車煉強(qiáng) -教槽料營(yíng)養(yǎng)與營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)

1、教槽料營(yíng)養(yǎng)與營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)車煉強(qiáng) 博士、副研究員 陳代文 博士、教授、博士生導(dǎo)師 養(yǎng)豬生產(chǎn)系統(tǒng)中培育優(yōu)質(zhì)仔豬的重要性優(yōu)秀后備種豬優(yōu)質(zhì)仔豬 仔豬快速生長(zhǎng)發(fā)育 仔豬健康狀況良好ADG、FCR腸道健康 仔豬有快速生長(zhǎng)的生理基礎(chǔ)：新生期生長(zhǎng)潛力大（400500g/d）；機(jī)體營(yíng)養(yǎng)代謝、沉積能力強(qiáng)；然而：1.母乳供給有限2.教槽料營(yíng)養(yǎng)采食量采食后養(yǎng)分消化吸收最新研究表明：仔豬7日齡斷奶，配方乳飼喂，21天后達(dá)9.0 kgHan等，British Journal of Nutrition, 2013暗 示 生長(zhǎng)潛力？斷奶日齡？營(yíng)養(yǎng)攝入！教槽料營(yíng)養(yǎng)仔豬生長(zhǎng)速度 代謝、沉積能力 消化生理母乳胎 兒出 生斷 奶臍帶臍帶

2、營(yíng)養(yǎng)穩(wěn)定的氧供給子宮內(nèi)衡溫?zé)o菌環(huán)境腸腔營(yíng)養(yǎng)肺呼吸體溫調(diào)節(jié)有菌環(huán)境新生仔豬消化生理關(guān)鍵時(shí)期固體飼糧日糧類型轉(zhuǎn)變液體奶固體飼糧離開(kāi)母豬環(huán)境條件改變教槽料營(yíng)養(yǎng)教槽料營(yíng)養(yǎng)仔豬生長(zhǎng)速度 代謝、沉積能力 營(yíng)養(yǎng)水平飼喂方式營(yíng)養(yǎng)素消化生理代謝強(qiáng)度：蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)和能量消耗占整體20%-35%，是肌肉10-30倍，小腸粘膜1-2天完全更新；營(yíng)養(yǎng)素：AA（尤其是Thr,Glu,Gln,Asp）、 GS；營(yíng)養(yǎng)水平：40-60%的腸腔營(yíng)養(yǎng)是維持腸黏膜正常生長(zhǎng)所必需；營(yíng)養(yǎng)學(xué)“三大要素”與腸道發(fā)育和健康密切相關(guān)仔豬腸道營(yíng)養(yǎng)水平對(duì)腸道健康的影響靜脈營(yíng)養(yǎng)腸腔營(yíng)養(yǎng)clinicNEC滿足腸道營(yíng)養(yǎng)未滿足腸道營(yíng)養(yǎng)暗示：仔豬斷奶應(yīng)激急性期

3、適應(yīng)期適應(yīng)期急性期腸黏膜萎縮腸細(xì)胞凋亡消化酶活性降低黏膜蛋白/DNA含量降低腸道激素（GLP-2/PYY/EGF)分泌低采食量低腸腔營(yíng)養(yǎng)缺乏代謝強(qiáng)度：蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)和能量消耗占整體20%-35%，是肌肉10-30倍，小腸粘膜1-2天完全更新；營(yíng)養(yǎng)素：AA（尤其是Thr,Glu,Gln,Asp）、 GS；營(yíng)養(yǎng)水平：40-60%的腸腔營(yíng)養(yǎng)是維持腸黏膜正常生長(zhǎng)所必需；飼喂方式：液體固體; 營(yíng)養(yǎng)學(xué)“三大要素”與腸道健康密切相關(guān)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)的根本任務(wù)和核心內(nèi)容根本任務(wù)：確保動(dòng)物健康、高效、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)核心內(nèi)容：吃什么？吃多少？怎么吃？-營(yíng)養(yǎng)素-營(yíng)養(yǎng)水平-飼喂方式傳統(tǒng)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)成就需要的營(yíng)養(yǎng)素：50種需要水平：飼養(yǎng)

4、標(biāo)準(zhǔn)使畜牧生產(chǎn)基本能在營(yíng)養(yǎng)調(diào)控下有目的、有計(jì)劃進(jìn)行催生和支撐了飼料工業(yè)營(yíng)養(yǎng)素營(yíng)養(yǎng)平衡理論能量蛋白質(zhì)脂肪酸維生素碳水化合物礦物元素整體營(yíng)養(yǎng)平衡LysIleMetThrTryLeu氨基酸平衡困 惑？同一飼糧飼喂遺傳背景相同的動(dòng)物，個(gè)體差異很大！相同營(yíng)養(yǎng)素、相同營(yíng)養(yǎng)水平的不同配方，飼用效果差異很大！純合日糧與實(shí)用日糧飼喂效果差異很大！說(shuō) 明？營(yíng)養(yǎng)素不全、功能不清；需要量不準(zhǔn)確；還是營(yíng)養(yǎng)素以外的問(wèn)題？營(yíng)養(yǎng)源吃什么吃多少怎么吃營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)水平飼養(yǎng)方式 認(rèn)識(shí)營(yíng)養(yǎng)源 營(yíng)養(yǎng)源蛋白質(zhì)：植物源蛋白 vs. 動(dòng)物源蛋白氨基酸：天然蛋白質(zhì)來(lái)源 vs. 人工合成能 量：碳水合化物、脂肪、蛋白質(zhì)碳水合化物：淀粉 vs.N

5、SP脂 肪：植物源 vs. 動(dòng)物源 礦物質(zhì)：無(wú)機(jī)源 vs.有機(jī)源營(yíng)養(yǎng)源的比較效應(yīng)營(yíng)養(yǎng)源比較效應(yīng)研究蛋白源比較效應(yīng)淀粉源比較效應(yīng)纖維源比較效應(yīng)脂肪源比較效應(yīng)礦物源比較效應(yīng)不同種類蛋白質(zhì)對(duì)仔豬ADG影響無(wú)氮日糧酪蛋白大豆分離蛋白玉米醇溶蛋白復(fù)合蛋白實(shí)用日糧dbcdca0.0050.00100.00150.00200.00250.00300.00350.00400.00450.00NFDCASSPIZEINCOMNORMAL日增重(g/d)ADG(g/d)不同種類蛋白質(zhì)對(duì)仔豬F/G影響無(wú)氮日糧酪蛋白大豆分離蛋白玉米醇溶蛋白復(fù)合蛋白實(shí)用日糧無(wú)氮日糧酪蛋白大豆分離蛋白玉米醇溶蛋白復(fù)合蛋白實(shí)用日糧仔豬腹瀉

6、率（%）0510152025NFDCASSPIZEINCOMNORMAL 小腸組織形態(tài)學(xué) 飼喂SPI、ZEIN為蛋白源的半純合日糧導(dǎo)致小腸絨毛變短，腺窩增加aabbccdd0.005.0010.0015.0020.0025.00NFDCASSPIZEINCOMNORMAL胃蛋白酶活性（U/mg prot）cccbaba0.001000.002000.003000.004000.005000.00NFDCASSPIZEINCOMNORMAL胰蛋白酶（U/mg prot）無(wú)氮日糧酪蛋白大豆分離蛋白玉米醇溶蛋白復(fù)合蛋白實(shí)用日糧粗蛋白消化率（%） 飼喂SPI、ZEIN內(nèi)源N損失大 回腸AA表觀消化率

7、（%） 回腸AA真消化率（%） 小腸氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)載體表達(dá)量 飼喂SPI、ZEIN，氨基酸轉(zhuǎn)移載體表達(dá)量下降仔豬消化道PH值飼喂SPI、ZEIN，不同腸段食糜PH值提高盲腸食糜乳酸菌/細(xì)菌總數(shù)（%）無(wú)氮日糧酪蛋白大豆分離蛋白玉米醇溶蛋白復(fù)合蛋白實(shí)用日糧后腸揮發(fā)性脂肪酸含量降低蛋白源差異的原因 氨基酸模式？SPI/ZEIN添加AA后的仔豬生產(chǎn)性能-50050100150200250300350400450日采食量(g/d) CASSPISPI+AAZEINZEIN+AANormal+AA日增重(g/d) 空腸組織形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu) ZEIN添加AA沒(méi)有徹底改變結(jié)構(gòu)變化添加AA后乳酸桿菌/大腸桿菌比值空腸盲腸

8、SPI, ZEINSPI, ZEIN盲腸內(nèi)容物中微生物代謝產(chǎn)物SPI、ZEIN添加AA沒(méi)能有效扭轉(zhuǎn)代謝產(chǎn)物劣質(zhì)蛋白質(zhì)+AA優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)腸道降解與終產(chǎn)物Implications蛋白質(zhì)種類不同，營(yíng)養(yǎng)生理效應(yīng)不同；劣質(zhì)蛋白不僅降低生產(chǎn)性能，而且影響腸道健康；劣質(zhì)蛋白添加氨基酸可以緩解生產(chǎn)性能和健康的降低，但不能完全克服；單一蛋白源（半純合日糧）不如復(fù)合蛋白源的實(shí)用日糧。 實(shí)用飼糧配方下，不同蛋白源對(duì)仔豬生產(chǎn)性能和健康的影響？Che 等,2012,Livestock ScienceADFI abbbSDPPSPCWPCSDEADG abbabSDPPSPCWPCSDE abbabF:GSDPP

9、SPCWPCSDE仔豬生產(chǎn)性能最佳：血漿蛋白粉；次之：乳清濃縮蛋白雞蛋粉較差：大豆?jié)饪s蛋白優(yōu)質(zhì)蛋白源比較：SDPP vs. SPC vs. WPC vs. SDE abbabababb a abbab絨毛高度隱窩深度絨毛隱窩比SDPP大豆?jié)饪s蛋白乳清濃縮蛋白雞蛋粉SDPP大豆?jié)饪s蛋白乳清濃縮蛋白雞蛋粉SDPP大豆?jié)饪s蛋白乳清濃縮蛋白雞蛋粉 仔豬腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)仔豬血清IgA仔豬血清IgG ababab abaab abaab 仔豬體液免疫SDPP大豆?jié)饪s蛋白乳清濃縮蛋白雞蛋粉SDPP大豆?jié)饪s蛋白乳清濃縮蛋白雞蛋粉平均日增重（ADG，g）Control4%SDPP4%YE2%SDPP+2%YE料肉比

10、（F /G ）Control4%SDPP4%YE2%SDPP+2%YE平均日采食量（ADFI，g）Control4%SDPP4%YE2%SDPP+2%YEababab酵母抽提物(YE) VS. SDPP車煉強(qiáng)等（2012）Control4%YE2%SDPP+2%YEabcabC反應(yīng)蛋白皮質(zhì)醇Control4%SDPP2%SDPP+2%YEControl4%SDPP2%SDPP+2%YEabcbaaabab4%SDPP4%YE4%YE結(jié)論：SDPP提高體液免疫YE緩解斷奶應(yīng)激免疫球蛋白對(duì)免疫力或緩解斷奶應(yīng)激的影響？蛋白源比較效應(yīng)的原因分析-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、蛋白源優(yōu)化組合-微生態(tài)效應(yīng)-蛋白質(zhì)的消化代謝

11、產(chǎn)物-介導(dǎo)的免疫力調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)源比較效應(yīng)研究蛋白源比較效應(yīng)淀粉源比較效應(yīng)纖維源比較效應(yīng)脂肪源比較效應(yīng)礦物源比較效應(yīng)日糧設(shè)計(jì)玉米淀粉小麥淀粉木薯淀粉豌豆淀粉淀粉用量（%）54.554.554.554.5其他成分（%）45.545.545.545.5直鏈/總淀粉（%）17191033支鏈/總淀粉（%）83829067直鏈/支鏈0.210.240.120.48動(dòng)物21日齡DLY仔豬，體重約6.5-7 kg，試驗(yàn)期21天CSWSTSPSSEMP-value絨毛高度(m)十二指腸585593554 60123.40.043空腸579582535 63917.00.033回腸498510444 55412.0

12、0.019隱窩深度(m)十二指腸408420438 45517.10.026空腸325325308 34816.40.013回腸343349323 3539.70.025絨毛/隱窩十二指腸1.43 1.41 1.26 1.320.060.031空腸1.78 1.79 1.741.84 0.070.002回腸1.45 1.46 1.37 1.57 0.050.013小腸形態(tài)結(jié)構(gòu)CSWSTSPSSEMP-value淀粉酶十二指腸67369365671645.380.066空腸810798572111364.550.016回腸69670961485653.590.045麥芽糖酶十二指腸1591458

13、7 201 21.870.042空腸17716196 23727.580.036回腸18717710323123.780.029蔗糖酶十二指腸129122105 14421.900.045空腸125120116 13915.860.064回腸142142135 15523.010.058消化酶活性（U/mg 蛋白質(zhì)）腸道內(nèi)容物雙歧桿菌屬數(shù)量微生態(tài)效應(yīng)腸道內(nèi)容物乳酸桿菌屬數(shù)量腸道內(nèi)容物大腸桿菌屬數(shù)量不同淀粉來(lái)源對(duì)仔豬后腸揮發(fā)性脂肪酸濃度的影響 結(jié) 腸盲 腸腸道發(fā)育相關(guān)指標(biāo)影響腸道養(yǎng)分吸收功能 因 此： 豌豆淀粉有利于改善仔豬腸道健康；玉米淀粉小麥淀粉木薯淀粉豌豆淀粉淀粉用量（%）54.554.5

14、54.554.5其他成分（%）45.545.545.545.5直鏈/總淀粉（%）17191033支鏈/總淀粉（%）83829067直鏈/支鏈0.210.240.120.48原 因？小腸不同部位淀粉消化率（%）CS-玉米淀粉；WS-小麥淀粉；TS-木薯淀粉；PS-豌豆淀粉小腸部位玉米日糧糙米日糧糯米日糧RS日糧空腸前段47.170.59b48.652.43b81.901.72a34.141.79c空腸后段74.211.51b79.642.52b91.980.10a56.301.47d回腸前段83.812.14c92.222.73b96.040.8a73.742.34d回腸末端93.080.54c

15、96.141.49b99.810.43a82.281.05d不同來(lái)源日糧淀粉在仔豬小腸不同部位的消化率 糯米淀粉前腸快速消化-后腸葡萄糖供應(yīng)極低，腸道氨基酸氧化供能；-后腸微生物數(shù)量低，菌體氮素利用率低；-消化速度過(guò)快，與AA吸收同步差 糯米組仔豬蛋白質(zhì)利用率F/G 糯米淀粉 糖脂代謝Parameter 木薯（高支/直） 玉米Serum glucose (mmol/L) 6.83 0.48 6.40 0.34Serum triglyceride (mmol/L) 0.54 0.02 0.47 0.03Serum cholesterol (mmol/L) 2.04 0.13* 1.54 0.10

16、Liver total fat (g/100 g wet tissue) 8.91 0.62* 5.38 0.33Liver triglyceride (mol/g) 69.127.11 58.346.32Liver cholesterol (mol/g) 3.420.25* 2.780.19Metabolic hormonesGH (ng/mL) 1.03 0.04 0.920.03Insulin (pmol/L) 72.42 5.93* 56.24 5.17Glucagon (pg/mL) 31.33 6.12 26.51 5.74Liver enzymes (U/mg protein)G

17、lucose-6-phosphate dehydrogenase 35.162.91 33.252.42Fatty acid synthetase 28.562.74* 23.382.15Acyl-CoA oxidase 3.610.42 4.460.35HMG-CoA reductase 6.20.51* 4.90.38Note: *means P0.05; *means P0.01肝臟脂肪和膽固醇含量增加代謝激素紊亂肝臟脂質(zhì)代謝相關(guān)基因表達(dá)異常鑒定了肝臟 648 差異表達(dá)基因，大部分與脂質(zhì)和碳水化合物代謝有關(guān)，pathway 分析表明，insulin and PPAR 參與調(diào)節(jié)。驗(yàn)證分析表

18、明： TS：激活生脂基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)，降低降脂基因表達(dá)。CS:相反。MicroarraySuppressor of cytokine signalingInfluence of starch on insulin (A) and PPAR (B) signaling pathways.Gene symbols in red indicate genes that are differentially expressed.(a) Ketogenesis, (b) Lipid transport，(c) Lipogenesis，(d) Cholesterol metabolism，(e) Fatty

19、acid transport，(f) Fatty acid oxidation，(g) Adipocyte differentiation，(h) Gluconeogenesis淀粉源差異的原因結(jié)構(gòu)與性質(zhì)降解部位與程度仔豬生產(chǎn)性能腸道健康糖脂代謝 Implications日糧淀粉來(lái)源影響仔豬生產(chǎn)性能和腸道健康；淀粉的營(yíng)養(yǎng)效應(yīng)差異原因在于淀粉的結(jié)構(gòu)，不同淀粉的消化部位、程度和速度不同；微生態(tài)效應(yīng)：豌豆淀粉（高直/支鏈比例）后腸消化木薯淀粉（高支/直鏈比例）前腸消化營(yíng)養(yǎng)源比較效應(yīng)研究蛋白源比較效應(yīng)淀粉源比較效應(yīng)纖維源比較效應(yīng)脂肪源比較效應(yīng)礦物源比較效應(yīng)比較的幾種纖維來(lái)源 玉米纖維 大豆纖維 麥麩纖

20、維 豌豆纖維谷類豆類 28d斷奶仔豬：10% 纖維源腹瀉指數(shù)(%)豌豆纖維提高乳酸桿菌、抑制大腸桿菌數(shù)量 大豆纖維提高了大腸桿菌數(shù)量 回腸微生物數(shù)量(copies/g digesta)回腸微生物數(shù)量(copies/g digesta)豌豆纖維和麩麥纖維均提高了雙歧桿菌數(shù)量 盲腸揮發(fā)性脂肪酸濃度(mol/g digesta) 豌豆纖維、大豆纖維和麩麥纖維均提高盲腸SCFA濃度 杯狀細(xì)胞數(shù)量 (n/ 60mm2)豌豆纖維和麩麥纖維能提高回腸或盲腸中杯狀細(xì)胞數(shù)量腸道屏障因子豌豆纖維和麥麩纖維能通過(guò)提高屏障因子表達(dá)，促進(jìn)仔豬腸道屏障功能。ControlCornSoybeanWheat branPeaS

21、EMDAO (U/mg)8.67a9.51a9.16ab11.19b9.94ab0.14IleumTGF- (g/g)1.59a1.66ab1.66ab1.68ab1.82b0.04ColonTFF (ng/g)984a1071a1021a2378b2049b0.07Colon回腸炎癥和凋亡相關(guān)基因表達(dá)(relative mRNA copies)豌豆或麥麩纖維能抑制腸道炎癥相關(guān)因子的基因表達(dá)CFNDFADF纖維素半纖維素木質(zhì)素玉米纖維13.260.916.512.244.50.38大豆纖維11.040.715.310.225.40.02麥麩纖維14.568.120.715.547.41.55豌

22、豆纖維24.848.230.124.918.10.08尋求原因：不同來(lái)源纖維的組成成分差異尤其是單糖分子組成：Arabinose : Xylose : Galactose = 0.89:0.32:1.00木質(zhì)素日糧碳水化合物日糧纖維抗性淀粉淀粉+糖木質(zhì)素非淀粉多糖NDFNDOPectinGumsADF半纖ADLCellu可溶性纖維不可溶性纖維Implications纖維來(lái)源不同糖分子組成 微生態(tài)效應(yīng)腸黏膜功能基因 腸道健康營(yíng)養(yǎng)源比較效應(yīng)研究蛋白源比較效應(yīng)淀粉源比較效應(yīng)纖維源比較效應(yīng)脂肪源比較效應(yīng)礦物源比較效應(yīng)脂肪-不僅僅是能量 最經(jīng)濟(jì)有效的能源物質(zhì)在糖脂代謝、微生態(tài)調(diào)控中具有重要作用細(xì)胞膜成分

23、，介導(dǎo)生物信號(hào)傳導(dǎo)仔豬生產(chǎn)性能：椰子油 vs. 魚(yú)油 vs. 豬油椰子油提高了仔豬日增重，改善了料肉比。 椰子油組Coconut oil魚(yú)油組Fish oil豬油組LardADG, g 235.788.70Bb181.227.52Aa173.9810.93AaADFI,g 496.119.62497.9414.47495.4112.11G/F2.140.08Aa2.700.07Bb2.960.15Bb3周齡仔豬，試驗(yàn)期3周，油脂添加量10%椰子油Coconut oil魚(yú)油Fish oil豬油Lard絨毛高度 (m)413.34 23.29408.34 48.45424.08 33.29隱窩深度

24、 (m)325.43 7.96326.759.56311.6015.18高度/深度1.310.071.290.191.380.11粘膜厚度 (m)735.3327.20735.1041.43735.6838.74仔豬空腸形態(tài)結(jié)構(gòu)無(wú)病原菌時(shí)椰子油Coconut oil魚(yú)油Fish oil豬油Lard絨毛高度 (m)414.64 19.91327.63 23.48321.17 15.19隱窩深度 (m)314.4217.95289.3119.05313.1332.88絨毛高度/隱窩深度1.360.071.160.081.060.09粘膜厚度 (m)729.0631.51616.9436.06634

25、.3041.11仔豬空腸形態(tài)結(jié)構(gòu)E.Coli.攻毒時(shí)椰子油Coconut oil魚(yú)油Fish oil豬油Lard大腸桿菌 (lg copies/g)6.600.066.790.056.990.10乳酸桿菌 (lg copies/g)8.860.128.490.087.650.26雙歧桿菌 (lg copies/g)8.660.088.250.117.940.15乳酸/大腸桿菌 159.5440.6058.6414.3210.963.42雙歧/大腸桿菌 123.7028.1130.0311.4811.521.41仔豬盲腸菌群結(jié)構(gòu)無(wú)病原菌時(shí)仔豬盲腸菌群結(jié)構(gòu)E.Coli.攻毒時(shí)椰子油Coconut

26、oil魚(yú)油Fish oil豬油Lard大腸桿菌 (lg copies/g)6.990.107.350.117.820.08乳酸桿菌 (lg copies/g)8.010.137.850.116.800.08雙歧桿菌 (lg copies/g)7.850.097.360.117.100.08乳酸/大腸桿菌 15.233.653.861.180.110.03雙歧/大腸桿菌 6.371.900.890.150.220.08脂肪來(lái)源對(duì)仔豬免疫因子和免疫指標(biāo)的影響 腸道內(nèi)容物脂肪酸組成形成差異Implications不同來(lái)源脂肪具有不同的促生長(zhǎng)和腸道微生態(tài)效應(yīng)；脂肪生物學(xué)功能：取決于脂肪酸鏈長(zhǎng)、飽和度、n3/n6比例等；椰子油促生長(zhǎng)及腸道保健效果最佳，魚(yú)油次之，豬油最差。礦物源比較效應(yīng)姜海迪（2012）鈣來(lái)源對(duì)仔豬Ca和P利用率的影響CaCO3 檸檬酸鈣鈣磷含鐵量、與鐵結(jié)合力等甘氨酸、賴氨酸、蛋氨酸、富馬酸等 配位體合成條件、設(shè)備等生產(chǎn)工藝 螯合度、穩(wěn)定常數(shù)有機(jī)鐵仔豬對(duì)鐵需要量大對(duì)鐵缺乏敏感，不同鐵源生物學(xué)差異大，研究豬適宜鐵源顯得十分必要。硫酸亞鐵甘氨酸鐵賴氨酸鐵蛋氨酸鐵富馬酸鐵初始體重（kg）12.711.3112.691.3612.701.201