《Poultry Science》：Interactive effects of dietary total sulfur amino acids and crude protein on growth performance in broiler chickens: Meta-analysis and experimental validation
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本研究针对低蛋白日粮应用中如何精准确定总含硫氨基酸（TSAA）需求量的难题，通过荟萃分析构建了可预测不同粗蛋白（CP）水平下最优消化性TSAA水平的回归模型。结果表明，为最大化生长性能，日粮CP每降低0.5个百分点，所需消化性TSAA水平需增加约0.02至0.07个百分点，这一预测在验证试验中成功降低了肉鸡的料重比（FCR）。该研究为低CP日粮的精准氨基酸营养调控提供了重要理论依据和实践指导。
在追求可持续畜牧业发展的今天，降低家禽养殖对环境的影响已成为全球关注的焦点。其中，减少日粮粗蛋白（Crude Protein, CP）水平是降低氮排放的关键策略之一。然而，简单降低日粮CP水平常常伴随着肉鸡生长性能下降和肉品质受损的问题，即使日粮中补充了足量的必需氨基酸。这背后潜藏着一个复杂的营养学难题：在低CP日粮中，各种氨基酸之间的理想平衡关系可能发生了改变。总含硫氨基酸（Total Sulfur Amino Acids, TSAA），包括蛋氨酸（Methionine, Met）和半胱氨酸（Cysteine, Cys），作为玉米-豆粕型日粮中的第一限制性氨基酸，其需要量是否会随着日粮CP水平的降低而发生变化？这种交互作用对肉鸡生长性能的影响模式是怎样的？目前，关于消化性TSAA与CP水平之间动态交互作用的系统性研究仍较为缺乏。
为了回答这些问题，发表在《Poultry Science》上的一项研究进行了一项深入的荟萃分析（Meta-analysis），并结合试验验证，旨在阐明不同生长阶段下，日粮消化性TSAA与CP对肉鸡生长性能的交互影响，并确定在不同CP水平下能最大化生长性能的最优消化性TSAA水平。
研究人员为开展此项研究，主要应用了以下几项关键技术方法：首先，遵循PRISMA（Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses）指南，系统检索了2007至2024年间发表的37项相关研究，构建了一个包含不同生长阶段（开食期、生长期、肥育期及全期）肉鸡生长性能数据（包括平均日采食量ADFI、平均日增重ADG和料重比FCR）的数据库。其次，在统计分析上，他们摒弃了传统的包含TSAA和CP各自线性、二次项及交互项的完整二次模型，因其系数多不显著且缺乏生物学解释力，转而采用了一个简化的二次回归模型，该模型的核心预测变量是消化性TSAA与CP的乘积（TSAA × CP）及其二次项（(TSAA × CP)2），并将“研究”作为随机效应，以考虑不同研究间的异质性。最后，他们通过模型模拟，在固定CP水平（16.0%至24.0%，以0.5%为间隔）下估算最优消化性TSAA水平，并设计了一项肉鸡饲养试验（3 CP水平 × 2 TSAA水平的因子设计）来验证荟萃分析得出的预测值的有效性。
文献检索与数据提取
通过系统检索和筛选，最终有37篇符合标准的研究被纳入荟萃分析。数据涵盖了开食期、生长期、肥育期和全期的肉鸡生长性能指标，为后续建模提供了坚实的基础。
二次回归模型
分析结果显示，简化的二次模型能较好地描述消化性TSAA与CP的交互作用。其中，料重比（FCR）在所有生长阶段均表现出显著的模型系数，且模型拟合优度评价指标（如RMSPE%和CCC）表明FCR是预测响应最可靠的变量，其研究间异质性（I2统计量）也最低。相比之下，平均日采食量（ADFI）和平均日增重（ADG）的响应则表现出更强的阶段特异性，且在生长期和肥育期研究间异质性较高。这表明FCR作为一个综合了采食和增重效率的指标，对日粮氨基酸平衡的变化更为敏感。
最优消化性TSAA水平的估算
模型模拟和计算揭示了一个一致且重要的规律：在不同生长阶段，为最大化ADFI和ADG或最小化FCR所需的最优消化性TSAA水平，均随着日粮CP水平的降低而增加。具体而言，当日粮CP水平在16%至24%范围内，每降低0.5个百分点的CP，所需的最优消化性TSAA水平大约需要增加0.02至0.07个百分点。这种反向关系通过图表清晰地展示出来，强调了在配制低CP日粮时，需要相应提高TSAA的供应量。
荟萃分析的试验验证
验证试验的结果进一步支持了模型的预测能力。尽管日粮CP和消化性TSAA水平之间的交互作用在所有生长阶段均未达到统计学上的显著性，但一个一致的趋势非常明显：与按照商业推荐（Aviagen Ross 308营养标准）配制TSAA水平的日粮相比，使用本研究模型预测的最优TSAA水平配制的日粮，在所有CP水平下均显著降低了肉鸡的FCR。特别是在CP水平降低幅度较大的日粮（如“极低CP”日粮）中，这种FCR的改善效果更为突出。这证明基于荟萃分析开发的模型能够提供比现有商业推荐更精准的TSAA营养建议，尤其在低CP日粮背景下。
讨论
本研究开发的简化二次模型，通过将消化性TSAA和CP的乘积作为核心交互项，成功地捕捉到了两者对肉鸡生长性能，特别是FCR的动态影响。这与传统上采用固定氨基酸与粗蛋白比例（AA:CP）的方法相比，更能反映在低CP日粮中需要相对提高某些限制性氨基酸（如TSAA）水平的营养学需求。
研究结果明确提示，在肉鸡低CP日粮配方中，简单地维持商业推荐手册中的TSAA水平可能是不足的。随着CP水平的降低，必须相应提高日粮中消化性TSAA的浓度，才能维持甚至优化生长性能。这种需求的增加可能源于几方面的生理适应：首先，低CP日粮通常减少了天然蛋白质原料的用量，这可能限制了一些甲基供体营养素（如胆碱、甜菜碱）的摄入，从而增加了蛋氨酸作为甲基供体参与体内多种甲基化代谢（如DNA甲基化、肌酸合成）的消耗。其次，低CP日粮可能导致来自蛋白质原料的半胱氨酸供应受限，促使机体将更多的蛋氨酸转化为半胱氨酸，以满足合成谷胱甘肽等抗氧化物质的需求，特别是在低CP日粮可能加剧氧化应激的情况下。此外，低CP日粮可能引发的甘氨酸（Glycine）或丝氨酸（Serine）等效物缺乏，也可能间接增加对TSAA的需求。这些复杂的代谢重编程共同导致了在低CP背景下TSAA相对需求的提升。
结论
本研究通过荟萃分析和试验验证，系统地评估了日粮消化性TSAA和CP水平对肉鸡生长性能的交互影响。研究结果表明，为了在不同生长阶段最大化肉鸡的生长性能，当日粮CP水平降低时，所需的最优消化性TSAA水平应相应提高。验证试验证实，采用本模型预测的最优TSAA水平配制日粮，能够有效改善肉鸡的饲料效率，尤其是在低CP日粮中。这些发现为肉鸡，特别是低CP日粮的精准氨基酸营养提供了重要的理论依据和实践指导，强调了在日粮配方中动态调整TSAA水平而非固守固定比例的必要性。
