袁建敏教授：肉鸡低蛋白日粮配制技术研究进展

我国农业农村部于2023年启动“饲用豆粕减量替代三年行动方案”，并发布实施了一系列畜禽和水产《低蛋白低豆粕多元化日粮生产技术规范》标准。我国是世界上肉鸡饲养数量最多的国家，由于肉鸡日粮粗蛋白含量较高，而且以玉米-豆粕日粮为主。因而肉鸡实施低蛋白日粮，无论是对于我国肉鸡养殖业的可持续发展，还是减少对进口大豆的依赖均尤为重要。

由于T/CFIAS 8002—2022《肉鸡低蛋白低豆粕多元化日粮生产技术规范》主要以GB/T 5916—2020《产蛋鸡和肉鸡配合饲料》为依据，即作为由产品标准倒推而成的技术指导标准，在近年来提出以标准回肠可消化氨基酸作为配制低蛋白日粮的关键技术略显不足。当然，我国肉鸡低蛋白日粮研究起步相对较晚，不利于积极推动低蛋白日粮的实施。但是国际上对肉鸡低蛋白日粮研究较早，目前已形成成熟的肉鸡低蛋白日粮配制技术方案值得借鉴。因此，本文结合国内外低蛋白日粮配制技术研究取得的进展，提出低蛋白日粮配制过程中涉及到的实用技术，旨在进一步推动我国肉鸡低蛋白日粮更好地实施，可以在一定程度上减少豆粕的使用，并实施替代，为深入落实农业农村部提出的《饲用豆粕减量替代三年行动方案》提供实践指导。

Wu等[8]认为，早期版本的“理想蛋白模式”对于猪来说是无效的。首先，日粮中所有的氨基酸在肠黏膜中被上皮细胞或微生物以不同的速度代谢。其次，由于日粮中氨基酸在肠道中发生首过代谢，血浆中氨基酸浓度与摄入的食物中有很大的不同。第三，血浆中的蛋白原性氨基酸被动物体内的细胞以不同的速率吸收，并通过不同的细胞特异性代谢途径具有不同的代谢命运。第四，动物中蛋白质的类型和氨基酸组成不同于植物源性蛋白。因而，建议将“理想蛋白质”的概念替换为动物的“所有蛋白原性氨基酸的最佳比例和数量”。新概念为低蛋白日粮中添加非必需氨基酸（如谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸和丝氨酸）提供了科学依据。由于鸡也存在类似与猪相同的问题，对传统的理想蛋白质模式的认识也可能需要改变。 

近年来，肉鸡育种公司根据肉鸡不同生长阶段提出更细化的阶段模型(见表2)，并根据饲养效果进行调整，该模型的参数与Wu[7]标准比较接近，适宜作为肉鸡参考的模型。

目前认为，低蛋白日粮是基于满足必需氨基酸需要，通过添加合成氨基酸实现粗蛋白水平的降低。由于家禽的必需氨基酸种类很多，通过添加合成氨基酸满足必需氨基酸后是否可以无限降低日粮粗蛋白水平？答案是否定的。目前，国际上针对肉鸡日粮粗蛋白水平的降低程度进行了大量的研究。Aftab等[15]综述认为，日粮粗蛋白为标准值的0.87~0.93(平均0.9)，对肉鸡生长性能没有影响，但如果进一步降低则导致体重下降，屠体脂肪增加。Van Harn等[16]通过在11~35 d的肉鸡日粮中，确保可消化氨基酸（可消化赖氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、精氨酸、色氨酸、甘氨酸+丝氨酸）水平一致的情况下，发现日粮粗蛋白水平降低3个百分点之后，虽然肉鸡生长性能没有显著影响，但肉鸡的胸肌率显著降低，提出日粮满足以上氨基酸的基础上，日粮粗蛋白适宜降低2.2~2.3个百分点。在Chrystal等[17]的报道中，也认为肉鸡粗蛋白降低2~3个百分点对肉鸡生长性能没有显著影响，但进一步降低则导致生长性能下降，并伴随胴体脂肪沉积增加。

Brandejs等[18]对10~31 d肉鸡进行低蛋白日粮研究，发现满足可消化赖氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、精氨酸、色氨酸的情况下，粗蛋白水平由22%降低到20%，不会影响肉鸡生长性能，但在10~28 d肉鸡试验中日粮粗蛋白由20%减低到18%就会导致增重下降，料重比升高，降低到19%则没有负面影响，并且发现10~28 d肉鸡日粮粗蛋白为20%时，肉鸡体重最大。说明低蛋白日粮中，满足可消化必需氨基酸水平不是唯一因素，还有很多因素需要考虑。有人认为日粮添加合成氨基酸过多，导致蛋白质消化过快，会影响低蛋白日粮的效果。因而，提出快消化蛋白、慢消化蛋白，低蛋白日粮中淀粉/粗蛋白水平需要得到满足等科学问题[19-20]。De Rauglaudre等[21]通过荟萃分析发现，在等能等赖氨酸的情况下，粗蛋白每降低1个百分点，料重比提高1.3%，常规情况下，日粮粗蛋白最大降低2.5个百分点。关于热应激条件下肉鸡日粮蛋白质降低程度在前人的文章中已有论述[22]。

通过添加合成赖氨酸和蛋氨酸等氨基酸满足肉鸡限制性氨基酸需要是目前配制常规日粮的基本做法。但当日粮粗蛋白水平降低时，日粮中的氨基酸水平也会相应的降低，会导致更多的必需氨基酸不能满足“理想蛋白模式”或“所有蛋白质原性氨基酸的最佳比例和数量”中的氨基酸需要，成为限制性氨基酸。因而，低蛋白日粮需要补充更多的必需氨基酸。

虽然目前国际上还没有明确提出肉鸡低蛋白日粮的氨基酸需要量标准，但近年来国内外学者围绕低蛋白日粮中各种氨基酸的需要进行了大量的研究，一些研究结果可以为低蛋白日粮的配制提供技术支持。蛋氨酸、赖氨酸作为家禽的第一、第二限制性氨基酸，需要得到满足已经成为常识，但还需要添加哪些氨基酸成为生产中普遍关注的话题。当然，有些合成氨基酸由于生产量少，价格偏高，添加后导致成本增加可能成为配制低蛋白日粮中添加氨基酸种类的限制因素。

3.1 苏氨酸

苏氨酸是家禽体内最后发现的必需氨基酸，是家禽继赖氨酸、蛋氨酸之后的第三限制性氨基酸，参与机体蛋白质合成和肠道组织发育，尤其是参与免疫物质的合成，具有提高生长性能，改善胴体品质和提高免疫效果。Star等[23]研究了7~28 d肉鸡低蛋白日粮中（粗蛋白由20.5%降低到18.5%）苏氨酸的需要，各种必需氨基酸与赖氨酸之比均达到COBB公司[10]要求，发现苏氨酸添加水平与肉鸡生产性能呈现二次曲线关系，表观全肠道可消化苏氨酸/赖氨酸值为0.58时（其他3个浓度分别为0.55、0.61、0.64）可以实现肉鸡增重最大，饲料转化率与高蛋白日粮相近，但可消化苏氨酸/赖氨酸值偏低时（0.55），肉鸡体增重显著降低，料重比显著升高（P<0.05）。由于苏氨酸参与黏蛋白的合成，更多的研究者认为当鸡舍环境条件差，或发生球虫等引起肠道炎症时，苏氨酸需要量要提高5%[24]，也有认为需要量提高10%[25]。

3.2 支链氨基酸（缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸）

支链氨基酸作为功能性氨基酸，在构成蛋白质等方面具有重要作用。目前，ROSS公司将缬氨酸和异亮氨酸分别列为第四和第五限制性氨基酸，而COBB公司将缬氨酸和异亮氨酸分别列为第五和第六限制性氨基酸。可见，支链氨基酸作为限制性氨基酸的重要性。

缬氨酸缺少时，即使亮氨酸和异亮氨酸充足，仍对肉鸡体增重，羽毛和腿部健康方面有负面影响[26]。Ospina-Rojas等[27]研究了以玉米-豆粕为基础日粮的生长后期肉鸡低蛋白日粮中缬氨酸的需要，可消化赖氨酸为10.4 g/kg，另外异亮氨酸水平固定为7.1 g/kg（与赖氨酸比为68.3），发现随着可消化缬氨酸水平的增加，生产性能和腿肌呈现二次增长关系，同时线性降低腹脂含量。1~42 d肉鸡低蛋白质饲粮单独补充Val获得最大平均增重和最小料重比的饲粮Val/Lys推荐值分别为0.807和0.810[28]。Maynard等[20]认为，基于饲料转化率14~35 d雄性和雌性肉鸡可消化缬氨酸/赖氨酸值最低为0.78和0.77。15~35 d肉鸡粗蛋白由23.0%降低到21.0%，如果缬氨酸不能满足Wu[7]推荐的比例，则导致肉鸡体重、采食量和料重比显著下降[29]。

异亮氨酸具有维持肉鸡生长发育和提高免疫力中的作用。家禽日粮的 L-异亮氨酸水平通常达不到推荐水平，异亮氨酸/赖氨酸的值约为0.50~0.66，而低粗蛋白日粮中异亮氨酸/赖氨酸的值更是低于标准。Maynard等[30]通过4个试验表明，缬氨酸是Cobb肉鸡玉米-豆粕低蛋白日粮的第四限制性氨基酸，异亮氨酸并不受限制；但随后的研究发现，15~35 d肉鸡粗蛋白由23.0%降低到21.0%，如果异亮氨酸不能满足Wu[7]推荐的比例（0.67），则导致肉鸡体重和料重比显著下降[29]。建议各年龄段肉鸡的可消化异亮氨酸/可消化赖氨酸的值为0.69时，可以在满足经济效益的情况下实现最佳生产性能。

虽然亮氨酸可以调节蛋白质和脂质代谢，促进幼龄动物肌肉组织沉积，减缓成年动物肌肉蛋白分解。但是，同理想蛋白模型中亮氨酸与赖氨酸比例相比，玉米型、小麦型和高粱型日粮中的亮氨酸比例往往都偏高。在缬氨酸和异亮氨酸满足“最低”理想蛋白模式下，亮氨酸经常超过需求。而早有许多研究发现，亮氨酸过量会引起其他支链氨基酸发生颉颃作用。Ospina-Rojas等[27]的研究中发现，随着日粮可消化亮氨酸水平增加，肉鸡采食量、体增重和饲料利用率，胸肌产量和腹脂率均呈现显著的线性下降。Greenhalgh等[13]发现7~28 d肉鸡日粮中，将亮氨酸水平由1.10（相对于可消化赖氨酸）提高到1.30（或1.50）会降低饲料代谢能，降低肉鸡增重。因此，低蛋白饲粮中亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸应以适当的比例存在，防止肉鸡氨基酸失衡。

3.3 精氨酸

目前，Ross肉鸡将精氨酸列为第六限制性氨基酸，而Cobb肉鸡将精氨酸列为第五限制性氨基酸。低蛋白日粮中添加单独添加精氨酸具有改善肉鸡增重和饲料转化率的效果得到很多研究者证实[31-32]。Maynard等[29]认为15~35 d肉鸡粗蛋白由23.0%降低到21.0%，如果精氨酸不能满足Wu[7]推荐的比例，则导致肉鸡体重和料重比显著下降。

3.4 芳香族氨基酸（苯丙氨酸和酪氨酸）

苯丙氨酸是一种经常被营养学家忽视的氨基酸，因为在常规肉鸡日粮中通常不会受到限制。然而，苯丙氨酸也是一种必需氨基酸，是酪氨酸的前体。苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸是芳香氨基酸，苯丙氨酸通过在甲状腺激素合成中的作用影响代谢过程。这些激素直接影响肉鸡的耗氧量，进而影响饲粮蛋白质、碳水化合物和脂类的代谢，从而对肉鸡的生长性能产生深远的影响。此外，其在产热和适应环境温度变化方面起着至关重要的作用。在苯丙氨酸+酪氨酸的总需求量中，D'Mello[33]建议其中至少58%应以苯丙氨酸的形式提供，Ferreira等[34]和Wu[7]分别提出的55%和57%的建议。

在早期的研究中，苯丙氨酸+酪氨酸和赖氨酸的理想比例在95%~119%[1]。近年来也有人提出115%[35]和105%[7]的理想比例。Franco等[36]认为8~17日龄COBB（500）雄性肉鸡苯丙氨酸+酪氨酸与赖氨酸的比值与生产性能和屠宰性能呈现二次曲线关系，实现最大体增重和胸肌增重苯丙氨酸+酪氨酸与赖氨酸的比值为113%（可消化赖氨酸水平为10.5 g/kg）。Chrystal等[26]将玉米-豆粕型日粮中蛋白水平由210 g/kg降低到165 g/kg时，日粮中总苯丙氨酸+酪氨酸水平下降了46%，但尽管如此，低蛋白日粮中苯丙氨酸仍占57.6%。在小麦型低蛋白日粮中，苯丙氨酸和酪氨酸可能存在不足。小麦-豆粕型饲粮蛋白从222 g/kg降到165 g/kg，导致罗斯308肉鸡7~35 d生长性能明显下降。在该低蛋白日粮中，苯丙氨酸+酪氨酸与赖氨酸之比仅为67%，这表明这两种氨基酸可能缺乏，也部分解释了生长性能下降的原因。而关于在低蛋白日粮中，苯丙氨酸、酪氨酸和赖氨酸的理想比例如何？还有待进一步研究。

3.5 甘氨酸和丝氨酸

虽然甘氨酸是家禽的非必需氨基酸，但甘氨酸在合成尿酸过程中扮演重要角色。许多研究发现，甘氨酸在低蛋白日粮中可能成为条件性限制性氨基酸。Kriseldi等[37]研究发现，在Ross肉鸡日粮中，降低蛋白水平并补充足够量的甘氨酸和谷氨酸盐可以缓解低蛋白（下降2.4%）对胴体品质和生长性能的影响。Awad等[38]也证明补充甘氨酸后，0~3周龄肉鸡日粮粗蛋白由21.0%~22.0%降低到17.0%~18.0%，并不影响肉鸡生产性能。

在机体内，甘氨酸和丝氨酸可以直接相互转化，丝氨酸向甘氨酸转化产生1个甲基，而甘氨酸向丝氨酸转化消耗1个甲基。考虑到甘氨酸与丝氨酸之间的转化关系，通常以甘氨酸当量（glycine equivalents, Glyequi）定义[39]。

Glyequi（g/kg）=Gly（g/kg）+[Ser（g/kg）×0.714 3]

蛋氨酸转化为胱氨酸时需要丝氨酸的参与，而在低蛋白日粮中，往往只注重补充蛋氨酸，却忽略胱氨酸的重要性。在这个转化过程中产生的氨需要额外一个甘氨酸分子来重新合成尿酸。Siegert等[40]研究认为，Glyequi对肉鸡体增重、采食量和饲料转化率有显著的正向影响。同时，蛋氨酸与蛋氨酸+胱氨酸的比例可以进一步提高Glyequi对饲料转化率的影响效果。

由于甘氨酸可以通过苏氨酸在苏氨酸脱氢酶或苏氨酸醛酶作用下代谢产生，一些研究认为，甘氨酸和丝氨酸添加效果受日粮苏氨酸水平的影响。Corzo等[41]研究发现，当饲粮中含有6.5 g/kg可消化苏氨酸时，再添加甘氨酸和丝氨酸肉鸡体重增下降3.21%。Hilliar等[42]进一步证实，低蛋白日粮中补充甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸导致肉鸡体重下降9.5%（P<0.05）。因此，日粮中高水平苏氨酸降低肉鸡对Glyequi的需求。相比之下，Chrystal等[43]发现，在玉米-豆粕型低蛋白日粮中（165 g/kg），苏氨酸和甘氨酸+丝氨酸联合添加能提高肉鸡的生长性能，而在低蛋白处理组中单独添加苏氨酸或甘氨酸+丝氨酸则没有这种效果。基于此，甘氨酸、丝氨酸以及苏氨酸这三者之间的相互作用在低蛋白日粮中应给予充分的考虑。Star等[23]认为，肉鸡低蛋白日粮中苏氨酸不缺乏的情况下，甘氨酸也不会缺乏。

此外，甘氨酸是一种很容易与葡萄糖发生早期美拉德反应的氨基酸。经过80~90 ℃制粒处理的肉鸡日粮中糖含量为35~45 g/kg，如果甘氨酸参与美拉德反应，会降低氨基酸的可利用性和消化率，肉鸡对Glyequi需要量也会发生改变。但这一推测仍需验证，特别是如果日粮中添加了葡萄糖和非结合甘氨酸在低蛋白日粮下的利用效果仍有待研究。

3.6 其他非必需氨基酸

Maia等[44]将肉鸡日粮粗蛋白降低3个百分点后，导致非必需氨基酸占总氨基酸数量的44%，导致体重和饲料转化率均下降，添加非必需氨基酸（20%丙氨酸+20%甘氨酸+60%谷氨酸），实现非必需氨基酸占总氨基酸47%可以缓解肉鸡体重的下降，因而提出低蛋白日粮中非必需氨基酸要达到50%以上。

基于标准回肠氨基酸消化率计算的肉鸡饲料配方，能够准确合理地反映家禽对饲料蛋白质的消化能力、减少氮的排泄。因而，采用标准回肠氨基酸消化率设计日粮配方是实现低蛋白营养的前提。在低蛋白日粮中，如何准确测定氨基酸的消化率决定了低蛋白日粮配制的基础。

4.1 肉鸡原料SIAAD数据库

由于标准回肠氨基酸消化率受鸡品种影响，成年公鸡、蛋鸡和肉鸡对饲料SIAAD存在差异。如果没有特别说明，国际上目前注明家禽而非肉鸡的数据意味着是用成年公鸡测定的参数，肉鸡饲料标准回肠氨基酸消化率参数相对缺乏。《中国饲料营养成分表（2010）版》提供了肉鸡饲料的SIAAD数据库，为肉鸡采用标准回肠氨基酸消化率计算低蛋白日粮提供了基础。

包括商品肉鸡在内，饲料的标准回肠氨基酸消化率受肉鸡日龄和饲料化学组成的影响。因而，用单一标准回肠氨基酸消化率参数不能代表不同日龄肉鸡对同一品种不同化学组分原料的氨基酸真实消化率，引起误差。因而，最好能根据原料的化学组成建立各种原料不同日龄的标准回肠氨基酸消化率预测方程。在近期的综述文章“肉鸡标准回肠氨基酸消化率测定研究进展及存在的问题”[45]，全面综述了肉鸡标准回肠氨基酸消化率测定，内源氨基酸损耗和国内在建立肉鸡原料SIAAD预测模型取得的进展。我们认为，目前标准回肠氨基酸消化率包括内源氨基酸损耗的测定均是在非正常生理条件下进行，采食量、体增重均异常，是影响标准回肠氨基酸消化率参数可靠性的最大因素。其次，目前还有研究认为，低蛋白日粮氨基酸消化率参数与正常日粮可能不同。Chrystal等[17,26]的三个试验中发现，以玉米为基础日粮中降低蛋白水平后，氨基酸消化率增加，但增加的幅度不一致。Hilliar等[46]报道，在以小麦为基础的饲粮中，粗蛋白从200 g/kg降低到170 g/kg后，16种氨基酸的回肠消化率平均增加了9.10%，说明原料氨基酸消化率的评定需要考虑日粮蛋白质水平。因而，现有的标准回肠氨基酸消化率参数或模型是否能用于低蛋白日粮是需要重新审视。

4.2 日粮添加酶制剂对标准回肠氨基酸消化率参数的影响

目前的标准回肠氨基酸消化率参数均不考虑添加酶制剂的改善效果，但目前商品肉鸡饲料中添加酶制剂很普遍，尤其是为减少磷酸氢钙肉鸡饲料中使用植酸酶已经很成熟。很多研究表明，在家禽饲料中添加植酸酶、碳水化合物酶和蛋白酶等外源酶制剂，可以提高日粮养分利用率。

Woyengo等[47]综述认为，添加植酸酶、蛋白酶、可以使氨基酸的平均消化率提高4.73个百分点，假定日粮的表观回肠氨基酸消化率在0.70~0.90，日粮蛋白质则可以由18%、17%、16%、15%降低到17%、16%、15%、14%。但也有一些研究表明，添加植酸酶对氨基酸消化率没有影响。因而，配制低蛋白日粮时需要选择能提高氨基酸消化率的植酸酶。添加蛋白酶大概提高氨基酸消化率2.5个百分点，可以采用添加蛋白酶降低日粮粗蛋白0.5个百分点。但也有一些研究认为，蛋白酶不能改善日粮氨基酸消化率，应该还是与产品本身有关。添加非淀粉多糖酶可以消除非淀粉多糖的不利影响，但关于非淀粉多糖酶改善日粮氨基酸消化率的结果不一致，有些认为可以改善，有些认为不能改善。在家禽日粮中添加碳水化合物酶可以帮助降解碳水化合物，特别是非淀粉多糖（NSP）。NSP不易被家禽消化，并且还可能包裹住氨基酸，从而降低氨基酸的消化率。一些研究表明，在以玉米或玉米-玉米副产物为基础的日粮中添加碳水化合物酶可以提高氨基酸的表观回肠消化率，然而有些研究结果却并非如此。对于以小麦或小麦-小麦副产品为基础的日粮，添加木聚糖酶可以提高氨基酸的回肠表观消化率。因此，由于碳水化合物酶对氨基酸消化率的影响不一致，很难估计在低蛋白质饲粮中添加碳水化合物酶后肉仔鸡粗蛋白的降低幅度。

由于先前的研究均是针对添加单一某种酶制剂对标准回肠氨基酸消化率的效果，但植酸酶与蛋白酶或碳水化合物是否均有协同效应？即添加植酸酶后再添加蛋白酶是否可以进一步提高氨基酸消化率？是需要考虑的问题。

DEB在体液平衡和维持酸碱平衡中起重要作用。我国低蛋白低豆粕日粮配制技术强调尽量通过减少豆粕的使用来实现低蛋白日粮，豆粕的减少降低日粮钾的含量会导致电解质平衡的下降。日粮中电解质平衡（DEB）计算公式如下：

DEB（mq/kg）=Na+（mg/kg）×23.0+K+（mg/kg）×39.1-Cl-（mg/kg）×35.5

De Rauglaudre等[21]采用11~30日龄肉鸡生长期和育肥期正对照组日粮粗蛋白水平分别为20.7%和19.5%，试验组日粮粗蛋白水平分别降低1、2、3个百分点，但通过添加L-Lys、L-Thr、DL-Met（或D-Met）、L-Val、L-Ile、L-Arg、Gly、L-Trp、L-Leu和L-His，保持日粮赖氨酸、蛋氨酸+胱氨酸、苏氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、精氨酸、甘氨酸、色氨酸、亮氨酸和组氨酸不变，如果电解质保持与对照组一致，则肉鸡体重、采食量、饲料转化率和屠宰性能均没有显著差异；但日粮粗蛋白降低3个百分点，电解质平衡常数DEB值只有对照组一半时，则导致肉鸡采食量增加，饲料转化率下降，并引起相应的负面问题。因而，低蛋白日粮中需要考虑添加钾以提高饲粮电解质平衡。

参考文献及更多内容详见：

饲料工业，2024，45（9）：1-9

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