冯晓友,雷东风,彭 峰,彭小利,黄 毅
(河南省正阳种猪场,河南 正阳 463612)
蛋氨酸是必需氨基酸中唯一含硫的氨基酸,也是合成蛋白质最主要的原料之一。猪的生长试验发现,蛋氨酸添加剂的生物效价受到很多因素的影响。如:1)饲料类型,由于组成不同的饲粮中蛋氨酸的缺乏程度不同,差异程度不同;2)蛋氨酸的添加水平,蛋氨酸及其类似物在添加水平较低时,才有明显差异;3)统计方法,在比较蛋氨酸添加剂生物学效价时采取的统计方法不同,结论有可能不同。此外,不同的添加形式、添加物的物理状态、饲料的能量水平、动物的生理状态等对蛋氨酸添加剂的生物学效价也都有影响。
蛋氨酸在动物体内能合成机体蛋白,并能很快转换为胱氨酸,满足动物需要,为机体提供活性甲基,用来合成胆碱、角质素和核酸等一些甲基化合物;还能提供活性羟基基团,补充胆碱或维生素B12的部分作用;同时还参与精胺、半精胺等和细胞分裂有关的化合物的合成。
蛋氨酸有少部分可在动物机体内代谢分解,生成聚胺,从而转化成与动物发育有关的重要物质,对动物细胞增殖具有非常重要的促进作用。
研究发现,主要的免疫细胞-淋巴细胞内蛋氨酸代谢与骨骼肌细胞不同,当蛋氨酸在淋巴细胞转甲基过程中消耗后,淋巴细胞就不能再合成蛋氨酸,必须由饲料补充。胆碱和半胱氨酸均不能代替保持免疫力所需要的蛋氨酸。
研究表明,蛋氨酸是构成蛋白质重要的必需氨基酸之一,一旦缺乏就会引起动物机体一系列的异常变化。例如:生产性能降低、脂质过氧化损伤、生长发育不良、体重减轻、肝脏和肾脏损伤、肌肉萎缩、被毛变质、贫血及囊肿变性、胰腺纤维变性等。在日粮中蛋氨酸缺乏的情况下,肝脏脂肪浸润特别快且明显,肝内脂肪沉积量可达到50%,肝肿大,且呈黏土色彩。
天然蛋氨酸即L-蛋氨酸在动物体内的吸收方式是通过特殊的蛋氨酸转运系统耗能需钠的主动运输。其吸收部位主要是在十二指肠和回肠,L-蛋氨酸在回肠的吸收速度比在十二指肠更快。L-蛋氯酸的摄取存在依浓度式摄取和依能量式摄取2种过程。在众多的氨基酸中,蛋氨酸在猪体内的吸收速度排在第2位,仅次于胱氨酸,被吸收的蛋氨酸主要经过门静脉循环到肝脏,只有极少量经淋巴转运。
蛋氨酸在猪体内主要用于合成体蛋白和为某些甲基化合物提供甲基。天然的L-蛋氨酸在动物组织中的代谢途径主要有2种,即活性蛋氨酸依赖代谢途径(转甲基和转硫途径)和不依赖代谢途径(转氨途径)。蛋氨酸代谢后主要是合成新的蛋白质、和非蛋白性含氮物以及脱氨基后形成糖。
猪在不同生长阶段对蛋氨酸的需要量以及对蛋氨酸和胱氨酸的总的需要量是不同的。
目前,对于猪日粮中单独添加蛋氨酸的研究报道不是很多,王水姣进行了仔猪日粮添加适量蛋氨酸的饲养效果试验。结果表明,玉米—豆粕型仔猪日粮中添加0.06%蛋氨酸后使仔猪日增重提高了22.51%,料重比降低了0.12%,经济效益提高了26.16%。林映才等通过测定饲粮蛋氨酸水平对断奶仔猪生产性能和血清氮浓度的影响时发现,提高饲粮中蛋氨酸的水平,断奶仔猪平均日增重有所下降,但各组间差异不显著(P>0.05),饲料转化率和采食量变化不规则,差异不显著。血清氮浓度随着饲粮蛋氨酸水平升高而升高。林映才,试验结果表明,表观可消化和真可消化蛋氨酸需求参数分别为0.45%和0.415%。
4.2.1 日粮中胱氨酸的含量
在猪体内,蛋氨酸可转化为胱氨酸和半胱氨酸,如果日粮中胱氨酸不足,则会增加蛋氨酸的需要量。当胱氨酸满足或过量时,因胱氨酸不能转化为蛋氨酸,其结果则只是相对节约了转化为胱氨酸的那部分蛋氨酸。
4.2.2 日粮中粗蛋白水平
英国诺丁汉大学的研究认为:蛋氨酸的需要量随日粮中蛋白水平变化而波动,其和日粮的总蛋白水平成一定比例关系,一般认为应占总蛋白含量的 3.5%。
4.2.3 日粮中胆碱、甜菜碱和硫酸盐的含量
胆碱、甜菜碱以及硫酸盐和蛋氨酸之间存在一定的相关关系。如果日粮中前三者中有任意一种缺乏或同时缺乏时,则会增加蛋氨酸的需要量,但所增加的蛋氨酸并不能完全替代其各自的生物学功能。当日粮中蛋氨酸缺乏时,同时添加这3种或其中1种就能稍微缓解蛋氨酸的缺乏,但不会减少动物对蛋氨酸的需要量,更不能替代蛋氨酸对动物机体的作用。其原因有两方面,一方面是因为蛋氨酸是动物体内甲基的直接供应者,甜菜碱只能提供很少的甲基,而且只限于体内个别的反应。另一方面,饲料和动物体内含有很少量的同型半胱氨酸,而来自胱氨酸转甲基的那部分多倾向于分解,几乎不能用来合成蛋氨酸,所以他们和蛋氨酸的关系只是在一定程度上可以部分相互补充某一方面的功能。且实际生产中,用胆碱、甜菜碱或硫酸盐来代替日粮中的蛋氨酸并不经济。
4.2.4 日粮中植酸酶的添加量
研究实验表明,育肥猪日粮中添加了800 IU/kg植酸酶,结果提高了蛋氨酸的回肠表观消化率。张克英等在断奶仔猪日粮中添加了500 IU/kg的微生物植酸酶,结果明显提高了蛋氨酸的利用率和蛋白质的消化率。按照理想蛋白质的原理,只有饲料氨基酸平衡得到改善后,蛋白质的消化率才会提高,由此不难推断,日粮中添加一定水平的植酸酶,可以提高蛋氨酸的利用率。
4.2.5 其他因素
除了以上影响因素外,还有其他因素也会影响动物对蛋氨酸的需要量。佟建明等的试验研究表明,在饲料中添加一定含量的金霉素后可提高肉鸡对蛋氨酸的需要量。而这些因素是否对猪也有影响有待于进一步研究。另外,猪的品种、性别、年龄、生理状况、生长阶段、外界环境、日粮营养水平、血制品以及氨基酸平衡等也是影响动物对蛋氨酸需要量的重要因素。
蛋氨酸主要存在于动物性蛋白中,植物性蛋白中含量较少,且其在动物体内不能直接合成,猪对蛋氨酸的需要只能靠外源补充。目前,在猪生产中应用的蛋氨酸添加剂主要有:L-蛋氨酸、DL-蛋氨酸和羟基蛋氨酸。
蛋氨酸添加剂近几年在养猪业的应用有了较大发展。1928年首次人工合成蛋氮酸,1948年首次以工业规模生产蛋氨酸。尽管当时已有科学家发现经加热处理大豆饼,添加蛋氨酸能改善其营养价值,但由于价格高,产量低,添加蛋氨酸仍不能满足。上世纪50年代蛋氨酸开始应用于肉鸡饲料。目前,作为蛋氨酸添加剂的产品主要有DL-蛋氨酸羟基类似物及其钙盐。由于DL-蛋氨酸具有与L-蛋氨酸相同的营养价值,所以目前饲用者大部分采用的是以石油化工产品丙烯氧化制成的丙烯醛和甲硫醇合成的DL-蛋氨酸。其成本低,能与鱼粉竞争。DL-蛋氨酸为白色—淡黄色结晶或结晶性粉末。目前蛋氨酸金属元素络合物的研制,提高添加效果和安全性。
蛋氨酸铜是由蛋氨酸和无机铜盐在一定条件下形成的螫合物,它克服了无机铜盐效价低的缺点,对动物的生物学效价和体内存留量均高于无机铜盐。以蛋氨酸螫合铜喂仔猪,与等量硫酸铜、蛋氨酸相比,效果明显提高;氨基酸螯合铜饲喂生长肥育猪,得到同样的效果。赵洪亮等进行了蛋氨酸铜饲喂育肥猪试验,试验结果表明,育肥猪日粮中添加蛋氨酸铜螯合物比无机铜盐,能更明显提高育肥猪的增重,降低饲料消耗。
在猪体内铁的数量不足时会影响猪体正常代谢,导致缺铁症的发生。徐建雄等研究表明,妊娠母猪饲料中添加蛋氨酸铁后能够显著提高初生仔猪的血清铁、血红蛋白浓度,肝脾和初乳含铁量及仔猪哺乳期血红蛋白和血清铁浓度(P<0.05),且血红蛋白始终维持在8 g/100 mL以上,仔猪生长明显加快,有效地预防了仔猪缺铁性贫血症的发生。
养猪业是我国畜牧生产中的主要组成部分,发展养猪业势必要发展猪饲料,蛋氦酸是猪的第二限制性氨基酸,是猪不可或缺的营养元素。研究蛋氨酸在猪饲粮中的应用有着重要的意义,可为以后合理配制各种氨基酸平衡的理想蛋白质饲料提供理论支持。