色氨酸在养猪生产中的应用

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色氨酸在养猪生产中的应用

晏家友

【摘 要】色氨酸是动物健康生长所必需的一种氨基酸.它在体内主要经过氧化和脱羧作用生成5-羟色胺,进而调控动物的采食和应激等行为.本文主要综述色氨酸在养猪生产中的应用.

【期刊名称】《广东饲料》

【年(卷),期】2013(022)008

【总页数】2页(P27-28)

【关键词】色氨酸;猪;营养

【作 者】晏家友

【作者单位】四川省畜牧科学研究院,四川成都610066

【正文语种】中 文

【中图分类】S816.7

色氨酸(Tryptophan,Trp)是动物生长所必需的氨基酸之一。在猪的玉米-豆粕型低蛋白饲粮中,色氨酸通常是第二或第三限制性氨基酸。色氨酸在体内主要经过氧化和脱羧生成5-羟色胺,进而对猪的采食和应激等行为起到重要的调控作用。随着猪品种改良和生长潜能发挥,色氨酸缺乏将导致猪的食欲下降和免疫力降低。大量研究结果已证实,在猪低蛋白日粮中补充色氨酸,不但可以节省蛋白资源、减小环境污染,而且有利于猪的健康生长。本文主要就色氨酸在养猪生产中的应用作综述,并为生产实践中色氨酸的进一步推广和应用提供理论参考。

1 色氨酸的理化性质

色氨酸的化学名为α-氨基-β-吲哚丙酸,有L-型、D-型和DL-型三种异构体,其中天然L-型色氨酸是猪消化和吸收的主要形式。L-型色氨酸的分子式为C11H12N2O2,相对分子质量为204.23,性状为白色至微黄色结晶或结晶性粉末,无嗅或略有气味,略溶于水,溶于热乙醇和氢氧化钠溶液。GB/25735标准中规定的饲料添加剂L-色氨酸的技术指标见表1。饲料中色氨酸的测定方法主要为分光光度法。

2 色氨酸的来源

动物体内的色氨酸主要来源于天然饲料和饲料添加剂。天然饲料中,谷物籽实及其副产物中色氨酸含量较低,而蛋白质饲料尤其是豆粕、鱼粉和血粉中色氨酸含量较高(见表2)。饲料添加剂色氨酸主要通过发酵生产获取。目前,饲料级色氨酸有10%和98%(以色氨酸计)两种含量规格。郑贵臣等(2012)在猪上的研究发现,以平均日增重为衡量指标,在等摩尔基础上,10%色氨酸相对于98%色氨酸的生物学利用率为88.1%。

表1 饲料添加剂L-色氨酸的技术指标表1 资料来源:GB/T 25735-2010指标 色氨酸 干燥失重 粗灰分 比旋光度 pH(1%水溶液)砷 铅 镉 汞 沙门氏菌(25g

样品中)/% /(mg/kg)含量 ≥98.0 ≤0.5 ≤0.5 -29.0~-32.8 5.0~7.0 ≤2

≤5 ≤2 ≤0.1 不得检出

表2 天然饲料中色氨酸含量资料来源:中国饲料成分及营养价值表2011 年第22 版饲料名称 玉米 小麦 次粉 小麦麸 米糠饼 全脂大豆 豆粕 棉籽粕 菜籽粕 玉米蛋白粉 鱼粉 血粉含量/% 0.06 0.15 0.18 0.18 0.17 0.45 0.57 0.51 0.43 0.36

0.70 1.11

3 色氨酸的代谢途径 动物体内不能合成色氨酸,因而猪对色氨酸的需要只能由饲粮提供。饲粮中的色氨酸进入体内主要参与蛋白合成和分解代谢。伍喜林(1994)报道了色氨酸在动物体内的代谢途径。色氨酸在肝脏中可以促进蛋白质合成,这可能是由于色氨酸刺激动物采食后释放胰岛素而增强肌肉和肝脏蛋白质合成。色氨酸还可以转化为烟酸等代谢产物。色氨酸在肾脏中降解为吲哚乙酸随尿液排出体外。色氨酸从血液转运到大脑过程中,在通过血脑屏障时,与其他大分子中性氨基酸(Large neutral

amino acid,LNAA)包括亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸和缬氨酸产生竞争作用,从而抑制色氨酸转变为5-羟色胺。5-羟色胺可作用于下丘脑的采食中枢,对动物采食量发挥着重要的调节作用。因此,色氨酸与中性氨基酸的比例会影响动物的采食量,并且比例较低对采食量有不利影响。边连全(1998)从理想蛋白质模型中推导得出,猪饲粮中可消化色氨酸与可消化中性氨基酸的理想比例约为5%。Perez-Cruet等(1974)还指出,进入大脑的色氨酸主要是游离态色氨酸(即与游离脂肪酸结合的色氨酸)而非结合态色氨酸(即与白蛋白结合的色氨酸)。除此之外,在大脑松果体中,色氨酸在酶的催化作用下生成褪黑激素,参与系列代谢活动。

4 色氨酸的营养功能

色氨酸作为猪的必需氨基酸,对促进猪的健康生长发挥了重要的营养生理作用。首先,色氨酸参与了机体蛋白质代谢。任建波等(2007)研究结果表明,日粮色氨酸水平对生长猪的氮沉积具有显著影响。Pastuszewska等(2007)进一步研究发现,在色氨酸缺乏或添加色氨酸的日粮中补充酸化剂,对猪的生长和蛋白质的沉积有积极影响。其次,色氨酸在体内可以转化为5-羟色胺,进而调控猪的采食。Eder等(2003)研究结果表明,在饲粮中添加足量色氨酸,可以显著改善猪的生长性能。牟永斌(2008)研究结果表明,在断奶仔猪饲粮中添加0.05%色氨酸,能显著提高仔猪日采食量,并显著改善小肠前段的组织形态结构。第三,在饲粮中补充色氨酸,可以有效缓解猪的应激。Koopmans等(2005)研究结果表明,在生长猪日粮中添加高水平色氨酸,猪的应激程度下降。刘化伟等(2012)研究也指出,在满足仔猪色氨酸营养需要的基础上额外添加0.1%和0.2%的色氨酸,能缓解仔猪混群后的应激行为。第四,色氨酸作为合成烟酸的前体物质,可以补充猪对烟酸的营养需要。吴妙宗等(2002)报道,在100%克分子转化下,理论上1.7mg色氨酸可转化成1mg烟酸,仔猪约为2%~3%。此外,色氨酸代谢生成的吡啶羧酸可以促进猪对微量元素尤其是锌的吸收,这可能与吡啶羧酸在肠腔中与锌结合成有机酸锌复合物,从而提高了锌的吸收率有关。

5 猪对色氨酸的需要量

饲粮中色氨酸缺乏容易导致猪产生采食量下降、生长迟缓、被毛粗糙、咬尾等症状。我国农业部第1224号公告规定,色氨酸在畜禽配合饲料或全混合日粮中的推荐添加量(以色氨酸计)为0~0.1%。林映才等(1999、2002)研究认为,8~20kg仔猪对色氨酸的需求参数为饲粮的0.205%,24~54kg生长猪为0.150%,60~100kg生长猪为0.125%;仔猪饲粮中总色氨酸与赖氨酸的适宜比例为18︰100,生长肥育猪为20~21︰100。近年来研究发现,科学配制猪低蛋白日粮,在不影响生产性能和胴体品质的前提下,可减少豆粕用量,降低氮排放量,改善猪舍环境。大量研究结果显示,当日粮粗蛋白水平比NRC(1998)推荐水平低2个百分点以上时,在添加赖氨酸和苏氨酸的同时必须补充色氨酸。

参考文献:(略)