随着我国畜牧业的发展,蛋白质资源严重紧缺,大力开发新型蛋白质饲料资源无疑是解决该现状的一个重要措施;同时,正确平衡家禽饲粮中氨基酸营养、提高家禽对饲料中蛋白质的有效利用率,也是解决这一问题的又一个有效途径。氨基酸营养需要正是国内外近几年对动物营养研究的一大热点。蛋氨酸是采食玉米-豆粕型饲粮家禽的第一限制性氨基酸,因此,蛋氨酸一直是家禽氨基酸营养研究的热点。
1 蛋氨酸的营养
1.1 蛋氨酸存在形式
蛋氨酸是具有旋光性的化合物,分为L型和D型,化学合成的蛋氨酸为DL混合型。在动物体内L型易被肠壁吸收,D型要转化成L型后才能参与蛋白质的合成,所以饲料中使用DL混合型蛋氨酸。我国允许生产使用的蛋氨酸添加剂产品主要有DL-蛋氨酸和蛋氨酸的类似物(DL-羟基蛋氨酸、DL-羟基蛋氨酸钙、N-羟甲基蛋氨酸钙)。以增重为指标,DL-羟基蛋氨酸和DL-羟基蛋氨酸钙的生物学效价分别为DL-蛋氨酸生物效价的62%和74%。
1.2 蛋氨酸的营养生理功能和作用机理
蛋氨酸是动物体内必需氨基酸之一,它的重要生理功能是经肠道吸收在体内用于蛋白质的合成,因此,它与动物生长密切相关。蛋氨酸是必需氨基酸中惟一含有硫的氨基酸,在体内合成胱氨酸是其发挥生理作用的途径之一,与甘氨酸有颉颃作用。蛋氨酸参与体内甲基的转移和肾上腺素、胆碱、肌酸的合成,参与肝脏内磷脂代谢,还能提高动物免疫力和抗霉菌毒素作用。在相同蛋白质进食量的情况下,当蛋氨酸的添加量大于家禽生长需要量时,提高饲粮蛋氨酸含量,可线性增强其对绵羊红细胞的抗体反应,显著提高了动物免疫球蛋白IgG水平、总抗体水平和对植物血球凝集素(PHA)的免疫反应。
1.3 蛋氨酸的吸收和代谢
L-蛋氨酸在动物体内是通过特殊的蛋氨酸转运系统被主动吸收的,吸收部位主要是十二指肠和回肠,在体内主要合成蛋白质和提供活性甲基。
2 影响蛋氨酸需要量的因素
2.1 环境温度
环境温度影响家禽的采食量,环境温度越低采食量越高、反之越少。因此,为了满足家禽在不同环境温度下蛋氨酸日摄入量,饲粮中蛋氨酸应与预期的采食量变化相协调,在较热环境条件下,饲粮中蛋氨酸的量应提高,反之应下调。
2.2 品种、品系
不同类型、品种和品系家禽的遗传特性不同,其生长速度、体格大小、胴体组成、产蛋性能以及消化生理不同,因而蛋氨酸需要量也不同。
2.3 年龄和性别
家禽的年龄和体重不同,对蛋氨酸需要量也不同。总的趋势是当用饲粮中蛋氨酸水平表示需要量时,其需要量随年龄和体重的增长而下降,但当用“每只每天所需蛋氨酸的克数”来表示时,则随着年龄和体重的增长而增加,即相对需要量下降,绝对需要量增加。雌雄家禽对蛋氨酸的需要量也有所不同。艾维茵肉鸡表观可消化蛋氨酸和真可消化蛋氨酸的需求参数:1-3周龄,公鸡0.42%和0.46%,母鸡0.38%和0.42%;4-6周龄,公鸡0.36%和0.39%,母鸡0.32%和0.35%;7-8周龄公母鸡一致,均为0.27%和0.30%。2004年中国地方黄鸡饲养标准指出,蛋鸡开产期到高峰期的蛋氨酸最低需要量与种公鸡的蛋氨酸最低需要量相同,均为0.34%,产蛋高峰期后蛋氨酸最低需要量降为0.32%,而种公鸡为了维持最高精子活力和最多采精量,对蛋氨酸最低需要量保持不变。梁远东等用地方品种公鸡从40-45周龄试验,研究种公鸡饲粮适宜的蛋氨酸水平,结果表明:饲粮中蛋氨酸水平为0.34%时,公鸡的精子活力最高、采精量最多。
2.4 生产用途
同品种家禽在实际生产中用途不同,其对蛋氨酸的需要量不同,如产毛鹅较肉用鹅的需要量高。
2.5 饲粮因素
2.5.1 饲粮能量水平
家禽以满足其能量需要量而调节采食量,即“为能而食”,因此,应根据饲粮能量水平来调整饲粮蛋白质和必需氨基酸的水平。一般用“蛋白能量比”和“氨基酸能量比”表示。
2.5.2 饲粮蛋白质水平
家禽对必需氨基酸的需要量与饲粮蛋白质水平相互关联,二者呈同向变化关系。一般而言,随着饲粮蛋白质水平增加,必需氨基酸需要量(占饲粮的百分比)增加;若以占蛋白质的百分比计算,这种影响很小。但是饲粮蛋白质水平降低到一定程度,有可能导致蛋氨酸缺乏,影响家禽生长。
2.5.3 饲粮非必需氨基酸的含量与比例
虽然饲料中必需氨基酸含量是决定蛋白质营养价值的最重要因素,非必需氨基酸的影响相对较小,但已有证据表明,饲粮中蛋白质提供的非必需氨基酸过剩会降低必需氨基酸的利用率。由于蛋氨酸可以作为合成胱氨酸的前体,因而向饲粮中提供充分胱氨酸可节省蛋氨酸的需要量。同时应注意蛋氨酸与胱氨酸之间的比例。对雏鸡而言,非必需氨基酸与必需氨基酸应保持1:1.5。
2.5.4 氨基酸互相作用
氨基酸之间存在相互作用,使彼此之间的生理功能及生物学功能受到影响,导致氨基酸缺乏,氨基酸不平衡,氨基酸颉颃和氨基酸过量。
饲粮中氨基酸的平衡亦影响家禽对氨基酸的需要量。饲粮中某些氨基酸不足会使饲粮氨基酸之间失去平衡,引起家禽生产性能下降,这种不平衡可以通过添加缺乏的氨基酸加以解除。氨基酸过量时会出现中毒,危害动物的正常生长发育,表现为生产性能降低,蛋白质合成障碍,脂质过氧化损伤,腿病发生率增加,血管内膜损伤,动脉粥样硬化。高蛋氨酸易使动物出现高同型半胱氨酸血症、高蛋氨酸血症,也能影响血清、肝中游离氨基酸含量,抑制动物生长。对于家禽来说,蛋氨酸毒性最大。氨基酸的颉颃是影响氨基酸需要的重要因素之一,在家禽的消化、代谢过程中一些结构相似的氨基酸相互竞争或排斥,彼此干扰消化或利用。如过多的赖氨酸显著降低精氨酸的效能,但过多的精氨酸对赖氨酸的影响较小。蛋氨酸和甘氨酸、苏氨酸之间都有类似的颉颃作用。
2.5.5 可利用蛋氨酸
不同饲料原料的蛋氨酸利用率差异很大,因此,对于不同类型的饲粮,蛋氨酸需要量也不同。蛋氨酸的可利用率受不同饲料中植酸和热处理的影响,其数值变动很大。结晶蛋氨酸的真利用率可达到100%。
2.5.6 其他营养物质
饲粮中维生素B12、胆碱不足,会妨碍蛋氨酸在合成体蛋白过程中的利用,从而使家禽增加对蛋氨酸需要量。大量研究证实,饲粮中添加甜菜碱、L-肉碱可降低蛋氨酸的需要量。
2.6 评价指标
选用的评价指标不同,得出的需要亦不尽相同,仅考虑饲料转化率时,体重2.2kg上市肉鸡取得最大利润的总含硫氨基酸需要量为0.85%;若同时考虑饲料转化率和胸肌率,则2.2kg上市肉鸡取得最大利润的总含硫氨基酸需要量为0.89%。
3 蛋氨酸在家禽动物营养中应用
3.1 鸡
在饲料中添加蛋氨酸可以减轻啄羽症。雏鸡饲粮中添加蛋氨酸0.75%可保证其健康生长,NRC(1994)提出42-56日龄肉鸡的饲粮蛋氨酸需要量为0.32%。
据报道,在饲粮中添加高于NRC推荐量的蛋氨酸能获得最大体重、最好饲料利用率和最高胸肉产量。由于人们生活水平提高,对鸡肉风味的要求有所提高,国内很多知名学者开始对本土土鸡的氨基酸营养进行研究,以便调控鸡肉的风味和口感。研究表明,9-l2周龄泰和乌骨鸡对蛋氨酸的需求随日龄的增长而降低,最适水平为0.24%,且生长速度与血清中尿素氮水平呈显著负相关。
迄今,鸡氨基酸需要量的研究发展到较为成熟的阶段,已进行对鸡可消化氨基酸的研究,更能准确地反映出鸡对氨基酸的真正需要量。肉仔鸡可消化蛋氨酸需要量为:1-21日龄,0.44%;22-42日龄,0.36%;43日龄以上,0.33%。Kalinowski等研究表明,肉鸡满足除羽毛生长之外的蛋氨酸需要为:1-3周龄0.50%,4-6周龄0.46%。
3.2 鸭
在肉鸭实际饲粮配制时,蛋氨酸是第一限制性氨基酸。NRC(1994)提出,肉鸭蛋氨酸最低需要量为0.40%。Elkin等测得北京鸭的蛋氨酸需要量在0.382%和0.422%之间(总含硫氨基酸为0.666%和0.706%之间)。陈立祥等报道,以体增重为主,综合考虑血浆尿酸、血液游离氨基酸和后期屠宰性能,确定天建杂交鸭蛋氨酸需要量为:前期(1-3周龄)0.390%-0.441%(基础饲粮中代谢能12.17MJ·kg-1,粗蛋白质18.92%,半胱氨酸0.37%);后期(4-7周龄)0.221%-0.250%(基础饲粮中代谢能12.23MJ·kg-1,粗蛋白质16.06%,半胱氨酸0.33%)。宋春玲等选用19周龄的金定鸭,研究笼养蛋鸭产蛋初期获得最佳生产性能的最适宜粗蛋白质和蛋氨酸水平。结果表明:在产蛋初期19-28周龄阶段内,饲粮粗蛋白质水平17%和蛋氨酸水平0.36%能达到高的生产性能。谢明等[6]采用单因子完全随机试验设计研究蛋氨酸对3-6周龄雄性北京鸭生产性能的影响,结果表明:依据二次曲线模型,3-6周龄雄性北京鸭蛋氨酸需要量为0.365%,高于NRC(1994)肉鸭生长后期蛋氨酸推荐量。
3.3 鹅
在饲粮中添加蛋氨酸对生长鹅增长有良好影响。中国白鹅饲粮中蛋氨酸需要量为0.34%,意大利白鹅对蛋氨酸的需要量为0.44%-0.54%。仔鹅饲粮的蛋氨酸含量为0.4%,胆碱为1220mg·kg-1,可维持正常增重,随着蛋氨酸的增加仔鹅体重逐渐增加、饲料报酬提高;当蛋氨酸达到0.7%时,增加体重和饲料报酬达最高;蛋氨酸含量提高到0.8%时没有表现出比0.7%更好的效果。从体增重和饲料报酬对饲粮中蛋氨酸水平进行回归分析,中国鹅蛋氨酸需要量为0.59%-0.75%,罗曼白鹅蛋氨酸需要量为0.5%-0.7%。试验表明仔鹅蛋氨酸需要量比肉用仔鸡和北京鸭的需要量高,达到最好饲养效果需要量更高。曹光辛曾在放牧的鹅补料中添加蛋氨酸0.2%和赖氨酸0.1%,结果获得理想的增重效果。李文立等对五龙鹅(豁眼鹅)育成期试验研究,结果表明:当饲粮中蛋氨酸含量为0.33%时,鹅的生产性能和饲料利用率最好。
另外,不同水平的蛋氨酸也影响鹅的繁殖性能。凌明亮等将蛋氨酸水平(0.21%,0.36%,0.51%)与赖氨酸水平(0.49%,0.64%,0.79%)组成9个组合,探讨其对皖西白鹅种鹅繁殖力的影响,发现蛋氨酸影响着除受精率以外的所有繁殖力指标。钱东方对拔羽皖西白鹅试验研究表明:拔羽后在精料补充料中添加不同水平的蛋氨酸有利于鹅体质恢复和新生羽毛、羽绒生长,有助于提高活拔羽绒的产量,并且以添加蛋氨酸0.5%为佳。由上可知,不同类型和品种的鹅蛋氨酸需要量差异较大。
4 研究展望
目前,鸡氨基酸的营养研究已进入氨基酸平衡模式、可消化或可利用氨基酸需要阶段,而鸭和鹅的氨基酸营养研究还只处于初级阶段,各位学者所报道的研究结果也不尽一致,所以还需在鸭、鹅氨基酸需要量以及其饲料氨基酸消化率等方面进行深入的研究。
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