自20世紀(jì)50年代開始,人們對(duì)動(dòng)物體內(nèi)氨基酸營(yíng)養(yǎng)作用的研究由單純研究各種必需氨基酸需要量深入到綜合考慮各種氨基酸的平衡模式上來(lái),氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡理論也逐漸形成。1964年由Mitchell等首先提出了“理想蛋白質(zhì)”概念,隨后由ARC(1981)和Fuller等進(jìn)一步明確了“理想蛋白質(zhì)”的概念。之后,各國(guó)學(xué)者對(duì)“理想蛋白質(zhì)”概念進(jìn)行了深入研究,其現(xiàn)在已經(jīng)由理論發(fā)展為一種用于飼糧配合的技術(shù)。NRC在1998年修訂豬的營(yíng)養(yǎng)需要量時(shí),更加明確了先確定維持、沉積及泌乳蛋白質(zhì)的理想氨基酸模式,然后直接與飼糧在回腸的真可消化氨基酸結(jié)合確定豬的氨基酸需要量,這充分體現(xiàn)了理想蛋白質(zhì)和可消化氨基酸的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。此外,理想氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡模式技術(shù)在豬和家禽飼糧配合中也得到廣泛的應(yīng)用,降低了飼糧中蛋白質(zhì)的用量,提高了飼料的利用效率。但在反芻動(dòng)物中理想氨基酸平衡還未得到應(yīng)用,這主要是由于反芻動(dòng)物瘤胃微生物對(duì)飼糧蛋白質(zhì)具有降解作用以及很難把微生物合成的蛋白質(zhì)從飼糧蛋白質(zhì)中分離開來(lái),所以很難準(zhǔn)確評(píng)定反芻動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需要量。另外,不能用純蛋白質(zhì)或氨基酸飼糧來(lái)做平衡飼養(yǎng)試驗(yàn),加之反芻動(dòng)物飼糧的組成變化極大,很難評(píng)估其生物學(xué)價(jià)值,致使飼養(yǎng)者無(wú)法用飼料原料中氨基酸模式配合反芻動(dòng)物飼糧。氨基酸平衡飼糧的優(yōu)化配合技術(shù)是減少動(dòng)物的糞、尿氮排出量,提高動(dòng)物體內(nèi)氮沉積和蛋白質(zhì)飼料利用效率以及減少動(dòng)物排泄物對(duì)環(huán)境污染的重要途徑。目前,理想氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡模式的研究已成為反芻動(dòng)物氨基酸營(yíng)養(yǎng)研究新熱點(diǎn)。
1 氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡與動(dòng)物生產(chǎn)的關(guān)系
飼料蛋白質(zhì)的品質(zhì)評(píng)定結(jié)果決定于其中所含多種氨基酸之間的平衡情況。一種蛋白質(zhì)中氨基酸的平衡性越差,則動(dòng)物對(duì)其利用率也越低。從動(dòng)物組織水平上來(lái)說(shuō),需要吸收組成平衡的各種氨基酸。與數(shù)量相比,氨基酸組成比例更為重要。氨基酸平衡程度會(huì)影響動(dòng)物的采食量。供給動(dòng)物平衡的氨基酸會(huì)降低動(dòng)物尿氮損失而提高氨基酸的利用效率;相反,氨基酸不平衡會(huì)降低動(dòng)物的生長(zhǎng)率。Rogers等報(bào)道,飼喂小鼠氨基酸不平衡飼糧在3~6 h間出現(xiàn)采食量下降,并提出氨基酸通過(guò)腦神經(jīng)遞質(zhì)合成和代謝調(diào)節(jié)采食量,并降低第一限制性氨基酸的利用率。氨基酸不平衡首先會(huì)對(duì)限制性氨基酸代謝產(chǎn)生影響。Papas給綿羊真胃灌注平衡和不平衡氨基酸混合物,結(jié)果灌注平衡氨基酸混合物的綿羊采食量和日沉積氮顯著提高。氨基酸之間存在的協(xié)同和拮抗作用也會(huì)對(duì)氨基酸平衡產(chǎn)生影響。例如,賴氨酸和精氨酸之間有拮抗作用,亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸之間的拮抗,這種拮抗作用可提高尿中精氨酸排出量,抑制肝臟中轉(zhuǎn)氨酶活性,從而使肌酐合成量減少。D′Mello 等報(bào)道,賴氨酸和精氨酸之間的拮抗作用會(huì)使雞的采食量和生長(zhǎng)速度降低。氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡飼糧優(yōu)化配合是減少動(dòng)物的糞、尿氮排出量,提高動(dòng)物體內(nèi)氮沉積和蛋白質(zhì)飼料利用效率以及減少動(dòng)物排泄物對(duì)環(huán)境污染的重要途徑。
2 反芻動(dòng)物氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡技術(shù)
根據(jù)盧德勛提出的動(dòng)物系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)學(xué)原理,動(dòng)物機(jī)體系統(tǒng)是結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合的有機(jī)整體。它是由與動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)過(guò)程有關(guān)的動(dòng)物器官、組織以及整個(gè)機(jī)體所處的外部環(huán)境所組成的有機(jī)整體,其間不斷進(jìn)行著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝和利用、能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化以及信息傳遞。在研究動(dòng)物體內(nèi)氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡時(shí)應(yīng)該分為不同層次,主要有消化道層次和組織代謝層次2個(gè)層次。其中,消化道層次又可分為瘤網(wǎng)胃(A1級(jí))和瘤網(wǎng)胃后(A2級(jí))2個(gè)層次;組織代謝層次又可分為肝臟( L級(jí))和肝外生產(chǎn)組織(OT級(jí))。因此,對(duì)于反芻動(dòng)物氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡而言,至少應(yīng)該分為飼糧氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡、小腸可吸收氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡、肝臟門靜脈排流組織(PDV)氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡和肝臟外組織氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡4個(gè)層次的氨基酸平衡。而且,飼糧氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡不等同于消化道氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡,消化道氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡也不等同于組織利用的氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡。考察氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡要分層次進(jìn)行評(píng)價(jià),現(xiàn)分別對(duì)各個(gè)層次的氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡的評(píng)價(jià)方法和研究進(jìn)展進(jìn)行討論。
2.1 飼糧氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡
對(duì)于反芻動(dòng)物而言,飼糧氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡的重點(diǎn)就是飼糧中蛋白質(zhì)組分之間的平衡。首先要根據(jù)動(dòng)物生產(chǎn)水平和目的確定飼糧蛋白質(zhì)總水平,其次要充分考慮飼糧蛋白質(zhì)中可溶性蛋白質(zhì)(SP)、降解蛋白質(zhì)(RDP)與非降解蛋白質(zhì)(UDP)之間的平衡。NRC(2001)奶牛營(yíng)養(yǎng)需要量中給出了不同蛋白質(zhì)組分的平衡比例范圍,詳見表1。
2 反芻動(dòng)物氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡技術(shù)
根據(jù)盧德勛提出的動(dòng)物系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)學(xué)原理,動(dòng)物機(jī)體系統(tǒng)是結(jié)構(gòu)與功能相結(jié)合的有機(jī)整體。它是由與動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)過(guò)程有關(guān)的動(dòng)物器官、組織以及整個(gè)機(jī)體所處的外部環(huán)境所組成的有機(jī)整體,其間不斷進(jìn)行著營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝和利用、能量流動(dòng)和轉(zhuǎn)化以及信息傳遞。在研究動(dòng)物體內(nèi)氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡時(shí)應(yīng)該分為不同層次,主要有消化道層次和組織代謝層次2個(gè)層次。其中,消化道層次又可分為瘤網(wǎng)胃(A1級(jí))和瘤網(wǎng)胃后(A2級(jí))2個(gè)層次;組織代謝層次又可分為肝臟( L級(jí))和肝外生產(chǎn)組織(OT級(jí))。因此,對(duì)于反芻動(dòng)物氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡而言,至少應(yīng)該分為飼糧氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡、小腸可吸收氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡、肝臟門靜脈排流組織(PDV)氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡和肝臟外組織氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡4個(gè)層次的氨基酸平衡。而且,飼糧氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡不等同于消化道氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡,消化道氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡也不等同于組織利用的氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡。考察氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡要分層次進(jìn)行評(píng)價(jià),現(xiàn)分別對(duì)各個(gè)層次的氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡的評(píng)價(jià)方法和研究進(jìn)展進(jìn)行討論。
2.1 飼糧氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡
對(duì)于反芻動(dòng)物而言,飼糧氨基酸營(yíng)養(yǎng)平衡的重點(diǎn)就是飼糧中蛋白質(zhì)組分之間的平衡。首先要根據(jù)動(dòng)物生產(chǎn)水平和目的確定飼糧蛋白質(zhì)總水平,其次要充分考慮飼糧蛋白質(zhì)中可溶性蛋白質(zhì)(SP)、降解蛋白質(zhì)(RDP)與非降解蛋白質(zhì)(UDP)之間的平衡。NRC(2001)奶牛營(yíng)養(yǎng)需要量中給出了不同蛋白質(zhì)組分的平衡比例范圍,詳見表1。
(作者:王洪榮;來(lái)源:動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào))