per group and 3 piglets per replicate. The duration of the experiment was 42 d. The entire experiment was divided into 4 growth stages according to body weight: 7 to 11 kg, 11 to 15 kg, 15 to 20 kg and 20 to 25 kg. The protein∶net energy ratio of the diet in each group was different, where group II adopted the recommended value from NRC (2012). For 7 to 11 kg piglets, the protein∶net energy ratios in diets of groups Ⅰ to Ⅴ were 20.96, 20.06, 19.26, 18.52 and 17.83 g/MJ, respectively. For the three growth stages of 11 to 15 kg, 15 to 20 kg and 20 to 25 kg, the dietary protein∶net energy ratios of groups Ⅰ to Ⅴ were 19.45, 18.70, 17.99, 17.34 and 16.73 g/MJ, respectively. The results showed as follows: 1) for the overall experimental period, with the decrease of dietary protein∶net energy ratio, the average daily gain and average daily feed intake of piglets showed a significant linear decrease (P<0.05). 2) The jejunal trypsin activity showed a significant linear decrease with the decrease of dietary protein∶net energy ratio (P<0.05), and the trypsin activity in the groups Ⅰ and Ⅱ was significantly higher than that in the group Ⅴ (P<0.05). 3) The ileal villus height showed a significant linear increase with the decrease of dietary protein∶net energy ratio (P<0.05). 4) The mRNA relative expression levels of ileal mucosal amino acid transporters-solute carrier family 6 member 19 (SLC6A19) and solute carrier family 7 member 7 (SLC7A7) showed a significant linear decrease with the decrease of dietary protein∶net energy ratio (P<0.05), and the mRNA relative expression level of SLC6A19 in the group Ⅴ was significantly lower than that in the group Ⅰ (P<0.05). 5) With the decrease of protein∶net energy ratio, the empty body protein content, protein deposition and amino acid contents such as threonine, valine, lysine, histidine, aspartic acid, serine, glutamic acid and tyrosine showed a significant linear decrease (P<0.05). The content and deposition of empty body protein in group Ⅰ were significantly higher than those in group Ⅴ (P<0.05). The contents of methionine, isoleucine, leucine, phenylalanine, histidine, serine and tyrosine of empty body in the groups Ⅰ and Ⅱ were significantly higher than those in the group Ⅴ (P<0.05). In conclusion, under the conditions of this experiment, when dietary protein∶net energy ratios are 18.52 and 17.34 g/MJ for weaned piglets at the 7 to 11 kg and 11 to 25 kg stages, respectively, these ratios can maintain growth performance, intestinal digestive enzyme activities, intestinal morphology and amino acid transporter expression, while achieving a relatively high empty body protein content and deposition efficiency.

Key words： protein∶net energy ratio; weaned piglets; digestive enzyme activities; amino acid transporters; protein deposition

Cite this article

KANG Liyue , LI Wenqiang , HAO Xiaoran , LI Jianping , SHAN Anshan . Effects of Dietary Protein∶Net Energy Ratio on Growth Performance, Intestinal Digestion and Absorption Function and Empty Body Protein Deposition of Weaned Piglets[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2026 , 38(5) : 3362 -3373 . DOI: 10.12418/CJAN2026.269

断奶是生猪养殖中最关键的阶段之一。断奶仔猪生长发育迅速,其生长性能受饲粮能量和蛋白质水平的共同影响[1]。能量摄入量不仅是仔猪采食量的主要决定因素[2],也会影响其对蛋白质的需求量[3]。蛋白能量比(蛋能比)既能反映饲粮中的蛋白质营养水平,也可表征能量与蛋白质之间的平衡关系[4]。适宜的蛋能比有助于提高仔猪对能量和蛋白质的利用效率,改善饲料转化率[5];而蛋能比失衡则会抑制仔猪生长,并加重环境负担[6-8]。因此,确定适宜的饲粮蛋能比对仔猪生产具有重要意义,而精准评估饲粮的能值是实现这一目标的前提。相较于消化能或代谢能体系,净能体系考虑了饲粮在动物体内代谢过程中的能量损耗,能更准确地将饲粮的有效能值与猪的实际能量需求相匹配[9],因而在能量评定方面更具优势。然而,NRC(2012)[10]中针对体重20 kg以下仔猪的能量摄入的关键参数是基于敏感性分析获得的估测值,存在一定局限性。为更精确地确定仔猪的净能需求量,本试验基于课题组前期建立的仔猪实测净能动态需要模型[11],通过研究饲粮蛋白净能比对断奶仔猪生长性能、肠道消化吸收功能及空体蛋白质沉积的影响,以筛选出适宜的饲粮蛋白净能比。

1 材料与方法

1.1 试验设计

动物试验已经过东北农业大学实验动物伦理委员会审批通过,审批编号为:NEAUEC20240230。
选取80头28日龄、体重(6.85±0.51) kg的健康“杜×长×大”断奶仔猪,公母各占1/2,在试验第1天随机挑取5头仔猪作为初始屠宰组,其余75头随机分为5组(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ组),每组5个重复,每个重复3头猪。试验期42 d。根据仔猪体重将整个试验期划分为4个阶段(7~11 kg、11~15 kg、15~20 kg、20~25 kg),并为各阶段分别配制相应的试验饲粮。在每个阶段结束时对仔猪进行称重,并更换下一阶段饲粮。各组饲粮蛋白净能比不同,其中Ⅱ组为NRC(2012)[10]推荐值,7~11 kg阶段Ⅰ~Ⅴ组饲粮的蛋白净能比分别为20.96、20.06、19.26、18.52、17.83 g/MJ,11~15 kg、15~20 kg及20~25 kg这3个阶段Ⅰ~Ⅴ组饲粮的蛋白净能比分别为19.45、18.70、17.99、17.34、16.73 g/MJ。5组仔猪同一阶段饲粮除净能和粗蛋白质水平不同外,其他营养成分均保持相近且满足NRC(2012)[10]所推荐的仔猪营养需求。试验饲粮组成及营养水平见表1和表2。
表1 7~11 kg阶段试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 1 Composition and nutrient levels of experimental diets for 7 to 11 kg stage (air-dry basis)

项目
Items		 组别 Groups
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
原料 Ingredients/%
玉米 Corn 35.44 39.91 43.98 47.73 51.19
膨化玉米 Expanded corn 16.34 13.80 11.44 9.29 7.30
豆粕 Soybean meal 10.19 12.60 14.61 16.54 18.34
发酵豆粕 Fermented soybean meal 17.81 14.30 11.24 8.35 5.68
小麦麸 Wheat bran 3.00 2.92 3.00 3.00 3.00
低蛋白乳清粉 Low-protein whey powder 5.61 5.71 5.80 5.89 5.97
全脂大豆 Whole fat soybean 3.57 2.57 1.64 0.79
米糠粕 Rice bran meal 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00
L-赖氨酸盐酸盐 L-Lys·HCl 0.55 0.62 0.67 0.73 0.78
L-苏氨酸 L-Thr 0.21 0.24 0.26 0.28 0.30
DL-蛋氨酸 DL-Met 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16
L-色氨酸 L-Trp 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
石粉 Limestone 1.03 1.03 1.02 1.02 1.02
磷酸氢钙 CaHPO4 0.91 0.94 0.96 0.98 1.00
氯化钠 NaCl 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20
预混料 Premix1) 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
合计 Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
营养水平 Nutrient levels
净能 NE/(MJ/kg)2) 9.92 9.92 9.92 9.92 9.92
粗蛋白质 CP/(g/kg)2) 207.91 199.19 191.10 183.72 176.92
蛋白净能比 Protein∶NE ratio/(g/MJ)2) 20.96 20.06 19.26 18.52 17.83
粗蛋白质 CP/%3) 20.88 19.56 18.74 18.00 17.34
钙 Calcium/%3) 0.80 0.80 0.79 0.79 0.78
标准全肠道可消化磷 STTD P/%2) 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40
标准回肠可消化赖氨酸 SID Lys/%2) 1.35 1.36 1.35 1.35 1.35
标准回肠可消化蛋氨酸 SID Met/%2) 0.39 0.39 0.39 0.39 0.39
标准回肠可消化苏氨酸 SID Thr/%2) 0.79 0.80 0.79 0.79 0.79
标准回肠可消化色氨酸 SID Trp/%2) 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22

1)预混料为每千克饲粮提供 The premix provided the following per kg of diets:VA 13 000 IU,VD3 3 500 IU,VE 30 mg,VK3 4 mg,硫胺素 thiamine 3 mg,核黄素 riboflavin 8 mg,烟酸 nicotinic acid 35 mg,吡哆醇 pyridoxine 7 mg,泛酸 pantothenic acid 20 mg,Zn 80 mg,Fe 110 mg,Mn 60 mg,Cu 20 mg,I 0.7 mg,Se 0.35 mg。表2同 the same as Table 2。

2)蛋白净能比为粗蛋白质(g/kg)与净能(MJ/kg)的比值,净能通过本实验室前期建立的净能动态需要模型[11]获得,粗蛋白质以及标准全肠道可消化磷、标准回肠可消化氨基酸均参照NRC(2012)[10]计算得出。表2同。The protein∶NE ratio was calculated as the ratio of CP (g/kg) to NE (MJ/kg). The NE was derived from the dynamic net energy requirement model previously established by our laboratory[11]. CP, as well as STTD P and SID amino acids, were calculated according to NRC (2012)[10]. The same as Table 2.

3)粗蛋白质(GB/T 6432—2018)、钙(GB/T 6436—2018)为实测值。表2同。CP (GB/T 6432—2018) and Ca (GB/T 6436—2018) were measured values. The same as Table 2.

表2 11~15 kg、15~20 kg、20~25 kg阶段试验饲粮组成及营养水平(风干基础)

Table 2 Composition and nutrient levels of experimental diets for 11 to 15 kg, 15 to 20 kg and 20 to 25 kg stages (air-dry basis)

项目
Items		 组别(11~15 kg阶段)
Groups (11 to 15 stage)		 组别(15~20 kg阶段)
Groups (15 to 20 stage)		 组别(20~25 kg阶段)
Groups (20 to 25 stage)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ
原料 Ingredients/%
玉米 Corn 54.57 55.01 55.32 55.67 56.00 47.36 49.80 52.02 54.10 56.00 55.22 55.45 55.60 55.84 56.00
膨化玉米 Expanded corn 0.61 0.89 1.14 8.20 6.80 5.50 4.31 3.21 0.59 1.14 1.63 2.10
豆粕 Soybean meal 26.06 24.73 24.20 23.35 22.57 19.50 20.22 20.83 21.46 22.00 24.30 23.45 22.68 22.18 21.28
发酵豆粕 Fermented soybean meal 1.02 0.84 0.69 0.54 0.40 6.30 4.52 2.90 1.39 0.82 0.59 0.38
小麦麸 Wheat bran 2.59 3.00 3.35 3.69 4.00 3.00 3.41 3.85 4.17 4.50 3.69 4.20 4.67 5.10 5.50
低蛋白乳清粉 Low-protein whey powder 4.45 5.00 5.29 5.66 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 5.14 5.38 5.61 5.81 6.00
大豆油 Soybean oil 1.51 1.40 1.36 1.29 1.23 0.21 0.15 0.10 0.05
全脂大豆 Whole fat soybean 0.46 1.00 0.43 0.41 0.40 0.35 0.25 0.16
米糠粕 Rice bran meal 2.71 3.07 3.41 3.71 4.00 4.00 4.04 4.08 4.12 4.15 3.78 4.12 4.44 4.73 5.00
大豆浓缩蛋白 Soy protein concentrate 1.53 1.13 0.76 0.43 0.11 1.00 0.72 0.46 0.22 1.43 1.03 0.66 0.32
鱼粉 Fish meal 1.63 1.17 0.75 0.36 1.10 0.79 0.51 0.24 1.55 1.11 0.71 0.34
L-赖氨酸盐酸盐 L-Lys·HCl 0.43 0.50 0.57 0.63 0.69 0.47 0.54 0.60 0.65 0.70 0.46 0.53 0.60 0.66 0.71
L-苏氨酸 L-Thr 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28 0.20 0.21 0.24 0.25 0.27 0.17 0.20 0.23 0.26 0.28
DL-蛋氨酸 DL-Met 0.11 0.12 0.14 0.15 0.16 0.11 0.12 0.13 0.13 0.14 0.10 0.11 0.12 0.14 0.14
L-色氨酸 L-Trp 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.04 0.04 0.05 0.06 0.06 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
石粉 Limestone 0.98 1.00 1.01 1.03 1.04 1.00 0.99 0.96 0.97 0.98 0.94 0.94 0.95 0.95 0.95
磷酸氢钙 CaHPO4 0.56 0.60 0.64 0.68 0.71 0.52 0.60 0.67 0.73 0.79 0.62 0.67 0.71 0.74 0.78
氯化钠 NaCl 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20
预混料 Premix 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
合计 Total 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00 100.00
营养水平 Nutrient levels
净能 NE/(MJ/kg) 10.14 10.14 10.14 10.14 10.14 9.88 9.88 9.88 9.88 9.88 9.83 9.83 9.83 9.83 9.83
粗蛋白质 CP/(g/kg) 197.26 189.66 182.45 175.80 169.69 192.34 184.74 177.92 171.39 165.44 191.35 183.75 176.91 170.41 164.50
蛋白净能比 Protein∶NE ratio/(g/MJ) 19.45 18.70 17.99 17.34 16.73 19.45 18.70 17.99 17.34 16.73 19.45 18.70 17.99 17.34 16.73
粗蛋白质 CP/% 19.34 18.60 18.12 17.28 16.77 18.90 18.14 17.45 16.93 16.48 19.07 18.73 18.01 17.38 16.75
钙 Calcium/% 0.73 0.74 0.72 0.71 0.71 0.68 0.69 0.69 0.69 0.70 0.72 0.74 0.72 0.72 0.71
标准全肠道可消化磷 STTD P/% 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34 0.34
标准回肠可消化赖氨酸 SID Lys/% 1.25 1.25 1.25 1.25 1.25 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23
标准回肠可消化蛋氨酸 SID Met/% 0.38 0.38 0.38 0.38 0.38 0.37 0.37 0.37 0.36 0.36 0.36 0.36 0.36 0.37 0.36
标准回肠可消化苏氨酸 SID Thr/% 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.74 0.74 0.73 0.73 0.73 0.73 0.73 0.74 0.73
标准回肠可消化色氨酸 SID Trp/% 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22 0.21 0.21 0.21 0.21 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20

1.2 饲养管理

在试验开始前对圈舍进行清扫和消毒。每天分别于08:00、12:00以及18:00对仔猪进行投喂。试期期间,保证猪只自由采食和饮水,每天按时清扫圈舍,定期消毒,保证圈内干净整洁,当仔猪体重到达约25 kg时,试验结束。

1.3 样品采集与制备

在试验开始前,选择5头断奶仔猪作为初始屠宰组,用于测定初始体成分含量。在试验期结束后(仔猪体重达到25 kg左右),令仔猪空腹12 h后对其逐头称重,每栏随机选取2头体重接近该栏平均体重的仔猪,戊巴比妥钠麻醉后放血屠宰,一头仔猪用于测定空体蛋白质及氨基酸含量,另一头仔猪用于收集空肠食糜、回肠黏膜和回肠肠段。
用于体成分分析的仔猪,收集其所有血液并用清水冲洗胃肠内容物、膀胱和胆囊内容物后获得仔猪空体重,称重完毕后,所有仔猪屠体样品保存于-20 ℃,待进一步加工处理。冷冻的屠体样品首先用双轴绞碎机(L-SP380-2,郑州力威环保设备有限公司)进行2次绞碎,切成10~20 mm小块,全部转移到骨泥机(130型,淄博晟鸿食品机械有限公司)中磨成泥状;再进一步转移到拌馅机(30型,潍坊信通机械有限公司)充分混匀,之后采用四分法取湿样约2.5 kg并铺平于托盘,置于烘箱65 ℃下烘72 h后,室温条件下自然回潮24 h,再用高速粉碎机粉碎,过40目筛后用四分法取样,用于空体蛋白质及氨基酸含量的测定。用于收集空肠食糜、回肠黏膜和回肠肠段的仔猪,屠宰后收集空肠食糜放入冻存管中,于-80 ℃保存,用于消化酶活性的测定;取回肠中段2 cm,置入4%甲醛溶液中固定24 h以上,用于制作石蜡切片,并使用苏木精-伊红(HE)染色;同时取回肠组织样,用载玻片刮取回肠黏膜装于冻存管中,于-80 ℃保存,用于测定肠道黏膜氨基酸转运载体相关基因表达。

1.4 指标测定与方法

1.4.1 生长性能

在每个生长阶段开始和结束时对各重复仔猪进行称重,并记录每天的采食量,以计算仔猪各阶段和全期的平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)和料重比(F/G)。

1.4.2 空肠消化酶活性

将空肠食糜解冻后,取样测定淀粉酶、脂肪酶和胰蛋白酶的活性,具体操作参照相应试剂盒(南京建成生物工程研究所)的说明书进行。

1.4.3 回肠组织形态

取回肠组织制作HE染色切片,在光学显微镜下观察回肠组织形态,测量绒毛高度(VH)和隐窝深度(CD),并计算绒隐比(VH/CD)。

1.4.4 肠道黏膜氨基酸转运载体相关基因的mRNA相对表达量

采用TRIzol试剂提取回肠黏膜组织总RNA,然后使用反转录试剂盒PrimeScriptTM RT reagent Kit(TaKaRa,日本)并按照说明书步骤将RNA反转录为cDNA。利用美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库设计PCR引物,引物由黑龙江箭速基因科技有限公司合成。以cDNA为模板,采用定量PCR试剂盒TB Green® Premix Ex TaqTM(TaKaRa,日本)在PCR仪上进行荧光定量PCR反应。以β-肌动蛋白(β-actin)作为内参基因,通过2-△△Ct法计算目的基因的mRNA相对表达量。引物序列信息见表3。
表3 引物序列信息

Table 3 Primer sequence information

基因
Genes		 上游引物序列
Upstream primer sequence
(5'—3')		 下游引物序列
Downstream primer sequence
(5'—3')		 GenBank登录号
GenBank accession
number		 产物大小
Product
size/bp
β-肌动蛋白
β-actin		 AATCCTGCGGCATCC-
ACGAAAC		 CAGCACCGTGTTGG-
CGTAGAG		 XM_021086047.1 89
溶质载体家族1成员1
SLC1A1		 GGACTTGGGCATTGG-
GCAGATC		 CCACGGCACTTAG-
CACGATCAC		 NM_001164649.1 119
溶质载体家族6成员19
SLC6A19		 GGCGTCCATGTTCG-
TGTCCTTC		 CCCGTCTGGTT-
GGCATTGAGC		 XM_003359855.4 135
溶质载体家族15成员1
SLC15A1		 TGCGGCGAGGTGG-
TCTTCTC		 TTGCCAACAGCCA-
CGGTCAAC		 NM_214347.1 113
溶质载体家族7成员9
SLC7A9		 CGTCCTCTATCCCGCC-
TCGTG		 AACAAGTCTGCCTG-
CCGTGAAG		 XM_021093176.1 97
溶质载体家族7成员7
SLC7A7		 GGTCAGGGAGCCTCG-
ACTCAC		 GGTGTCCCAGCCC-
GAGTAAGAG		 XM_013978224.2 114

1.4.5 空体蛋白质沉积量及氨基酸含量

空体蛋白质含量参照GB 5009.5—2016,采用Kjeltec 8400全自动定氮仪进行测定。空体氨基酸含量参照GB 5009.214—2016进行测定:样品经6 mol/L盐酸于110 ℃下水解24 h后,使用全自动氨基酸分析仪,采用茚三酮柱后衍生法进行分析。
空体蛋白质沉积量计算公式如下:

空体蛋白质沉积量(g/d)=(试验结束时空体

蛋白质总量-试验初始时空体蛋白质

总量)/试验天数。

1.5 统计分析

采用Excel 2021对数据进行初步整理后,采用SPSS 26.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并用Tukey法进行多重比较,同时通过回归分析评估饲粮蛋白净能比对各指标的线性和二次效应。结果用平均值和均值标准误(SEM)表示,P<0.05表示差异显著,P>0.05表示差异不显著。

2 结果

2.1 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪生长性能的影响

饲粮蛋白净能比对断奶仔猪生长性能的影响如表4所示。单因素方差分析显示,在7~11 kg阶段,Ⅲ组的ADFI显著高于Ⅰ、Ⅳ和Ⅴ组(P<0.05),Ⅴ组的ADG显著低于其他各组(P<0.05),Ⅴ组的F/G显著高于Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ组(P<0.05);在11~15 kg阶段,Ⅲ组的ADFI显著高于Ⅰ、Ⅳ和Ⅴ组(P<0.05),Ⅱ组的ADG显著高于Ⅰ和Ⅳ组(P<0.05),Ⅲ组的F/G显著高于Ⅰ组(P<0.05);在15~20 kg阶段,Ⅱ和Ⅲ组的ADFI显著高于Ⅳ和Ⅴ组(P<0.05),各组间ADG无显著差异(P>0.05),Ⅲ组的F/G显著高于Ⅳ和Ⅴ组(P<0.05);在20~25 kg阶段,Ⅱ和Ⅲ组的ADFI显著高于Ⅳ组(P<0.05),各组间ADG和F/G无显著差异(P>0.05);从试验全期来看,Ⅲ组的ADFI显著高于Ⅰ、Ⅳ和Ⅴ组(P<0.05),Ⅴ组的ADG显著低于Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组(P<0.05),Ⅲ组的F/G显著高于Ⅰ和Ⅳ组(P<0.05)。回归分析显示,随着饲粮蛋白净能比的降低,在7~11 kg阶段,ADFI和ADG呈显著的线性和二次曲线变化(P<0.05),F/G呈显著的线性变化(P<0.05);在11~15 kg阶段,ADFI、ADG和F/G呈显著的二次曲线变化(P<0.05);在15~20 kg阶段,ADFI呈显著的线性变化(P<0.05),F/G呈显著的二次曲线变化(P<0.05);试验全期,ADFI和ADG呈显著的线性和二次曲线变化(P<0.05)。
表4 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪生长性能的影响

Table 4 Effects of dietary protein∶net energy ratio on growth performance of weaned piglets (n=5)

项目
Items		 组别 Groups 均值
标准误
SEM		 P值 P-value
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 方差分析
ANOVA		 线性
Linear		 二次
Quadratic
7~11 kg阶段 7 to 11 kg stage
平均日采食量 ADFI/(g/d) 386.59b 402.13ab 427.05a 372.82b 366.61b 5.798 0.001 0.028 0.002
平均日增重 ADG/(g/d) 308.97a 314.68a 295.02a 301.84a 226.96b 7.012 <0.001 <0.001 <0.001
料重比 F/G 1.26b 1.28b 1.45ab 1.24b 1.62a 0.037 <0.001 0.001 0.131
11~15 kg阶段 11 to 15 kg stage
平均日采食量 ADFI/(g/d) 623.81c 723.76ab 798.13a 651.93bc 681.49bc 16.833 <0.001 0.523 <0.001
平均日增重 ADG/(g/d) 447.41b 499.95a 480.59ab 451.02b 454.89ab 6.155 0.019 0.317 0.014
料重比 F/G 1.40b 1.45ab 1.66a 1.44ab 1.50ab 0.030 0.026 0.253 0.045
15~20 kg阶段 15 to 20 kg stage
平均日采食量 ADFI/(g/d) 921.25ab 955.78a 980.42a 799.03c 867.41bc 15.603 <0.001 <0.001 0.086
平均日增重 ADG/(g/d) 572.43 560.36 523.81 548.80 562.75 10.529 0.708 0.687 0.233
料重比 F/G 1.61ab 1.72ab 1.88a 1.46b 1.55b 0.041 0.013 0.099 0.044
20~25 kg阶段 20 to 25 kg stage
平均日采食量 ADFI/(g/d) 1 140.89ab 1 198.30a 1 219.91a 1 103.17b 1 151.79ab 12.258 0.005 0.275 0.060
平均日增重 ADG/(g/d) 630.94 678.04 653.85 677.31 663.29 9.947 0.593 0.401 0.411
料重比 F/G 1.82 1.77 1.87 1.63 1.74 0.030 0.113 0.167 0.948
试验全期 Overall experimental period
平均日采食量 ADFI/(g/d) 716.56b 754.13ab 794.07a 675.25c 653.88c 12.251 <0.001 <0.001 <0.001
平均日增重 ADG/(g/d) 464.96a 476.09a 464.09a 448.30ab 420.16b 5.515 0.007 0.001 0.034
料重比 F/G 1.54b 1.59ab 1.71a 1.51b 1.56ab 0.022 0.012 0.733 0.050

同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05),相同或无字母表示差异不显著(P>0.05)。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). The same as below.

2.2 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪空肠消化酶活性的影响

由表5可知,各组间空肠淀粉酶和脂肪酶活性差异不显著(P>0.05);胰蛋白酶活性随饲粮蛋白净能比的降低呈显著的线性下降(P<0.05),其中Ⅰ和Ⅱ组显著高于Ⅴ组(P<0.05)。
表5 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪空肠消化酶活性的影响

Table 5 Effects of dietary protein∶net energy ratio on digestive enzyme activities in jejunum of weaned piglets (n=5)

项目
Items		 组别 Groups 均值
标准误
SEM		 P值 P-value
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 方差分析
ANOVA		 线性
Linear		 二次
Quadratic
淀粉酶 Amylase/(U/mg prot) 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11 0.003 0.948 0.668 0.769
脂肪酶 Lipase/(U/g prot) 130.40 127.40 134.35 139.04 132.54 1.407 0.102 0.098 0.396
胰蛋白酶 Trypsin/(U/mg prot) 5 527.87a 5 368.73a 4 660.12ab 4 754.11ab 4 283.39b 154.499 0.040 0.004 0.870

2.3 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪回肠组织形态的影响

由表6可知,各组间回肠绒毛高度、隐窝深度及绒隐比无显著差异(P>0.05);回肠绒毛高度随饲粮蛋白净能比的降低呈显著的线性增加(P<0.05)。
表6 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪回肠组织形态的影响

Table 6 Effects of dietary protein∶net energy ratio on ileum morphology of weaned piglets (n=5)

项目
Items		 组别 Groups 均值
标准误
SEM		 P值 P-value
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 方差分析
ANOVA		 线性
Linear		 二次
Quadratic
绒毛高度 VH/μm 383.68 404.71 374.37 410.85 427.61 6.805 0.061 0.032 0.220
隐窝深度 CD/μm 227.24 243.05 225.60 207.41 277.97 9.328 0.149 0.127 0.146
绒隐比 VH/CD 1.70 1.70 1.69 1.99 1.55 0.065 0.338 0.226 0.186

2.4 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪回肠黏膜氨基酸转运载体基因mRNA相对表达量的影响

由表7可知,各组间回肠黏膜中SLC7A7、SLC7A9、SLC1A1和SLC15A1的mRNA相对表达量无显著差异(P>0.05);Ⅴ组回肠黏膜中SLC6A19的mRNA相对表达量显著低于Ⅰ组(P<0.05)。回肠黏膜中SLC6A19和SLC7A7的mRNA相对表达量随饲粮蛋白净能比的降低呈显著的线性下降(P<0.05)。
表7 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪回肠黏膜氨基酸转运载体mRNA相对表达量的影响

Table 7 Effects of dietary protein∶net energy ratio on mRNA relative expression levels of amino acid transporter in ileum mucosa of weaned piglets (n=5)

项目
Items		 组别 Groups 均值
标准误
SEM		 P值 P-value
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 方差分析
ANOVA		 线性
Linear		 二次
Quadratic
溶质载体家族6成员19
SLC6A19		 1.22a 1.00ab 0.82ab 0.78ab 0.64b 0.069 0.038 0.003 0.529
溶质载体家族7成员7
SLC7A7		 1.10 1.00 0.92 0.84 0.82 0.040 0.106 0.009 0.635
溶质载体家族7成员9
SLC7A9		 1.05 1.00 1.13 1.01 1.18 0.033 0.340 0.257 0.436
溶质载体家族1成员1
SLC1A1		 1.02 1.00 0.87 1.20 1.02 0.038 0.174 0.415 0.646
溶质载体家族15成员1
SLC15A1		 1.10 1.00 0.81 0.96 1.10 0.050 0.320 0.937 0.066

2.5 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪空体蛋白质沉积量和氨基酸组成的影响

由表8可知,Ⅰ组空体中蛋白质含量、蛋白质沉积量及苏氨酸、缬氨酸、天冬氨酸、谷氨酸和丙氨酸含量显著高于Ⅴ组(P<0.05);Ⅰ和Ⅱ组空体中蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、丝氨酸和酪氨酸含量显著高于Ⅴ组(P<0.05);Ⅴ组空体中赖氨酸含量显著低于其他组(P<0.05);各组间空体中精氨酸、甘氨酸和半胱氨酸含量差异不显著(P>0.05)。随着饲粮蛋白净能比的降低,仔猪空体中蛋白质含量、蛋白质沉积量及苏氨酸、缬氨酸、赖氨酸、组氨酸、天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸和酪氨酸含量呈显著的线性下降(P<0.05)。
表8 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪空体蛋白质沉积量和氨基酸组成的影响

Table 8 Effects of dietary protein∶net energy ratio on empty body protein deposition and amino acid composition of weaned piglets (n=5)

项目
Items		 组别 Groups 均值
标准误
SEM		 P值 P-value
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 方差分析
ANOVA		 线性
Linear		 二次
Quadratic
蛋白质含量
Protein content/(g/kg)		 155.16a 148.03ab 148.81ab 146.82ab 143.83b 1.259 0.046 0.008 0.561
蛋白质沉积量
Protein deposition/(g/d)		 77.76a 76.06ab 76.59ab 73.90ab 70.93b 0.778 0.048 0.004 0.326
氨基酸含量 Amino acid contents/(g/100 g)
苏氨酸 Thr 0.98a 0.93ab 0.87ab 0.86ab 0.83b 0.016 0.026 0.002 0.487
缬氨酸 Val 1.19a 1.11ab 1.09ab 1.03ab 1.01b 0.020 0.023 0.002 0.555
蛋氨酸 Met 0.91a 0.90a 0.81ab 0.82ab 0.76b 0.016 0.002 0.404 0.242
异亮氨酸 Ile 0.69a 0.69a 0.63ab 0.59ab 0.58b 0.013 0.006 0.679 0.478
亮氨酸 Leu 3.19a 3.18a 2.91ab 2.97ab 2.78b 0.048 0.013 0.463 0.286
苯丙氨酸 Phe 1.58a 1.62a 1.45ab 1.54ab 1.39b 0.025 0.011 0.109 0.063
赖氨酸 Lys 2.40a 2.34a 2.29a 2.17a 1.89b 0.048 <0.001 <0.001 0.048
组氨酸 His 0.77a 0.77a 0.72ab 0.69ab 0.67b 0.012 0.013 0.001 0.749
精氨酸 Arg 2.45 2.46 2.26 2.30 2.20 0.036 0.068 0.583 0.386
天冬氨酸 Asp 3.11a 2.92ab 2.84ab 2.91ab 2.65b 0.045 0.003 <0.001 0.983
丝氨酸 Ser 1.55a 1.50a 1.41ab 1.42ab 1.30b 0.024 0.002 <0.001 0.730
谷氨酸 Glu 6.15a 5.88ab 5.51ab 5.56ab 5.18b 0.097 0.006 <0.001 0.738
甘氨酸 Gly 3.64 3.50 3.50 3.59 3.20 0.055 0.085 0.251 0.208
丙氨酸 Ala 2.33a 2.26ab 2.13ab 2.19ab 1.98b 0.038 0.021 0.497 0.335
酪氨酸 Tyr 0.70a 0.69a 0.61ab 0.62ab 0.57b 0.014 0.004 <0.001 0.779
半胱氨酸 Cys 0.25 0.26 0.26 0.23 0.25 0.003 0.127 0.089 0.046

3 讨论

3.1 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪生长性能的影响

蛋白质是猪生长不可或缺的关键营养素,但由于其饲料成本占比较高,确定适宜的饲粮蛋白质水平对于提高养分利用效率至关重要[12]。此外,饲粮中蛋白质与能量的平衡关系直接影响动物的生长性能及蛋白质的利用效率[13]。因此,明确仔猪饲粮中适宜的蛋能比具有重要的实践意义。本研究发现,从试验全期看,随着饲粮蛋白净能比的降低(即蛋白质水平的下降),仔猪的ADFI和ADG均呈显著的线性下降。这与Ren等[14]的研究结果一致,该研究将饲粮代谢能固定为3 280 kcal/kg(1 kcal/kg≈4.184 kJ/kg),在补充赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸的前提下,将蛋白质水平从20.90%降至17.06%,同样观察到仔猪ADFI和ADG的显著降低。然而,Lawal等[15]的研究却得出了不同结论,他们设定饲粮代谢能为3 403 kcal/kg,蛋白质水平从22%降至16%,在4周的试验期内未发现仔猪生长性能受到显著影响,作者推测这可能归因于其额外补充了支链氨基酸(BCAA)。这一差异提示,单纯补充赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和色氨酸等4种常限氨基酸,虽能缓解部分必需氨基酸的缺乏,但可能不足以完全补偿因蛋白质水平大幅降低所带来的支链氨基酸及其他功能性氨基酸的不足。本研究中,仅补充4种必需氨基酸的低蛋白净能比饲粮导致了仔猪生长受阻,而饲喂适宜蛋白净能比饲粮的Ⅳ组仔猪则维持了正常生长。这进一步说明,在推行低蛋白质饲粮时,除了关注传统的必需氨基酸外,还需补充支链氨基酸,支链氨基酸的整体平衡同样是维持仔猪正常生长的限制因素。

3.2 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪空肠消化酶活性的影响

饲粮中的营养物质主要依赖胃肠道分泌的消化酶将其分解为小分子物质以供机体吸收利用。其中,空肠是消化酶发挥催化效应的主要部位,其消化酶活性的高低可直接反映肠道对营养物质的消化吸收能力[16]。本研究发现,随着饲粮蛋白净能比的降低,仔猪空肠淀粉酶和脂肪酶活性无显著变化,而胰蛋白酶活性则呈显著的线性下降。肠道中淀粉酶和脂肪酶活性的相对稳定,表明仔猪在一定的饲粮蛋白质水平范围内,能够通过适应性调节维持对淀粉和脂肪的消化能力[17]。然而,胰蛋白酶活性的特异性下降值得关注。这与Morales等[18]的报道一致,即高蛋白质饲粮显著提高了仔猪空肠胰蛋白酶活性。其潜在机制在于,饲粮蛋白质水平的降低可能减弱了对肠道消化液分泌系统的刺激,进而限制了蛋白酶(尤其是底物诱导型的胰蛋白酶)的分泌与活性[19]。这种变化在一定程度上也可能影响肠道对氨基酸的吸收效率[20]。综合来看,本试验条件下,调整饲粮蛋白净能比并未对仔猪整体蛋白质的消化利用效率造成显著负面影响。这表明,在适宜范围内适度提高饲粮蛋白净能比,在实际生产中具有一定的可行性,但需注意其对特定蛋白酶(如胰蛋白酶)活性的潜在影响。

3.3 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪回肠组织形态的影响

回肠是营养物质吸收的主要部位[21]。绒毛高度决定肠道与营养物质的接触面积,与吸收功能密切相关[22];隐窝深度反映上皮细胞的生成速率与成熟程度,隐窝变浅通常提示上皮细胞成熟率提高、更新速度减缓[23];而绒隐比则可综合反映小肠的消化吸收功能状况。本研究发现,降低饲粮蛋白净能比对断奶仔猪回肠绒毛高度、隐窝深度和绒隐比均未产生显著影响。这与Li等[24]的报道一致,即在消化能为14.60 MJ/kg的饲粮中,将蛋白质水平从20.05%降至17.09%,同样未对仔猪肠道形态造成显著改变。值得关注的是,本研究中回肠绒毛高度随饲粮蛋白净能比的降低呈线性增加趋势。这一现象可能归因于以下2个方面:其一,优化饲粮蛋白净能比改善了饲粮的整体营养结构,可能在一定程度上减轻了肠道的代谢负担[25];其二,适度降低饲粮蛋白质水平可减少未消化蛋白质在后肠的发酵,进而降低氨氮等有害代谢产物的生成,减轻其对肠黏膜上皮的潜在损伤[26]。两者共同作用,从而有助于维持肠道形态结构的健康与功能完整性。

3.4 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪回肠黏膜氨基酸转运载体基因mRNA相对表达量的影响

肠道中营养物质转运载体的表达水平,直接影响机体对营养物质的吸收效率及其对能量与蛋白质需求的满足程度[27]。小肠是氨基酸吸收的主要场所,其中氨基酸转运蛋白介导的跨膜转运是这一过程的限速环节[28]。例如,氨基酸转运载体SLC6A19在肠道中性氨基酸的吸收中起决定性作用[29-30],而SLC7A7则主要负责碱性氨基酸的跨膜运输。本研究结果显示,回肠黏膜中SLC6A19和SLC7A7的mRNA相对表达量随饲粮蛋白净能比的降低呈显著的线性下降,这一趋势与前述空肠中胰蛋白酶活性的变化规律高度一致。与低蛋白净能比组(Ⅴ组)相比,高蛋白净能比组(Ⅰ组)回肠黏膜中SLC6A19的mRNA相对表达量显著升高。这一发现与Morales等[18]的研究结果相反,该研究发现饲喂仔猪低蛋白质补充氨基酸饲粮提高了回肠中SLC6A19的mRNA相对表达量。造成这一差异的可能原因在于饲粮原料组成的差异。Morales等[18]的低蛋白质饲粮以小麦为主要蛋白质源,小麦蛋白的消化吸收部位主要集中在小肠远端,导致回肠末端仍存在较多需转运的氨基酸,从而反馈性上调了SLC6A19的表达。而本试验采用玉米-豆粕型饲粮,其蛋白质在近端小肠即被高效消化。在较低的饲粮蛋白净能比条件下,较低的蛋白质水平导致胰蛋白酶活性下降,减少了蛋白质的分解速率及游离氨基酸的生成,使得抵达回肠末端的氨基酸底物减少,最终导致回肠黏膜中SLC6A19和SLC7A7的表达下调。

3.5 饲粮蛋白净能比对断奶仔猪空体蛋白质沉积量和氨基酸组成的影响

猪空体蛋白质的氨基酸组成模式相对稳定,不易受蛋白质来源的影响[31],但其含量则可能受饲粮蛋白质水平调控。侯磊等[32]研究报道,仔猪空体蛋白质、赖氨酸及组氨酸含量随饲粮蛋白质水平的升高呈线性增加。Bikker等[33]同样发现,降低蛋白质摄入量会显著减少生长猪空体蛋白质与组氨酸沉积量,并降低肝脏中多种必需氨基酸(如赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸等)的含量。本研究结果与上述研究结果基本一致。在本试验条件下,降低饲粮蛋白净能比导致仔猪空体蛋白质含量线性下降,进而引起空体中大部分氨基酸含量的相应降低。这进一步证实了饲粮蛋白质水平对机体蛋白质沉积的核心调控作用。值得注意的是,本研究中Ⅳ组仔猪的空体蛋白质含量、蛋白质沉积量以及主要氨基酸含量,均与基于NRC(2012)[10]推荐值的Ⅱ组无显著差异。这一结果表明,Ⅳ组所采用的饲粮蛋白净能比能够满足7~25 kg仔猪的生长需求,维持与NRC(2012)[10]推荐值相当的体蛋白质与氨基酸营养状态。这也提示,通过精准调整饲粮蛋白净能比,在适当降低饲粮蛋白质水平的同时,仍可实现与高蛋白质饲粮相似的蛋白质沉积效率。

4 结论

① 综上所述,在本试验条件下,随着饲粮蛋白净能比的降低,断奶仔猪的ADG和ADFI呈显著的线性下降;同时,空肠胰蛋白酶活性、回肠黏膜中部分氨基酸转运载体(SLC6A19、SLC7A7)的mRNA相对表达量,以及空体蛋白质含量与蛋白质沉积量亦呈显著的线性降低,但对回肠黏膜组织形态无显著影响。
② 综合考虑生长性能、蛋白质沉积与肠道健康,推荐7~11 kg和11~25 kg断奶仔猪的适宜饲粮蛋白净能比分别为18.52和17.34 g/MJ,此比例能在维持仔猪生长性能的同时,较好地平衡肠道健康与蛋白质高效利用之间的关系。

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