氨基酸添加劑

1、氨基酸添加劑,楊斯特羅夫斯基 . 楊曉波 教授13394841003,,概述氨基酸的營養(yǎng)畜禽對氨基酸的需要量及飼料中氨基酸的含量氨基酸的生產(chǎn)與應(yīng)用,蛋白質(zhì)與氨基酸,蛋白質(zhì)在生命活動中具有特殊的重要意義，是體現(xiàn)生命活動的最基本物質(zhì)。從動物的組成看，蛋白質(zhì)是動物體內(nèi)除水分外含量最多的物質(zhì)，約占動物干重的一半左右。蛋白質(zhì)對于生命的意義不僅在于它是生命的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，還在于它所具有的生物性質(zhì)。它與核酸是構(gòu)成一切細(xì)胞的重要成分，在體內(nèi)執(zhí)

2、行著各種各樣的生物學(xué)功能。在動物生長發(fā)育、繁殖后代的過程中，都需要大量蛋白質(zhì)來滿足細(xì)胞組織的新陳代謝，因此，生命的一切活動都是通過蛋白質(zhì)的活動來體現(xiàn)的。無論是簡單的蛋白質(zhì)還是復(fù)雜的蛋白質(zhì)，用酸、堿或蛋白水解酶加水分解，都可獲得基本結(jié)構(gòu)為氨基（-NH2）羧基（-COOH）兩種基團(tuán)相結(jié)合的化合物——氨基酸。,飼料中的蛋白質(zhì)首先分解成氨基酸，然后再由氨基酸重新合成動物所需的蛋白質(zhì)，所以，動物真正需要的氨基酸而不是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的營養(yǎng)實(shí)際上就

3、是氨基酸的營養(yǎng)。,氨基酸的分類,分類 根據(jù)氨基酸結(jié)構(gòu)式中側(cè)鏈基團(tuán)“R”的特征，可以把氨基酸分為脂肪族氨基酸、芳香族氨基酸和雜環(huán)類氨基酸三大類。苯丙氨酸和烙氨酸為芳香族氨基酸；組氨酸、色氨酸和脯氨酸為雜環(huán)類氨基酸；其它的氨基酸均為脂肪族氨基酸。大部分氨基酸結(jié)構(gòu)式中只有一個氨酸和一個羧基，這類氨基酸的酸堿度相等，呈中性，又稱中性氨基酸。氨基酸結(jié)構(gòu)式中羧基多于氨基，如精氨酸、組氨酸和賴氨酸。

4、 天然獲得的氨基酸是在同一碳原子上結(jié)合著羧基與氨基，稱為α-氨基酸。天然存在的氨基酸為L型，而化學(xué)合成的是L型和D型的等量混合物，為DL型。,氨基酸的分類,必需氨基酸與非必需氨基酸 在構(gòu)成動物蛋白質(zhì)的20余種氨基酸中，有一部分氨基酸在動物體內(nèi)不能合成，或即使能合成，也因合成速度慢、數(shù)量少，不能滿足機(jī)體的正常需要，必須由飼料來供給的這類氨基酸通常為必需氨基酸。 必需與非必需氨

5、基酸是從動物飼養(yǎng)角度來劃分的，必需氨基酸必需由飼料來供給，而非必需氨基酸則不需由飼料來供給，但對動物機(jī)體來講也是必不可少的。由于反芻家禽具有利用胃腸內(nèi)微生物合成氨基酸的能力，所以，氨基酸對于反芻家禽來說一般不劃分為“必需”和“非必需”。,氨基酸的分類,于成年家禽來講，有8種氨基酸是必需的，即：賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸和蘇氨酸。生長期的家禽除上述8種必需氨基酸以外，還需要組氨酸和精氨酸。對雛禽來說，除上述

6、10種必需氨基酸外，還有甘氨酸、胱氨酸和酪氨酸，共計13種，在常用植物性飼料中，賴氨酸、蛋氨酸和色氨酸的含量通常不能滿足豬、雞的需要，當(dāng)上述任何一種氨基酸缺乏時，就會嚴(yán)重影響其它氨基酸的利用。飼料中適當(dāng)添加賴氨酸和蛋氨酸能有效地提高飼料蛋白質(zhì)的利用率，故賴氨酸和蛋氨酸又稱為蛋白質(zhì)飼料的強(qiáng)化劑。賴氨酸在組織中不能合成，而且脫氨后不能重新復(fù)原，也不能被任何一種類似的氨基酸所代替。因此，賴氨酸被看成是營養(yǎng)中的第一限制性氨基酸，而蛋氨酸則被稱為

7、第二限制性氨基酸。,必需氨基酸的營養(yǎng)功能,一般開說，動物性蛋白質(zhì)含必需氨基酸全面并且比例適當(dāng)，品質(zhì)較好，谷類及其它植物性蛋白質(zhì)必需氨基酸不全面，而且量也較少，因而品質(zhì)較差。飼料中色氨酸不足和甘氨酸過多，會導(dǎo)致動物生長停滯，食欲降低。蛋氨酸過多時也會出現(xiàn)生長停滯和采食量減少的現(xiàn)象。,必需氨基酸的營養(yǎng)功能,賴氨酸 賴氨酸是合成腦神經(jīng)、生殖細(xì)胞等細(xì)胞核蛋白及血紅蛋白的必要成分。在豬的日糧中添加賴氨酸可改善肉

8、質(zhì)，提高瘦肉率。賴氨酸的吸收比其它氨基酸慢，在谷物類飼料中含量低，是畜禽最易缺乏的必需氨基酸之一。蛋氨酸 蛋氨酸是必需氨基酸中唯一含有硫的氨基酸。它參與體內(nèi)甲基的轉(zhuǎn)移和腎上腺素、膽堿、肌酸的合成，肝臟內(nèi)磷脂的代謝也需要蛋氨酸。畜禽缺乏蛋氨酸時表現(xiàn)為發(fā)育不良，體重減輕，肝、腎機(jī)能受到破壞，出現(xiàn)肌肉萎縮和毛質(zhì)變壞。在飼料添加蛋氨酸可減少家禽的啄羽癥。,必需氨基酸的營養(yǎng)功能,色氨酸

9、 色氨酸參與血漿蛋白質(zhì)的更新，促進(jìn)核黃素發(fā)揮作用，還有助于煙酸、血紅素的合成。甘氨酸 甘氨酸對禽類則為必需氨基酸，另外，甘氨酸對魚群具有特殊的引誘作用，也可以減輕仔豬和犢牛腹瀉、脫水等病癥。蘇氨酸 蘇氨酸缺乏時會使雛雞體重迅速下降纈氨酸 舊有保持神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的作用。,必需氨基酸的營養(yǎng)功能,亮氨酸異亮氨酸精氨酸組氨酸苯丙氨

10、酸酪氨酸胱氨酸,氨基酸的吸收與代謝,植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)和氨基酸作為飼料被動物所攝取，但某些動物攝取飼料往往是以滿足必需的能量為目的，在缺少氨基酸或其它營養(yǎng)素時，往往會使動物的新陳代謝降低或停滯，能量的需要量也下降，同時飼料的攝取量也會下降。 被采食的飼料經(jīng)嚼碎與唾液混合，隨后被送到胃里。雞則不經(jīng)嚼碎而直接進(jìn)入嗉囊，經(jīng)前胃到達(dá)肌胃，與胃內(nèi)容物或小腸中的胰液、膽汁等進(jìn)行混合、中和，然后在小腸內(nèi)被消化、吸收。,氨基

11、酸的吸收與代謝,小腸內(nèi)進(jìn)行蛋白質(zhì)消化時，首先是胰蛋酶、糜蛋白酶、羥肽酶等胰液酶的而使蛋白質(zhì)分解，成為具有2~6個氨基酸殘基的肽，也有少量的氨基酸由于胰液蛋白酶的分解作用產(chǎn)生10~25%游離氨基酸和75~90%的聚合肽被小腸吸收，聚合肽在粘膜細(xì)胞內(nèi)被分解成氨基酸，然后經(jīng)細(xì)胞的基底膜流入血液，經(jīng)過門脈而進(jìn)如肝臟，在肝臟中部分合成肝臟的蛋白質(zhì)，部分合成血液蛋白質(zhì)，其余部分則作為游離氨基酸通過血液循環(huán)送到各個組織中。

12、在飼喂間隔期和攝取無蛋白飼料時，動物首先用肝臟的蛋白質(zhì)，其次是動物肌肉蛋白質(zhì)，以此來滿足動物生長發(fā)育的需要。,氨基酸的平衡,蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值決定于所含氨基酸的數(shù)量、種類及適當(dāng)?shù)谋壤?。為了使氨基酸混合物具有最高的營養(yǎng)價值，必須要使氨基酸含量的相對比率適當(dāng)，這種相對數(shù)量的比率就稱為氨基酸平衡。從氨基酸平衡的概念不難看出，計算平衡是一動態(tài)理念，與動物體內(nèi)合成的組織、血液等蛋白質(zhì)中必需氨基酸比例相同，是最適宜的氨基酸平衡。除了屠體分析方法可

13、以確定適宜的氨基酸平衡以外，第二重方法是用氨基酸混合物來代替飼料中的蛋白質(zhì)。從基礎(chǔ)飼料中除掉其中的一種必需氨基酸，然后再分梯度地添加這種氨基酸，在實(shí)踐中，一方面通過添加氨基酸以降低用量，同時還要達(dá)到近于理想的氨基酸平衡，以期獲得既節(jié)約蛋白質(zhì)和氨基酸又能提高飼料飼養(yǎng)效益的目的。,氨基酸的相互作用,在指定飼料配方時，往往是以氨基酸的需要量和飼料中氨基酸的含量以及飼料原料的價格作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的。很少有人考慮各種氨基酸之間有利和無利的相互作用。由

14、于氨基酸之間的相互作用，因此導(dǎo)致飼養(yǎng)成績下降。所以，研究氨基酸代謝及氨基酸的相互作用是非常必要的。氨基酸的缺乏 當(dāng)飼料中一種或或幾種必需氨基酸含量不能滿足動物生長、生產(chǎn)需要時，稱之為氨基酸缺乏。在動物的必需氨基酸為限制性氨基酸，賴氨酸、蛋氨酸和色氨酸即為限制性氨基酸。,氨基酸的相互作用,氨基酸的不平衡 品質(zhì)優(yōu)良的蛋白質(zhì)不僅要求含真蛋白的比例高，更重要的指標(biāo)是要求所含氨

15、基酸的數(shù)量和比例恰當(dāng)，即前面講到的氨基酸平衡。飼料的拮抗作用 飼料中由于一種氨基酸的增加導(dǎo)致另外一種或幾種氨基酸利用率下降的現(xiàn)象叫做氨基酸的拮抗作用。發(fā)現(xiàn)具有拮抗作用的主要是賴氨酸、精氨酸、異亮氨酸、纈氨酸與亮氨酸等，還有側(cè)鏈氨基酸之間的拮抗作用，如精氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸等之間的拮抗作用。有一點(diǎn)可以肯定的，就是氨基酸的相互作用對氨基酸的需要以及在體內(nèi)的利用率，有著巨大影響。從實(shí)際應(yīng)用出發(fā)，不僅要滿足蛋白

16、質(zhì)以及必需氨基酸的需要，還要使氨基酸的平衡達(dá)到最佳狀態(tài)。 畜禽對氨基酸的需要量及飼料中氨基酸的含量,氨基酸的需要量,畜禽對氨基酸的需要量決定于動物的品種、體重大小、生長階段、飼養(yǎng)目的、環(huán)境條件、飼料的能量、微生物環(huán)境及氨基酸的有效率等多方面因素。,必需氨基酸的來源,畜禽所需之必需氨基酸主要依靠飼料提供，有的動物還具有能以其它氨基取代極少必需氨基酸的功能，或可把其它氨基酸轉(zhuǎn)化成必需氨基酸，但是多數(shù)動物都沒有這種轉(zhuǎn)化

17、功能。因此在飼料無法滿足其需要的情況下，只能向飼料中單獨(dú)添加必須氨基酸來確定動物機(jī)體的生化平衡。對于不同種類的動物以及相同種類動物的不同個體，其實(shí)際效果都不盡相同。除此之外，飼料中氨基酸的營養(yǎng)價值還受氨基酸生物活性的影響。如大豆經(jīng)熱處理后，其賴氨酸的氨基和飼料中其它物質(zhì)結(jié)合變成動物無法利用的賴氨酸，飼料中蛋白質(zhì)經(jīng)過熱處理時，游離的羥基、氨基、羧基都有可能發(fā)生與其它物質(zhì)結(jié)合的現(xiàn)象，這種就降低了蛋白質(zhì)的生物活性。,常用飼料原料中氨基酸的特點(diǎn)

18、,玉米 一般是產(chǎn)量高的玉米其氨基酸的含量低于產(chǎn)量低的玉米，豐收年份玉米中氨基酸的含量也有下降的趨勢。玉米中賴氨酸和色氨酸的含量很少，所以，無論是對雛雞還是仔豬，玉米籽實(shí)的第一限制性氨基酸是賴氨酸，第二限制性氨基酸是色氨酸。,常用飼料原料中氨基酸的特點(diǎn),大豆粕 大豆粕中蛋白質(zhì)的氨基酸中除含硫氨基酸含量較少外，與理想的氨基酸平衡極為接近。大豆和未經(jīng)加熱也或沒能按正確方法進(jìn)行 處理的大豆粕，其營養(yǎng)

19、物質(zhì)，特別是蛋白質(zhì)、氨基酸的利用率顯著降低。原因在于大豆中存在一種抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)——抗胰蛋白酶。在實(shí)際應(yīng)用中，宜再添加商品蛋氨酸和少量賴氨酸，即可彌補(bǔ)大豆粕中蛋氨酸含量的不足，又可彌補(bǔ)加熱處理過程中對賴氨酸所造成的損失。,常用飼料原料中氨基酸的特點(diǎn),魚粉 雞飼料中魚粉基本上可以用添加單體氨基酸來代替羽毛粉 羽毛粉是指利用家禽屠宰后得到的廢棄羽毛經(jīng)適當(dāng)加工處理而得到的蛋白質(zhì)飼料產(chǎn)品。羽毛幾乎

20、是純蛋白質(zhì)，其蛋白質(zhì)含量均在85%以上。羽毛中的蛋白質(zhì)主要是角蛋白。羽毛粉富含胱氨酸，在缺乏蛋氨酸和胱氨酸的玉米-豆粕日糧中添加羽毛粉可以節(jié)約昂貴的蛋氨酸。,常用飼料原料中氨基酸的特點(diǎn),血粉 血粉是飼料工業(yè)中可以利用的最富含蛋白質(zhì)和賴氨酸的飼料資源。由于血粉非常缺乏異亮氨酸，它將成為日糧的第一限制性氨基酸。肉骨粉 肉骨粉是以屠宰廠加工過程中廢棄的碎骨、皮、脂肪、內(nèi)臟、碎肉為主要原料，經(jīng)除脂

21、后加工而成的動物性飼料產(chǎn)品。國外生產(chǎn)的肉骨粉一般規(guī)定蛋白質(zhì)含量在40%以上。雞飼料中的用量一般在6%以下為宜，并需補(bǔ)充賴氨酸和色氨酸。豬飼料中加入過量肉骨粉會降低適口性，故用量也不宜太高，一般在5%以下為宜，并以用于肉豬和種豬為宜，仔豬避免使用。,常用飼料原料中氨基酸的特點(diǎn),菜籽餅 菜籽餅中粗蛋白質(zhì)含量約為30~40%。菜籽餅中各種氨基酸的含量分別為：賴氨酸1.0~1.8%；色氨酸0.5~0.8%；蛋氨酸0.4

22、~0.8%；胱氨酸0.3~0.7%。與豆餅蛋白比較，菜籽餅蛋白質(zhì)和氨基酸的消化率均低于豆餅。菜籽餅的賴氨酸含量較豆餅低，但氨基酸含量高于豆餅。豬日糧中加入15%的菜籽餅可以獲得與含12%豆餅日糧相近的飼養(yǎng)效果。對哺乳幼犢和乳牛限制在10%以下，蛋雞和種雞限制在5%以內(nèi)，肉雞控制在10~15%。在添加菜籽餅的畜禽日糧中，加入適量的賴氨酸能強(qiáng)化菜籽餅的利用效果。,常用飼料原料中氨基酸的特點(diǎn),棉籽餅 綿籽餅與大豆餅相

23、比，其纖維素的含量多，而蛋白質(zhì)的含量低、再 還含有棉酚和環(huán)丙烯脂肪等不良物質(zhì)，不僅降低了它的價值，而且還影響了其在畜禽飼料中的應(yīng)用。一般說來，棉籽餅中粗蛋白質(zhì)含量為35%左右，其中必需氨基酸含量，如亮氨酸、蘇氨酸和色氨酸等與豆餅相似，但賴氨酸含量卻僅為豆餅的50~60%。棉籽餅用作雞飼料還需添加食糧的賴氨酸。,常用飼料原料中氨基酸的特點(diǎn),糠麩類 糠麩類飼料中蛋白質(zhì)的含量隨稻谷、麥類的品種、栽培條件以及加工程度的不

24、同而變化較大，但其氨基酸平衡變化側(cè)較小。對于豬、雞，僅僅是作為能量、維生素和礦物質(zhì)的一個來源。其氨基酸的含量對配合飼料整體的營養(yǎng)價值幾乎沒有太大的影響。但在配合飼料時需要考慮的是因添加糠麩而引起的賴氨酸、蛋氨酸和色氨酸的不足。,氨基酸的生產(chǎn)與應(yīng)用,概況氨基酸的生產(chǎn)技術(shù) 氨基酸的生產(chǎn)主要有四種方法：發(fā)酵法、化學(xué)合成法、酶與化學(xué)-酶法和蛋白質(zhì)水解提取法。,氨基酸的生產(chǎn)與應(yīng)用,發(fā)酵法

25、 發(fā)酵法生產(chǎn)氨基酸是利用微生物具有的能夠合成自身所需的各種氨基酸的能力，通過菌株的誘變等處理，選育出各種營養(yǎng)缺陷型及抗性的便宜菌株，以接觸代謝調(diào)節(jié)中的反饋與阻礙，達(dá)到過量合成某種氨基酸目的的一種氨基酸生產(chǎn)方法。應(yīng)用發(fā)酵法生產(chǎn)氨基酸最大的是谷氨酸，其次是賴氨酸?；瘜W(xué)合成法 化學(xué)合成法是借助于有機(jī)合成及化學(xué)工程相結(jié)合的技術(shù)生產(chǎn)氨基酸的一種方法。在氨基酸工業(yè)中應(yīng)用化學(xué)合成法批量生產(chǎn)的氨基酸僅限于

26、甘氨酸、蛋氨酸和色氨酸。其中，甘氨酸是應(yīng)用化學(xué)合成生產(chǎn)的最理想的品種。,氨基酸的生產(chǎn)與應(yīng)用,酶與化學(xué)-酶法 此法批量生產(chǎn)的氨基酸有賴氨酸、L-胱氨酸。蛋白質(zhì)水解提取法 由于上述三種氨基酸生產(chǎn)方法的迅速發(fā)展，使這一傳統(tǒng)的氨基酸生產(chǎn)方法受到極大的沖擊。一些發(fā)展中國家，許多品種的氨基酸還是采用這種方法生產(chǎn)的。,氨基酸在飼料工業(yè)中的應(yīng)用,畜牧業(yè)生產(chǎn)是以碳水化合物為能源，使必需氨基酸得以濃縮的動物