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色氨酸又名α-氨基-β-吲哚丙酸,有DL-、D-、和L-色氨酸三種異構(gòu)體,天然存在的只有L-色氨酸。缺乏色氨酸可導(dǎo)致動物采食量下降、生長遲緩、被毛粗糙。動物體內(nèi)不能合成色氨酸,而植物性飼料中的色氨酸通常不能滿足畜禽的需要。近年來,在配合飼料中大量使用合成賴氨酸和蛋氨酸,使色氨酸在飼糧中的重要性明顯地體現(xiàn)出來。
一、L-色氨酸的營養(yǎng)學(xué)作用
L-色氨酸是畜禽的必需氨基酸。作為必需氨基酸,動物體自身不能合成, 必須從日糧中攝取才能滿足其營養(yǎng)需要。
L-色氨酸最重要的營養(yǎng)學(xué)作用是參于蛋白質(zhì)的沉積。L-色氨酸不僅是組成蛋白質(zhì)的氨基酸成分之一,還參與調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成。色氨酸對肝核蛋白合成的促進(jìn)作用與L-色氨酸在體內(nèi)分配后與特殊的核酸色氨酸受體的結(jié)合能力有關(guān)。飼料缺乏L-色氨酸直接導(dǎo)致動物的氮保留下降,生長速度放慢,飼料利用率降低。
L-色氨酸的另一營養(yǎng)學(xué)用途是通過犬尿氨酸途徑轉(zhuǎn)化為喹啉酸進(jìn)而變成煙酰胺作為維生素B3發(fā)揮作用。
建議用量: 按動物營養(yǎng)需求添加,建議添加比例為0.02%~0.06%,其與賴氨酸的建議添加量之比為0.22。
二、L-色酸的生物學(xué)功能
色氨酸是豬玉米-豆粕型日糧中第4限制性必需氨基酸,對動物體的生長發(fā)育、新陳代謝起重要作用,色氨酸不足會限制其它氨基酸的利用,影響體蛋白沉積。其主要作用有:刺激仔豬和母豬采食,提高生產(chǎn)水平;提高豬(特別是仔豬)的日增重; 減少泌乳期間母豬的體重?fù)p失;調(diào)控行為,減少豬只爭斗,安靜肯睡;增進(jìn)免疫及疾病抵抗能力;改善肉質(zhì)。
1、調(diào)節(jié)采食量
在肉豬生產(chǎn)的各個階段,提高飼料L-色氨酸的水平都能顯著增加豬的采食量(參見表1)。色氨酸對仔豬生長性能的提高,主要是較高的日糧色氨酸水平提高了仔豬的采食量。
提高仔豬和泌乳母豬的采食量具有格外重要的意義。這是由于采食量不佳常常造成仔豬較差的生長狀況,而泌乳母豬則要面對因?yàn)椴墒沉坎荒軡M足泌乳需要、動用自身營養(yǎng)儲備而導(dǎo)致失重的問題(失重過多會降低母豬的繁育性能)。
2、 促進(jìn)生長
對
表1 提高飼料L-色氨酸水平對豬生產(chǎn)性能的影響
階段 (千克) | 色氨酸水平 (%) | 采食量 (克/日) | 日增重 (克/日) | 增重/飼料(克/千克) | 氨基酸概念 |
5-7 | 0.14↑0.23 | 224↑310 | 98↑198 | 437↑638 | 真可消化 |
6-10 | 0.13↑0.19 | 327↑549 | 136↑326 | 422↑589 | |
10-16 | 0.13↑0.18 | 532↑772 | 228↑469 | 429↑610 | |
6-16 | 0.13↑0.18 | 300↑480 | 170↑320 | 570↑660 | 總氨基酸 |
22-50 | 0.10↑0.16 | 1200↑1820 | 470↑800 | 390↑440 | |
55-97 | 0.08↑0.13 | 3060↑3230 | 940↑1010 | 310→310 | |
44 | 0.09↑0.13 | 2060↑2530 | 573↑918 | 270↑362 | |
44-99b | 0.09↑0.13 | 2470↑2890 | 819↑1021 | 326↑353 | |
泌乳母豬 | 0.12↑0.17 | 5800↑6500 | -13.2↓ | - |
a 高蛋白(15.7%)日糧,b 低蛋白(12.6%)日糧,c 泌乳頭21天丟失的體重(千克)。
3、調(diào)節(jié)行為
把仔豬飼料的L-色氨酸水平從0.12%增加到0.22%,除了顯著提高日增重外,還可顯著減少豬對環(huán)境(司伴和豬舍布置物)的探究反射活動時間,增加了豬的睡眠時間。另外,用蘸血繩模擬受傷的豬尾進(jìn)行測試發(fā)現(xiàn),豬的嗜血性也同時降低,表明提高飼料L-色氨酸可能會減少豬的咬尾和異食癖。Li等(2006)研究表明,當(dāng)日糧色氨酸水平為對照組(0.11%)的2倍(0.22%)和4倍(0.44%)時,增加了豬的躺臥時間減少了進(jìn)食時間;且日糧中高水平的色氨酸減少豬的相互攻擊的持續(xù)時間。美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究服務(wù)家畜行為研究小組聯(lián)合美國普渡大學(xué)2010年的最新研究結(jié)果表明,高色氨酸日糧可以降低生長期后備母豬和青年豬混群時的活動強(qiáng)度、減少其攻擊行為。
4、提高免疫
色氨酸對免疫的影響可能是通過其誘導(dǎo)的IGFs和代謝物5-羥色胺、褪黑激素等實(shí)現(xiàn)的。國內(nèi)外大量的研究表明:色氨酸可以生成褪黑激素,它是一種松果體激素,因此它對動物的免疫機(jī)能也有影響。L-色氨酸還可以促進(jìn)骨髓T淋巴細(xì)胞前體分化為成熟T淋巴細(xì)胞,色氨酸可以促進(jìn)免疫細(xì)胞的活化,L-色氨酸缺乏會導(dǎo)致體液免疫功能的降低。因此日糧中添加色氨酸可以明顯的提高仔豬的免疫能力。
5、改善健康
仔豬面臨健康威脅時,諸如炎癥和骯臟環(huán)境,體內(nèi)色氨酸用量增加,血漿色氨酸濃度降低,導(dǎo)致采食量減少,生長速度進(jìn)一步降低;高色氨酸日糧能夠部分恢復(fù)血漿色氨酸水平和仔豬生產(chǎn)水平, 降低炎癥和骯臟環(huán)境對仔豬的威脅; 因此,維持適當(dāng)?shù)纳彼峁?yīng)(色/賴比22%), 仔豬的健康狀況和生產(chǎn)性能才能達(dá)到最佳。Melchior等(2004)研究指出,慢性肺炎中,色氨酸是血漿中唯一受影響的必需氨基酸,慢性肺炎會增加了動物體色氨酸需要量。高色氨酸飼料能恢復(fù)攻毒后仔豬血漿色氨酸水平,高色氨酸飼料能減輕仔豬炎癥程度。
6、改善肉質(zhì)
在屠宰前5天在每千克豬飼料中添加
三、L-色氨酸的需要量
NRC(1998)豬的營養(yǎng)需要中:20-50豬的總色氨酸需要量為0.13%-0.18%,50
圖1 日糧色/賴比對仔豬(7
由圖1可見, 7
Jansman等(2007)研究表明:不管是日糧類型如何(玉米-豆粕型的,還是小麥/大麥型的)仔豬色氨酸的需求始終為色/賴比22%,提示仔豬色氨酸的需求不受飼料原料種類的影響;
Zhang等(2007)研究表明日糧色氨酸含量從0.12%提高到0.26%,會顯著提高一種與食欲和蛋白質(zhì)合成有關(guān)的激素——腦腸肽的表達(dá), 增加了采食量和體增重。仔豬能夠分別飼料中色氨酸水平的高低,并選擇高色氨酸料。
0—18日齡的肉小雞試驗(yàn)顯示,總L-色氨酸和總L-賴氨酸的比例在16-18%之間。
以玉米、豆粕和玉米蛋白粉為主要飼料原料,蛋雞的總L-色氨酸需要量為140-160毫克/羽·天。多數(shù)報道的總L-色氨酸/總L-賴氨酸的比例在18%-21%之間。
以日采食量、日增重和料重比為評價指標(biāo),1~14日齡北京鴨色氨酸的需要量分別為0.226%、0.225%、0.223%。
把飼料總L-色氨酸從0.11%分段增加到0.17%,4-7周齡的京白公鴨的活體生產(chǎn)指標(biāo)呈線性改善,提示肉鴨的總L-色氨酸需要在0.17%以上。