1理想蛋白質(zhì)

     “理想蛋白質(zhì)”是指含有最佳氨基酸組合和利用率的飼料蛋白質(zhì)，同時(shí)為動(dòng)物合成蛋白質(zhì)提供最佳比例的必需氨基酸（EAA）。在理想蛋白質(zhì)條件下動(dòng)物可以實(shí)現(xiàn)最高飼糧蛋白質(zhì)利用率，同時(shí)飼糧中的EAA具有同等限制性。重要的“理想蛋白質(zhì)”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(xué)Chung和Baker（1992）的模式。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(chǔ)，F(xiàn)uller等以豬最大氮沉積為基礎(chǔ)，Baker等飼喂補(bǔ)充晶體氨基酸的純合飼糧所得到的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，而NRC則以文獻(xiàn)調(diào)研的數(shù)據(jù)推導(dǎo)為基礎(chǔ)。 在各種“理想蛋白質(zhì)”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(zhì)含量降低2~4個(gè)百分點(diǎn)時(shí)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(yǎng)學(xué)家對豬的賴氨酸需要量研究最多，而且結(jié)果較準(zhǔn)確。現(xiàn)在在豬的日糧中補(bǔ)充賴氨酸變得越來越普遍，在進(jìn)行日糧配方時(shí)首先會(huì)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(nèi)蛋白質(zhì)，不會(huì)產(chǎn)生具有生物學(xué)意義的次級代謝物。賴氨酸的缺乏將限制蛋白質(zhì)合成，因此限制增重。結(jié)果，未用于合成蛋白質(zhì)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(shí)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(zhì)之間的比值，實(shí)際飼糧中應(yīng)達(dá)到4.5%~5.0%，“理想蛋白質(zhì)”的目標(biāo)值是6.5%~6.8%，Wang和Fuller（1980）報(bào)道，“理想蛋白質(zhì)”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(fā)現(xiàn)的必需氨基酸。在大多數(shù)植物性蛋白質(zhì)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(yīng)用使蘇氨酸逐漸成為影響動(dòng)物生產(chǎn)性能的限制性因素。“理想蛋白質(zhì)”概含的流行使蘇氨酸的添加顯得越發(fā)重要。 動(dòng)物體內(nèi)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(zhì)水平是目前研究的熱點(diǎn)。在高蛋白日糧中添加蘇氨酸，對動(dòng)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(dòng)物的生長率和飼料利用率。日糧中賴氨酸或蛋氨酸過量時(shí)，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(xué)者（Chung和Baker，1992；Henry,1992；Baker，2000）的研究表明，當(dāng)可消化蘇氨酸/賴氨酸比值達(dá)到65%時(shí)，豬的生長達(dá)到最佳。

     1.3蛋氨酸和胱氨酸

     動(dòng)物對蛋氨酸需要量的研究國內(nèi)外已有了較多報(bào)道，蛋氨酸具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和重要的生理功能。蛋氨酸在動(dòng)物體內(nèi)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(dòng)物體內(nèi)不能直接合成，動(dòng)物對蛋氨酸的需要只能由由蛋氨酸滿足，對胱氨酸的需要?jiǎng)t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(zhì)飼料，容易發(fā)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(yīng)當(dāng)引起注意的是：蛋氨酸是合成蛋白質(zhì)所需的２０種氨基酸中毒性最強(qiáng)的一種，當(dāng)日糧中蛋氨酸含量過高時(shí)，會(huì)明顯抑制動(dòng)物生長。

     1.4色氨酸

     色氨酸是動(dòng)物維持和生長的必需氨基酸，具有多樣生理功能，在動(dòng)物體內(nèi)不能合成。在常規(guī)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(chǎn)生很明顯的效果。 色氨酸除了和蛋白質(zhì)沉積有關(guān)，還和各類代謝途徑有關(guān)。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(diào)節(jié)采食量有關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)（Henry等，1992）。作為參與攝食量調(diào)節(jié)的化合物，色氨酸對豬的營養(yǎng)起著關(guān)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(jìn)而導(dǎo)致豬的生長速度減慢、飼料轉(zhuǎn)化率低下（伍喜林，1993；林映才，1999）。 許多學(xué)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(yàn)表明，把這個(gè)比例從18%增加到22%后，仔豬的增重會(huì)更快。

     1.5纈氨酸、異亮氨酸

     目前市售的飼料級氨基酸產(chǎn)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(yè)生產(chǎn)的飼料級纈氨酸和異亮氨酸，在實(shí)際生產(chǎn)中，纈氨酸和異亮氨酸不能通過添加飼料級的產(chǎn)品來改變。關(guān)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(dòng)物的健康

     對于小豬而言，斷奶期腹瀉的發(fā)生率和嚴(yán)重程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過后期。主要原因是斷奶時(shí)小豬的食物從液體的母乳變成固體的飼料，尚未完全發(fā)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(dǎo)致蛋白質(zhì)消化的下降和病原微生物的增生。 限制日糧蛋白質(zhì)水平有助于減少到達(dá)后消化道的未消化蛋白質(zhì)，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(fā)生（表3）。 從以上幾位研究者的試驗(yàn)中可以看出：蛋白質(zhì)的水平越低，腹瀉的發(fā)生率也越低。

     2.2有利于環(huán)境保護(hù)

     降低日糧的蛋白質(zhì)使氮的排出減少，同時(shí)使能量損失亦減少，過量的蛋白質(zhì)每超過1%將使能量的可利用率降低約1%，這是因?yàn)榈阅蛩匦问脚懦觯蛩睾心芰浚瑫r(shí)，未被消化的蛋白質(zhì)排出體外時(shí)，使飲水量增加，并產(chǎn)生過量的熱量，造成能量損失。 在所有的試驗(yàn)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(zhì)，就可以使氮排出降低10%。如果分階段飼養(yǎng)，氮排放能夠減少50%。另有文獻(xiàn)顯示，當(dāng)豬的攝入的蛋白質(zhì)減少。總之，使用低蛋白日糧可以減少環(huán)境污染。

     2.3更好的經(jīng)濟(jì)效益

     在進(jìn)行日糧配制時(shí)，大量使用動(dòng)物性飼料如乳清粉、奶粉、魚粉等則必將大幅度地提高飼養(yǎng)成本；而若大量使用植物性飼料，尤其是植物性蛋白質(zhì)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(chǎn)場帶來相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失。為防止用大量植物性蛋白質(zhì)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(chǎn)品配制低蛋白日糧時(shí)，不管谷物的價(jià)格走向如何，能將豆粕價(jià)格波動(dòng)對飼料成本的影響限制在最小范圍內(nèi)，從而優(yōu)化飼料成本。

     3低蛋白日糧的技術(shù)可行性

     3.1低蛋白日糧的生產(chǎn)性能和高蛋白日糧一樣

     動(dòng)物對蛋白質(zhì)的需要，實(shí)質(zhì)上是對氨基酸的需要，故通過降低日糧中的蛋白質(zhì)含量，補(bǔ)充一些人工合成的必需氨基酸，應(yīng)該是可行的。 一般認(rèn)為在補(bǔ)充賴氨酸的條件下，日糧蛋白水平比NRC（1998）推薦水平低2個(gè)百分點(diǎn)時(shí)，對生長性能不會(huì)產(chǎn)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(gè)百分點(diǎn)時(shí)，則必須同時(shí)滿足賴氨酸、色氨酸和蘇氨酸的需要，才能保證豬的生產(chǎn)性能不受影響（Russell等，1983）。試驗(yàn)表明將生長豬日糧的粗蛋白質(zhì)含量從16%降至14%，同時(shí)向低蛋白含量的日糧補(bǔ)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(chǎn)性能。在8~50kg和50~90kg階段分別采用低于NRC（1998）蛋白標(biāo)準(zhǔn)3個(gè)和2個(gè)百分點(diǎn)水平的日糧，可導(dǎo)致生長速度和胴體瘦肉率下降，但可通過強(qiáng)加適量氨基酸來彌補(bǔ)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(shí)補(bǔ)充必需氨基酸，對于豬的生產(chǎn)性能沒有產(chǎn)生不利的影響。張常明等（1999）報(bào)道在日糧的蛋白水平降低2個(gè)百分點(diǎn)時(shí)，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(bào)酬和減少腹瀉頻率。 當(dāng)然在日糧中添加合成氨基酸，并不能無限地降低蛋白質(zhì)水平，只有在蛋白質(zhì)水平降低幅度不超過標(biāo)準(zhǔn)4個(gè)百分點(diǎn)時(shí)，才能獲得與對照組相似的生產(chǎn)性能。在一定范圍內(nèi)，豬低蛋白質(zhì)氨基酸平衡日糧可獲得較滿意的生產(chǎn)性能，但當(dāng)日糧蛋白質(zhì)水平低于11%時(shí)，同樣不可避免豬生產(chǎn)性能的顯著下降。

     3.2動(dòng)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(zhì)在動(dòng)物體內(nèi)必須首先被分解為氨基酸之后才能夠被吸收利用。對動(dòng)物而言，游離氨基酸的效率與吸收的蛋白中的氨基酸對動(dòng)物的作用是相同的。添加游離氨基酸沒有生物學(xué)上的限制，關(guān)鍵是要保持氨基酸之間的平衡。

     3.3低蛋白日糧不導(dǎo)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(zhì)，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(yàn)數(shù)據(jù)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(yīng)在青年母豬更明顯，呈線性反應(yīng)。Baker（2000）在其早期進(jìn)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(zhì)量差，但添加賴氨酸以后，可以恢復(fù)正常。 4結(jié)語 人們對氨基酸的營養(yǎng)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(zhuǎn)變，從而創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益。