氨基酸及其添加作用

氨基酸及其添加作用
     

     蛋白质是构成动物机体的重要物质，对于所有生物，可以说没有蛋白质就没有生命。植物能直接利用氨类化合物合成蛋白质，而动物不具备或不全具备这种能力，必须从食物或饲料中直接摄取蛋白质或其基本结构单位───氨基酸的大部分。
   组成蛋白质的氨基酸有20余种，由这些氨基酸的不同组合、 排列形成了生物体内繁多的蛋白质，分别执行各种功能。除了以蛋白质的结构单位执行各种功能外，氨基酸在基本生命过程的控制及调节中也起着重要作用，如参与某些激素、神经传递质的合成；磷脂、卟啉和核苷酸的合成也与氨基酸的供应有很大关系。血压、食欲和睡眠的调节也受某些氨基酸影响。

氨基酸的分类

     氨基酸按其结构、性质，通常可分为中性、酸性和碱性三大类。按基对动物的营养来说，通常分为必需氨基酸和非必氨基酸。
  所谓必需氨基酸是指动物体内不能合成或合成的速度和数量不能满足物体的正常生理及生产需要，必须由饲料供给即可满足动物正常生理活动及生产需要的氨基酸。 过去一直认为划分必需与非必需氨基酸只对体内合成氨基酸能力低的单胃动物和禽类有意义，而反刍动物瘤胃中的微生物能利用各种氮源合成菌体蛋白，其氨基酸能满足动物需要，无需供给氨基酸。近些年的研究表明，对于高产奶牛、生长迅速的犊牛，高产毛绵羊等动物瘤胃内合成的氨基酸远远不能满足其需要。早环绕期
断奶犊牛因其瘤微生物体系尚未形成，也必须由饲料供给蛋白质或氨基酸，对单胃生长动物而言，必需氨基酸一般有10种（见表3-1）， 对雏鸡还有甘氨酸，胱氨酸和酪氨酸共13种，而成年动物的维持需要通常只需8种。

氨基酸与蛋白质质量

    并非所有的蛋白质对任何动物、任何生产目的都有同样的营养效果。蛋白质的生物学价值取决于所含氨基酸的平衡状况。

   （一）必需氨基酸的“木桶模式” 现代科学已经证明，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。而各种蛋白质所含氨基酸组成比例不同，不同生物体蛋白质所含氨基酸组成比例差异很大。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合成
蛋白质中相应氨基酸比例，则会限制其他氨基酸的利用，降低饲料蛋白质的和生物学价值。只有所供蛋白质中所含氨基酸比例与将合成蛋白质一致时，才能被充分利用，即如同一只由许多木板组成的木桶，如图3-1所示， 一块木板相当于一种氨基酸在所供蛋白质中的含量与产品蛋白质中含量的比值，即满足程度，若某种氨基酸比值低，不能满足合成需要，就好比组成木桶的一块木板较短，则木桶盛水效率降低，其他木板再长也只是浪费。所以只有各种必需氨基酸比例与产品蛋白质一致，蛋白质才能最有效地被利用，各种氨基酸的效价也就高。
    由此可见，饲料蛋白质的质量取决于所含必需氨基酸的总量和氨基酸组成的比例。饲料蛋白质所含必需氨基酸总量大，各氨基酸组成比例与动物机体蛋白质（或产品蛋白质）氨基酸组成比例越接近，其生物学价值就越高，品质就越好。反之，蛋白质品质就差。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产品接近，因而生物学价高，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。目前营养学家们将与某特定动物群体特定生长阶段的体组织蛋白质（或某产品蛋白质）中氨基酸比例一致的蛋白质视为此群体、此阶段的“理想蛋白质”。

   （二）限制性氨基酸 由于某种或某几种必需氨基酸的不足，会限制其他氨基酸的利用和蛋白质生物学价值，这些氨基酸被称为“限制性氨基酸”。蛋白质中限制性氨基酸，是以其中各氨基酸组成比例与动物体蛋白质或产品蛋 白质中各氨基酸比例接近的程度来确定的。饲料蛋白质中必需氨基酸的含量与动物体蛋白质相应氨基酸含量比称为“氨基酸的化学评分”。通常以百分比表示。即 ：氨基酸的化学评分

        饲料蛋白质中必需氨基酸含量
＝──────────────────────×100％
动物组织蛋白（或产品蛋白）质中相应氨基酸含量

   由于卵蛋白质被视为“理想蛋白质”，故常以卵蛋白质为基准计算饲料蛋白质中氨基酸的化学评分，即：  
                     饲料蛋白质中必需氨基酸含量
氨基本以的化学评分＝──────────────×100％
                     卵蛋白质中相应氨基酸含量
   
   在实际应用中，计算饲料中氨基酸化学评分则以饲料中氨基酸含量的不同阶段，不同情况下动物对氨基酸的需要进行计算，即：
                         饲料中必需氨基酸含量
饲料中氨基酸的化学评分＝─────────────×100％
                        动物对相应氨基酸的需要量

    氨基酸化学评分的大小，表明了饲料或蛋白质中此氨基酸对动物的满足程度。氨基酸化学评分小于100％者，表示该蛋白质或饲料中此基酸不足， 即为限制性氨基酸。补充之，能有效地提高饲料蛋白质的生物学价值。化学评分最小者为第一限制性氨基酸，依次为第二三，......，限制性氨基酸。第一限制性氨基酸如图3-1中最短的板其化学评分决定了蛋白质的生物学价值。通常情况下， 赖氨酸氨酸是饲料中的第一或第二限制性氨基酸，色氨酸、苏氨酸则常为第三、第四限制氨基酸（表3-2、表3-3、表3-4）。  
表2、3、4平衡日粮氨基酸的方法，一是将限制性氨基酸互补的饲料配合；另一方法则是添加单体氨基酸。限制性氨基酸的补充，首先庆考虑第一限制性氨基酸，在添加了
第一限制性氨基酸的基础上，再考虑第二、第三......限制性氨基酸。反之，不仅不能对动物的生长、生产性能和饲料蛋白质生物学价值起改进作用，还会产生不良影响。