豬理想氨基酸模型

畜牧人小李

豬整個生長期所需的最佳氨基酸平衡只有一個。通常認為，不同體重或日嶺的生長豬軀體或肌肉的氨基酸比例相當穩定，理由如下：維持需要量占總需要量的比例很小（3％～6％），生長豬對氨基酸平衡的要求主要由生長決定；不同性別或體重的生長豬，軀體氨基酸比例恒定，氨基酸需要量的差異僅是絕對量的差異；生物學活性高的蛋白質，氨基酸比例與肌肉中的相似；氨基酸需要量的差異在用以賴氨酸為基礎的相對比例表示時差異大大降低，這也是20世紀70年代末期以來建立理想蛋白質體系的理論依據之一Hess曾報道，體蛋白的氨基酸組成一般不隨體重、基因型和品種而變化。

關于豬的理想蛋白質體系的評價指標也由單一的生產性能向多方面發展，如氮沉積、蛋白質利用率、免疫功能等。評價指標不同，氨基酸需要量不同，如生長豬達到最佳免疫狀態或最大氮沉積所需要的氨基酸比獲得最大增重速度所需的氨基酸多（Cline等，2000）。

然而，豬的生長發育是一個逐步完善的過程，20 kg以下的仔豬和20 kg以上的生長肥育豬相比，不但其維持氮需要占機體總氮需要的比例有較大差異，而且在維持氮需要的各種氨基酸間平衡模式也可能不同。前者維持氮需要多消耗在肌肉本身的代謝上，后者則多消耗在非肌肉代謝功能上。即20kg以下豬必需氨基酸需要模式更接近胴體或豬乳的氨基酸組成比例。例如，小腸脯氨酸可由日糧精氨酸、鳥氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸及動脈來源谷氨酰胺合成，豬的小腸是合成的主要場所。但哺乳仔豬腸細胞中由精氨酸合成的脯氨酸較少，仔豬斷奶后腸道精氨酸酶誘導精氨酸合成顯著增加，這就從生化機制上解釋了脯氨酸是哺乳仔豬的必需氨基酸而非斷奶后生長豬的必需氨基酸的原因。可見，套用生長豬的理想蛋白質模式應用于乳豬上有待商権。

大家比較熟悉的重要的有關豬的理想蛋白質體系有4個，即ARC（1981）、NRC（1988）、Wang和Fuller（1990）、Baker和Chung（1992）。ARC（1981）模式以瘦肉組織中的氨基酸平衡為基礎，Fuller等則以豬最大氮沉積為基礎，Baker等以飼喂補充晶體氨基酸的純合飼糧所得到的數據為基礎，而NRC則以文獻調研的數據推導為基礎。

【ARC的豬理想蛋白質模式】

英國的ARC通過3個試驗的結果，最先提出了豬的理想蛋白質模式。第一個試驗測定了豬對各種氨基酸的需要量，結果表明，蘇氨酸、蛋氨酸、色氨酸的需要量與賴氨酸有關。第二個試驗是測定賴氨酸需要量，前提是僅賴氨酸是限制性氨基酸。第三個試驗測定了完全蛋白質和動物體蛋白質的氨基酸組成比例，結果表明體組織蛋白質氨基酸組成比例為動物生長階段最佳的氨基酸需要比例。這就是第一套較完整的理想蛋白質模式。即ARC模式（表4-1）。該模式中EAA與NEAA比例為45：55。ARC推薦的理想蛋白質是根據多種不同來源數字資料而確定的。

【NRC的豬理想蛋白質模式】

NRC總結了大量有關氨基酸需要量的研究結果，重新估測了理想蛋白質氨基酸組成模式（表4-2）。該模式是根據5～10 kg和10～20 kg仔豬氨基酸需要量、豬體組織和豬乳的氨基酸組成，以及參考了ARC模式的基礎上建立的。

Wang通過試驗，發現ARC模式中蛋氨酸和蘇氨酸的比例偏低，因此重新估測并改進了該模式。試驗的方法是依據ARC的理想蛋白質模式配制純合日糧，然后輪換降低某種必需氨基酸的含量，一般供給原來含量的80％。對于第一限制性氨基酸，當減少應給量的20％時，就會降低動物的氮沉積。若減少某種氨基酸的20％而不影響蛋白質的生物合成，就表明該氨基酸相對于第一限制性氨基酸是過量的。根據一個簡單的線性關系，得到一個蛋白質氨基酸需要的比例結構，所有被列的氨基酸均為第一限制性氨基酸。同時也得出EAA和NEAA的比例。他們的結論是：日糧EAA和NEAA的總量都對動物生長有限制作用。該模式中推薦的EAA與NEAA的比例是50：50，但未測定組氨酸、精氨酸的含量，使得該模式不夠完整。由以上試驗提出的理想蛋白質氨基酸模式的效果明顯優于ARC的推薦模式。但由于他們的試驗是以ARC模式為基礎的，因此，有些學者認為Wang的理想蛋白質模式是ARC模式的改進版。

為了探討體蛋白組織增長和維持需要所需要的氨基酸模式是否相同，Wang和Fuller對體蛋白組織增長需要和維持需要分開研究，結果發現維持需要量低。不論從進食比例還是從絕對量來說，體組織蛋白沉積所需日糧氨基酸比例結構與體蛋白氨基酸結構比例很相似，只是蘇氨酸、蛋氨酸十胱氨酸比例稍高些。Moughan和Fuller指出氨基酸維持需要包括以下幾個部分，從尿中排出的未被利用的氨基酸；合成體內活性代謝物質所需要的氨基酸，如組氨酸脫羧變成組胺，色氨酸可變成5-羥色胺等；氨基酸的氧化；隨胃腸道黏膜脫落而損失的氨基酸；隨外皮和表皮脫落的氨基酸。Fuller指出，在ARC的理想蛋白質模式中，色氨酸：賴氨酸的值需要提高，必需氨基酸：非必需氨基酸的值則至少要從40：60提高到50：50。

Baker和Chung提出了Ilinois理想蛋白質（IIP）模式，與Wang及NRC的理想蛋白質模式進行了比較。第一次試驗的結果表明，飼喂4種日糧的仔豬的體增重和飼料轉化率相同。說明4種日糧沒有氨基酸不平衡的問題。第二次飼養試驗是將第一次試驗日糧中所有氨基酸含量減少一半，結果表明，飼喂IIP和WFIP日糧的仔豬日增重和日采食量相同，而飼喂IFP和NRCP日糧仔豬的日增重低于飼喂IIP日糧的仔豬。消化代謝試驗結果表明：IIP和WFIP日糧的消化率較高，且IIP日糧有最高的氮沉積。顯然，IIP日糧的氨基酸模式，即新的Ilinois理想蛋白質模式優于其他模式。該模式可得出如下結論：仔豬胴體的氨基酸組分與仔豬生長所需要的氨基酸有強相關；因為不同氨基酸在整個機體和不同組織有不同的氨基酸周轉率，所以，用整個機體氨基酸組成去估測生長所需要的氨基酸模式的方法應該得到支持；不同氨基酸在不同組織的氧化率不同，因此，各種氨基酸的利用率不同；日糧中缺乏蛋氨酸、蘇氨酸或異亮氨酸比缺乏賴氨酸引起的體重或蛋白損失更大，反映出各種氨基酸轉化率不同；用胴體中必需氨基酸比率去確定各種氨基酸與賴氨酸的理想比率將導致對賴氨酸需求量的過高估計和對幾種從實際日糧中獲得的氨基酸需要量的過低估測；如果蛋白質或氨基酸組成模式中某些氨基酸過剩或因缺乏而過多添加，即使日糧中氨基酸濃度超過動物需要量，也不會獲得較好的飼料轉化率；理想蛋白質模式需要考慮有關蛋白質沉積和維持需要及整體氨基酸需要。

從表4-2可以看出，隨著豬只體重和日齡的增長，精氨酸的比例下降，而含硫氨基酸、色氨酸、蘇氨酸的比例上升，其他氨基酸基本不變。具體的解釋是：精氨酸的維持需要為零，因為體內合成的精氨酸足以滿足維持需要，而色氨酸、蘇氨酸和含硫氨基酸的維持需要較生長需要高（與賴氨酸相比較），故隨著體重的增加而其所占的比例也增加。

作者：刁其玉研究員等    《動物氨基酸營養與飼料》

來源：最佳效益飼料配方設計