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猪理想氨基酸平衡模式及其在生产中的应用

1概念

猪理想氨基酸平衡模式及其在生产中的应用

理想氨基酸模式(iaap)对应于理想蛋白质(ip)。这两个概念的内涵是相同的,即氨基酸的组成和比例与动物(猪)完全相同。具体来说,ip指的是含有最佳氨基酸模式的蛋白质;Iaap是指理想蛋白质中每种必需氨基酸的组成与参考氨基酸(赖氨酸)之间的比例关系。选择赖氨酸作为参考氨基酸的主要原因如下:赖氨酸是基于谷物的猪日粮中的第一限制性氨基酸;赖氨酸几乎完全用于合成身体蛋白质;与其他氨基酸相比,更容易确定猪在不同生长阶段的赖氨酸需求。赖氨酸含量的化学分析比含硫氨基酸更容易。

ip或iaap概念的雏形是米切尔和b1ock在1946年提出的蛋白质化学评分(cs)。与其他待评估蛋白质相比,以全蛋蛋白质的必需氨基酸含量为参考标准,从蛋白质中每种氨基酸的百分比中找出差异最大的待测试蛋白质的氨基酸百分比,百分比值即为蛋白质的化学评分。鸡蛋中的必需氨基酸组成被用作评价膳食蛋白质的标准,揭示了蛋白质营养的本质是氨基酸营养的原理。到目前为止,蛋白质营养已经经历了从粗蛋白质到可消化、可利用蛋白质和蛋白质生物效价到氨基酸营养的转变。到1958年,霍华德第一个提出知识产权,arc(1981)正式用于生产。随后,美国自然资源委员会(1988年)、法国原子能委员会(1993年)和加拿大psci(1995年)在猪氨基酸要求的制定中相继采用了知识产权。

2建立猪ip或iaap的研究方法简介

建立iaap的方法有很多,但常用的方法有四种:

2.1猪胴体氨基酸组成分析

根据生长猪体组织氨基酸组成的研究确定iaap方法的理论基础是猪胴体氨基酸组成与其氨基酸需求之间的高度相关性。除了新生仔猪体蛋白中必需氨基酸的比例相对较低,而甘氨酸和脯氨酸的比例相对较高外,生长猪体蛋白的氨基酸模式在整个生长育肥期没有明显变化。通过比较发现,猪体组织的氨基酸组成与生长猪所需氨基酸的推荐模式非常一致,因此利用体组织的氨基酸组成值建立iaap是可行的。

2.2阶乘

猪氨基酸需求可分为维护需求和生产需求。根据猪组织氨基酸与需求的高度相关性,可以通过体蛋白沉积来估计氨基酸需求和相应的iaap。例如,arc(1981)模型基于瘦组织中的氨基酸平衡。

2.3合成方法

通过总结猪对单一氨基酸的估计需求和日粮蛋白质中赖氨酸的最佳浓度数据,得出最佳氨基酸模型。Nrc(1998)模型是在文献研究数据的帮助下用这种方法推导出来的。

2.4n平衡试验

n平衡试验是研究动物氨基酸平衡和氮利用率的有效方法。该方法包括氨基酸扣除法和氨基酸添加法,其理论基础是饲料中氨基酸水平与猪生产性能之间的线性关系。氨基酸扣除法的原理是从含有所有氨基酸的饮食中依次扣除一定比例(一般约25%)的某些氨基酸,扣除某些氨基酸后观察动物反应,根据动物反应(生产性能、血浆尿素氮和氮沉降等)综合确定动物限制性氨基酸。),其中fuller等人(1990年)根据猪的最大氮沉降量建立了iaap。氨基酸添加方法是在满足其他氨基酸要求的前提下,根据梯度从不足到过剩向待测氨基酸添加合成氨基酸。贝克等人(1992年)的美国ilinois大学模型是基于通过喂养添加合成氨基酸的纯合饮食获得的数据。

此外,还有其他研究方法,如传统的饲养试验方法、同位素示踪法

关于iaap用于仔猪保育的报道相对较少。最近的一项研究使用dl-甲硫氨酸(dl-met)和甲硫氨酸羟基类似物2-羟基-4-甲硫基丁酸(2-羟基-4-甲硫基丁酸(hmtba)与甲硫氨酸源具有相同的生物效价,并使用三种不同的方法分别估算仔猪真正可消化的含硫氨基酸与赖氨酸的理想比例。结果表明,8-26公斤瘦肉型仔猪最易消化的含硫氨基酸与赖氨酸之比的平均值分别为59.0%(日增重)和60.8%(日增重)(Gaines等人,2005年)。

在生产实践中,仔猪断奶,特别是早期断奶引起的营养和环境的严重变化,会对仔猪造成很大的应激反应,免疫功能受到抑制,身体抵抗力下降。结果显示食欲不振、消化功能障碍、腹泻和生长迟缓。因此,研究仔猪应激条件下的iaap具有重要意义。李建文等人(2006年)通过氨基酸部分扣除法研究了人工诱导免疫应激下仔猪可消化赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸和苏氨酸的平衡比例。结果表明,正常和免疫应激条件下仔猪的理想氨基酸模式不同。在胁迫和正常条件下,可消化赖氨酸、可消化蛋氨酸、可消化色氨酸和可消化苏氨酸的平衡模式分别为100: 27: 29: 59和100: 30: 21: 61。

3.2 iaap

虽然一般认为生长猪体蛋白的氨基酸模式在整个生长育肥期内没有显着变化,但由于猪品种、生长期和评价指标等诸多因素的影响,氨基酸模式有所不同。

3.2.1不同基因型生长肥育猪iaap

张可莹等(2000)通过对体重相近的二元瘦肉型猪与中国地方品种雅安猪的可消化lai、caspase、su和色氨酸平衡模型的研究和比较,结果表明,长猪和雅安猪的可消化lai、caspase、su和色氨酸平衡模型分别为100: 49: 72: 19和100: 78: 76: 21雅安猪比又大又长的猪需要更高比例的胱硫醚、苏氨酸和色氨酸。

3 . 2 . 2 iaap

NRC(1998)为不同体重的生长肥育猪推荐的含硫氨基酸、苏氨酸、色氨酸和赖氨酸的相对比例都随着体重的增加而增加,而王建明等人(2001)的试验结果发现,除色氨酸外,含硫氨基酸和苏氨酸与赖氨酸的比例随着体重的增加而显着降低。两者差异的原因尚不清楚,但一些数据显示含硫氨基酸随着猪体重的增加而趋于减少。kemm等人(1990年)发现,20、30和90千克猪体内胱硫醚的含量分别为1711、1519和1413克/千克蛋白质。

3 . 2 . 3 iaap

bikker等人(1994年)对不同蛋白质水平和能量摄入的生长肥育猪的研究发现,膳食蛋白质水平和能量摄入影响猪体的氨基酸组成。这些变化可能是由胴体肌肉和非肌肉部分、器官血液和软组织部分的比例以及全身胴体和器官组织的比例不同引起的,这些变化将影响氨基酸和iaap的需求。

3.2.4 iaap

不同评价指标下生长和育肥猪的结果表明,以生产性能和肉质为指标,晚期育肥猪总硫氨基酸与赖氨酸的最佳比例低于nrc1998的0.65,但以脂肪沉积最小为目标,该比例为0.65(knowledge等人,1998)。以最佳氮保留率和利用率为指标,必需氨基酸与非必需氨基酸的比例为50∶50。在蛋白质水平较低的情况下,必需氨基酸与非必需氨基酸的比例更为重要。lenis等人(1999)的研究发现,必需氨基酸与非必需氨基酸的比例可以增加到70∶30,而不会降低氮的利用率。因此,去氨基必需氨基酸被有效地用于合成非必需氨基酸。

3.2.5 iaap

对于不同饲养条件下的生长育肥猪,在保证其他必需氨基酸满足需要的同时,中国更适合的饲养方式是赖氨酸100、蛋氨酸胱氨酸65、苏氨酸65、色氨酸20、异亮氨酸65。必需氨基酸和非必需氨基酸的比例是50: 50(吴喜林,

理想蛋白质概念在实际生产中应用的一个成功例子是通过向饮食中添加单体氨基酸来制备低蛋白质饮食。一些研究表明,在玉米豆粕日粮赖氨酸含量满足生长猪(20-55公斤)要求的前提下,玉米豆粕日粮蛋白质水平可降低22%,而不影响猪的生产性能。如果在相同条件下蛋白质水平降低22%,育肥猪(55-100公斤)的生产性能将受到影响(tuitoek等人,1997年)。Otto等人(2003年)通过添加氨基酸实现了理想的氨基酸模式。将饮食中的粗蛋白水平从15%降低到12%不会影响氮的沉积。如果粗蛋白从15%减少到6%,回肠对必需和非必需氨基酸的消化率将会提高。此外,据报道,如果饮食是根据明显的回肠可消化氨基酸制备的,蛋白质来源不会影响生产性能、胴体品质和身体组成。然而,降低赖氨酸与去离子水的比例会抑制猪的生长,但不会影响肉的品质性状(szabo等人,2001)。由此可见,通过添加单体氨基酸可以完全降低日粮中的粗蛋白水平,不仅节约了有限的蛋白原料,开发了非常规蛋白饲料资源,减少了猪粪氮污染,还减少了仔猪对蛋白源的过敏反应。随着越来越多的必需氨基酸被化学合成并应用于生产实践,饮食中粗蛋白水平还有进一步降低的空间。然而,最近的研究表明,除了游离氨基酸,大多数蛋白质在消化后直接以寡肽的形式被吸收。寡肽营养是人类公认的。如果饮食中的蛋白质水平太低,即使添加必需氨基酸也会影响动物的生长。因此,当iaap用于制备低蛋白饮食时,应考虑单体氨基酸与蛋白质的比例。

迄今为止,iaap的研究和应用仍处于初级阶段。随着氨基酸真实消化利用率、体内氨基酸周转率等基础数据的积累,更加准确、动态的iaap将更好地为畜禽行业服务。

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