一、理想蛋白質

　　動物蛋白質營養的理論和實踐，經歷了粗蛋白質（CP）-可消化粗蛋白質（DCP）-可利用粗蛋白質（UCP）-蛋白質生物學價值（BV）-氨基酸（AA）-化學比分（CS）-必需氨基酸指數（EAAI）-理想蛋白質（ID）-理想蛋白質可消化氨基酸模式（ID-DDAP）一個逐漸發展的過程，理想蛋白質是由Howard(1958)提出的“完全蛋白質”（Complete Protein）引伸發展而來的。80年代后，經ARC、AEC、NRC以及其他學者的工作，更名為“理想蛋白質”（Ideal Protein），得到業界的承認并加以應用。

　　日糧蛋白質的各種氨基酸消化、代謝、利用，最終與動物的總體氨基酸需要恰相吻合，此時，動物對日糧蛋白質的利用最佳，無效消耗最低，這種日糧蛋白質就叫做理想蛋白質。

　　總結研究結果，英、法、美等國已初步構建了理想蛋白質的必需氨基酸模式。從動物對象方面，補充修正了滿足動物蛋白質營養需要的氨基酸模式；從飼料方面，評價日糧、配合飼料總體蛋白質的氨基酸模式。確切說，理想蛋白質學說是動物蛋白質-氨基酸營養學說的進一步發展。尚有待進一步完善。

　　最初，出于簡單的想法，日糧蛋白質的氨基酸組成與單位體蛋白質相同，就應當是全價的，模擬試驗效果良好。這樣就不再用全卵蛋白質作為全價標準來評價日糧蛋白質的CS和EAAI了。實踐中，理想蛋白質很難把20余種氨基酸都考慮周全，一般只考慮10種必需氨基酸的組成比例，這也就是所說的理想蛋白質的氨基酸成分模式。

　　人們進一步了解到十種必需氨基酸的消化利用并非等效的，日糧蛋白質經動物消化吸收后，原來的氨基酸模式就發生了改變。同時，結合動物的氨基酸營養需要的深入研究，動物體蛋白的氨基酸模式，對各種動物，尤其是非生長-肥育動物（乳畜、蛋禽），并不是恰恰相反好的。除各種氨基酸消化利用上的差異外，還有動物產品生產所需氨基酸組成比例的不同。于是，從動物的營養需要角度構建了理想蛋白質的氨基酸（成分或可消化成分）模式。這方面，英國、法國、美國的動物營養學者工作較多。后來，各國都有這方面的研究報告。研究的動物對象主要是豬和肉雞。我國這方面介紹和綜述類文章發展不少，系統的研究論文卻不多。可參考的有四川農大賀建華（鴨）和東北農大尹清強（蛋雞）、秦江帆（肉雞）的有關博士和碩士學位論文以及浙江農科院畜牧所徐子偉等（豬、雞）的研究論文。應當指出的是，用有體外產品的動物做對象進行理想蛋白質的研究，難度要大些。

　　動物理想蛋白質氨基酸模式建立的研究方法

　　1. 生長肥育動物：用典型代表日糧進行動物代謝試驗，測定蛋白質代謝率和氨基酸消化率；動物階段飼養屠宰，測定動物的蛋白質、氨基酸的階段增量和沉積利用率；由階段體增重及蛋白質增量的氨基酸模式-推薦標準階段體增重及蛋白質采食量-必需氨基酸沉積率和消化率，可以得出每頭每日平均氨基酸和可消化氨基酸需要量。從而建立起理想蛋白質的必需氨基酸模式。這是不進行析因的典型綜合法。

　　2. 體外產品動物

　　例如：產蛋雞，情況要復雜些。動物對某必需氨基酸的需要，可剖析成：維持、增重、產品等不同組分。在拉開日糧的蛋白質-氨基酸學度及采食量梯度條件下，借助析因數學模型建立必需氨基酸的需要模型。

　　Y=b0+b1X1+b2X2+b3X3

　　Y——氨基酸進食量

　　X1——相應各為維持，增重，產品

　　b0——氨基酸的無效損耗

　　b1——食入氨基酸用于Xi的效率倒數

　　析因數學方法理論上完全正確。b0項也可以去掉，分攤到b1上去。但要求試驗和測定工作細致、準確。如果一旦引入較大誤差，則會模型偏離實際。有了氨基酸需要的模型，進一步可得出理想蛋白質的氨基酸模式來。第二種方法是按照Fuller, Wang等的豬試驗方法，根據低于需要的限制性氨基酸食入量與其氮沉積呈現線性關系原則，由Y=a+bX(Y=氮沉積（NR），X=氨基酸進食（AAI）l/b=沉積1g氨所需氨基酸的g數）。可知，當：Y=0時，X=-a/b，即維持需要的氨基酸。當用純合或半純合日糧（各種必需氨基酸梯度限制）試驗，可確定出用于維持的必需氨基酸需要，同時也可確定出用于蛋白質（CP=N×6.25）沉積的必需氨基酸需要。由此，可以構建基于必需氨基酸或可消化必需氨基酸的動物氨基酸需要無截距三元一次方程數學模型：

　　Y= b1X1+b2X2+b3X3

　　Y——氨基酸進食量

　　X1——相應各為維持，增重，產蛋

　　b1——食入氨基酸用于X1的效率倒數

　　當產蛋雞增重甚微（±1g/d），區分增重與產蛋的氨基酸沉積效率可略。開產初期或增重幅度較大時，可考慮二者氨基酸沉積效率的差別。產蛋的氨基酸沉積效率平均約為增重的1.5培。

　　有了必需氨基酸及可消化必需氨基酸需要數學模型，換成典型條件下（體重，增重，產蛋）的需要，再換成一定采食量下的日糧粗蛋白質濃度及必需氨基酸含量（占日糧%，占蛋白質%）。由此，不難求出產蛋雞理想蛋白質的必需氨基酸可消化必需氨基酸模式，有待工作和完善的幾點思考。

　　（1）理起蛋白質的氨基酸有效性：應當定位于可消化必需氨基酸（DEAA），非必需氨基酸不必逐一考慮，規定其對于必需氨基酸總量的配比（50-60：50-40）即可。這里要澄清的是，通常所說的可利用（Available）必需氨基酸（AEAA），是套用有效能量的代謝能（ME）指標而命名的含混指標。氨基酸不同于氮，消化吸收而未利用的氨基酸，降解成含氮物由尿排除。代謝試驗中差減不到未利用的氨基酸，因而，AEAA測得值實質上是DEAA。氨基酸有效性測定中，人們傾向用荷術動物，即回-直腸吻合豬、摘盲腸雞作試驗，以消除后腸微生物發酵帶來的有效氨基酸測值誤差。多數研究報告表明，用荷術動物測得的飼料可消化氨基酸的可加性更好。

　　（2）理想蛋白質指導生產實踐：理想蛋白質注重蛋白質“質”的要求，并無“量”的規定。因此，在指導生產實踐時，要輔以量化參數，有針對性地規定恰當的日糧蛋白質水平和動物采食量。日糧蛋白質的氨基酸與加入的合成氨基酸在消化吸收速度上存在同步配合問題，特別對分頓次喂的動物應加以考慮。這一問題還缺乏嚴格驗證，有待試驗研究確切闡明。

　　（3）理想蛋白質用于開發飼料：理想蛋白質的氨基酸平衡方法，可使雞日糧蛋白質水平降低2個百分點而不影響其生產性能。這一“節流”意義已被公認。而從“開源”角度進行飼料開發利用，尚有待延伸挖掘。這方面浙江農科院徐子偉研究員作了很好的研究工作。

　　理想蛋白質學說需要繼續發展完善：目前理想蛋白質的必需氨基酸或可消化必需氨基酸模式，不論對豬還是對雞，基本上都是靜態的。所以要隨動物種質進展、機體內外環境改變、對產品品質要求等，要測定各種相關參數向動態方向發展完善。

　　二、營養調控（Nutrition Regulation）

　　動物營養從窄義意義來理解是一個動物體內的生理生化過程。其基本表現是營養素的消化、吸收、代謝。動物自身對此具有神經-體液和酶系統的負反饋調節，也可稱為動物的自我營養調控。例如：饑餓-采食-飽腹-停食，是由于辦及消化道的神經感受器信號以及血液中糖與VFA濃度水平信號等的負反饋調節所致。

　　這里提的營養調控指的不是動物自身的本能調控，而是人為施加的體內外物理、化學、生物學等手段強制性、分層次作用于動物體，而達到所期望的營養效果。

　　動物體作為一個多層次開放系統，不間斷地同環境生態系統進行能量、物質、信息交換。動物體自身又分群體-整體-器官-組織-細胞器-大分子層次結構。

　　1. 進行動物營養調控的基本思想和方法

　　認識上：

　　（1）動物對象為多層次結構的開放系統：有進入有排出；有分解有合成；有轉運有貯留；自身固、液、氣三態全備；對環境應激有應答；內外環境間有物質、能量和信息交流（代謝）。

　　（2）營養素及其功能是動態可變的：營養素對動物的功能遵循貝爾特朗定律，只有在適量區間才好，過與缺均呈病態。各營養素之間存在互作，即組合效應，表現出協同或拮抗效應，這也屢見不鮮了。

　　方法措施上：按盧德勛研究員的分級，可分為：

　　①消化道吸收：日糧配方、組合、酶、加工調制、微生物接種、保護過瘤胃；

　　②營養代謝-調控：營養素組織效應（AA互補），酶、激素的促進與鈍化、NDA的保護、自由基的清除、內環境的維持正常（pH）、借助基因工程，導入調控基因。

　　③動物-環境系統：溫、濕、光、氣壓、聲、電磁場等。一般容易實現而可行的是調溫、光，已見成效（雛雞、水貂）。加濕尚可，除濕不易；聲，除噪聲已屬不易，好聲效所知甚少；氣壓有作用，無法應用，電磁場作用好壞，有待揭露。

　　各級調控服從動物整體系統調控目的。動物機體的調控放在動物-環境系統調控優化基礎上，局部調控放在整體調控中考慮。

　　2. 營養調控應用的實例

　　（1）限食與豐飼：（數量、質量、時間）

　　肉蛋種母雞育成期限食：開產齊、蛋重大、終身產蛋量高；肉仔雞早期限食：可一定程度緩解腹水癥發生；妊娠母豬前期適當限飼（能量）：節省飼料、避免過肥；種畜配種前優飼：有利母畜排卵受孕、提高公畜射精量；填鴨與“吹”鴿：食品加工特別需要。

　　（2）調節性飼用品

　　產蛋雞喂貝粒：晚飼加給，有利蛋殼形成；著色劑：肉蛋雞皮膚著色，產品著色；β-腎上腺能興奮劑、Cr：提高肉脂比例；加酸或緩沖劑：調控pH調節消化內環境；非蛋白氮（NPN）：對反芻動物，補充廉價氮源，增加微生物蛋白產量。

　　（3）物理方法

　　機械粉碎、粗草切短：有利消化、增加采食量

　　飼料加熱處理（膨化、軋粒、噴爆、蒸煮、焙炒）：淀粉糊化、蛋白變性、滅菌、抗酶鈍化、提高利用和采食量。環境溫度（冬季采暖、群養、夏季通風、降溫）：降低維持消耗，提高增重。控光（未馴化動物明顯）：改變采食高峰時間，晝夜采食節率。漸短光照使水貂打皮提前一月多，漸長光照提早發情、配種。

　　（4）化學方法

　　秸稈NaOH處理；瘤胃引入緩沖物質；化學抗毒劑（菜籽餅、棉籽餅）；抗胰酶抑制因子（硫代硫酸鈉）；

　　化合物，添加劑：碘化酷蛋白、高銅、高鋅、抗生素、砷制劑、安靜劑。

　　組合效應：堿化秸稈+過瘤胃蛋白，比對照牛提高增重五倍。

　　（5）生物學方法

　　瘤胃接種特定微生物-玉米芯（聚戊糖分解菌）；乳酸菌-臘樣桿菌接種-改善單胃動物消化環境；益生素-有益菌，酵母，酶，維生素引入；酶的應用；NSP酶，植酸酶；

　　發酵處理：改善適口性，脫毒（棉酚降解），增效（酵母）；

　　發芽處理：可使抗酶、脲酶、丹寧降解。

　　三、動物營養與免疫

　　免疫，是動物維系生命和生產的巨大內在功能。平衡營養是維持動物體免疫系統功能正常所必需，荒年伴發疫病大流行，營養因素是重要原因。某些營養素的消長與組合也會引起動物免疫功能的相應增減變化。概要介紹如下：

　　1. 蛋白質-氨基酸與免疫

　　（1）蛋白質不足，抗體合成受阻，免疫機能下降，易染病。鼠試驗，缺蛋白時，對綿羊紅細胞反應弱，對大腸桿菌易感性增強，適度降低蛋白，T細胞反而有所增加，免疫力不下降。

　　（2）氨基酸不足降低雛雞對綿羊紅細胞反應。

　　（3）蘇氨酸 補加時母豬血漿IgG增加，抗體（抗牛血清白蛋白）增加；缺少時，雛雞體內抗新城疫抗體減少。

　　（4）其它氨基酸 精氨酸能活化巨噬細胞，抗腫瘤；苯丙氨酸過量抑制抗體合成；雛雞缺乏纈氨酸，抗新城疫免疫能力低下。

　　2. 碳水化合物：多糖類中許多種糖有免疫作用。甘露戊糖能吸除消化道中病原菌，調節免疫；葡聚糖也有類似作用。氨基樣-甲殼素也具有明顯的免疫增強作用，值得提出的是許多中草藥中的有效增強免疫活性成分就是多糖。

　　3. 脂類：研究較少，試驗表明，日糧中脂肪及不飽和脂肪酸數量的改變，對動物免疫系統產生一定影響。缺乏必需脂肪酸，大鼠體液免疫反應減弱。補充后免疫反應恢復。

　　4. 維生素類

　　（1）維生素A對抗體、T細胞生產、單核細胞吞嗜機能等重要。豬缺乏維生素，抗體效價降低，補充維生素A則免疫增強，仔豬成活亦高。維生素A缺乏影響粘膜機能，分泌減少，致使病原菌定植，從而致病。

　　（2）維生素E具有免疫佐劑功能，有利輔酶Q合成，提高免疫能力，維生素E具有清除自由基、亞硝酸根、霉菌毒素等作用，雞日糧中加入維生素E劑量要大，才能起到免疫增強效果。100-300mg/kg時，對抗新城疫、大腸桿菌感染以及球蟲病有效。母雞種蛋黃中維生素E對雛雞免疫抗病有利。

　　（3）維生素C可緩解應激導致的免疫力下降。維生素C缺乏時免疫受抑制，對傳染病易感細胞及體液免疫應答降低，巨噬細胞吞噬作用下降，已知巨噬細胞中維生素C為血漿中維生素C的40倍。

　　（4）其它維生素：B6、B12、泛酸、膽堿、葉酸等都與核酸、氨基酸代謝密切相關，是相關輔酶或輔基的組成成分，有維持與提高免疫應答的功能。B6、B12、泛酸對抗體效價影響明顯。

　　5. 礦物質與微量元素

　　（1）鎂：缺鎂，小鼠IgG降低，對綿羊紅細胞的抗體全效價降低。

　　（2）鋅：缺鋅，雛雞胸腺、脾臟、法氏囊等萎縮。大鼠對綿羊紅細胞反應降低。淋巴細胞數減少。

　　（3）鐵：鐵元素為細菌繁殖所必需，當以鐵蛋白、螯合鐵存在時，則有抑菌效果。鐵過高、過低，可增強對病菌的易感性。母鼠缺鐵，仔鼠抗體合成受阻，補鐵亦不可逆，仔豬注射鐵劑，可提高紅細胞數量及r-球蛋白比。

　　（4）銅：銅具有抗菌效應，缺銅T細胞減少，抗體效價和巨噬細胞活性降低。

　　（5）硒：硒是谷胱甘肽過氧化物酶的組分。可防止細胞膜脂質的過氧化操作，其抗生物氧化和消除自由基的作用已被肯定。已證實，硒能有效提高機體的免疫能力。增加IgG和IgM，增殖巨噬細胞和中性粒細胞，過量則作用相反。與疫苗同時補硒和維生素E可增強抗體生成。

　　（6）鉻：補鉻能提高牛血清免疫球蛋白水平，增殖外周淋巴細胞，有機絡合物效果確實。

　　（7）其它：氟，250×10-6以下對免疫有利；鉬，可提高非特異性細胞免疫功能；砷、鉛、鎘、汞均損害機體免疫功能。

　　四、小肽（寡肽）營養

　　近來研究發現，用純合成單體氨基酸組成理想蛋白喂養動物雖然可以，但效果不僅不理想反而不好。與天然飼料配合起來效果更好。

　　有幾點可能的原因：

　　1. 腸絨毛上皮吸收并簡單過篩方式，即只按顆粒（分子大小）大小決定。因pH（電離性）、離子性、吸收位點的生物選擇性、分子結構基團而定。

　　2. 酶解蛋白發現，動物性蛋白（酪蛋白）產物中小肽豐富而多樣，植物性蛋白（豆粕）產物中極少小肽，近乎是一步到位-氨基酸。有可能這也是動物蛋白優于植物蛋白的原因之一。

　　3. 從吸收機制看，有報道類似二肽的二價金屬元素氨基酸螯合物，在消化吸收上優于各自單獨形態，與二肽、三肽吸收一致。

　　4. 從利用角度看，天然小肽吸收入血，進入肝臟或產品靶器官，重新合成體蛋白或產品蛋白大分子時，可減少能耗（ATP），簡化步聚，從而提高效率。

　　5. 某些小肽和帶金屬離子的二肽，可能具有某種類似酶或激素的作用，也可能替代載體蛋白（運鐵蛋白）作用，有利轉運，直接滿足動物需要。

　　有關小肽營養，是有待研究進軍的新領域，四川農大先行一步，有博士文化文（樂國偉）和文章報道。近來國內外有關報道都有增多趨勢。

　　微量元素有機絡合物：微量元素作為營養素應用歷史不久。第一代是元素的無機鹽，改善不明顯。第三代是元素的有機絡合物，主要是微量元素氨基酸螯合物（M-AA-Chelate），此外還有微量元素氨基酸復合物（M-AA-Complex）和微量元素蛋白鹽（M-Proteinate）。其它還有：吡啶羧酸鉻、葡聚糖鐵。

　　對氨基酸螯合物的認識：理論上是微量元素與氨基酸二者相輔相成，符合動物系統發育的消化吸收模式。氨基酸螯合物的性質類似二肽，化學性質穩定，抗干擾，消電荷。

　　氨基酸螯合物的優越性：①抗逆、抗不利因素，抗植酸，抗高鈣；在瘤胃中可避免降解，直接吸收；②消化吸收，易進入腸絨毛上皮，提高利用率（沉積率）；③轉運，可透過屏障利用，方便有效，母豬初乳中鐵含量加倍，仔豬體內鐵儲備增大。④化學性質穩定，克服離子型鹽的氧化、催化氧化，導致預混料中共存的維生素氧化破壞失效。實際意義很大，模擬廠家高質量預料保存30天，損失狀況如下：

　　無機鹽 螯合物

　　維生素A損失% 65 23

　　維生素B損失% >80 8

　　M-AA-Chelate80年代興起，90年代應用，我國西安、上海、大慶、濟南已投入生產。