低蛋白日粮中合成氨基酸的添加
陈明 中国农业科学院
低蛋白日粮的基础是理想氨基酸模式，因此配制低蛋白日粮时必须保持赖氨酸的含量与高蛋白日粮一致。因为赖氨酸是传统的以谷物为基础的猪日粮第一限制性氨基酸：而且动物机体既不能合成赖氨酸也不能通过其他的氨基酸转化生成赖氨酸，同时测定不同生长阶段赖氨酸需要量较为容易，所以其他各种必需氨基酸需要量都是根据相对于赖氨酸的比例确定。
日粮配制时首先考虑赖氨酸的需要量，以此为基础平衡其他氨基酸的需要。赖氨酸不会产生具有生物学意义的次级代谢产物，畜牧日粮中的赖氨酸进入机体后几乎全部用于代谢合成机体蛋白质：赖氨酸的缺乏会限制蛋白质的合成，能量不能用于蛋白质的合成，多余的能量将会用于脂肪沉积，所以添加赖氨酸可以提高饲料中粗蛋白的利用率，改善猪的生长性能、提高胴体瘦肉率。Witte等研究表明日粮中赖氨酸缺乏容易导致猪生产性能的下降，在低蛋白日粮中添加适量的赖氨酸可以提高猪的生长性能降低生产成本。
Cheng等发现粗蛋白水平分别为13%和15%的玉米-豆粕型基础日粮添加相同的赖氨酸饲喂时仔猪的生长性能和断奶仔猪存活率无明显区别。Baker指出影响猪的赖氨酸需要量的因素主要有基因型（瘦肉与脂肪的比率，瘦肉型猪需要的赖氨酸较多）、环境条件（如饲养密度、温度）、性别（青年母猪、阉公猪）、日增重、增重饲料比、日粮的能量和蛋白含量、赖氨酸的生物利用率等。随着体重增加，动物的维持需要量以及蛋白质沉积速度增加，这样机体对赖氨酸的需要量也会增加，但是由于采食量的提高比例往往高于蛋白质的沉积速度，所以日粮中赖氨酸的浓度反而会降低。环境温度过高或者过低时猪对赖氨酸的需要量都会下降，日粮能量水平较高时需要的赖氨酸水平也较高，不利的环境条件和应激反应会降低机体对赖氨酸的需。
Cromwell 等认为当日粮中粗蛋白及赖氨酸水平分别为13%和0.60%时阉公猪生产性能达到最佳，当日粮粗蛋白和赖氨酸含量分别为17.2%和0.90%时青年母猪的生产性能达到最佳。Hahn等通过生长猪和育肥猪日粮中可消化赖氨酸对猪生长性能的影响的实验结果表明，育肥前期母猪达到最佳生长性能所需的可消化赖氨酸的比例为0.64%，育肥前期阉公猪达到最佳生长性能所需的可消化赖氨酸比例为0.56%-0.57%，在育肥后期母猪达到最佳生长性能所需的可消化赖氨酸的比例为0.52%-0.53%，育肥后期阉公猪达到最佳生长性能所需的可消化赖氨酸比例为0.50%。
从实验结果可以看出不管是育肥前期期还是育肥后期，母猪达到最佳生长性能和瘦肉率所需要的可消化赖氨酸都高于阉公猪，这与Christian等和Henry等的实验结果类似。Tullis等报道指出50-90kg母猪的瘦肉沉积能力强于公猪，而且母猪对日粮的氮利用率也高于公猪。Fumya等等研究表明20-30kg和45-60kg的生长猪日粮中可消化赖氨酸水平分别为0.72%和0.63%时生长性能达到最佳。Peters研究结果表明生长猪(20～35kg)日粮中赖氨酸水平为0.6％时饲喂效果最佳。林映才等用回肠吻合术测得生长猪(30～60kg) 达到最佳生产性时日粮可消化赖氨酸含量为0.656％。NRC给出的20-50kg。50-80kg、80-120kg猪日粮可消化赖氨酸的推荐量分别为0.83%、0.66%、0.53%。燕富永对生长育肥猪的实验表明饲料中可消化赖氨酸水平为0.59%时猪的生长性能以及胴体品质达到最佳。罗献梅研究结果表明，生长猪的平均日增重(ADG)和饲料转化率(F／G)均随日粮中赖氨酸水平(x)的增加呈显著的二次曲线变化，平均日增重和赖氨酸关系已经饲料转化率和赖氨酸的关系可以 分 别 表 示 为 ADG(g)=-490.427+2691.031X － 1501.84lX2（ R2=0 ． 9962 ） ， F/G=9.891 －16.784X+9.365X2（R2=0 ．990）。
赖氨酸还能够改善哺乳母猪的生长性能和繁殖性能，增加乳腺细胞的数量，有利于提高仔猪的增重速度。King等发现当蛋白质或氨基酸的供应量不足时会影响哺乳母猪产奶量和繁殖性能。哺乳母猪的粗蛋白和赖氨酸需要量可以通过仔猪日增重来计算。英国ARC和法国INRA赖氨酸的推荐量是基于仔猪日增重为1500g/d的基础上，这样奶中的氮含量大约为40-45g/d，哺乳母猪日粮所需要提供的赖氨酸含量接近30g/d。
但是Jones等和Coma等研究表明由于目前仔猪日增重的提高（2000-2750g/d），奶中的氮含量需增加到60-75g/d，所以哺乳母猪日粮中所需要提供的赖氨酸也需要相应的增加到45-55g/d。蛋氨酸是猪日粮限制性氨基酸之一，蛋氨酸主要用于合成体蛋白、为磷酸肌酸，胆碱等甲基化合物的合成提供甲基。甲基能够直接参与氨基酸转移和再生、脂肪代谢以及嘧啶、嘌呤、肉碱、去甲肾上腺素等活性物质的合成，但是甲基不能由动物机体合成，必须由饲料供给。由于动物机体不能直接合成蛋氨酸，动物对蛋氨酸的需求只能由日粮满足。蛋氢酸还可以在体内转化成胱氨酸，蛋氨酸和胱氨酸的需求量与生长阶段之间的关系不大，约是总赖氨酸需求量的60％。
林映才等研究表明3.6kg - 9kg 超早期断奶仔猪的蛋氨酸量为0.44%，高于NRC 0.32%的推荐量。人工合成蛋氨酸毒性较强，因此当日粮中蛋氨酸含量过高时，反而会抑制动物生长。
动物机体也不能合成苏氨酸，因此苏氨酸必须通过日粮供给，当日粮中苏氨酸缺乏时，增加赖氨酸和蛋氨酸也很难使生长性能得到进一步的提高。对大多数植物性蛋白质饲料而言，苏氨酸通常是第二限制性或第三限制性氨基酸。苏氨酸缺乏时表现为机体生长受阻、采食量下降、产生脂肪肝，同时还会引发机体生化指标产生一系列变化，如肝糖元浓度增加、血浆游离限制性氨基酸浓度降低、尿中尿素排出增加、尿囊素排出量降低、血浆糖皮质激素、甘油三酯和低密度脂蛋白浓度上升等等。
苏氨酸能提高动物日增重和饲料转化率、改善猪胴体品质以及增强机体免疫力。机体免疫球蛋白富含苏氨酸，苏氯酸可以通过影响免疫球蛋白的合成来调节机体免疫反应，它主要影响机体的体液免疫功能。Cuaron等研究表明分别饲喂玉米-豆粕日粮和含氮量相当的高粱强化日粮时，饲喂强化日粮的妊娠母猪血浆中血清球蛋白（lgG）浓度要高25％。Hsu等研究结果表明，低蛋白日粮中添加苏氨酸能显著提高母猪乳液中lgG含量。郑春田等研究指出提高日粮中苏氨酸添加量能够提高生长猪lgG的含量。Wang等报道指出断奶仔猪日粮中添加苏氨酸可以增加血清lgG浓度，而断奶仔猪日粮中缺乏苏氨酸时易发生腹泻。
Rossrll等对仔猪的实验结果也表明当苏氨酸超过最佳需要量时，采食量和日增重反而会下降，因此苏氨酸过多或者过少都降低采食量和日增重。伍喜林等研究表明当日粮中苏氨酸水平分别为0.544％、0.612％、0.680％，0.748％时，仔猪采食量和日增重逐渐增加，日粮中苏氨酸水平为0.748％时达到最佳生长性能，但苏氨酸水平超过0.748％后采食量和日增重会逐渐降低。高振川等研究结发现日粮中苏氨酸在0.54％-0.82％范围内递增时，仔猪的采食量逐渐增加。
NRC对5-10kg、10-20kg、20-50kg、50-80kg不同体重阶段猪日粮苏氨酸的推荐量分别为0.86%、0.74%、0.61%、0.51%，ARC对20-50kg、50-80kg猪日粮苏氨酸的推荐量分别为0.82%、0.63%。李德发等研究结果表明17.5kg的生长猪日粮苏氨酸为0.54％时日增重最高，苏氨酸水平为0.74％时饲料转化率最高。Wang等研究表明对10-25kg猪日粮中赖氨酸水平为0.80%时生长猪达到最佳生产性能。
色氨酸往往是玉米-豆粕型日粮或低蛋白日粮中第二或第三限制性氨基酸。动物机体不能合成色氨酸，而植物性饲料通常不能满足生长猪对色氨酸的需要。随着日粮配制中赖氨酸和蛋氨酸的大量使用，色氨酸也成为日粮主要限制性氨基酸之一。
色氨酸除了和蛋白质沉积有关，还和动物机体各种代谢途径有关。色氨酸是合成神经递质脑血清素(又名5-羟色胺，5-HT)的前体，脑血清素作用于下丘脑的采食中枢，参与动物采食量的调节。Burgoon实验表明6-16kg仔猪日粮中色氨酸水平由0.205%降低到0.13%时，仔猪的采食量下降了60%。
Schutle实验表明色氨酸缺乏时仔猪的采食量下降了55%-62％。林映才等通过对8-20kg仔猪实验表明，当日粮中色氨酸水平为0.13%时仔猪采食量比色氨酸水平为0.205%时采食量下降了55%，由此而导致日增重下降了83.5%，实验通过回归分析得出仔猪的采食量和日增重与色氨酸水平呈极强正相关(相关系数为0.96-0.98，P<0.001)。色氨酸还可以生成一种松果体激素褪黑素，L-色氨酸可以促进骨髓T淋巴细胞前体的分化，因此色氨酸缺乏会导致体液免疫功能降低。
Sidransky等从细胞水平上证实L-色氨酸能够稳定多糖体，解释了L一色氨酸对体液免疫功能的作用机制。色氨酸可以增加动物机体免疫蛋白含量，从而增强动物免疫力。NRC将10-20kg仔猪日粮色氨酸水平提高到0．21％（相对于1988年版的0.14%色氨酸推荐量而言），色氨酸比赖氨酸的比例提高到18％，这与ARC对20-50kg猪色氨酸与赖氨酸比例为18％(以赖氨酸为100)的推荐量相同。NRC对20-50kg、50-80kg、80-120kg猪日粮色氨酸的推荐量分别是0.15%、0.12%、0.10%，猪对色氨酸的需要主要受性别、日粮蛋白质水平、基因型和不同饲料色氨酸的消化率差异等的影响，当日粮中赖氨酸缺乏时色氨酸的需要量也会被低估。
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