第4节 理想蛋白质

蓝馨

第4节理想蛋白质

　　理想蛋白质氨基酸模式是指饲粮中多种氨基酸的最佳平衡，这种平衡不能通过增减或替换任何氨基酸而得到改善，其中的氨基酸准确地处在动物所需的比例，具有这种氨基酸模式的日粮给出最高的利用率。
1、蛋白质营养原理

　　动物对饲料蛋白质的利用，是将蛋白质消化降解为氨基酸，然后以氨基酸（少部分以短肽）的形式吸收、参与机体代谢，合成各种动物组织蛋白，生产产品。各种蛋白质不仅消化率不同，所含氨基酸组成比例也不同。当动物合成某一组织蛋白（或生产某一特定产品，如鸡蛋）时，动物只是按所要合成蛋白质中氨基酸组成比例利用饲料蛋白质中的氨基酸。如果其中一种或几种必需氨基酸比例低于所要合成蛋白质中相应氨基酸的比例，则会限制其他氨基酸的利用，降低饲料蛋白质的生物学价值。只有供给的蛋白质中所含氨基酸比例与要合成蛋白质一致时，蛋白质才能最有效地被利用，各种氨基酸的效价也最高。可见，饲料蛋白质的质量不仅取决于所含氨基酸的总量和消化率，而且还取决于氨基酸组成的比例。一般说来，动物性蛋白质所含必需氨基酸量和比例都与动物需要量接近，因而生物学效价高，品质好。多数谷物及其他植物性蛋白质含必需氨基酸总量少，比例不符合动物需要，生物学价值低，品质差。
2、理想蛋白质的概念

　　动物蛋白质营养的理论和实践，经历了粗蛋白质（CP）-可消化粗蛋白质（DCP）-可利用粗蛋白质（UCP）-蛋白质生物学价值（BV）-氨基酸（AA）-化学比分（CS）-必需氨基酸指数（EAAI）-理想蛋白质（ID）-理想蛋白质可消化氨基酸模式（ID-DDAP）一个逐渐发展的过程，理想蛋白质是由Howard(1958)提出的“完全蛋白质”（Complete Protein）引伸发展而来。80年代后，经ARC、AEC、NRC以及其他学者的工作，更名为“理想蛋白质”（Ideal Protein），得到业界承认和应用。

　　理想蛋白质是指各种必需氨基酸以及供给合成非必需氨基酸的氮源之间有最佳平衡比例的日粮蛋白质。这种日粮蛋白质的各种氨基酸消化、代谢、利用，最终与动物的总体氨基酸需要恰相吻合，此时，动物对日粮蛋白质的利用最佳，无效消耗最低，这种日粮蛋白质就叫做理想蛋白质。

　　最初，出于简单的想法，日粮蛋白质的氨基酸组成与单位体蛋白质相同，就应当是全价的，模拟试验效果良好。这样就不再用全卵蛋白质作为全价标准来评价日粮蛋白质的CS和EAAI了。实践中，理想蛋白质很难把20余种氨基酸都考虑周全，一般只考虑10种必需氨基酸的组成比例，这也就是所说的理想蛋白质的氨基酸成分模式。

　　人们进一步了解到十种必需氨基酸的消化利用并非等效的，日粮蛋白质经动物消化吸收后，原来的氨基酸模式就发生了改变。同时，结合动物的氨基酸营养需要的深入研究，动物体蛋白的氨基酸模式，对各种动物，尤其是非生长-肥育动物（乳畜、蛋禽），并不是恰好。除各种氨基酸消化利用上的差异外，还有动物产品生产所需氨基酸组成比例的不同。于是，从动物的营养需要角度构建了理想蛋白质的氨基酸（成分或可消化成分）模式。

　　一般地说，必需氨基酸总量与非必需氨基酸总量之间的比例为1:1～45：55。通常以日粮赖氨酸为基准，以赖氨酸的量为100%，以其它氨基酸占赖氨酸的百分比表示理想蛋白质的氨基酸模式。
3、蛋鸡的理想蛋白质模式

　　家禽的氨基酸需要量受能量、粗蛋白水平、遗传、性别和环境等诸多因素的影响。因此，在上述诸多因素的综合作用下，实际很难用剂量反应法来逐个确定每种必需氨基酸的需要量。但是对一定条件下的畜禽来说，它们对不同氨基酸需要量之间的比例关系基本无影响或影响不大，因此，通过确定必需氨基酸相对赖氨酸的理想比率来计算氨基酸的需要量更容易适应多样性的环境条件。

　　理想氨基酸模式的研究已进行了十几年，但许多影响因素和遗传类型(品种)、环境和其它营养成分都还没有考虑进去，理想氨基酸模式很可能随动物基因型、性别、体重、日粮及环境等因素的不同而异。现今的理想氨基酸模式都还比较粗糙，今后还有相当的改进余地，理想蛋白的实际应用还需一定的成熟条件。

国内外有不少关于家禽的氨基酸模式，差异很大。理想蛋白质氨基酸模式是以日粮赖氨酸为基准的。产蛋鸡对特定数量单体氨基酸的生理需要主要是用于生产鸡蛋蛋白和体组织蛋白。尹清强等（1995）推荐罗曼蛋鸡产蛋前期氨基酸模式见表1。
表1.罗曼蛋鸡产蛋前期的各种氨基酸模式
氨基酸        A*        B*        C*        
氨基酸        A*        B*        C*
赖氨酸        100      100       100   

缬氨酸        106       98        97
苏氨酸        78        72        72        异亮氨酸       76        69        73
蛋氨酸        43        42        44        亮氨酸        
205      189       196
胱氨酸        27        25        24        酪氨酸        
69        63        64
色氨酸        16        15        15        苯丙氨酸       110       101       101
组氨酸        57        53        53        精氨酸        
124       119       119
注：引自中国兽医学报，1995，15(4)。Ａ*为饲养试验的最佳氨基酸模式；Ｂ*为回归分析优选氨基酸模式；Ｃ*回归分析优选可消化氨基酸模式。
　　氨基酸需要量的最好表达方式是以每天氨基酸的摄入量(一般为mg/d)直接表示而不是占饲粮的百分比。NRC(1994)根据体重及日采食量对产蛋鸡每日氨基酸需要量进行了计算。见附录。
4肉仔鸡的理想氨基酸模式
肉仔鸡的氨基酸需要量受日龄、性别、温度、品种和氨基酸平衡的影响。
表2不同研究机构和人员推荐的肉鸡育雏阶段的理想蛋白模式

来源	NRC(1994)	GfE(1999)	Baker(1994)	Baker等(2002)	Gruber(1999)
方法	文献综述法	析因法	析因法	剂量效应实验法	耗竭法
氨基酸基础	总氨基酸	总氨基酸	真可消化氨基酸	真可消化氨基酸	真可消化氨基酸
肉鸡性别	混养	混养	雄性	雄性	混养
日粮赖氨酸含量, %	1.1	1.09	1.12	1.03	未描述
与赖氨酸的比例 （赖氨酸设为100）
蛋氨酸	46	36	36	-	37
蛋＋胱氨酸	82	71	72	-	70
苏氨酸	73	67	67	56	66
色氨酸	18	16	16	17	14
精氨酸	114	108	105	-	108
异亮氨酸	73	69	67	61	63
亮氨酸	109	112	109		108
缬氨酸	82	96	77	78	81
苯丙+酪氨酸	122	118	105		121
组氨酸	32	32	35		38

表3 不同研究机构和人员推荐的肉鸡育成阶段的理想蛋白模式

来源	Schutte(1996)	NRC(1994)	GfE(1999)	Baker(1994)	Mack等（1999
方法	文献综述法	文献综述法	析因法	析因法	剂量效应实验法
氨基酸基础	表观可消化氨基酸	总氨基酸	总氨基酸	真可消化氨基酸	真可消化氨基酸
肉鸡性别	混养	混养	混养	雄性	雄性
日粮赖氨酸含量, %	1.02	1	0.92	0.89	1.15
与赖氨酸的比例 （赖氨酸设为100）
蛋氨酸	38	38	38	37
蛋＋胱氨酸	73	72	87	75	75
苏氨酸	65	74	76	70	63
色氨酸	16	18	17	17	19
精氨酸	105	110	117	105	112
异亮氨酸	66	73	78	67	71
亮氨酸	-	109	125	109
缬氨酸	80	82	109	77	81
苯丙+酪氨酸	-	122	137	105	-
组氨酸	-	32	33	32	-

下表列举了一些研究机构所建议的氨基酸需要量。NRC(1994)将肉仔鸡的氨基酸需要量按三个生长阶段进行划分，ARC(1981)和SCA(1987)则按两个生长阶段进行划分。NRC(1994)的估测值看起来比较合理，因为生长动物的营养物质需要量，尤其是蛋白质和氨基酸的需要量随生长阶段而急剧变化。
表4.肉仔鸡氨基酸需要量

项目	NRC(1994)			ARC(1981)		SCA(1987)
	0-3周龄	4-6周龄	7-8周龄	0-4周龄	5-8周龄	0-4周龄	5-8周龄
消化能MK/Kg	13.38	13.38	13.38	13	13	12.54	13.38
粗蛋白质	23	20	18	18.8	15.6
精氨酸	1.44	1.2	1	1.03	0.76	1.02	0.94
甘+丝氨酸	1.5	1	0.7	1.4	1.02
组氨酸	0.35	0.3	0.26	0.48	0.36	0.4	0.35
异亮氨酸	0.8	0.7	0.6	0.85	0.64	0.57-0.8	0.51
亮氨酸	1.35	1.18	1	1.47	1.07	0.16-1.94	1.22
赖氨酸	1.2	1	0.85	1.1	0.8	1.13	0.9
蛋＋胱氨酸	0.93	0.72	0.6	0.92	0.67	0.85	0.59
蛋氨酸	0.5	0.38	0.32	0.48	0.36	0.45	0.35
苯丙+酪氨酸	1.34	1.17	1	1.58	1.16	1.36	1.13
苯丙氨酸	0.72	0.63	0.54	0.85	0.64	0.79	0.63
苏氨酸	0.8	0.74	0.68	0.74	0.53	0.68	0.54
色氨酸	0.23	0.18	0.17	0.21	0.15	0.21	0.17
缬氨酸	0.82	0.72	0.62	0.98	0.71	0.77-1.06	0.73

5、理想蛋白质氨基酸模式的应用
(1)配制低蛋白质日粮.在设计饲料配方时，添加限制性氨基酸使日粮氨基酸水平与需要量处于平衡，可降低饲养标准中粗蛋白质1～2个百分点，最大限度地提高饲料利用率。在利用理想蛋白体系配制低蛋白氨基酸平衡日粮时必须注意，以可利用氨基酸为基础配制日粮和采用自由采食方式效果才较好。
(2)有效利用非常规蛋白饲料.缓解蛋白质资源缺乏的另一个重要方法是充分利用非常规蛋白质饲料，如菜籽粕、棉籽粕、肉骨粉、羽毛粉等。棉籽饼和菜籽饼中有毒物质。一般以化学去毒剂和限制在日粮中的使用比例来减少其毒性和对适口性的影响；而对其营养不平衡性，改善途径是以可消化氨基酸为基础按理想蛋白氨基酸模式配制日粮。利用理想氨基酸模式，使家禽对日粮蛋白质的利用率提高，从而减少由排泄物导致的环境污染。
(3)因为过多的氮以尿素或尿酸形式排出，而合成这些物质需耗用能量，所以理想氨基酸平衡可缓解家禽应激，这对笼养鸡特别重要。
6、理想蛋白质氨基酸模式目前存在的问题
现有理想氨基酸模式在理论和实践上存在一些问题.
（1）理想蛋白质的氨基酸有效性：应定位于可消化必需氨基酸（DEAA），非必需氨基酸不必逐一考虑，规定其对必需氨基酸总量的配比（50-60：50-40）即可。需要澄清的是，通常说的可利用（Available）必需氨基酸（AEAA），是套用有效能量的代谢能（ME）指标而命名的含混指标。氨基酸不同于氮，消化吸收而未利用的氨基酸，降解成含氮物由尿排除。代谢试验中检测不到未利用的氨基酸，因而，AEAA测得值实质上是DEAA。氨基酸有效性测定中，人们倾向用荷术动物，即回-直肠吻合猪、摘盲肠鸡作试验，以消除后肠微生物发酵带来的有效氨基酸测值误差。多数研究报告表明，用荷术动物测得的饲料可消化氨基酸的可加性更好。
(2)饲料中蛋白质结合态氨基酸与合成氨基酸间存在差异，研究理想蛋白质是利用基础日粮中添加合成氨基酸的方式进行的，而结合态氨基酸与合成氨基酸的吸收速度、转运到目的地的时效性和利用率不同。目前理想蛋白质的必需氨基酸或可消化必需氨基酸模式，不论对猪还是鸡，基本上都是静态的。然而事实上，真正平衡的家畜日粮应该能以合适的速度和比例为合成新组织的把细胞（而不是胃肠）提供氨基酸，这里强调的是各种氨基酸到达把细胞的时间和比例。所以要随动物种质进展、机体内外环境改变、对产品品质要求等，要测定各种相关参数向动态方向发展完善。
(3)理想蛋白质注重蛋白质“质”的要求，并无“量”的规定。因此，在指导生产实践时，要辅以量化参数，有针对性地规定恰当的日粮蛋白质水平和动物采食量。日粮蛋白质的氨基酸与加入的合成氨基酸在消化吸收速度上存在同步配合问题，特别对分顿次喂的动物应加以考虑。这一问题还缺乏严格验证，有待试验研究确切阐明。
(4)动物体内存在蛋白质周转，已降解的体蛋白并不完全随排泄物或分泌物排出，而是大部分被动物重新利用合成体蛋白。这部分氨基酸如何与日粮氨基酸相平衡，有待深入研究.
(5)氨基酸吸收受体内离子平衡状况和代谢调节的影响。目前尚不清楚氨基酸以小肽形式吸收和转运的营养作用对理想氨基酸模式的影响。胃肠激素及许多中枢神经递质（多巴胺、儿茶酚氨、5-羟色胺）都与饲粮中相应氨基酸水平有密切联系，但理想氨基酸模式与它们的关系仍有待澄清。

业务小兵

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劲松

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