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限制性氨基酸(LAA)是指在一定飼料或日糧中的某一種或幾種必需氨基酸的含量低于動(dòng)物的需要量，而且由于他們的不足限制了動(dòng)物對(duì)其他必需氨基酸和非必需氨基酸的利用。因此，確定限制性氨基酸(LAA)并滿足動(dòng)物的需要，對(duì)于動(dòng)物的生長(zhǎng)發(fā)育和生產(chǎn)性能都是至關(guān)重要的。實(shí)際上，研究豬和家禽氨基酸需要量的過程，就是不斷發(fā)現(xiàn)和解決不同類型日糧中限制性氨基酸的問題。目前，已經(jīng)確定的限制性氨基酸(LAA)有賴氨酸(Lys)、蘇氨酸(Thr)、蛋氨酸(Met)和色氨酸(Trp)。最近的研究表明，纈氨酸(Val)將是豬和家禽日糧中的下一個(gè)限制性氨基酸。最近，法國(guó)自然資源研究所(Agro Paris Tech)的Etienne Corrent博士對(duì)此作了進(jìn)一步的闡述。
1、纈氨酸的生物學(xué)功能
與賴氨酸(Lys)、蘇氨酸(Thr)、蛋氨酸(Met)和色氨酸(Trp)一樣，纈氨酸(Val) 也是豬和家禽一種必需的和不可或缺的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。由于動(dòng)物不能合成纈氨酸(Val)，必須從日糧中攝取才能滿足動(dòng)物的需要，所以屬于必需氨基酸。纈氨酸 (Val)是色氨酸(Trp)后豬的第5種限制性氨基酸(LAA)，是色氨酸(Trp)后肉雞的第4種限制性氨基酸(LAA)，并且對(duì)于這些動(dòng)物的最低需要量來說，纈氨酸(Val)似乎都是一種缺乏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。現(xiàn)在，通過在日糧中添加飼料級(jí)纈氨酸(Val)，可以在技術(shù)上配制含有限制動(dòng)物生產(chǎn)性能的6種氨基酸的日糧。
纈氨酸(Val)作為必需氨基酸，除用于合成蛋白質(zhì)外，對(duì)于動(dòng)物生長(zhǎng)和繁殖也是不可缺少的。纈氨酸 (Val)在特殊生理時(shí)期可氧化供能，調(diào)節(jié)骨骼肌的蛋白質(zhì)周轉(zhuǎn)，改善母豬的泌乳性能，影響豬的免疫反應(yīng)。最新的研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠期和泌乳期增加母豬的纈氨酸(Val)攝入量可以明顯改善仔豬生長(zhǎng)性能，提高母豬泌乳量，降低母豬的體重?fù)p失等。
2、仔豬的纈氨酸需要量
各國(guó)研究機(jī)構(gòu)對(duì)纈氨酸(Val)的建議需要量如表1所示。建議需要量使用了70%標(biāo)準(zhǔn)回腸消化率(SID)Val：Lys 的平均值。除了這些建議的需要量，當(dāng)前對(duì)纈氨酸(Val)需要量進(jìn)行的研究較少。
為了進(jìn)一步研究仔豬對(duì)纈氨酸(Val)的需要量，味之素(法國(guó))公司(Ajinomoto Eurolysine SAS)進(jìn)行了增加劑量的反應(yīng)試驗(yàn)。一個(gè)先決條件是表達(dá)為相對(duì)賴氨酸(Lys)的纈氨酸(Val)需要量，以確保在試驗(yàn)日糧中賴氨酸(Lys)是纈氨酸 (Val)后對(duì)性能的的第二個(gè)限制因素，并且沒有任何其他必需氨基酸缺乏(Boisen，2003)。試驗(yàn)研究了賴氨酸(Lys)： 纈氨酸(Val)比例對(duì)選定試驗(yàn)平均日增重(ADG)的影響。在大多數(shù)的試驗(yàn)中，當(dāng)SID賴氨酸(Lys)： 纈氨酸(Val)的比例為70%～75%時(shí)，仔豬可以達(dá)到最好的性能。對(duì)于每一個(gè)試驗(yàn)中，用表2所列的統(tǒng)計(jì)學(xué)模型確定仔豬的SID賴氨酸(Lys)： 纈氨酸(Val)需要量。
在平均日增重(ADG)、平均日采食量(ADFI)以及飼料轉(zhuǎn)化率(FCR)方面，試驗(yàn)結(jié)果都較為類似，SID賴氨酸(Lys)： 纈氨酸(Val)的比例分別為71%、73%和71%。據(jù)此可以得出結(jié)論，70%SID賴氨酸(Lys)： 纈氨酸(Val)的比例為仔豬最低需要量的估計(jì)值。
3、纈氨酸：一種限制性氨基酸
由于飼料的氨基酸組成不同和動(dòng)物對(duì)氨基酸的需要量不同，可以產(chǎn)生氨基酸對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的限制。對(duì)于每種動(dòng)物，限制性氨基酸的排名和粗蛋白降低的可能性取決于在配制日糧和可利用飼料原料時(shí)設(shè)定的理想氨基酸模式。了解仔豬的纈氨酸(Val)需要量，就可以評(píng)估纈氨酸(Val)對(duì)仔豬的生長(zhǎng)限制的程度。Barea等(2009)測(cè)試了 12～25kg仔豬飼喂的4種日糧中SID纈氨酸(Val)或異亮氨酸(Ile)與賴氨酸(Lys)比例的影響。SID纈氨酸(Val)與賴氨酸 (Lys)的比例由57%增加到70%和SID異亮氨酸(Ile)與賴氨酸(Lys)的比例從50%增加到60%。結(jié)果表明，纈氨酸(Val)增加 (25%)可以顯著提高平均日增重(ADG)，但是，增加異亮氨酸(Ile)并沒有發(fā)現(xiàn)這種影響。因此，纈氨酸(Val)的限制性排在異亮氨酸(Ile) 之前，并且異亮氨酸(Ile)的需要量可能要低于實(shí)際的建議量。Mavromichalis等(1998)、Lordelo等(2008)和Barea等 (2009)的結(jié)論證實(shí)了這種比較低的異亮氨酸(Ile)需要量(50%SID Ile：Lys)。最近，Wiltafsky等(2009)提出了一個(gè)SID Ile：Lys需要量，在異亮氨酸(Ile)不過量時(shí)(108% SID Leu：Lys)為49%～54%，但在異亮氨酸(Ile)過量時(shí)這個(gè)需要量可能偏高。實(shí)際上，支鏈氨基酸部分都有一個(gè)共同的代謝途徑，從而導(dǎo)致這些氨基酸之間可能發(fā)生互作。
4、纈氨酸對(duì)仔豬的實(shí)際影響
與70% SID Val：Lys的需要量比較，在當(dāng)前實(shí)際飼喂的仔豬飼料中，纈氨酸(Val)一般都不足，需要在飼料中另外給仔豬提供纈氨酸(Val)。因此，添加飼料用L-纈氨酸(L-Valine)可以提高仔豬的生產(chǎn)性能。劑量反應(yīng)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)說明，L-Valine可以提高仔豬的平均日增重(ADG)和飼料轉(zhuǎn)化率(FCR)。Lordelo等(2008)研究表明添加或不添加 L-纈氨酸(L-Valine)對(duì)7～23kg仔豬減少粗蛋白質(zhì)(CP)的影響，結(jié)果表明，在對(duì)照日糧中含有高日糧CP水平(20.5%)。添加L-纈氨酸(L-Valine)可以使日糧CP減少3.5個(gè)百分點(diǎn)而對(duì)生產(chǎn)性能沒有不良影響。此外，減少日糧CP還可以使腹瀉發(fā)生率和氮排泄量顯著降低。
5、肉雞的劑量反應(yīng)研究
研究表明，在以小麥或大麥為基礎(chǔ)的肉雞日糧中(de Blas，2008)以及在以玉米為基礎(chǔ)的肉雞日糧中(Fernandez等，1994)，纈氨酸(Val)也是一種限制性氨基酸。最近，Corzo等(2007)在減少CP含量的玉米-豆粕基礎(chǔ)日糧中添加幾種單獨(dú)的氨基酸(L-纈氨酸、L-異亮氨酸、L-精氨酸或L-甘氨酸)對(duì)21～42日齡肉雞生產(chǎn)性能的影響。結(jié)果，添加纈氨酸(Val)使肉雞生產(chǎn)性能獲得了最佳提高。在同一研究中，研究了對(duì)Val：Lys的劑量反應(yīng)。用curvilinear-plateau模型來描述增重反應(yīng)，確定了吸引力為81%SID Val：Lys。對(duì)FCR以及胸肉(重量和產(chǎn)量)報(bào)告了同樣的反應(yīng)。這些結(jié)果與NRC(1994)、Mack等(1999)、Schutte等 (1999)分別提出82%、81%和80% Val：Lys(SID)的建議需要量一致。
6、結(jié)論
近幾年來，纈氨酸(Val)對(duì)畜禽性能的影響與重要性引起了廣泛的關(guān)注，并進(jìn)行了深入的研究。研究表明，日糧中缺乏纈氨酸(Val)可以嚴(yán)重影響豬和肉雞的生產(chǎn)性能。因此，在飼料工業(yè)必須對(duì)這種必需氨基酸進(jìn)行仔細(xì)的監(jiān)測(cè)，以避免由于飼料中纈氨酸 (Val)含量不足影響豬和肉雞的生產(chǎn)性能。
研究表明，纈氨酸(Val)對(duì)哺乳母豬十分重要。提高飼料纈氨酸(Val)水平可以增加產(chǎn)奶量，提高仔豬窩增重，對(duì)斷奶仔豬數(shù)在10頭以上的母豬效果尤為明顯。纈氨酸(Val)需要量比飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的推薦量高得多，并與賴氨酸(Lys)的水平有關(guān)。當(dāng)飼料中的賴氨酸(Lys)水平超過0.8%時(shí)，纈氨酸(Val)將成為哺乳母豬飼料的第一限制性氨基酸。
根據(jù)研究估算，仔豬對(duì)纈氨酸(Val)的需要量最低為70%SID Val：Lys，肉雞為80%。如今，飼料級(jí)L-纈氨酸的實(shí)用性可以滿足對(duì)纈氨酸(Val)的需要，而不用增加日糧中的粗蛋白水平，有利于降低對(duì)健康和環(huán)境的不利影響。此外，L-纈氨酸給增加飼料賴氨酸水平提供了機(jī)會(huì)，而理想氨基酸模式可以保證生產(chǎn)性能得到強(qiáng)有力的提高。
