一、什么是非常规饲料原料

　　1、定义

　　通常将饲料配方中较少使用，或者对营养特性和饲用价值了解较少的饲料原料称之为非常规饲料原料。在我国现在饲养品种和配方体系的情况下，一般将除玉米、豆粕以外的用于配制配合饲料的饲料原料统称为非常规饲料原料。（资料来源：谯仕彦《生猪低蛋白低豆粕多元化日粮生产技术规范》）

　　2、常见非常规饲料原料及其使用限制

表1 常见非常规饲料原料及其使用限制

　　二、现在饲养品种和饲喂模式下，为什么较少使用或不使用非常规饲料原料？

　　1、外种猪对饲料适口性和采食量的要求更高

　　近几十年来的研究表明，猪的品种经过不断选育而发生很大改进，生产性能和饲料利用率等都有了很大改善，但与此同时，猪的维持需要量提高，而猪的主动采食量降低。也就是说，现代猪的瘦肉生长很快，即使在自由采食的条件下，日粮也会成为一种限制因素，猪的采食量在一定程度上跟不上它生长与生产的需要。研究表明，每日采食量在很大程度上决定着猪的生长速度和整体养殖效益，早期增重快的猪，直到上市其体重都保持生长优势并可提早达到屠宰体重。对于仔猪而言，断奶后第一周多吃100g饲料，第四周末的体重会增加1.5kg（美国俄亥俄州立大学试验），并且第一周的高采食量不仅仅只是促进仔猪保育期的日增重和健康状况，而且能促进整个生长期内的生长性能（见图1）。同时，采食量的高低不仅与增重有关，还直接影响饲料转化率和机体蛋白的沉积效率。Walters(2003)总结的50个试验结果认为：采食量每提高10%，增重提高15-20%，料肉比下降13-18%，蛋白沉积效率提高15-18%。

图1 仔猪断奶后1周内增重对156日龄体重的影响

　　然而，一方面许多瘦肉型猪种对饲料的适口性相当挑剔，这很可能是瘦肉型猪往往采食量较低的重要原因（C.E.Nelson 1992）；另一方面为了提高猪的生长速度和饲料品质，饲料中常常会使用各种饲料添加剂，而这些饲料添加剂中绝大部分均会对饲料的适口性有影响；第三方面大部分非常规的饲料原料中往往含有较多影响饲料适口性的因子（见表1），严重影响了饲料产品的适口性和猪的采食量。因此，为了最大限度的改善饲料的适口性和提高猪的采食量，大部分饲料企业选择直接使用玉米豆粕型日粮来满足外种猪对饲料适口性和采食量的要求。

　　2、外种猪对饲料营养物质的消化利用率相对较低

　　一方面，现代饲养的品种猪表现为高生产性能、高瘦肉率、高屠宰率，因此对蛋白质的需要量更高，但其蛋白酶的活性和含量相对较低（见图2）、相对器官指数、器官功能的下降(见表2)，导致无法有效地降解和消化饲料中的营养物质，特别是饲料中蛋白质。

图2 不同品种猪单位胃蛋白酶活性

表2 体重与器官重量和胰脏酶活的相关关系

　　另一方面，与豆粕和玉米相比较，非常规饲料原料蛋白质消化率相对较差（见表3），蛋白质中的β-折叠含量通常较高，特别是DDGs中蛋白质二级结构β-折叠结构高达43.2%（Yan等（2014）；Kan等（2015）；Peng等（2014）；Bai等（2016）），维持β-折叠结构需要大量的氢键，氢键的稳定结构严重降低了蛋白质的利用效率，造成蛋白质资源浪费，并给肠道带来巨大负担。

表3 中大猪常用原料蛋白质和氨基酸表观回肠消化率

　　三、非常规饲料中蛋白质利用效率低的原因分析

　　1、蛋白质溶解度

　　蛋白质溶解度描述的是蛋白溶解在水溶液或盐溶液的性能。学术研究上，把蛋白质在水中分散量称为蛋白质溶解度。众多研究表明：不同蛋白原料在不同pH条件下的溶解度存在较大的差异（见图3、图4）。从溶解度层面来看，蛋白质在生理条件下溶解性越高，其与胃酸和胃蛋白酶接触的面积就越大，理论上其变性程度和变性速率以及被胃蛋白酶结合的概率就越大。目前，溶解度影响饲料蛋白质消化的具体原因和影响度尚未研究清晰，可能是不同蛋白质原料高级结构含量不同，导致溶解度不同，进而影响蛋白质的利用效率。

图3 pH对不同类型蛋白质溶解度的影响

图4 不同pH值条件下蛋白质溶解度

　　2、氨基酸的组成

　　不同来源蛋白质原料的氨基酸组成和含量各不相同，饲料蛋白质含量高，其利用效率并不一定高，不同蛋白质原料氨基酸的组成是否符合理想氨基酸模型是反应蛋白原料质量优劣的直观指标。不同种类蛋白质氨基酸组成不同，其在消化过程中与消化酶接触的机会和作用位点不同，从而释放出不同种类、数量的小肽和游离氨基酸。所以，蛋白质的氨基酸组成是影响寡肽释放量、肽链长度的主要因素（见表4）。

表4 不同蛋白来源必需氨基酸组成

　　3、蛋白质分子结构的组成

　　蛋白质分子结构与其功能特性之间关系密切。英国化学家Bernal用四级结构描述复杂多肽链蛋白质分子的亚基结构；后来，在二级结构与三级结构之间发现了超二级结构和结构域。Yan（2014）等、Khan（2015）等、Peng（2014）等和Bai（2016）等分别针对大麦、玉米、燕麦、小麦、豆粕、鱼粉、羽毛粉等饲料中蛋白质的分子结构、物理特性、体外消化率及其相关关系进行了研究，深入揭示了蛋白质的α螺旋、β折叠及其比例关系和无规则卷曲与蛋白质利用效率之间的关系（见表5），为客观分析蛋白质饲用价值和饲料蛋白质的结构优化提供了重要的基础。

表5 不同蛋白原料二级结构的比例

　　4、抗营养因子

　　抗营养因子广泛存在于植物蛋白原料中，并以不同机制对猪产生抗营养作用，使其对动物养分消化、代谢及肠道健康和生产性能产生负面影响。高水平天然抗营养因子的存在，尤其是未经处理或热处理不够的大豆及其饼粕中的胰蛋白酶抑制因子、大豆凝集素和其他豆科籽实中的胰蛋白酶抑制因子、单宁、植酸等（见表1）。

　　四、提高非常规饲料原料蛋白质使用效率的措施与方法

　　1、消除抗营养因子抗营养作用

　　抗营养因子抗营养作用的消除主要是通过消除或钝化抗营养因子来实现。主要有以下方法：

　　1）加热：利用有些抗营养因子（如豆类中的胰蛋白酶抑制因子、植物凝集素）对热不稳定，充分加热会使其失去活性，从而消除其抗营养作用。同时适当加热也可使蛋白质中AA残基暴露，使之易于被断奶仔猪体内的蛋白酶水解吸收。但单宁、植酸酶对热较稳定，加热作用甚微。

　　2）机械加工：除去高粱、蚕豆的种皮即可除去大量的单宁，但废弃的种皮就会白白浪费了。除非找到废弃种皮的用途，否则将提高饲料成本。

　　3）水浸泡法：利用抗营养因子溶于水的性质将其除去。如高粱用水浸泡再煮沸可除去70%的单宁。

　　2、添加酶制剂

　　目前，用于饲料中的酶主要是降解NSP的酶类（如葡聚糖酶、木聚糖酶等）、植酸酶、淀粉和脂肪酶。前两类酶是动物本身不分泌的，消化道中NSP酶和植酸酶是由微生物产生的。添加外源酶制剂目的是：一是补充动物消化酶的活性不足；二是降解非淀粉多糖，消除其抗营养作用，提高消化率。而在使用酶制剂时，必须根据仔猪饲粮类型，选择有针对性的酶种类，而所选择的酶制剂有效活性应高且可耐受制粒的高温；确保在仔猪体内能够有效的发挥其活性。

　　3、添加酸化剂

　　在饲料中添加有效的酸化剂，通过促进蛋白质变性、激活胃蛋白酶原和促进消化道分泌更多的消化酶来提高猪对营养物质的消化能力，能够有效的提高猪生产性能、提高其采食量、降低仔猪的腹泻率和发病率。

　　1）不同添加量的酸化剂对仔猪蛋白质消化率的影响

　　2）不同添加量的酸化剂对仔猪采食量和生产性能的影响

　　3）不同添加量的酸化剂对仔猪腹泻率的影响