畜牧人

標(biāo)題: 纈氨酸支鏈氨基酸 [打印本頁]

作者: herry.xue 時(shí)間: 2014-12-11 14:06
標(biāo)題: 纈氨酸支鏈氨基酸
纈氨酸異亮氨酸等支鏈氨酸大家怎么看呢？最好可以分享一下使用經(jīng)驗(yàn)。

作者: fhjishubu 時(shí)間: 2014-12-13 09:55
豬的支鏈氨基酸營養(yǎng)
梅花生物科技集團(tuán)股份有限公司
河北省廊坊市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)華祥路66號(hào)
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摘要：支鏈氨基酸是對(duì)亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸的統(tǒng)稱，對(duì)提高豬(尤其是泌乳母豬)的生產(chǎn)性能有重要作用。本文重點(diǎn)從支鏈氨基酸的生物學(xué)作用、對(duì)豬生產(chǎn)性能的影響及其需要量等方面進(jìn)行綜述。
　　關(guān)鍵詞：支鏈氨基酸;豬;生產(chǎn)性能;需要量
　　Branched-chain Amino Acid Nutrition of Pigs

　　為節(jié)約蛋白質(zhì)飼料，降低飼料成本，減輕動(dòng)物應(yīng)激，降低動(dòng)物排泄物對(duì)環(huán)境的污染，人們利用理想蛋白質(zhì)模式，添加晶體氨基酸以配制低蛋白質(zhì)日糧。然而，低蛋白質(zhì)日糧中合成賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸和蘇氨酸的應(yīng)用可能導(dǎo)致支鏈氨基酸特別是異亮氨酸和纈氨酸的缺乏。在仔豬低蛋白質(zhì)高粱-豆粕型日糧中，異亮氨酸、纈氨酸、組氨酸和色氨酸同為第三限制性氨基酸(Brudevold和Southern，1994);在生長(zhǎng)豬玉米-豆粕型日糧中，纈氨酸是第四限制性氨基酸。Soltwedel等(2006)研究表明，在泌乳期平均日失重1.20kg的高產(chǎn)母豬玉米-豆粕型日糧中，纈氨酸為第三限制性氨基酸。可見，為了保證豬只的正常生長(zhǎng)發(fā)育，支鏈氨基酸的合理供應(yīng)是十分必要的。
　　1 支鏈氨基酸概述
　　支鏈氨基酸(Branched-Chain Amino Acids，BCAA)又名分支氨基酸，是對(duì)亮氨酸(Leu)、異亮氨酸(Ile)和纈氨酸(Val)的統(tǒng)稱，是一組化學(xué)結(jié)構(gòu)類似的在碳鏈上具有支鏈結(jié)構(gòu)的脂肪族中性氨基酸。它們不能在體內(nèi)合成，必須由日糧供給，是動(dòng)物維持和生長(zhǎng)的必需氨基酸。
　　支鏈氨基酸的合成僅限于在植物和微生物中進(jìn)行。目前，其生產(chǎn)方法主要有提取法、微生物發(fā)酵法、酶催化法和化學(xué)合成法等。其中，微生物發(fā)酵法是最具潛力的方法，國內(nèi)外都有不少的研究。
　　日糧中的支鏈氨基酸經(jīng)動(dòng)物采食、消化吸收后，在支鏈氨基酸轉(zhuǎn)氨酶(BCAAT)的催化下經(jīng)可逆的轉(zhuǎn)氨基作用形成相應(yīng)的支鏈α-酮酸(BCKA)，再經(jīng)支鏈α-酮酸脫氫酶(BCKAD)催化進(jìn)行不可逆的氧化脫羧，形成少一個(gè)碳原子的脂酰CoA，再在脂酰CoA的α、β碳原子間脫氫形成雙鍵，在雙鍵間加水，形成β-羥?；鵆oA，最后亮氨酸降解為乙酰乙酸和乙酰CoA，異亮氨酸降解為丙酰CoA和乙酰CoA，而纈氨酸降解為琥珀酰CoA，分別參加成糖和成酮反應(yīng)，進(jìn)入三羧酸循環(huán)(邵繼智，1990)。亮氨酸是體內(nèi)唯一的生酮氨基酸，異亮氨酸是生糖兼生酮氨基酸，而纈氨酸是生糖氨基酸。生糖氨基酸氧化脫氫后按照葡萄糖代謝途徑進(jìn)行代謝，生酮氨基酸則按脂肪代謝途徑進(jìn)行代謝。
　　2 支鏈氨基酸的主要生物學(xué)作用
　　2.1 調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成與降解
　　支鏈氨基酸中對(duì)蛋白質(zhì)代謝具有調(diào)節(jié)作用的主要是亮氨酸及其轉(zhuǎn)氨基代謝產(chǎn)物α-酮異己酸(α-KIC)和β-羥基-β-甲基丁酸(HMB)。亮氨酸能促進(jìn)骨骼肌的蛋白質(zhì)合成，對(duì)除骨骼肌以外的機(jī)體組織蛋白質(zhì)的合成無顯著影響;能抑制除骨骼肌以外的機(jī)體組織蛋白質(zhì)的降解，對(duì)骨骼肌的蛋白質(zhì)降解無顯著影響(Tischler等，1982)。亮氨酸調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)代謝的作用機(jī)理還不完全清楚。Li和Odessey(1986)認(rèn)為，亮氨酸是通過促進(jìn)多肽鏈合成的起始來促進(jìn)蛋白質(zhì)合成的。此外，亮氨酸也可能是通過增加蛋白質(zhì)合成的關(guān)鍵因子亮氨酸-tRNA的水平，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。亮氨酸轉(zhuǎn)氨基代謝產(chǎn)物α-KIC與HMB可抑制蛋白質(zhì)降解，而對(duì)蛋白質(zhì)合成無影響(Flakoll等，1991;Ostazewksi等，2000)。
　　2.2 在特殊生理時(shí)期分解供能
　　支鏈氨基酸在體內(nèi)氧化分解產(chǎn)生ATP的效率高于其他氨基酸，每天攝入的支鏈氨基酸20%被氧化分解。在饑餓、運(yùn)動(dòng)和泌乳等一些特殊生理時(shí)期，支鏈氨基酸可能是體內(nèi)重要的能量來源。母豬經(jīng)乳腺吸收的纈氨酸為賴氨酸的137%，而乳中纈氨酸的含量?jī)H為賴氨酸的73%，這表明纈氨酸不僅參與乳蛋白的合成，還能氧化供能或?yàn)榉潜匦璋被岬暮铣商峁┨荚春偷?。Richert等(1998)向乳腺組織培養(yǎng)液中添加經(jīng)14C標(biāo)記的三種支鏈氨基酸，培養(yǎng)1小時(shí)后，亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸氧化產(chǎn)生CO2的速率分別為2.57%、1.86%與4.07%。這證明乳腺中纈氨酸的氧化速率最高。
　　2.3 提高機(jī)體免疫力
　　支鏈氨基酸可通過影響免疫球蛋白的形式或活性來參與免疫，動(dòng)物缺乏支鏈氨基酸可導(dǎo)致免疫球蛋白水平升高，胸腺、脾臟萎縮，淋巴組織受損。由于纈氨酸在免疫球蛋白中所占的比例較其他氨基酸高，因此，纈氨酸缺乏還可使補(bǔ)體C3和運(yùn)鐵蛋白水平降低，顯著抑制胸腺和外周淋巴細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育，抑制酸性及中性白細(xì)胞的增生，甚至可出現(xiàn)淋巴細(xì)胞嚴(yán)重耗竭的現(xiàn)象。此外，纈氨酸還有促進(jìn)骨骼T細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成熟T細(xì)胞的作用(徐琪壽，1996)。黃紅英等(2007)報(bào)道，泌乳母豬日糧中添加支鏈氨基酸極顯著提高了仔豬10、21日齡血清中IgG的濃度(P﹤0.01)。
　　3 支鏈氨基酸之間的拮抗
　　支鏈氨基酸之間具有相似的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)，在吸收時(shí)互相競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)運(yùn)體系;同時(shí)，三種支鏈氨基酸在分解代謝過程中競(jìng)爭(zhēng)相同的分解反應(yīng)酶。因此，日糧中某種支鏈氨基酸含量過高或比例不當(dāng)會(huì)引起支鏈氨基酸之間的拮抗作用。在以玉米為基礎(chǔ)日糧時(shí)，亮氨酸過量較為普遍，由此可能引起異亮氨酸和纈氨酸的缺乏。Taylor等(1984)報(bào)道，在異亮氨酸含量為0.38%的生長(zhǎng)豬日糧中將亮氨酸水平從1.34%增至2.04%造成對(duì)日增重、飼料轉(zhuǎn)化率和胴體品質(zhì)的不良影響，而將異亮氨酸水平從0.38%增至0.45%，豬的生長(zhǎng)性能顯著提高。此外，其他氨基酸、維生素、碳水化合物、脂肪、L-肉堿等也與支鏈氨基酸有密切關(guān)系。
　　4 支鏈氨基酸對(duì)豬生產(chǎn)性能的影響
　　4.1 對(duì)仔豬及生長(zhǎng)肥育豬生長(zhǎng)性能的影響
　　目前，有關(guān)支鏈氨基酸對(duì)仔豬和生長(zhǎng)肥育豬生長(zhǎng)性能影響的研究較少。Tuitoek等(1997)發(fā)現(xiàn)，與粗蛋白質(zhì)含量為16%的對(duì)照日糧相比，在粗蛋白質(zhì)含量為12%的低蛋白質(zhì)玉米-豆粕型生長(zhǎng)豬(22～55kg)日糧中補(bǔ)充0.28%賴氨酸、0.12%蘇氨酸、0.05%色氨酸、0.07%異亮氨酸和0.03%纈氨酸，豬的采食量、日增重和飼料轉(zhuǎn)化率未受影響(P>0.05);在粗蛋白質(zhì)含量為10%的低蛋白質(zhì)玉米-豆粕型肥育豬(55～100kg)日糧中補(bǔ)充0.29%賴氨酸、0.12%蘇氨酸、0.05%色氨酸、0.08%異亮氨酸和0.02%纈氨酸，使肥育豬的飼料轉(zhuǎn)化率下降(P<0.05)，日增重有下降趨勢(shì)(P=0.05)。
　　4.2 對(duì)泌乳母豬采食量的影響
　　采食量是決定泌乳母豬生產(chǎn)性能和仔豬體重及健康狀況的關(guān)鍵因素。有關(guān)研究表明，泌乳母豬日糧中添加支鏈氨基酸不影響采食量或使采食量下降。Richert等(1997b)研究表明，在賴氨酸含量為0.9%的日糧中，在異亮氨酸含量為0.5%、0.85%或1.2%三個(gè)水平下，將日糧纈氨酸含量從0.72%增至1.07%，泌乳母豬采食量趨于降低，體重和背膘厚度顯著下降，但當(dāng)纈氨酸水平繼續(xù)增至1.42%時(shí)，采食量有所回升，體重變化的差異不明顯，背膘厚度下降。Moser等(2000)報(bào)道，添加支鏈氨基酸與母豬泌乳期采食量和體重變化無關(guān)，但是添加纈氨酸使母豬背膘厚降低得更多。這可能意味著母豬體內(nèi)脂肪動(dòng)員增加，以提高乳脂含量，促進(jìn)仔豬生長(zhǎng)。
　　4.3 對(duì)母豬泌乳性能的影響
　　泌乳母豬最直接的產(chǎn)品是母乳，乳產(chǎn)量和乳成分含量是反映母豬營養(yǎng)狀況的重要指標(biāo)，并可進(jìn)一步影響到仔豬的生長(zhǎng)。泌乳母豬吸收支鏈氨基酸的量超過其從乳中分泌的量。Trottier等(1994)利用乳腺動(dòng)靜脈差異技術(shù)研究表明，乳腺吸收異亮氨酸和纈氨酸的量要比從乳中分泌的量多30%～80%，乳腺對(duì)纈氨酸的氧化速率最高。這表明乳腺吸收大量的纈氨酸用于維持乳腺的生理功能而不是用于乳蛋白的合成。此外，支鏈氨基酸還可促進(jìn)動(dòng)物體內(nèi)促乳素的分泌(Daniel等，1991)。
　　亮氨酸在母豬初乳中是第二豐富的蛋白結(jié)合氨基酸，在母豬成乳中是第四豐富的蛋白結(jié)合氨基酸(Wu和Knabe，1994)。Nissen等(1994)發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)前3～4 天給母豬每天飼喂2gHMB，使泌乳第1 天的乳脂含量增加了41%。纈氨酸對(duì)乳腺的生長(zhǎng)發(fā)育具有及其重要的意義。大部分研究證明，纈氨酸可提高母豬的泌乳性能。Richert等(1997b)認(rèn)為，在母乳形成過程中，纈氨酸和異亮氨酸所起的作用各不相同。添加纈氨酸可提高乳中干物質(zhì)和乳脂含量，但對(duì)蛋白質(zhì)含量和組成無影響;而添加異亮氨酸不僅可以提高乳中干物質(zhì)、脂肪和蛋白質(zhì)含量，還可增加蛋白質(zhì)組分中酪蛋白的比例，降低乳清蛋白比例。
　　4.4 對(duì)泌乳母豬繁殖性能的影響
　　泌乳期能量、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的適當(dāng)供應(yīng)對(duì)母豬的生產(chǎn)性能非常重要。加強(qiáng)泌乳母豬營養(yǎng)可改善下一個(gè)周期的繁殖性能并延長(zhǎng)繁殖壽命。Richert等(1997a)報(bào)道，提高高產(chǎn)母豬日糧纈氨酸水平有延長(zhǎng)發(fā)情天數(shù)5～6.3天的傾向(P<0.07)。但Carter等(2000)卻發(fā)現(xiàn)，添加纈氨酸對(duì)母豬斷奶后發(fā)情間隔沒有影響。
　　泌乳母豬日糧中添加支鏈氨基酸不僅可影響其自身的生產(chǎn)性能，還能影響仔豬的生長(zhǎng)性能，這可能與支鏈氨基酸促進(jìn)促乳素的分泌進(jìn)而提高產(chǎn)奶量或增加乳中干物質(zhì)、乳脂和粗蛋白質(zhì)的含量有關(guān)。黃紅英等(2007)研究表明，在賴氨酸含量為1.06%的泌乳母豬日糧中添加支鏈氨基酸降低了仔豬10、21日齡血清尿素氮水平，顯著提高了10日齡血糖的濃度(P﹤0.05)，且日糧中亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸含量分別為1.45%、0.94%和1.17%的處理組顯著提高了10日齡仔豬血清白蛋白濃度(P﹤0.05)以及10、21日齡血清中乳酸脫氫酶活性(P﹤0.01)。Moser等(2000)報(bào)道，在賴氨酸含量為0.9%的泌乳母豬日糧中將纈氨酸含量從0.7%增至1.1%，提高了仔豬斷奶窩重和窩增重;而提高亮氨酸和異亮氨酸的含量對(duì)仔豬生長(zhǎng)性能無影響。
　　5 支鏈氨基酸的需要量
　　5.1 仔豬及生長(zhǎng)肥育豬對(duì)支鏈氨基酸的需要量
　　對(duì)仔豬及生長(zhǎng)肥育豬支鏈氨基酸需要量的研究相對(duì)較少。NRC(1998)推薦，10-20 kg斷奶仔豬的日糧異亮氨酸總需要量為0.63%(6.3g/d)。Lenis和Van Diepen(1997)研究表明，使仔豬增重達(dá)最大的回腸表觀可消化異亮氨酸需要量為日糧的0.51%，使飼料轉(zhuǎn)化率達(dá)最高的回腸表觀可消化異亮氨酸需要量為日糧的為0.55%。
　　仔豬和生長(zhǎng)肥育豬常規(guī)日糧中一般不會(huì)出現(xiàn)纈氨酸缺乏。NRC(1998)推薦，10-20 kg斷奶仔豬的日糧纈氨酸總需要量為0.79%(7.9g/d)。但是，實(shí)際上該階段仔豬對(duì)纈氨酸的需要量可能要高于此推薦量(Mavromichalis等，1998)。Lewis和Nishimura(1995)對(duì)體重為70kg的肥育豬的研究表明，日糧纈氨酸含量為0.45%時(shí)豬的增重與飼料轉(zhuǎn)化率最高，該階段肥育豬每天需纈氨酸11g，對(duì)纈氨酸的總需要量為0.40%～0.50%，回腸可消化纈氨酸需要量為0.33%～0.43%。
　　5.2 泌乳母豬對(duì)支鏈氨基酸的需要量
　　5.2.1 泌乳母豬對(duì)亮氨酸的需要量
　　由于支鏈氨基酸之間存在拮抗，因此日糧亮氨酸過量可導(dǎo)致異亮氨酸和纈氨酸的缺乏。這也限制了有關(guān)日糧中添加高水平亮氨酸的研究。Nissen等(1994)報(bào)道，日糧含亮氨酸0.46%時(shí)，泌乳母豬達(dá)到最大生產(chǎn)性能，提高亮氨酸含量至1.24%未提高母豬生產(chǎn)性能。
　　5.2.2 泌乳母豬對(duì)異亮氨酸的需要量
　　通常情況下，按正常推薦營養(yǎng)水平用常規(guī)原料配制的日糧不會(huì)出現(xiàn)異亮氨酸缺乏，但當(dāng)配制低蛋白質(zhì)日糧尤其是大量使用血粉等非常規(guī)飼料時(shí)極易造成異亮氨酸缺乏。
　　Haught和Speer(1977)報(bào)道，哺乳9頭仔豬的泌乳母豬對(duì)日糧異亮氨酸的需要量為0.39%(約為賴氨酸含量的71%)，此時(shí)每頭仔豬從泌乳期第7天至21天的平均增重為2.38kg。Richert等(1997b)研究表明，平均哺仔數(shù)為10.9頭的高產(chǎn)母豬對(duì)異亮氨酸的需要量為0.85%(約為賴氨酸含量的94%)，此時(shí)每頭仔豬在泌乳期第7至20天的平均增重為3.27 kg。
　　5.2.3 泌乳母豬對(duì)纈氨酸的需要量
　　在三種支鏈氨基酸中，纈氨酸對(duì)泌乳母豬尤其是高產(chǎn)泌乳母豬生產(chǎn)性能的提高尤為重要。確定泌乳母豬纈氨酸需要量的研究方法有氮平衡法、乳腺動(dòng)靜脈差法和飼養(yǎng)試驗(yàn)法三種。
　　由于試驗(yàn)條件、方法和檢測(cè)指標(biāo)的不同，各研究報(bào)道中的纈氨酸需要量有一定差異。Rousselow和Speer(1980)通過氮平衡代謝試驗(yàn)測(cè)得哺仔數(shù)小于8頭的低產(chǎn)泌乳母豬(日糧賴氨酸含量為0.58%)對(duì)日糧纈氨酸的需要量為0.53%;然而，通過泌乳量和仔豬增重確定的纈氨酸需要量卻為0.68%。Richert等(1996)在賴氨酸含量為0.9%的高產(chǎn)泌乳母豬日糧中添加晶體纈氨酸使纈氨酸含量分別為0.85%、0.95%、1.05%或1.15%(即從賴氨酸含量的83%提高到128%)，得出獲得最大窩斷奶重和仔豬增重的日糧纈氨酸需要量至少為1.15%(72 g/d，纈氨酸:賴氨酸為128%)。Guan等(1998)用乳腺動(dòng)靜脈差法估測(cè)出高產(chǎn)泌乳母豬纈氨酸的需要量為46.3g/d，日糧濃度為1%～1.05%，纈氨酸：賴氨酸為113%。
　　泌乳母豬對(duì)纈氨酸的需要量與哺仔數(shù)的多少有關(guān)，高產(chǎn)母豬(窩產(chǎn)仔數(shù)10頭或以上)對(duì)纈氨酸的需要量高于低產(chǎn)母豬(窩產(chǎn)仔數(shù)少于10頭)。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，添加纈氨酸要考慮到母豬的窩產(chǎn)仔數(shù)。
　　5.2.4 泌乳母豬日糧中纈氨酸與賴氨酸的比例關(guān)系
　　日糧中纈氨酸與賴氨酸的比例也是研究的重點(diǎn)之一。Richert等(1997a)認(rèn)為，以獲得最大窩增重為衡量指標(biāo)，高產(chǎn)母豬日糧中纈氨酸：賴氨酸應(yīng)為120%，低產(chǎn)母豬日糧中纈氨酸：賴氨酸應(yīng)為100%。Pettigrew等(1993)指出，泌乳母豬日糧中纈氨酸的最高添加量可能為11.5g/kg或與賴氨酸的比率為128%，他建議母豬每天攝入纈氨酸54g，纈氨酸：賴氨酸為1.2：1。但是，Gaines等(2006)對(duì)高產(chǎn)母豬的兩個(gè)試驗(yàn)表明，在賴氨酸含量為0.90%的玉米-豆粕型日糧中，添加合成纈氨酸使纈氨酸：賴氨酸超過86%并不能減輕母豬泌乳期失重或提高仔豬生長(zhǎng)性能。
　　5.2.5 泌乳母豬對(duì)總支鏈氨基酸的需要量及其模式
　　哺仔數(shù)多的泌乳母豬對(duì)總支鏈氨基酸(TBCAA)的需要量高于哺仔數(shù)少的母豬。Trottier和Easter(1995)發(fā)現(xiàn)，在賴氨酸含量為0.68%的日糧中，將總支鏈氨基酸含量提高到4.37%，仔豬斷奶窩重只有很少增加，這可能與日糧中賴氨酸水平和母豬窩產(chǎn)仔數(shù)(8頭/窩)過低有關(guān)。Richert等(1997b)總結(jié)了幾次試驗(yàn)結(jié)果后認(rèn)為，當(dāng)日糧支鏈氨基酸平衡時(shí)，高產(chǎn)母豬對(duì)總支鏈氨基酸的需要量為3.3%，其中亮氨酸為1.35%、異亮氨酸0.85%、纈氨酸為1.07%。支鏈氨基酸不平衡將使泌乳母豬對(duì)BCAA的總需要量增加。綜合各項(xiàng)研究結(jié)果，高產(chǎn)泌乳母豬日糧纈氨酸需要量應(yīng)提高到1.15%，異亮氨酸需要量為0.85%，而亮氨酸的需要量還有待于進(jìn)一步研究。
　　6 小結(jié)
　　日糧中添加支鏈氨基酸對(duì)提高豬的生產(chǎn)性能意義重大。在泌乳母豬日糧中添加支鏈氨基酸還能通過提高泌乳量和乳的營養(yǎng)價(jià)值，從而促進(jìn)仔豬的生長(zhǎng)。在生產(chǎn)上，配制日糧時(shí)既要保證合適的添加量，也要考慮支鏈氨基酸之間以及支鏈氨基酸與其他氨基酸之間的比例平衡。目前，國內(nèi)對(duì)豬的支鏈氨基酸營養(yǎng)研究還很少。如何實(shí)現(xiàn)支鏈氨基酸的高效工業(yè)化人工合成以降低生產(chǎn)成本，支鏈氨基酸轉(zhuǎn)氨酶和支鏈α-酮酸脫氫酶在不同組織中的活性及其營養(yǎng)學(xué)意義，支鏈氨基酸與激素之間的互作機(jī)制以及不同生理階段的豬對(duì)支鏈氨基酸的需要量及其合理模式等都有待進(jìn)一步研究。

作者: MHHY 時(shí)間: 2014-12-20 17:28
市場(chǎng)上飼料級(jí)的支鏈氨基酸有賣的嗎？

作者: 學(xué)無止境2013 時(shí)間: 2015-1-21 08:07
單獨(dú)添加沒見到

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