关于色氨酸使用的探讨

李治学

见到很多朋友在板块中发言
表示自己的色氨酸已经满足
不需要加色氨酸了
这是为什么呢？

想必很多朋友都在按照经典的配方理念，依据标准的营养需求和饲料营养含量来线性规划求解吧？！

那么就是说，按照标准的饲料营养含量中trp的数据，计算满足基础营养需求
问题出现了
1  很多饲料数据中的色氨酸是否准确？稳定？
2  营养需求是基础的还是考虑到更高性能得？

回到营养需求，问题又来了？
1  满足的是总色氨酸还是可消化色氨酸？
2  色氨酸和赖氨酸的比值是多少？
3  色氨酸和大分子中性氨基酸（缬氨酸、精氨酸、亮氨酸和异亮氨酸）比例是多少？

回到使用目的，我想问色氨酸的营养功能你考虑了，非营养作用呢，他们可是同等重要的啊~

这些问题是很有益处的探讨
如果仅凭大家之前说的缘由
个人认为不足以否定色氨酸的重要价值！

李业明

色氨酸的问题已经开始成为众多营养专家关注的项目！
但是还缺少一系列的标准和需求量的探究工作，这个问题需要花费时间和金钱，
不知道应该是谁的工作！

胡文辉

所以，生产企业要投入一定的资源进行市场的引导~~~~比如这样的帖子就是一个小的引导，建议楼主把这个探讨持续并深入下去。

zsyong2009

色氨酸的作用好像已经很清楚了，在饲料配方中用理想蛋白模式，添加量是赖氨酸的35%左右

lightsnow

化学名：β-吲哚基丙氨酸
英文名：(S)-¬α-¬amino¬-1H-¬idnole¬-3¬-propanoic acid
分子式：C11H12CN2O2
分子量：204.23
2.背景介绍：
L-色氨酸是人体必需的八种氨基酸之一，广泛应用于医药、食品和饲料添加领域。 长期以来，它难以大规模生产， 价格昂贵。近年来，人们通过酶工程技术解决它的生产方法，正受到人们广泛的关注。
L-色氨酸是含有吲哚基的中性芳香族氨基酸，为白色或略带黄色叶片状结晶或粉末，水中溶解度1.l4g(25℃)，溶于稀酸或稀碱，在碱液中较稳定，强酸中分解。微溶于乙醇，不溶于氯仿、乙醚。它是人体和动物生命活动中必需的氨基酸之一，对人和动物的生长发育、新陈代谢起着重要的作用，被称为第二必需氨基酸。
在生物体内，L-色氨酸在体内能借助维生素B的作用生成神经荷尔蒙的前体5-羟基色胺，从而促进睡眠和精神安定，已被用作保健食品和安神药。从-色氨酸出发还可合成色素、生物碱、辅酶、植物激素等生理活性物质，可预防和治疗糙皮病，同时具有消除精神紧张、改善睡眠效果等功效。色氨酸代谢失凋会引起糖尿病和神经错乱，因此在医学上被用作氨基酸注射液和复合氨基酸制剂。另外，由于色氨酸是一些植物蛋白中比较缺乏的氨基酸，用它强化食品和做饲料添加剂对提高植物蛋白质的利用率具有重要的作用，它是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸。
3.色氨酸的用途；
色氨酸在食品、医药、饲料等方面有着极其重要的用途。作为医药及产品进口价格高达80万元/吨~90万元/吨，主要用于氨基酸输液的生产。然而过高的价格也严重影响了色氨酸在饲料添加剂行业的应用。日本、美国将其主要用于医药和饲料领域，若开发出价廉质优的L-色氨酸产品，将具有良好的市场前景作为食品添加剂L-色氨酸是人体必需的限制性氨基酸之一，在体内合成极微，需从外界摄取。在生物体内，从L-色氦酸出发可合成5-羟基色胺、吲哚乙酸、烟酸、色素、生物碱和辅酶等生物活性物质。现在国内外不少地区都把它作为食品添加剂，以强化机体对蛋白质的利用率，对于强化食品提高植物蛋白的利用率具有重要作用。另外，L-色氨酸还有防霉、消毒以及阻止氧化的作用，可以作为鱼类保鲜剂。
3.1医学应用；
L-色氨酸能透过血脑屏障，在体内羟化酶作用下转为5-羟色氨酸，再经脱羧酶转化为5-羟色胺（5-HT），其主要最终产物为5-羟吲哚乙酸（5-HI-AA）和犬尿酸，从尿液排泄。近年来发现，L-色氨酸不只是用于静脉营养输液，对于抑郁症、失眠症、高血压及止痛等亦有良效，在欧美一些国家已广泛应用于临床中。
3.1.1抗抑郁症；
一般认为，L-色氨酸的这种作用是通过5-HT实现的。有人发现严重抑郁症患者脑内5-HT功能不足，应用L-色氨酸后，脑内游离L-色氨酸浓度升高，脑内的5-HT含量也相应升高，病情得到明显缓解。英国已把L-色氨酸列为抗抑郁剂。
3.1.2对睡眠的影响；
L-色氨酸除具有抗抑郁作用外，还具有催眠作用。目前，常用的镇静催眠药有巴比妥类和安定类，前者毒副反应较大，后者易产生依赖性，出现戒断症状。而L-色氨酸是一种天然营养素，其安眠作用比上述化学药物更为理想。它能使睡眠潜伏期缩短，慢波睡眠延长，醒觉时间减少，增加总睡眠量，对难入睡、早醒、多梦等睡眠障碍都有效。L-色氨酸可用于合成5-羟基色胺，即脑白金。
3.1.3抗高血压作用；
L-色氨酸在心血管系统的功能主要表现在对血压的影响。在对大鼠等不同高血压动物模型研究的结果表明，L-色氨酸也具有抗高血压的活性。L-色氨酸的这种作用与其增加脑内5-HT的合成有关，而5-HT具有中枢性安定效应，可以起到缓解精神紧张、降低交感神经兴奋性的作用；可以消除高血压发生的心因性因素，起到降压的作用。L-色氨酸抗高血压的另一方面原因可能与L-色氨酸的代谢产物尼克酸的外周作用有关对机体镇痛功能的影响新近发现，脑内5-HT减少，痛觉敏感，补充5-HT不仅有抗痛作用，还能增强镇痛药如美沙酮、吗啡等的效力。通过试验证明，当人体补充L-色氨酸，使血中5-HT含量增高时，对神经痛、关节痛及肌肉痛等有明显的止痛作用。
3.2作为饲料添加剂；
L-色氨酸是继蛋氨酸和赖氨酸之后的第三大饲料添加氨基酸。从营养学角度看，L-色氨酸是很重要的一种必需的氨基酸，在普遍添加了蛋氨酸和赖氨酸的日粮中，L-色氨酸的添加更显重要。通过添加L-色氨酸，能够调节日粮中氨基酸的平衡，促进畜禽的生长。另外，L-色氨酸的代谢产物5-羟色氨酸在动物体内有抗高密度、断奶等应激作用，有促进γ-球蛋白的产生、增强畜体抗病力的作用。由于L-色氨酸生产成本在逐渐降低，在日本与欧美已开始应用于猪饲料中。日本L-色氨酸的年需要量已从不到10吨增长到30吨以上。饲用L-色氨酸的生产目前主要在日本。
4.色氨酸的市场分析；
L-色氨酸为继蛋氨酸、赖氨酸之后的第三饲用氨基酸，目前世界色氨酸年产量约1000多吨，作为饲料添加剂使用的色氨酸量有数百吨，国内主要是高价格限制了它的应用。世界上主要生产厂家是日本的昭和电工、协和发酵和三菱油化公司都用发酵法生产色氨酸等，德国的Degussa公司则兼有发酵法和合成法生产色氨酸。国内主要有上海、武汉、北京等地小规模少量生产。
4.1市场容量： 80,000 吨/年 (2004), 每年以10％速度增长

nzhqlucky

色氨酸营养研究进展
四川农业大学动物营养所  崔  芹
南京农业大学动物科学院  崔  山
1  色氨酸的代谢
   动物体色氨酸代谢地内的色氨酸有两个来源：一个是组织蛋白质分解的内源氨基酸，约占2／3；另外一个是从日粮中消化吸收的外源性氨基酸，约占1／3。色氨酸代谢途径也有两个：一个是合成组织蛋白质，另一个则是分解代谢。色氨酸的吸收半周期为 1．73 h，清除半周期为0．73～0．74h，其生物利用率为76 ％。
1．15-羟色胺  色氨酸经氧化脱核后可转变为5-羟色胺，主要存在于脑组织、胃肠壁中，血液中含量较少。5-羟色胺的生理作用是使微血管收缩和血压升高，亦有作为神经递质、中和肾上腺素和去甲肾上腺素等作用。当色氨酸代谢失调时，可引起神经系统的功能障碍。
    血清尿素氮水平是衡量猪、鸡色氨酸需要量的一个敏感指标。当日粮中色氨酸水平适宜时，血清尿素氮的水平最低。色氨酸通过血脑屏障不只与血液中的色氨酸的浓度有关，还与其他支链氨基酸和芳香族氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸等中性氨基酸）的量有关。这些氨基酸与色氨酸发生竞争性吸收，影响色氨酸进入脑中的量及其代谢产物5-羟色胺的量（Fernstrom，1985）。尽管色氨酸进入脑中的量及其代谢产物的量变化范围很大，但是对动物的行为影响很小，皮质醇的变化也不大（Meunier等，1991）。隔日限饲能引起肉用畜禽持续的血浆皮质酮的增长，增加日粮中的色氨酸可控制它的分泌模式。这可能是血清素激活系统和下丘脑一垂体一肾上腺的相互作用的结果（Mench，1991）。Herry等（1992）研究指出，色氨酸与LNAA（大分子中性氨基酸）的比值不平衡时，下丘脑中的5-羟色胶的总浓度降低，这在母鸡身上体现最为明显。但当色氨酸与LNAA的比值减小时，去势猪的生长性能最好。这可能与血清素激活作用有关（Heny等，1995）。Angel指出，5-羟色胺是促性腺激素释放和青春期开始的重要因子。色氨酸急性或严重缺乏，对转甲状腺素和白蛋白的水平无影响，但转铁蛋白水平稍微下降（Bleiberg等，1990）。补加色氨酸可使脑中色氨酸、5-羟色胺和5-羟基吲哚乙酸的浓度增加，后者对睡眠潜伏期有积极作用，从而影响神经行为（Sarwar等，2001）。色氨酸对肝核蛋白合成的促进作用是与L-色氨酸在体内分配后与特殊的核酸色氨酸受体的结合能力有关（Sidransky等，1996）。Cortamita等（1991）认为，日粮色氨酸缺乏降低了肌肉和肝蛋白的合成率，这与营养素吸收率下降而使饭后胰岛素的释放减少有关。在亚硝酸盐作用下，色氨酸的吲哚环或苯环中引入一个羟基会增加其诱变功能，诱发多种疾病。
1．2  烟酸色氨酸经氧化可转变为烟酸，它是合成 NAD和 NADP的前体，NAD和 NADP是不需氧的脱氢酶的辅酶，参与体内氧化还原反应。在人和动物体内，色氨酸可转化为烟酸，不同品种动物、不同生长阶段转化率有所不同。雏鸡转化率为45：1，种母鸡转化率为187：1；反刍动物可把50mg色氨酸转化成lmg烟酸。在种蛋内烟酸胺含量为 0．73mg／kg时，转化率可达18：1。在一定范围内，种蛋内较高的烟酸胺含量对色氨酸－烟酰胺转化有一定的诱导作用。日粮中烟酸水平会直接影响蛋中的烟酸量。当色氨酸向烟酸的转化量减少时，糖原的分解速度减慢，腺苷酸环化酶的活性受到抑制，但磷酸二酯酶的活性却提高了（Shibata，1995）。当饲喂色氨酸与烟酸缺乏的日粮时，动物生长会受到抑制，补加其中任何一种都会改善动物的生长状况并可使尼克酸的缺乏症状消失。
2  色氨酸与其他营养素代谢的关系
    色氨酸在代谢过程中与碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素和微量元素等各种营养素之间有十分密切的关系。

2．l  碳水化合物所有碳水化合物都能促进L-色氨酸从胃肠道进入门静脉。在体外试验中发现，淀粉和二糖能促进肠道L-色氨酸转运，但在单胃动物中却没有此作用（Kushak等，1984）。果糖的吸收情况与血液中色氨酸浓度的关系十分密切。在果糖吸收不良的患者中，血液中色氨酸浓度非常低。若肠道内果糖浓度较高，则会干扰L-色氨酸的代谢，同时会降低色氨酸在5-羟色胺生物合成时的可利用性（besochowki等，221）。
2．2  蛋白质及氨基酸色氨酸的多少直接影响蛋白质的合成率。当体内色氨酸浓度高时，合成蛋白质的速度加快，反之当色氨酸缺乏时，由于氨基酸不平衡会导致蛋白质合成速度下降。
    当日粮蛋白质浓度与色氨酸浓度不同时，动物采食量也不同，并且伴随着神经递质浓度的变化（Rosebrough等，1996）。日粮富含色氨酸时，血清色氨酸与LNAA比值升高，可提高应激敏感群体的抗应激能力（Markuas等，2000）。由含色氨酸的肽引起的脑部5一羟色胺浓度变化与单体色氨酸非常相似。给鼠饲喂不同含色氨酸的肽时，脑部5一羟色胶和5一羟基吲哚乙酸显著增加；当色氨酸与亮氨酸或它的肽一起口服时，脑部的5一羟色胺浓度下降（Yokogoshi等，1998）。Baker等（1996）研究发现，在赖氨酸充足但色氨酸缺乏的玉米-豆粕型日粮中，补充色氨酸时，体增重和饲料转化率随补充量的增加呈线性增长。但当色氨酸与赖氨酸都充足时，再补充赖氨酸或色氨酸，体增重与摄食量随二者添加量的增加而呈线性下降。李艳玲报道，苏氨酸与色氨酸之间存在交互作用，且对体增重和饲料转化率有显著影响。
2．3  脂肪日粮添加色氨酸，可降低肝腊总量（Roger等，1991；1992），但如果添加到含有黄曲霉毒素的饲料中时，色氨酸会和黄曲霉毒素联合在一起对机体造成更为严重的损害（RogCr等，1991）。色氨酸的添加会影响脂的代谢，同时影响血浆皮质醇浓度和肝微粒体中氧化酶体系的联合作用（Takahashi等，1991人当色氨酸添加量高于或低于营养需要时都会使肝重和肝内脂肪含量减少，并且L一色氨酸能够减轻产蛋鸡的脂肪肝和肝中微粒体的氧化酶的联合作用（Akiba等，1992）。随脂肪摄入量的增加，由色氨酸到尼克酷胺的转化率上升；若在脂肪摄入量增加的同时增加蛋白质的摄入量，则转化率会降低（Shibata等，1992）。
2．4  维生素  在烟酸缺乏的日粮中含有维生素B6时，色氨酸向烟酸的转化速度较快（Shibata等，1995）。在日粮添加尼克酰胺的同时补加色氨酸，则饲料的摄入量、生长和饲料转化率都显著提高。N-甲基尼克酸胺分泌随尼克酷胺的添加而增长（Markan等，1993）。感染了HW的人群血浆色氨酸浓度下降，以口服的方式服用尼克酰胺可使血浆色氨酸的浓度提高40 ％，改善由 HW引起的代谢异常（Murray等，2001）。
2．5  矿物质  NaCl和KCl可以促进鸡肠道内色氨酸的吸收，但不同的年龄与肠道不同的位点，吸收速度不同（Iji等，2001）。Basova等（1999）发现，Zn2+能够作用于游离的色氨酸和肽形式的载体，保护它们不被降解。但当Zn2+浓度过高时则会部分抑制小肠游离色氨酸的吸收。色氨酸作为吡啶羧酸的前体物促进动物对锌的吸收。铁缺乏会降低色氨酸的利用率，而对烟酸无影响。
3  饲料中色氨酸的供给
3．l  天然来源色氨酸通常是谷物类饲料的第二或第三限制性氨基酸，尤其在以高粱和玉米为基础的饲料中显得更为明显。Batterhan等（1997）测定了生长猪常用的饲料中色氨酸含量：相对饲料中蛋白质含量，色氨酸在各种饲料的含量（g/16gN)以玉米较低为 0．43，其他谷物饲料中等为0．71～0．98，高粱粗蛋白质水平较低，色氨酸处于临界缺乏状态。在蛋白质原料中，肉骨粉的色氨酸含量较低，为0．29～0．47；血粉最高，为1．39，但利用率低。其他动、植物性蛋白质饲料中色氨酸含量较高。
3．2  合成色氨酸  作为饲料添加剂的色氨酸有DL-色氨酸（主要是以β-氯己基己内酷脉和苯姘为原料的化学合成法）和L-色氨酸（用氨茵酸的间接发酵法和用哨探和丙酮酸为原料的酶法）。目前正在研究的是用糖蜜作原料的直接发酵法。色氨酸的分解温度与溶解度因结构的不同而存在一定差异。分解温度：L-色氨酸为290～292℃，DL一色氨酸为285～290℃；溶解度：L一色氨酸为l.1g／100mL水（25℃），DL一色氨酸为0．25 g／100mL水（30℃）。L一色氨酸的利用率为 100％，DL一色氨酸的生物学有效性对猪相当于L一色氨酸的 80％～85 ％，对鸡相当于 L一色氨酸的 55％～56％（张艳云等，1996）。 Saxnarasinghe等（1990）却指出，在鸡生长率、饲料摄入量和氮保留量方面，L一色氨酸与DL一色氨酸无区别。
3．3  D一色氨酸有些饲料在加工过程中，少部分L一色氨酸经消旋作用以后变成D一色氨酸。动物利用D一色氨酸的能力存在较大的种间差异。对生长猪，D一色氨酸的生物学活性是L一色氨酸的60％－70％；雏鸡D一色氨酸生物学活性为L一色氨酸的匕％左右；大鼠D一色氨酸作为烟酸前体物的利用率与L一色氨酸的利用率几乎相同卫D一色氨酸对L一色氨酸的利用无影响（Shibata等，2000）。Samarasinghe等（1990）指出，当日粮中有足够的色氨酸时，烟酸需要量可通过L一色氨酸得到满足，L一色氨酸比D一色氨酸转化成烟酸的效率高得多。
4  色氨酸的作用
4．l  抗应激  研究发现，注射色氨酸可减少白鼠断食期间相互攻击俄杀，减少的程度与色氨酸注射量呈正比。这可能是由于血液和脑中色氨酸通过其代谢产物5一羟色氨酸起到了这种生理作用。同样，猪因断奶、密饲而产生的咬尾现象也可通过补充色氨酸得到解决。添加色氨酸可降低鸡的攻击性，减少啄羽、啄肛现象（Savory等，1999 ；Shea等，1990）。
4．2  提高抗病力  色氨酸可使动物γ一球蛋白含量增加，从而增强抗病力。
5色氨酸的需要量
   色氨酸同赖氨酸和蛋氨酸一样也是日粮中容易缺乏的氨基酸。在低蛋白水平的玉米-豆粕型日粮中，赖氨酸为第一限制性氨基酸，其次为色氨酸，再次为苏氨酸（满足生长需要）。色氨酸在体组织内可转化为烟酸，因此决定色氨酸需要时应考虑烟酸的需要。动物对色氨酸的需要量不但受品种类型、性别、生长阶段、饲养密度、环境温度。光照及饲料氨基酸平衡情况的影响，同时与日粮烟酸水平显著相关。1998年NRC推荐，生长肥育猪日粮中应含色氨酸0．11％～0．17％；1981年ARC推荐为0．12 ％～0．16％。张克某等报道，25～35 kg生长猪达到最大生产性能的D-氨酸需要量为0．17％，粗蛋白质水平为17.92％。Burgopn等（1992）报道，猪在开食期（6～16 kg）、生长期（22～50 kg）和育成期（55～97 kg）3个阶段色氨酸需要量分别为0．15％、0．10％和0．06％，其平均消化率为97％。 Mohn等（1994）报道，日粮色氨酸与赖氨酸的比值小于0．16时，会对鸡的采食量和骨骼发育造成不良影响，当色氨酸的供给量为0．20％时，可达到最大增重和饲料利用率。饲喂玉米-豆粕型口粮的肉仔鸡，总的色氨酸需要量为0．22％。 Schutte等（1999）指出，以可消化氨基酸为基础，其理想氨基酸相对于赖氨酸（100％），蛋鸡：蛋氨酸+半眈氨酸84 ％，苏氨酸18%，色氨酸18％，领氨酸sl％，亮氨酸74％；肉鸡：蛋氨酸+半胱氨酸75％，苏氨酸65％，色氨酸18％，精氨酸110 ％，缬氨酸80％，异亮氨酸70％。
    （参考文献略）
    「通讯地址：四川省雅安市，邮编： 625014」

龙际飞

楼主，请问你认为比较合适的总色氨酸和赖氨酸的比值是多少？可消化的色氨酸和赖氨酸比值多少比较合适？/ 色氨酸和赖氨酸

李治学

龙兄，国文已经把你需要的样品发出去了。
感谢你的支持！
有机会当面聊！

按照原始的蛋白质模型，一般认为是18%比较好
但是，现在经过我们的研究发现，色氨酸的非营养作用更强大些
所以22%比较合适
这也与之前的一些报道吻合
继续加到30%也可以的
不过按照目前的价格，性价比不很高！

山中的漫游者

好像色氨酸的吸收的体内转运很独特，不是100%的效率，因此需要在设计饲料的时候多用一些，我赞同8楼的22%与赖氨酸比例的观点

nzhqlucky

22%
TRY/LYS
比较合适