根据动物在一定生理生产阶段，为达到某一生产水平和效率，每头每日供给的各种营养物质的种类和数量或每千克饲料各种营养物质含量或百分比，即为饲养标准^[1]。合理的饲养标准是实际饲养工作的技术标准，是指导猪群饲养的重要依据。长期以来，国内外的这些饲养标准均是以不同阶段猪的需求为依据配制的统一饲粮，即每个阶段饲喂的均是同一种营养水平的饲粮，特别是随着集约化养殖的发展，使得标准化、统一化的饲料得到广泛的推广。美国NRC、英国ARC是世界上影响最大的猪饲养标准，已被很多国家和地区采用和借鉴。

目前，在现有的生产体系中，一般晚上和第2天早上的饲喂时间的间隔在12 h左右。研究表明，哺乳动物机体的许多生命活动，如睡眠与觉醒、饥饿与口渴、血压、心脏收缩次数、体温、激素水平、免疫系统的活动等都随着白天和黑夜的交替而发生着变化，呈现出固有的昼夜节律现象^[2]。研究发现，几乎所有的生物体内的生理活动和外在行为都表现出其自身节律，这种节律由大脑控制，依靠从外界接受光信号，通过整个机体的各种不同组织特有的节律协同产生作用^[3]。血液生理氨基酸含量相对稳定也是具有生物节律性变化的^{[4, 5]}。最近的研究表明，在晚上吃高蛋白质的食物显著提高了第2天早上(12 h后)血液生理氨基酸的含量^[6]。在人类和啮齿类动物中，早上营养水平、摄入量和摄食习性(食物摄入的定时)在昼夜节律调节和代谢中起重要作用。还有研究表明，早餐的营养成分还影响随后的食物摄入量^[7]。除了营养水平，摄食的时间和周期对机体昼夜节律的调节和代谢也有显著影响，动物消化器官在夜间的机能下降，基础代谢很低，饮食诱发的生热在早上最高，在晚上最低^[8]。因此，饥饿和采食的不同生理状态下的蛋白质和能量需求和利用不同。在1 d内碳水化合物与脂肪的摄入时间不同显著影响葡萄糖(GLU)耐量和胰岛素等指标，进而对体重产生影响^[9]。早餐的膳食质量指数与年轻女性的身体质量指数等相关^[10]。因此，营养对机体代谢和生物钟的影响需要研究其动态规律。但是，由于现有的标准中多是强调合理营养水平比例，缺乏猪等动物机体根据生理活动的变化，自身营养需要量的实时动态变化的结果，以及饲料原料氮(氨基酸)和碳水化合物效价及其需要量的实时动态的精确评定。迄今为止，关于1 d内动态地饲喂不同营养水平饲粮的饲喂方式对猪生长性能方面的影响仍然没有报道。因此，本试验通过在1 d内动态地饲喂不同粗蛋白质水平的饲粮，研究其对生长猪生长性能和血液生理生化指标的影响，初步探讨动态营养对生长猪生长性能的影响及其作用机制。

基础饲粮参照美国NRC(1998)猪营养需要与我国《猪饲养标准》(NY/T 65—2004)配制，其中粗蛋白质水平为21.04%，在此基础上分别配制粗蛋白质水平升高或者降低3%左右的2种玉米-豆粕型试验饲粮，粗蛋白质水平分别为18.11%和15.29%，这3种饲粮的能量水平相近，饲粮组成及营养水平见表1。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 饲粮组成及营养水平 Table 1 Composition and nutrient levels of diets % 项目 Items 基础饲粮 Basal diet 高粗蛋白质水平饲粮 High CP level diet 低粗蛋白质水平饲粮 Low CP level diet 原料(风干基础) Ingredients (air-dry basis) 玉米 Corn 54.60 63.50 72.40 豆粕 (粗蛋白质 43%) Soybean meal (CP 43%) 29.00 21.27 13.54 酶解豆粕(粗蛋白质 48%) Enzymatically decomposed soybean meal (CP 48%) 8.35 7.50 6.65 赖氨酸 Lys (98%) 0.20 0.40 蛋氨酸 Met 0.03 0.06 苏氨酸 Thr 0.05 0.10 0.15 豆油 Soybean oil 4.00 3.40 2.80 预混料 Premix1) 4.00 4.00 4.00 总计 Total 100.00 100.00 100.00 营养水平(干物质基础) Nutrient levels (DM basis)2) 粗蛋白质 CP 21.04 18.11 15.29 赖氨酸 Lys 1.06 1.02 0.99 蛋氨酸 Met 0.33 0.32 0.31 蛋氨酸+半胱氨酸 Met+Cys 0.67 0.62 0.57 苏氨酸Thr 0.88 0.79 0.70 钙 Ca 0.58 0.60 0.55 总磷 TP 0.59 0.62 0.56 有效磷 AP 0.41 0.42 0.39 粗脂肪 EE 2.66 2.48 2.85 消化能 DE/(MJ/kg) 13.67 13.71 13.75 1)预混料为每千克饲粮提供The premix provided the following per kg of diets：FeSO4·7H2O 500 mg，ZnSO4·7H2O 60 mg，CuSO4·5H2O 19.8 mg，MgSO3 10 mg，KI 0.20 mg，MnSO4·H2O 10.2 mg，VA 5 400 IU，VD3 110 IU，VB1 2 mg，VB2 15 mg，VB12 0.03 mg，VE 18 IU，柠檬酸 citric acid 12 mg，肉碱 carnitine 0.5 mg，抗氧化剂 antioxidant 5 mg，防霉剂 mildew preventive 12.5 mg，吡啶甲酸铬 chromium picolinate 5 mg，磷酸二氢钙 Ca(H2PO4)2 285 mg，石粉 limestone 300 mg。载体为沸石粉 Feed carrier was zeolite powder。 2)营养水平为计算值。The nutrient levels were calculated values.

表1 饲粮组成及营养水平 Table 1 Composition and nutrient levels of diets %

试验选用体重[(20.52±1.78) kg]相近的生长猪42头，阉公猪和母猪各21头，根据体重和性别随机分成3组：对照组、高-低粗蛋白质组和低-高粗蛋白质组，每组14个重复，每个重复1头猪。

对照组每日均饲喂基础饲粮，高-低粗蛋白质组在早上饲喂高粗蛋白质水平饲粮、中午饲喂基础饲粮、晚上饲喂低粗蛋白质水平饲粮，低-高粗蛋白质组则在早上饲喂低粗蛋白质水平饲粮、中午饲喂基础饲粮、晚上饲喂高粗蛋白质水平饲粮。相同质量的高和低粗蛋白质水平饲粮总营养水平与相同质量的2倍的基础饲粮总和基本一致，即3个组的试验猪的每天采食总量和营养水平一致。2个试验组早上和晚上的饲喂量均相同，根据预试期采食情况给予每组每头统一相同的饲喂量，饲喂量根据猪采食量随日龄的增加而递增。试验期为25 d。

试验在中国科学院亚热带农业生态研究所畜禽健康养殖研究中心试验楼进行。试验猪在定位栏单栏饲养，试验期间人工分餐饲喂，每日分别于08：00、13:00和18：00喂料，试验猪自由采食，鸭嘴式饮水器自由饮水，消毒、卫生防疫和日常管理按照规模化养殖场常规饲养方法进行。出现重度腹泻或者疾病及时治疗。

于试验开始和第25天早晨，空腹12 h后分别以栏为单位对试验猪进行称重；同时以栏为单位每天准确记录投料量、剩料量和耗料量，计算平均日增重(ADG)、料重比(F/G)。

试验第25天每组随机选取6头试验猪(公母各占1/2)，空腹12 h后颈静脉采血10 mL，其中5 mL静置于室温倾斜放置60 min，3 000 r/min离心15 min后分离血清；另外5 mL置于有肝素的离心管内轻轻混匀静置30 min，3 000 r/min离心15 min后分离血浆，-20 ℃保存备用。

GLU、总蛋白(TP)和尿素氮(UN)含量及碱性磷酸酶(ALP)、乳酸脱氢酶(LDH)、谷丙转氨酸(ALT)、谷草转氨酶(AST)、谷氨酰转肽酶(GGT)活性采用BeckmanCX4全自动生化分析仪 测定，试剂盒由北京利德曼生化技术有限公司提供，试验严格按照试剂盒的说明书步骤进行操作。
1.4.2 血浆氨基酸含量测定

采用液质联用质谱仪(LC-MS/MSQ-TRAP)，用同位素内标的方法测定血浆游离氨基酸含量，由北京艾米诺医学研究有限公司测定。

试验数据用Excel 2003初步整理后，用SPSS 16.0统计软件进行单因素方差分析和Duncan氏法多重比较，数据均以平均值±标准误表示，统计显著性水平为P<0.05。

由表2可知，与对照组相比，高-低粗蛋白质组和低-高粗蛋白质组的平均日增重分别提高了9.97%(P<0.05)和8.30%(P>0.05)，料重比分别降低了7.95%和6.28%(P>0.05)。2个试验组间的生长性能均无显著差异(P>0.05)。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 平均日增重和料重比 Table 2 Average daily gain and feed/gain (n=14) 项目 Items 对照组 Control group 高-低粗蛋白质组 high-low CP group 低-高粗蛋白质组 Low-high CP group 平均日增重 ADG/(g/d) 512.86±11.69b 564.00±15.85a 555.43±17.11ab 料重比 F/G 2.39±0.05 2.20±0.05 2.24±0.08 同行数据肩标不同字母表示差异显著(P<0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下表同。 In the same row, values with different 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 follows.

表2 平均日增重和料重比 Table 2 Average daily gain and feed/gain (n=14)

由表3可知，与对照组相比，高-低粗蛋白质组和低-高粗蛋白质组血清GLU含量有升高的趋势(P>0.05)，血清GGT活性均显著降低(P<0.05)，血清AST活性分别升高了35.1%和13.1% (P>0.05)，ALT/AST分别降低了26.12%和24.63%(P>0.05)，而ALT活性在3组间无显著差异(P>0.05)；高-低粗蛋白质组血清LDH活性较对照组升高了32.7%(P>0.05)。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 血清生化指标 Table 3 Serum biochemical indices (n=6) 项目 Items 对照组 Control group 高-低粗蛋白质组 high-low CP group 低-高粗蛋白质组 Low-high CP group 葡萄糖 GLU/(mmol/L) 4.21±0.10 4.48±0.16 4.74±0.29 碱性磷酸酶 ALP/(U/L) 123.5±13.6 133.0±4.9 124.7±10.8 乳酸脱氢酶 LDH/(U/L) 411.8±38.9 546.3±76.8 430.3±48.4 谷丙转氨酶 ALT/(U/L) 64.0±3.3 64.0±5.7 53.2±4.6 谷草转氨酶 AST/(U/L) 49.8±5.9 67.3±10.3 56.3±8.3 谷丙转氨酸/谷草转氨酸 ALT/AST 1.34±0.12 0.99±0.07 1.01±0.13 谷氨酰转肽酶 GGT/(U/L) 60.9±6.2a 45.5±4.9b 37.1±3.4b 总蛋白 TP/(g/L) 66.23±1.59 65.43±31.92 68.08±1.95 尿素氮 UN/(mmol/L) 4.48±0.25 4.85±0.35 4.94±0.40

表3 血清生化指标 Table 3 Serum biochemical indices (n=6)

由表4可知，在必需氨基酸中，与对照组相比，高-低粗蛋白质组血浆缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸3种支链氨基酸(BCAA)含量均有降低的趋势(P>0.05)，而低-高粗蛋白质组有提高的趋势(P>0.05)；与高-低粗蛋白质组相比，低-高粗蛋白质组3种血浆BCAA含量均显著升高(P<0.05)。与对照组和低-高粗蛋白质组相比，高-低粗蛋白质组血浆苏氨酸含量有降低的趋势(P>0.05)。

由表5可知，在非必需氨基酸中，与对照组相比，高-低粗蛋白质组和低-高粗蛋白质组血浆丝氨酸含量均显著降低(P<0.05)，血浆丙氨酸含量分别降低了15.16%和11.39%(P>0.05)，血浆甘氨酸含量分别降低了6.65%和8.99%(P>0.05)。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 血浆游离必需氨基酸含量 Table 4 Contents of free essential amino acids in plasma (n=6) 项目 Items 对照组 Control group 高-低粗蛋白质组 high-low CP group 低-高粗蛋白质组 Low-high CP group 赖氨酸 Lys 93.93±10.27 90.92±7.79 81.26±5.99 蛋氨酸 Met 50.49±3.72 46.01±3.08 43.71±1.64 苏氨酸 Thr 49.96±4.37 40.38±2.09 51.40±5.55 色氨酸 Trp 17.50±1.18 18.37±1.57 19.97±1.95 组氨酸 His 61.33±5.52 70.47±7.24 78.38±10.06 苯丙氨酸 Phe 51.16±3.56 46.09±1.72 56.38±3.37 缬氨酸 Val 152.00±9.65ab 140.19±9.16b 188.16±8.73a 异亮氨酸 Ile 88.73±6.74ab 69.92±4.84b 99.56±5.83a 亮氨酸 Leu 163.02±11.39ab 136.34±6.62b 182.98±11.48a

表4 血浆游离必需氨基酸含量 Table 4 Contents of free essential amino acids in plasma (n=6)

本试验中，1 d内动态营养对生长猪生长性能有一定影响，其中在1 d内早上饲喂高粗蛋白质水平饲粮和晚上饲喂低粗蛋白质水平饲粮显著提高了生长猪平均日增重，早上饲喂低粗蛋白质水平饲粮和晚上饲喂高粗蛋白质水平饲粮的生长猪的平均日增重也有提高的趋势。哺乳动物生物钟最明显的输出方式是睡眠/觉醒和禁食/进食循环，生物钟也通过一系列的生理和行为过程影响内稳态，包括GLU、类脂物代谢作用、体温、内分泌激素和心血管健康。机体对营养物质的消化、吸收和利用也具有一定的周期性^{[11, 12]}。所以，据此推断猪的机体在早上、中午和晚上对营养需求不同，对营养物质的消化、吸收和利用也不同。这可能是本试验早上饲喂高粗蛋白质水平饲粮和晚上饲喂低粗蛋白质水平饲粮提高了猪的饲料利用率的原因。由本试验的结果分析，早上和晚上饲喂统一标准的饲粮可能会造成营养吸收利用的不充分和 营养物质之间的相互转化而造成的蛋白质或者能量物质的额外消耗，长期动态化饲喂对生长性能的影响需要进一步的试验验证。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 血浆游离非必需氨基酸含量 Table 5 Contents of free non-essential amino acids in plasma (n=6) 项目 Items 对照组 Control group 高-低粗蛋白质组 high-low CP group 低-高粗蛋白质组 Low-high CP group 精氨酸 Arg 106.95±11.42 113.29±9.80 119.05±8.57 谷氨酸 Glu 112.98±7.06 115.91±9.99 125.73±12.14 谷氨酰胺 Gln 282.83±30.58 282.32±23.81 306.19±24.11 瓜氨酸 Cit 51.49±4.73 47.20±5.59 52.69±3.61 鸟氨酸 Orn 67.01±4.03 61.89±1.26 63.96±4.50 天门冬酰胺 Asn 31.20±3.53 29.58±2.58 38.37±8.40 天冬氨酸 Asp 6.99±0.78 6.65±0.60 8.54±0.96 牛磺酸 Tau 18.73±3.55 15.18±2.52 12.05±1.94 丝氨酸 Ser 100.68±5.67a 76.65±4.83b 86.24±4.74b 半胱氨酸 Cys 32.33±6.57 31.74±3.66 31.30±4.86 酪氨酸 Tyr 60.42±3.77 54.37±3.44 61.95±5.14 脯氨酸 Pro 174.59±4.70 149.44±13.48 169.10±15.28 丙氨酸 Ala 439.74±60.06 373.08±33.86 389.66±33.78 甘氨酸 Gly 954.77±37.55 891.20±39.84 868.90±80.85

表5 血浆游离非必需氨基酸含量 Table 5 Contents of free non-essential amino acids in plasma (n=6)

动物血液的生理生化指标是反映动物生理机能及代谢状况的重要指标，也是衡量动物健康标准的指标。本试验中，与对照组相比，高-低粗蛋白质组和低-高粗蛋白质组血清GLU含量均有升高的趋势，血液中的糖原是供应机体各组织器官的最重要的能量来源，这说明动态营养提高了机体血液主要能量营养水平的维持。高-低粗蛋白质组和低-高粗蛋白质组血清GGT活性均显著降低，AST分布在肝细胞浆和线粒体中，这2个试验组血清AST活性分别升高了35.1%和13.1%，ALT/AST分别降低了26.12%和24.63%，根据这些结果推断，1 d内动态地饲喂不同营养水平的饲粮可能影响机体对氨基酸的代谢转化利用效率。

进一步由必需氨基酸的结果分析发现，1 d内动态地饲喂不同粗蛋白质水平的饲粮显著影响了血浆氨基酸特别是BCAA的含量。由必需氨基酸的结果来看，高-低粗蛋白质组血浆缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸3种BCAA含量较对照组均有降低的趋势；与对照组和低-高粗蛋白质组相比，高-低粗蛋白质组血浆这3种BCAA含量均有降低的趋势；在非必需氨基酸中，与对照组相比，高-低粗蛋白质组和低-高粗蛋白质组血浆丝氨酸含量均显著降低。这些变化说明，在1 d内早上饲喂高粗蛋白质水平饲粮、晚上饲喂低粗蛋白质水平饲粮提高了生长猪上述血浆氨基酸的利用效率。这些变化从血清氨基酸转移酶等活性的变化中也可发现。最近的报道也发现，晚上吃高蛋白质食物的人在晚餐12 h后血浆BCAA含量显著高于对照组^[6]，与本试验结果一致。缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸等生糖氨基酸可以通过转化为GLU或糖原，作为能源物质使用，但是，在糖异生过程中，以丙酮酸为前体合成GLU需消耗4个三磷酸腺苷(ATP)、2个三磷酸鸟苷(GTP)和2个还原型辅酶(NADH)，会损耗一定的能量^[13]。本试验中，低-高粗蛋白质组血浆BCAA含量较对照组均有提高的趋势；与高-低粗蛋白质组相比，低-高粗蛋白质组血浆BCAA含量则均显著升高；这可能与低粗蛋白质水平饲粮在一定程度上具有节约这些氨基酸的利用有关^[14]。研究发现，高粗蛋白质水平饲粮不仅影响血液氨基酸含量，也影响机体GLU合成，还影响外周组织生物钟基因水平的表达^[15]。

本试验的结果表明，在1 d内采食总量和总体营养水平相同的情况下，动态地饲喂不同粗蛋白质水平的方式可以有效提高猪的生长速度及饲料报酬，影响了部分生理生化指标的水平以及血液氨基酸含量；早上饲喂高粗蛋白质水平饲粮、晚上饲喂低粗蛋白质水平饲粮显著提高生长猪的生长性能，这可能是因为提高了猪蛋白质和能量的利用，但其作用机制和长期的动态营养对猪生长性能的影响仍需要进一步研究。