1 理想蛋白質
“理想蛋白質”是指含有最佳氨基酸組合和利用率的飼料蛋白質，同時為動物合成蛋白質提供最佳比例的必需氨基酸（EAA）。在理想蛋白質條件下動物可以實現最高飼糧蛋白質利用率，同時飼糧中的EAA具有同等限制性。重要的“理想蛋白質”體系有英國Rowett研究所Wang和Fuller（1989，1990）的模式、英國ARC（1981）模式、美國Ilinois大學Chung和Baker（1992）的模式（表1，表2）。其中ARC模式是以瘦肉組織中的氨基酸組織中的氨基酸平衡為基礎，Fuller等以豬最大氮沉積為基礎，Baker等飼喂補充晶體氨基酸的純合飼糧所得到的數據為基礎，而NRC則以文獻調研的數據推導為基礎。
在各種“理想蛋白質”模式中，均以必需氨基酸與賴氨酸的比率來描述。
在典型的玉米-豆粕型日糧中，賴氨酸是第一限制性氨基酸，蘇氨酸、蛋氨酸和色氨酸則依次分別為第二、第三和第四限制性氨基酸。最近的研究表明，異亮氨酸、纈氨酸，可能還有組氨酸，在日糧蛋白質含量降低2~4個百分點時也可能具有限制性。
1.1 賴氨酸
賴氨酸在必需氨基酸中占有重要的地位。賴氨酸是豬玉米-豆粕型日糧中第一限制性氨基酸，是影響豬生長最重要的氨基酸。營養學家對豬的賴氨酸需要量研究最多，而且結果較準確。現在在豬的日糧中補充賴氨酸變得越來越普遍，在進行日糧配方時首先會考慮賴氨酸的需要，并且作為平衡其它氨基酸的參考氨基酸。
賴氨酸的作用絕大部分用于合成體內蛋白質，不會產生具有生物學意義的次級代謝物。賴氨酸的缺乏將限制蛋白質合成，因此限制增重。結果，未用于合成蛋白質的能量被用于脂肪沉積。在飼料中加入賴氨酸能夠使飼料粗蛋白水平降低有同時保持賴氨酸的水平不變，提高飼糧所含粗蛋白的利用率，提高豬的生長性能和胴體瘦肉率，從而保證最佳的生長。賴氮酸與蛋白質之間的比值，實際飼糧中應達到4.5%~5.0%，“理想蛋白質”的目標值是6.5%~6.8%，Wang和Fuller（1980）報道，“理想蛋白質”的賴氨酸與粗蛋白比例為7%。
1.2 蘇氨酸
蘇氨酸是最后被發現的必需氨基酸。在大多數植物性蛋白質飼料（尤其是谷物類飼料）中，蘇氨酸是第二或第三限制性氨基酸。近年來，合成賴氨酸和蛋氨酸在配合飼料中的應用使蘇氨酸逐漸成為影響動物生產性能的限制性因素。“理想蛋白質”概含的流行使蘇氨酸的添加顯得越發重要。
動物體內不能合成蘇氨酸，必須由食物供給。添加合成蘇氨酸以降低日糧蛋白質水平是目前研究的熱點。在高蛋白日糧中添加蘇氨酸，對動物沒有效果；而在低蛋白日糧中添加蘇氨酸，則可以平衡豬“理想蛋白”的氨基酸比例，顯著提高動物的生長率和飼料利用率。日糧中賴氨酸或蛋氨酸過量時，蘇氨酸的需求量增大，添加適量蘇氨酸可消除因賴氨酸或蛋氨酸過量造成的體增重下降。而且，添加蘇氨酸也可造成色氨酸過量引起的生長抑制。
幾位學者（Chung和Baker，1992；Henry,1992；Baker，2000）的研究表明，當可消化蘇氨酸/賴氨酸比值達到65%時，豬的生長達到最佳。
1.3 蛋氨酸和胱氨酸
動物對蛋氨酸需要量的研究國內外已有了較多報道，蛋氨酸具有較高的營養價值和重要的生理功能。蛋氨酸在動物體內主要用于合成體蛋白和為某些甲基化合物（磷酸肌酸，膽堿等）的合成提供甲基。在動物體內不能直接合成，動物對蛋氨酸的需要只能由由蛋氨酸滿足，對胱氨酸的需要則可由蛋氨酸滿足，但日糧中含有足夠的胱氨酸則可降低蛋氨酸的消耗。
豬在生長前期尤其是仔豬階段蛋氨酸需求量大。由于攝取高蛋白質飼料，容易發生腹瀉，可以通過添加蛋氨酸而降低日糧蛋白水平。蛋氨酸和胱氨酸需求約是總賴氨酸的６０％。
另外，應當引起注意的是：蛋氨酸是合成蛋白質所需的２０種氨基酸中毒性最強的一種，當日糧中蛋氨酸含量過高時，會明顯抑制動物生長。
1.4 色氨酸
色氨酸是動物維持和生長的必需氨基酸，具有多樣生理功能，在動物體內不能合成。在常規飼料原料中，它分別是玉米和大豆粕的第二和第三限制性氨基酸。近年來，由于在配合飼料中大量使用合成的賴氨酸和蛋氨酸，使得色氨酸也成為飼料中主要的限制性氨基酸。在飼料中微量添加色氨酸，能產生很明顯的效果。
色氨酸除了和蛋白質沉積有關，還和各類代謝途徑有關。色氨酸是一種具有代謝活性的氨基酸，它是合成腦血清素（又名5-羥色胺，5-HT）的前體。飼料中的部分色氨酸到大腦中被代謝成為血清素，后者是一種調節采食量有關的神經遞質（Henry等，1992）。作為參與攝食量調節的化合物，色氨酸對豬的營養起著關鍵的作用。研究表明，色氨酸不足將引起豬的采食量顯著降低，進而導致豬的生長速度減慢、飼料轉化率低下（伍喜林，1993；林映才，1999）。
許多學者（Wang和Fuller，1989；Chung和Baker，1992；Henry，1992；Baker，2000）一直以來推薦18%的色氨酸與賴氨酸的比例。然而，最近有試驗表明，把這個比例從18%增加到22%后，仔豬的增重會更快。
1.5 纈氨酸、異亮氨酸
目前市售的飼料級氨基酸產品僅有L-賴氨酸鹽酸鹽、DL-蛋氨酸、L-蘇氨酸、L-色氨酸，由于缺乏工業生產的飼料級纈氨酸和異亮氨酸，在實際生產中，纈氨酸和異亮氨酸不能通過添加飼料級的產品來改變。關于纈氨酸和異亮氨酸的缺乏一直了解很少，Clhung和Baker（1992）推薦纈氨酸、異亮氨酸與賴氨酸的比率分別為68%、60%。
2 為什么考慮用低蛋白日糧
2.1 有利于動物的健康
對于小豬而言，斷奶期腹瀉的發生率和嚴重程度遠遠超過后期。主要原因是斷奶時小豬的食物從液體的母乳變成固體的飼料，尚未完全發育成熟的消化道對食物的酸化能力有限。食物的酸化程度不足導致蛋白質消化的下降和病原微生物的增生。
限制日糧蛋白質水平有助于減少到達后消化道的未消化蛋白質，而且，可以在一定程度上降低食糜的pH ，使之更接近于最佳pH。
低蛋白日糧更易被消化，有助于降低病原微生物的繁殖，抑制仔豬腹瀉的發生（表3）。
從以上幾位研究者的試驗中可以看出：蛋白質的水平越低，腹瀉的發生率也越低。
2.2 有利于環境保護
降低日糧的蛋白質使氮的排出減少，同時使能量損失亦減少，過量的蛋白質每超過1%將使能量的可利用率降低約1%，這是因為氮以尿素形式排出，尿素含有能量，同時，未被消化的蛋白質排出體外時，使飲水量增加，并產生過量的熱量，造成能量損失。
在所有的試驗里，低蛋白日糧均顯著減少氮的排出。平均而言，每減少1%的蛋白質，就可以使氮排出降低10%。如果分階段飼養，氮排放能夠減少50%。另有文獻顯示，當豬的攝入的蛋白質減少。總之，使用低蛋白日糧可以減少環境污染。
2.3 更好的經濟效益
在進行日糧配制時，大量使用動物性飼料如乳清粉、奶粉、魚粉等則必將大幅度地提高飼養成本；而若大量使用植物性飼料，尤其是植物性蛋白質飼料如通常所見的豆粕（餅），因其含有能引起仔豬腸道過敏性的抗原成分--大豆球蛋白和β-聚球蛋白，而引起日期斷奶仔豬的大批量的腹瀉，給生產場帶來相當大的經濟損失。為防止用大量植物性蛋白質飼料而致使仔豬腹瀉，可采用降低日糧蛋白水平的方法。
在使用合成氨基酸產品配制低蛋白日糧時，不管谷物的價格走向如何，能將豆粕價格波動對飼料成本的影響限制在最小范圍內，從而優化飼料成本。
3 低蛋白日糧的技術可行性
3.1 低蛋白日糧的生產性能和高蛋白日糧一樣
動物對蛋白質的需要，實質上是對氨基酸的需要，故通過降低日糧中的蛋白質含量，補充一些人工合成的必需氨基酸，應該是可行的。
一般認為在補充賴氨酸的條件下，日糧蛋白水平比NRC（1998）推薦水平低2個百分點時，對生長性能不會產生不良影響（Easter和Baker，1980）。但是如果日糧蛋白水平比NRC（1998）推薦的水平低4個百分點時，則必須同時滿足賴氨酸、色氨酸和蘇氨酸的需要，才能保證豬的生產性能不受影響（Russell等，1983）。試驗表明將生長豬日糧的粗蛋白質含量從16%降至14%，同時向低蛋白含量的日糧補加賴氨酸和色氨酸可獲得與16%蛋白含量的日糧同樣的生產性能。在8~50kg和50~90kg階段分別采用低于NRC（1998）蛋白標準3個和2個百分點水平的日糧，可導致生長速度和胴體瘦肉率下降，但可通過強加適量氨基酸來彌補這一不足（Kerr等，1995）。研究表明，將生長肥育豬日糧中的粗蛋白水平降低2%，而同時補充必需氨基酸，對于豬的生產性能沒有產生不利的影響。張常明等（1999）報道在日糧的蛋白水平降低2個百分點時，用合成賴氨酸和蘇氨酸來滿足仔豬的氨基酸需要仍能維持仔豬的生長速度，提高飼料報酬和減少腹瀉頻率。
當然在日糧中添加合成氨基酸，并不能無限地降低蛋白質水平，只有在蛋白質水平降低幅度不超過標準4個百分點時，才能獲得與對照組相似的生產性能。在一定范圍內，豬低蛋白質氨基酸平衡日糧可獲得較滿意的生產性能，但當日糧蛋白質水平低于11%時，同樣不可避免豬生產性能的顯著下降。
3.2 動物利用游離氨基酸的效率等同利用蛋白中的氨基酸效率
蛋白質在動物體內必須首先被分解為氨基酸之后才能夠被吸收利用。對動物而言，游離氨基酸的效率與吸收的蛋白中的氨基酸對動物的作用是相同的。添加游離氨基酸沒有生物學上的限制，關鍵是要保持氨基酸之間的平衡。
3.3 低蛋白日糧不導致胴體變肥
通過在日糧中（尤其是低蛋白日糧）添加合成的賴氨酸可以改善豬的胴體品質，增加瘦肉率沉積，減少脂肪的沉積，從而增加豬肉可食用部分的比例。許多試驗數據顯示，豬日糧中增加賴氨酸可以降低背膘厚度、增加眼肌面積和瘦肉率，這種反應在青年母豬更明顯，呈線性反應。Baker（2000）在其早期進行在低蛋白日糧中添加賴氨酸的研究中，與正常對照組比較，低蛋白日糧而不添加賴氨酸的豬的胴體質量差，但添加賴氨酸以后，可以恢復正常。
4 結語
人們對氨基酸的營養研究正越來越深入，豬日糧的組成模式將由高蛋白模式向氨基酸平衡的低蛋白模式轉變，從而創造更好的經濟效益。
