家禽的支鏈氨基酸營(yíng)養(yǎng)

gaopf767

摘要：本文綜述了家禽支鏈氨基酸的生物學(xué)作用、營(yíng)養(yǎng)代謝病及其使用時(shí)應(yīng)該注意的一些問題，從而為支鏈氨基酸在生產(chǎn)中的正確合理使用提供適當(dāng)?shù)膮⒖肌?br />       關(guān)鍵詞：支鏈氨基酸、家禽
      支鏈氨基酸（Branched chain amino acid,
      BCAA）是動(dòng)物體內(nèi)不能合成而必須從日糧中獲得的必需氨基酸，包括亮氨酸（Leu）、異亮氨酸（Ile）、纈氨酸（Val）。因?yàn)樵谒鼈兊奶兼溨卸加蟹种?，故總稱這3種氨基酸為支鏈氨基酸或分支氨基酸（BCAA）。BCAA是唯一的主要在肝外組織氧化的必需氨基酸，其主要氧化部位在肌肉，是合成機(jī)體蛋白質(zhì)的原料，而且具有許多重要的生物學(xué)功能。近年來，隨著低蛋白日糧應(yīng)用的日益推廣，更需要保證日糧氨基酸比例的平衡，這對(duì)提高蛋白質(zhì)利用率，降低飼料成本，減輕動(dòng)物應(yīng)激及降低動(dòng)物排瀉物導(dǎo)致的環(huán)境污染等具有重要意義。在低蛋白質(zhì)日糧中合成氨基酸,特別是合成賴氨酸和蛋氨酸的普遍應(yīng)用易導(dǎo)致日糧氨基酸中BCAA，特別是Ile和Val的缺乏，因此BCAA的研究應(yīng)受到重視。
      1.家禽BCAA的生物學(xué)作用
      1.1BCAA的營(yíng)養(yǎng)作用
      1.1.1 BCAA具有促進(jìn)氮儲(chǔ)留和蛋白質(zhì)合成的作用
      添加外源BCAA可以節(jié)省來自蛋白質(zhì)分解的內(nèi)源BCAA而起到節(jié)氮作用（陳石良，1998）。亮氨酸－t-RNA是蛋白質(zhì)合成的關(guān)鍵因子，亮氨酸可以增加亮氨酸—tRNA的水平，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。也有研究指出，亮氨酸是通過多肽鏈合成的起始來促進(jìn)蛋白質(zhì)的合成。此外，BCAA也具有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)代謝的作用。亮氨酸能夠促進(jìn)骨骼肌蛋白質(zhì)的合成，對(duì)蛋白質(zhì)的降解無影響（Garlick等，1998），但對(duì)除骨骼肌以外的機(jī)體組織蛋白質(zhì)有抑制作用。亮氨酸的代謝產(chǎn)物α－酮異己酸與β－羥基－β－甲基丁酸也具有調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)代謝的作用。在仔雞的離體骨骼肌培養(yǎng)液中添加β－羥基－β－甲基丁酸，結(jié)果使仔雞趾長(zhǎng)肌與脛骨前肌的蛋白質(zhì)合成增強(qiáng)，蛋白質(zhì)降解受到抑制（Ostazewski等，1996）。
      1.1.2          BCAA是體內(nèi)的重要的分解供能物質(zhì)
      BCAA氧化產(chǎn)生ATP的效率高于其它氨基酸。每天攝入的BCAA的20％被氧化分解。在一些特殊生理時(shí)期（如饑餓、泌乳和運(yùn)動(dòng)）時(shí)，BCAA可能是體內(nèi)重要的能量來源。趙穩(wěn)興等（1998）給運(yùn)動(dòng)大鼠添加BCAA可能促進(jìn)糖異生，使肌肉中的糖原升高節(jié)約了肌糖原，說明BCAA是大鼠運(yùn)動(dòng)時(shí)很好的替代糖原的能源物質(zhì)。
      1.2. BCAA的免疫作用
      動(dòng)物缺乏BCAA會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物免疫球蛋白水平升高，胸腺和脾臟萎縮，淋巴組織受損，特別時(shí)纈氨酸缺乏會(huì)顯著阻礙胸腺和外周淋巴細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育過程，抑制嗜中性和酸性白細(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。胸腺和淋巴細(xì)胞嚴(yán)重耗竭是纈氨酸和含硫氨基酸缺乏的病理表現(xiàn)。纈氨酸缺乏可使補(bǔ)體C3和運(yùn)鐵蛋白水平降低，顯著防礙胸腺和外周淋巴細(xì)胞的生長(zhǎng)，抑制酸性及中性白細(xì)胞增長(zhǎng)。飼料中添加纈氨酸可使雛雞感染新城疫病毒后血凝集素滴度升高；飼喂低蛋白質(zhì)日糧可降低肉仔雞的免疫功能(Edmonds等，1987)，但補(bǔ)飼0.6％的α－酮異己酸對(duì)肉仔雞沒有免疫作用（Beyer等，1992）。
      2 .家禽BCAA營(yíng)養(yǎng)代謝病
      在低蛋白日糧中添加賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸等合成氨基酸易發(fā)生BCAA的缺乏，缺乏癥狀表現(xiàn)最為明顯的是異亮氨酸，其次是纈氨酸和亮氨酸。動(dòng)物缺乏異亮氨酸會(huì)降低機(jī)體蛋白質(zhì)合成，但對(duì)肝臟蛋白質(zhì)的合成無明顯影響。BCAA缺乏對(duì)家禽影響較大，雞只有采食量和體增重明顯降低，產(chǎn)蛋高峰期縮短，產(chǎn)蛋率下降，機(jī)體對(duì)病毒和細(xì)菌的抵抗力減弱，同時(shí)羽毛和腿部發(fā)生病變，骨骼和羽毛的蛋白含量降低，骨膠原降解加速。當(dāng)某種BCAA過量時(shí)，會(huì)破壞BCAA間的平衡，嚴(yán)重阻礙其它氨基酸的有效吸收，使動(dòng)物的采食量和生長(zhǎng)速度下降，影響其健康生長(zhǎng)。
      3使用BCAA應(yīng)該注意的問題
      3.1 BCAA之間的相互拮抗
      由于BCAA之間化學(xué)結(jié)構(gòu)的相似性，BCAA之間存在著典型的相互拮抗作用。在大鼠的低蛋白日糧中添加亮氨酸時(shí)出現(xiàn)生長(zhǎng)抑制現(xiàn)象，但是加入異亮氨酸和纈氨酸后可以解除抑制(Harper等,1984)。添加異亮氨酸、纈氨酸可以提高組織中兩種氨基酸的濃度，但不是影響亮氨酸的濃度。當(dāng)某種BCAA含量過高或比例不當(dāng)時(shí)會(huì)引起B(yǎng)CAA之間的拮抗作用。過量亮氨酸將增加仔雞對(duì)異亮氨酸和纈氨酸的需要量。在異亮氨酸為限制性氨基酸的日糧中，高異亮氨酸（2.93％）可能引起肉仔雞生長(zhǎng)緩慢，但在日糧中添加0.25％的異亮氨酸可以消除亮氨酸的影響。亮氨酸和纈氨酸需要量受日糧中異亮氨酸水平的影響。當(dāng)肉仔雞日糧中異亮氨酸含量為0.52％時(shí)，亮氨酸和纈氨酸含量分別為0.98％和0.63％；但是當(dāng)異亮氨酸含量增至0.76％時(shí)，亮氨酸和纈氨酸的含量也應(yīng)相應(yīng)增至1.10％和0.75％，才能獲得良好的生長(zhǎng)速度和飼料轉(zhuǎn)化率。日糧中亮氨酸過量將導(dǎo)致仔雞采食量、日增重和飼料利用率下降，還引起血漿游離異亮氨基酸和纈氨酸含量下降，但是過量異亮氨基酸或纈氨酸僅僅引起其它BCAA血漿游離氨基酸的輕度下降（Smith等，1978）。在玉米－豆粕型日糧中，異亮氨酸和纈氨酸被稱為蛋雞的第3限制性氨基酸。飼喂纈氨酸缺乏的日糧肉仔雞增重、蛋白質(zhì)沉積量與纈氨酸沉積量均下降，骨中的礦物質(zhì)沉積量下降（P<0.05）,在補(bǔ)充纈氨酸后生產(chǎn)性能得到提高（Farran等，1992a）。對(duì)3周齡公肉仔雞單獨(dú)飼喂任一種BCAA均不能提高增重，而同時(shí)添加三種BCAA可以提高增重及飼料轉(zhuǎn)化率（Farran等，1992a）。生長(zhǎng)雞日糧中異亮氨酸不平衡時(shí)，試驗(yàn)雞的生長(zhǎng)速度和飼料采食量均下降，血漿異亮氨酸濃度明顯降低（P<0.05）,肝臟中∝－酮酸脫氫酶活性明顯升高（P<0.05）,這一變化可以通過添加異亮氨酸得到消除（Park等，1998）。1－24日齡肉仔雞對(duì)異亮氨酸的需要量不受實(shí)際生產(chǎn)日糧中亮氨酸與纈氨酸含量的影響（Barbour等，1992）。
      3.2 BCAA與其它氨基酸的關(guān)系
      日糧中添加半胱氨酸可引起血液中異亮氨酸濃度降低，靜脈灌注亮氨酸可降低血漿酪氨酸濃度。亮氨酸可減少賴氨酸的降解，降低血漿中其它必需氨基酸的濃度。BCAA與芳香族氨基酸（苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸）存在著明顯的拮抗作用，亮氨酸可使色氨酸和尼克酸的代謝發(fā)生改變。內(nèi)源BCAA主要用于合成丙氨酸和谷氨酸。BCAA還與維生素、脂肪、碳水化合物、L－肉堿等有密切關(guān)系。在粗蛋白為13％的蛋雞日糧中添加合成賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸和絲氨酸不能達(dá)到粗蛋白為16%的水平，而再分別添加0.02％的亮氨酸和纈氨酸，生產(chǎn)水平明顯優(yōu)于粗蛋白16％的日糧（伍喜林，1994）。
      3.3家禽BCAA的最適需要量及模式
      家禽對(duì)BCAA的需要量主要受家禽種類、BCAA的拮抗作用以及其它營(yíng)養(yǎng)素的互作的影響，此外還受動(dòng)物生產(chǎn)水平，日糧營(yíng)養(yǎng)狀況和環(huán)境等因素的影響。家禽由于各自的生理特點(diǎn)不同對(duì)BCAA的需求量不同，正常飼養(yǎng)條件下幾種不同家禽的BCAA需要量見表1；而采食不同的日糧，因其日糧中BCAA的含量不同，所以家禽對(duì)其需要量不同。家禽常用飼料的支鏈氨基酸含量及其模式（見表2）。
                  表1 家禽支鏈氨基酸的需要量（％）及模式　
            家禽種類生長(zhǎng)階段（周）異亮氨酸亮氨酸纈氨酸Ile：Leu：Val資料來源
            肉仔雞0～30.801.200.900.67：1.00：0.75美國(guó)NRC（1994）
            肉仔雞3～60.731.090.820.67：1.00：0.75美國(guó)NRC
            （1994）
            肉仔雞6～80.620.930.700.67：1.00：0.75美國(guó)NRC
            （1994）
            萊航蛋雞0～60.60（0.57）1.10（1.00）0.62（0.59）0.55：1.00：0.56美國(guó)NRC
            （1994）
            萊航蛋雞6～120.50（0.47）0.85（0.80）0.52（0.49）0.59：1.00：0.61美國(guó)NRC
            （1994）
            萊航蛋雞12～180.40（0.37）0.70（0.65）0.41（0.38）0.57：1.00：0.59美國(guó)NRC
            （1994）
            萊航蛋雞18～產(chǎn)蛋0.45（0.42）0.80（0.75）0.46（0.43）0.56：1.00：0.58美國(guó)NRC
            （1994）
            火雞0～41.101.901.200.58：1.00：0.63美國(guó)NRC
            （1994）
            火雞4～81.001.751.200.57：1.00：0.69美國(guó)NRC
            （1994）
            火雞8～120.801.500.900.53：1.00：0.60美國(guó)NRC
            （1994）
            火雞12～160.601.250.800.48：1.00：0.64美國(guó)NRC
            （1994）
            火雞16～200.501.000.700.50：1.00：0.70美國(guó)NRC
            （1994）
            火雞20～240.450.800.600.56：1.00：0.75美國(guó)NRC
            （1994）
      萊航蛋雞：括號(hào)外為白殼蛋品系，括號(hào)內(nèi)為褐殼蛋品系。引自：張宏福和張子儀（1998）
      Farran等（1990）報(bào)道，3周齡公肉仔雞生長(zhǎng)與飼料轉(zhuǎn)化率達(dá)到最大的亮氨酸、異亮氨酸與纈氨酸需要量分別占日糧的1.61％、0.80％和0.90％。Huyghebaert等（1991）試驗(yàn)結(jié)果表明，產(chǎn)蛋高峰期蛋雞對(duì)異亮氨酸的日需要量為9.48mg/g蛋＋44.47mg/kg體重；而產(chǎn)蛋后期的日需要量為12.11mg/g蛋＋6.86mg/kg體重；中等體重日產(chǎn)50g蛋的母雞的最適異亮氨酸攝入量為760～890mg/d。Barbour等（1992）研究表明，0～3周齡肉仔雞增重與飼料轉(zhuǎn)化率達(dá)最大的異亮氨酸需要量分別為0.84％與0.82％，且不受日糧亮氨酸和纈氨酸的影響。Baker等（1996）研究表明，肉仔雞的增重、蛋白質(zhì)沉積量與纈氨酸沉積量均隨纈氨酸攝入量的增加而直線增加（P<0.01）。
      表2 常用家禽飼料的支鏈氨基酸含量及其模式 （％）
            飼料名稱中國(guó)飼料號(hào)異亮氨酸亮氨酸纈氨酸Ile：Leu：Val
            玉米4－07－02790.250.930.380.27：1：0.41
            小麥4－07－02700.440.800.560.55：1：0.70
            次粉4－08－01050.480.980.680.49：1：0.69
            小麥麩4－08－00690.460.810.630.57：1：0.78
            大豆粕5－10－01032.053.742.150.55：1：0.57
            棉籽粕5－10－01191.402.672.050.52：1：0.77
            菜籽粕5－10－01211.292.341.740.55：1：0.74
            花生仁粕5－10－01151.252.501.360.50：1：0.54
            玉米蛋白粉5－11－00012.8511.592.980.25：1：0.26
            魚粉5－13－00452.795.063.140.55：1：0.62
            血粉5－13－00360.758.386.080.09：1：0.73
            羽毛粉5－13－00374.216.786.050.62：1：0.89
            肉骨粉5－13－00471.703.202.250.53：1：0.70