蛋氨酸是生命重要的物質基礎，在動物的生長發育和新陳代謝過程中需要大量蛋氨酸參與。蛋氨酸是常見二十幾種氨基酸中的含硫氨基酸之一，在體內轉變為胱氨酸是其發揮生理作用的途徑之一。蛋氨酸還能提高動物的免疫力和抗霉菌毒素的作用。在常見豬禽日糧中蛋氨酸通常為第一或第二限制性氨基酸。最近的研究表明，以玉米秸稈和豆粕為主要日糧的生長肉牛，其第一限制性氨基酸也是蛋氨酸，蛋氨酸在反芻動物營養中越來越受到人們的重視。國內外相繼對過瘤胃蛋氨酸和反芻動物對蛋氨酸的需要量，進行了大量的研究，本文就此作一綜述。
1 蛋氨酸的營養功能
1.1 蛋氨酸的營養作用
蛋氨酸在反芻動物體內除合成蛋白質，并很快轉變為胱氨酸，滿足胱氨酸的需要外，還能提供活性甲基和羥基基團，供機體合成膽堿、角質素、核酸，促進細胞增殖和動物生長。蛋氨酸在體內代謝生成的聚胺，能夠促進細胞的分裂、繁殖，同時參與精胺、半精胺等有關化合物的合成。生理濃度的聚胺可促進脫氧核糖核酸(DNA)復制、轉錄和信使核糖核酸(mRNA)的翻譯過程。
1.2 蛋氨酸提高免疫力
Hill(1986)證實，當蛋氨酸在淋巴細胞中用于轉甲基反應時，淋巴細胞不能再重新合成蛋氨酸，因此免疫系統蛋氨酸的需要量增加。但蛋氨酸在骨骼肌細胞中僅用于轉硫反應(胱氨酸和半胱氨酸的合成)和蛋白質的合成。另外膽堿和半胱氨酸均不能代替保持免疫力所需要的蛋氨酸。
1.3 蛋氨酸的抗霉菌毒素作用
有報道認為，蛋氨酸能夠與飼料中的霉菌毒素結合，從而降低霉菌毒素對畜禽的毒害作用。美國佐治亞大學生物系的研究表明，蛋氨酸具有抑制各種霉菌毒素的功能，因而對畜禽具有防病保健作用。
2 常用蛋氨酸添加劑
2.1 ＤＬ-蛋氨酸
DL-蛋氨酸又名甲硫氨酸，分子量為149.22，分子式為C5H11NO2S，
結構式為：CH3－S－CH2－CH2－CH－COO-Ｈ
︳
NH2
蛋氨酸是具有旋光性的化合物，分為Ｌ型和Ｄ型。在動物體內Ｌ型易被腸壁吸收，Ｄ型要經酶轉化成Ｌ型后才能參與蛋白質的合成。由于Ｄ型能夠在動物體內轉化成Ｌ型，所以飼料中可以使用ＤＬ混合型的蛋氨酸。
2.2 蛋氨酸羥基類似物
蛋氨酸羥基類似物(MHA)又名艾麗美(Alimet)，為液體，分子式為C5H10O3S，分子量為150.2，結構式為：
CH3－S－CH2－CH2－CH－COOH
︳
OH
蛋氨酸羥基類似物是深褐色粘液，含水量約12%，有硫化物的特殊氣味，其pH為1～2。它是單體、二聚體和三聚體的混合物，其含量分別為65%、20%和3%，主要由于羥基與羥基間的酯化作用而聚合。在胰腺中脂酶的作用下，多聚體可水解成單體。羥基蛋氨酸在十二指腸中被有效的吸收而進入血液，其吸收速度與Ｌ-蛋氨酸在回腸中的吸收速度相近，到達肝臟和腎臟后經羥基酸氧化酶、Ｄ型氨基酸氧化酶和轉氨基酶作用轉變為Ｌ-蛋氨酸被機體利用。
2.3 蛋氨酸羥基類似物鈣鹽
蛋氨酸羥基類似物鈣鹽又稱MHACa，分子式為(C5H9O3S)2Ca，分子量為338.4，結構式為：
OH
︳
CH3－S－CH2－CH2－CH－COO
Ca
CH3－S－CH2－CH2－CH－COO
︳
OH
羥基蛋氨酸鈣鹽只含單體羥基蛋氨酸，是用液體羥基蛋氨酸與氫氧化鈣或氧化鈣中和，經干燥、粉碎和篩分后制得，此產品比液體蛋氨酸羥基類似物使用方便。
3 蛋氨酸在動物體內的吸收與代謝
天然蛋氨酸即Ｌ-蛋氨酸在反芻動物體內是通過特殊的蛋氨酸轉運系統被主動吸收的。吸收部位主要是十二指腸和回腸。蛋氨酸在體內的代謝過程主要是合成蛋白質和提供活性甲基，其代謝途徑見圖1。
4 蛋氨酸的相對生物學效價
Thomas等(1991)試驗表明，以增重和飼料效率為指標，等摩爾量ＭＨＡ的生物學效價為DL-蛋氨酸的72%。另有報道，以增重為指標得出的結論為MHA、MHACａ、DL-蛋氨酸的生物學效價分別為62%、74%和100%。影響蛋氨酸生物學效價的因素包括統計方式、日糧類型、蛋氨酸添加水平以及遺傳因素等。有關反芻動物對蛋氨酸添加劑的生物學效價，尚需進一步研究。
5 反芻動物小腸蛋氨酸含量及其影響因素
近年來國內外學者對小腸蛋氨酸的數量，進行了大量的研究，發現小腸蛋氨酸含量不僅影響其在腸內的吸收和利用，而且關系反芻動物的生產性能，并能影響日糧中粗蛋白質的用量。大部分小腸蛋氨酸來自瘤胃微生物蛋白質，少量來自瘤胃非降解的飼料蛋白質和內源性蛋氨酸。通常情況下，微生物蛋白質的氨基酸比較平衡，而飼料蛋白質的氨基酸平衡較差，因此人們可以通過調節飼料過瘤胃蛋氨酸來增加小腸蛋氨酸的數量。影響小腸蛋氨酸含量的因素很多，包括飼料蛋氨酸進食量、飼料蛋氨酸在瘤胃中的降解率、蛋氨酸的保護程度、飼料蛋白質的分子結構及可溶性、蛋白質在瘤胃的停留時間、瘤胃ｐＨ值、飼料的加工與儲藏以及環境溫度等。
6 過瘤胃蛋氨酸的保護方法
蛋氨酸保護的目的，是降低蛋氨酸在瘤胃中的降解率，使其在真胃和十二指腸的酸性環境中，能夠穩定轉化為易被機體吸收的蛋氨酸形式。實際生產中防止蛋氨酸降解的方法主要有以下三種：1)包被蛋氨酸，如Ｎ-硬脂酰蛋氨酸；2)是通過形成酯包被羥基，如蛋氨酸甲基酯；3)生成蛋氨酸類似物，如蛋氨酸羥基類似物。制作蛋氨酸膠囊的材料主要有脂肪、纖維素及其衍生物。斯欽(1996)用動物油和氫化棕櫚油包被處理蛋氨酸的試驗證明，包被蛋氨酸在人工唾液和瘤胃內較穩定，而在人工真胃液和真胃液中易溶解和消化，其營養物質消化率、氮沉積率、真胃液蛋氨酸和總氨基酸水平明顯高于其他處理。
7 常用蛋氨酸消化率的測定方法
7.1 體內法
體內法是一種直接測定消化率的古典方法，是通過分析進入真胃或十二脂腸的營養成分與糞或回腸末端食糜中飼料未消化成分之差，來估算營養物質的表觀消化率，其真消化率是在此基礎上用內源成分損失校正而得。
7.2 小尼龍袋法
又叫運動尼龍袋法，這種方法是將一定量的飼料(瘤胃降解殘渣)封閉在一定大小的小尼龍袋內，按規定方法塞入真胃瘺管或十二指腸瘺管內，然后從糞中收集小尼龍袋，通過分析小尼龍袋內營養成分殘留量來計算消化率。該法具有良好的重復性和與體內法數據的強烈相關性。影響小尼龍袋法測定結果的因素包括飼料樣品量、尼龍袋表面積的大小、飼料在瘤胃內培養的時間、小尼龍袋的規格大小、網孔大小、尼龍袋內的飼料殘渣數據、小尼龍袋的塞入速度以及小尼龍袋的收集等。
7.3 酶解法
體內法和小尼龍袋法都必須借助于瘤胃、真胃、十二脂腸和回腸瘺管，致使這些方法的應用受到很大限制，于是一些研究者又在尋找一種能很好預測體內結果的體外消化率測定方法。胃蛋白酶和胰蛋白酶是測定反芻家畜蛋白質消化率常用的酶。王忠生(1994)的試驗結果表明：酶解法評定過瘤胃蛋白質(UDP)消化率的合適條件為胃蛋白酶50IU/0.5g，pH=1.4；0.05mol/LHCL-KCI緩沖液培養4ｈ+胰蛋白酶(或小腸液凍干粉(BIF)25IU)，pH=7的BIF緩沖液(Ca2+為680mg/kg)培養6h。單一胰蛋白酶法培養條件為胰蛋白酶37.5IU/0.5g，pH=7的BIF緩沖液，40℃培養24h較合適。
8 蛋氨酸在反芻動物營養中的應用
8.1 在奶牛中的應用
Nichols(1998)報道，奶牛飼喂添加保護蛋氨酸的日糧，可明顯提高奶牛產奶量和乳蛋白含量，而乳脂和乳糖含量不受影響。Rogers等(1989)證實，飼喂玉米蛋白粉+尿素日糧，添加保護蛋氨酸能夠提高產奶量和乳蛋白量。Carl等(1991)在玉米豆粕日糧和玉米蛋白粉日糧中分別添加等量的保護蛋氨酸時，泌乳早期、中期和全期的產奶量、標準乳量和奶蛋白產量均有所提高。
8.2 在肉牛中的應用
Berthaume等(2000)用硬脂酸包被的蛋氨酸對非泌乳荷斯坦牛做試驗，結果與對照組相比，十二指腸氨氮降低6%，微生物蛋白質流量增加38%，十二脂腸食糜中蛋氨酸增加50%。Canpbell(1997)用5頭閹牛確定含硫氨基酸的轉化效率，證實添加胱氨酸并不能節省蛋氨酸，但蛋氨酸能夠滿足肉牛胱氨酸的需要，表明蛋氨酸轉化為胱氨酸的過程是不可逆的。Abe(1999)等研究了添加過量DL-蛋氨酸對不同體重肉牛的毒性實驗，對于以玉米-豆粕為基礎日糧、體重62kg的犢牛，經食管溝投飼0.333g/kg體重DL-蛋氨酸，并沒有增加氮的沉積，可能是由于氨基酸不平衡的緣故。給體重103kg的閹牛投飼相同水平的DL-蛋氨酸，其日糧進食量和氮沉積均下降，體重減輕，血漿支鏈氨基酸和苯丙氨酸濃度下降，進一步表明過量蛋氨酸的毒性作用。
8.3 在羊中的應用
斯欽(1995)對綿羊補飼過瘤胃蛋氨酸的研究表明，綿羊日糧添加過瘤胃蛋氨酸能夠提高血漿游離蛋氨酸和胱氨酸的含量，增加綿羊的日增重、羊毛生長速度和經濟效益。Reis(1990)把DL-蛋氨酸灌注到綿羊真胃中，發現綿羊產毛量及生長速度大大提高，他同時證實真胃灌注5種(28g/d)或10種(45g/d)必需氨基酸(均含有3g蛋氨酸)對于維持日糧的綿羊可分別提高產毛量48%和86%。Deswysen(1991)發現，日糧添加蛋氨酸羥基類似物會減少羊的采食時間。Smith等(1984)證實給綿羊羔飼喂保護性蛋氨酸可顯著減少尿氮(0.69g/d)和顯著增加氮沉積(1.07g/d)。關于保護性蛋氨酸對反芻動物生產性能影響的報道很多，但結果不一。這可能是由于蛋氨酸不是唯一的第一限制性氨基酸或保護蛋氨酸在到達真胃前已經分解的緣故。
9 反芻動物蛋氨酸需要量的研究方法
9.1 根據真胃或小腸的氨基酸流量和組成分析蛋氨酸需要量
Goedeken(1990a、b)分別計算了給閹牛飼喂10種不同日糧時小腸的必需氨基酸流量和組成，這些日糧具有相同的基礎成分和不同的蛋白質補充料，均使動物實現了最大生產性能。Willkerson等(1993)根據這些小腸的必需氨基酸流量數據，分析各種必需氨基酸的變異系數，認為變異系數最小的蛋氨酸為第一限制性氨基酸，并估計其需要量為11.9g/d。
9.2 屠體分析法
Block等(1994)注意到營養價值高的蛋白質，在必需氨基酸組成上與采食該種蛋白質動物機體的必需氨基酸組成大體相似，于是提出了生長動物的必需氨基酸需要量，由體蛋白質必需氨基酸組成來確定的理論，但由于各組結器官必需氨基酸組成差異很大，需要用整個動物體的氨基酸組成模式進行預測。Ainslie等(1993)用空腹動物體得出了肉牛用于維持和增重的蛋氨酸凈需要量的組成模式。
9.3 真胃或十二指腸梯度灌注測定法
此法是應用最多的一種測定肉牛氨基酸需要量的方法，采用該方法需要給牛裝上真胃或十二指腸瘺管。常用的方法有基礎日糧+待測氨基酸法；半純合日糧+氨基酸混合物+待測氨基酸法；回撤法。Greenwood等(2000)對以谷殼為基礎日糧、體重200kg左右的荷斯坦肉牛用真胃灌注法測定表明，蛋氨酸是第一限制性氨基酸，其需要量為10g/d。
