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环境温度和饲粮能源结构是影响生长猪能量代谢及分配的重要因素,环境温度降低,机体能量代谢加强,脂肪、糖和蛋白质三种热源营养物质的利用情况发生改变,导致用于能量沉积的营养物质发生改变。探讨合理的饲粮供能物质组成对低温环境中生长猪的能量代谢具有重要意义,也对低碳养猪业有一定参考意义。目前提出的猪饲养标准中,仅对适宜的饲养环境温度下饲粮的能值和粗蛋白含量作了说明,并未对饲粮能源物质的组成及比例做出具体要求,低温环境时饲粮能源物质的组成及供能比例仍有待于进一步的研究,以利于动物在低温环境时对能源物质的利用。因此,本研究以生长猪为研究对象,比较了不同环境温度下改变饲粮能源结构对生长猪生产性能、物质氧化供能分配和能量代谢的影响,且从分子水平探讨了脂代谢过程中相关基因的变化。为研究低温环境下生长猪饲粮能源结构的合理优化和CO2排放的调控提供理论依据。本研究主要包括以下内容:试验一:环境温度和饲粮能源结构对生长猪生产性能和营养物质消化率的影响本研究选取32头体重为25.16±1.91 kg左右的杜×长×大三元杂交生长猪为研究对象,随机分为8个试验处理组,每个处理4个重复。采用4×2完全随机分组试验设计,设定4个环境温度(23℃,18℃,13℃,8℃),分别饲喂2组能源结构不同(大豆油添加量分别为0和5%)的等氮等能饲粮,进行21天的饲养试验,通过生产性能指标和营养物质消化率,反映环境温度和饲粮能源结构对生长和消化的互作效应,研究结果如下:生产性能指标测定结果表明,随环境温度降低,平均日采食量显著增加(P<0.001),平均日增重显著减少(P<0.001),料重比显著升高(P<0.001)。不同能源结构饲粮对平均日采食量、平均日增重和料重比影响均不显著(P>0.05)。环境温度和饲粮能源结构对生产性能各项指标均无显著交互作用。营养物质消化率的结果表明,环境温度和饲粮能源结构对生长猪能量表观消化率影响均不显著(P>0.05)。环境温度下降,蛋白质的表观消化率显著降低(P=0.007)。饲粮添加油脂对蛋白质的表观消化率影响不显著,高油脂组蛋白质的表观消化率有降低趋势(P=0.051)。环境温度降低,脂肪的表观消化率显著降低(P<0.001),脂肪的表观消化率受饲粮能源结构影响不显著(P=0.616)。环境温度和饲粮能源结构对能量和物质的表观消化率均无显著影响。试验二:环境温度和饲粮能源结构对生长猪CO2排放、物质氧化及能量代谢的影响本研究中试验设计同试验一,通过呼吸测热试验、碳氮平衡试验,研究环境温度和不同能源结构饲粮对生长猪CO2排放量、物质氧化供能量及物质和能量沉积量的影响。研究结果如下:环境温度降低,呼吸商值均降低。饲喂低油脂饲粮时,环境温度为23℃和18℃的两组呼吸商大于1,13℃和8℃两组呼吸商小于1。饲喂高油脂饲粮时,4个温度下生长猪的呼吸商均小于1。环境温度降低,CO2排放量和O2的消耗量均显著增加(P<0.001)。高油脂组CO2排放量显著低于低油脂组(P=0.013),O2的消耗量显著高于低油脂组(P=0.038)。温度和油脂水平对CO2排放量和O2的消耗量的影响均无显著交互作用。能量代谢结果表明,环境温度降低,食入总能、尿能和总产热量均显著增加(P<0.05)。环境温度对23℃、18℃和13℃组的沉积能影响不显著,但有降低趋势,8℃组沉积能显著低于其他三组(P=0.013)。饲粮能源结构对能量代谢各项指标均无显著影响(P>0.05)。环境温度和饲粮能源结构的互作对能量代谢中各指标均未达到显著水平。环境温度和饲粮能源结构对碳水化合物氧化供能和脂肪氧化供能量均有显著的交互作用(P<0.001)。8℃组中的碳水化合物氧化供能量显著高于其他各组(P<0.001)。高油脂组碳水化合物氧化供能量显著低于低油脂组(P<0.001)。脂肪氧化供能量随环境温度降低显著增加(P<0.001)。高油脂组脂肪氧化供能量显著高于低油脂组(P<0.001),脂肪氧化供能量提高了306%。环境温度和饲粮能源结构对蛋白质氧化供能量影响均不显著,也无显著的交互作用。环境温度降低,碳水化合物氧化对产热的贡献率显著降低(P<0.001),脂肪氧化对产热的贡献率显著升高(P<0.001)。高油脂组碳水化合物氧化对产热的贡献率显著降低(P<0.001),脂肪氧化对产热的贡献率显著升高(P<0.001)。环境温度和饲粮能源结构对蛋白质氧化对产热的贡献率影响均不显著。环境温度降低,食入氮、粪氮和尿氮量显著增加(P<0.05),氮表观消化率显著降低(P=0.003)。环境温度对氮沉积率影响不显著(P=0.059),但随环境温度降低,氮沉积率有降低的趋势。饲粮能源结构对生长猪氮代谢中各指标影响均不显著(P>0.05)。环境温度和能源结构对氮代谢的影响无显著的交互作用。食入碳、粪碳、尿碳和呼出碳量随环境温度降低显著增加(P<0.05)。碳沉积量随环境温度下降显著减少(P=0.048)。饲粮能源结构对食入碳量、尿碳排出量和碳沉积量均无显著影响(P>0.05),对粪碳和呼出碳量影响显著,高油脂组粪碳量显著增加(P=0.047),呼出碳量显著降低(P=0.017),与低油脂组相比降低3%。环境温度和饲粮能源结构对碳代谢中各指标的影响均无显著的交互作用。试验三:环境温度和饲粮能源结构对生长猪血液指标和肝脏脂质代谢相关基因表达的影响本研究试验设计同试验一,通过测定血液指标和肝脏脂质代谢相关基因表达量,反映机体能量和物质代谢受到环境温度和饲粮能源结构影响的变化,研究结果如下:低油脂组中随环境温度降低,总蛋白和球蛋白量显著降低(P<0.05),血清尿素氮水平显著升高(P<0.05),血糖浓度显著升高(P<0.05),胰岛素含量显著降低(P<0.05)。甲状腺素浓度随环境温度降低显著升高(P<0.05)。高油脂组血液指标变化趋势与低油脂组结果相似。肝脏中CPT-1和PPARα基因表达量随环境温度降低均显著增加(P<0.05)。饲粮能源结构也影响CPT-1和PPARα基因的表达,在23℃和13℃时,高油脂组中CPT-1基因表达量显著高于低油脂组(P<0.05)。肝脏中PPARα基因表达量在13℃、18℃和23℃时,高油脂组显著高于低油脂组(P<0.05),在8℃时,高油脂组中PPARα基因表达量与低油脂组差异不显著(P>0.05)。上述研究表明,生长猪的生产性能、CO2排放、物质和能量代谢以及三大营养物质氧化供能量和对产热的贡献率都不同程度的受到环境温度的影响,饲粮能源结构的调整不影响物质和能量的沉积,但改变了营养物质氧化供能的比例,有利于减少CO2的排放。