色氨酸在家禽营养中的研究进展

2011-04-13张瑞霜苗晓微王红梅

饲料博览 2011年5期

张瑞霜，苗晓微，王红梅

（哈尔滨青禾科技有限公司，哈尔滨 150078）

色氨酸又名2－氨基－3－吲哚基丙酸，是一种芳香族、杂环、非极性α氨基酸，有DL型、D型和L型3种异构体，天然存在的只有L－色氨酸[1]。色氨酸在动物体内除了参与蛋白质合成之外，还具有多种重要的生理功能。动物机体本身不能合成色氨酸，因此饲料中的色氨酸对于动物生产具有重要的意义。然而，在很多常用的饲料原料中色氨酸的含量均相对较少。对于猪、鸡而言，色氨酸是米糠的第一限制性氨基酸，是玉米及其副产品、高梁、大米、大麦等原料的第二限制性氨基酸，是大豆粕的第三限制性氨基酸[2]。因此，在玉米－豆粕型配合饲料中，色氨酸已成为第三限制性氨基酸。随着商品蛋氨酸、赖氨酸在饲料中的普遍添加，色氨酸对动物生产的限制作用也日益突出。

1 色氨酸的代谢

1.1 色氨酸的代谢途径

动物体内的色氨酸一部分用于合成组织蛋白质，另一部分进行分解代谢。机体内色氨酸大部分犬尿酸原代谢途径，其余经保留吲哚环途径代谢。

1.2 色氨酸的代谢产物

色氨酸代谢产生的各种产物中，甲酸为机体内一碳单位的来源；丙氨酸和乙酰CoA是生糖生酮的原料；烟酰胺核苷酸和5－羟色胺具有强烈的生物活性作用；犬尿酸、黄尿酸、吲哚乙酸和5－羟吲哚乙酸自尿中排出[3]。

1.2.1 5－羟色胺

色氨酸经过羟化脱羧可生成5－羟色胺。5－羟色胺是一种强血管收缩剂和平滑肌收缩刺激剂。另外，5－羟色胺作为一种抑制性的神经递质，还具有中和肾上腺素和去甲肾上腺素的作用，参与对疼痛、焦虑、抑郁、睡眠、体温、性活动、免疫和摄食等多种功能的调节[4]。

1.2.2 烟酸

烟酸又叫尼克酸，主要通过烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP）参与碳水化合物、脂类和蛋白质的代谢，尤其在体内供能代谢的反应中起重要作用。家禽缺乏烟酸表现为生长缓慢，羽毛不丰满和鳞状皮炎等[4]。

1.2.3 褪黑激素

褪黑激素（MLT）是由松果腺细胞从血液中摄取色氨酸及其羟化酶而逐步合成的一种重要激素，其合成和分泌受交感神经调节，并与昼夜关照节律有着密切的关系[5]。目前认为褪黑激素对下丘脑垂体和性腺都起作用，还能调节睡眠、免疫及生物节律[6－7]。

2 色氨酸在家禽生产中的应用

2.1 参与并调节蛋白质的合成

色氨酸作为一种必需氨基酸，是机体蛋白质合成的基本组成成分，其含量直接影响蛋白质的合成率。当体内色氨酸浓度高时，合成蛋白质的速度加快；反之当色氨酸缺乏时会导致蛋白质合成速度下降。席鹏彬等研究发现，当饲粮中色氨酸缺乏时，黄羽肉公、母鸡体蛋白质沉积较低，而在饲粮中补充晶体色氨酸可使公、母鸡体蛋白质沉积量分别提高21.0%～31.8%和5.4%～27.9%，说明饲粮中补充色氨酸有利于提高机体蛋白质的沉积[8]。余东游等研究表明，色氨酸还能促进蛋白质在鸡蛋中的沉积[9]。色氨酸不仅作为原料参与蛋白质的合成，还可以调控蛋白质的合成。Wolfgang等发现，L－色氨酸能够影响肝脏RNA和蛋白质的代谢，能显著地促进肝脏多核糖体集聚、细胞质poly（A）－RNA合成、核标记RNA释放和提高核膜核苷三磷酸酶活性[10]。

2.2 影响采食量

色氨酸主要通过5－羟色胺来影响动物的采食量。机体内约90%的5－羟色胺存在于消化道黏膜，8%～10%在血小板，只有1%～2%存在于中枢神经系统中。由于血脑屏障的存在，血液中的5－羟色胺很难进入中枢神经系统，因此，中枢神经系统和外周的5－羟色胺分属两个独立的系统[1]。当大脑中枢中色氨酸缺乏时，将导致5－羟色胺耗竭，动物采食量急剧下降；色氨酸水平过高时，大脑中5－羟色胺合成增加，由于5－羟色胺可增加动物的饱腹感，所以当其超过生理需要量时会抑制摄食[11]。色氨酸可能直接作用于氨基酸受体或通过增加外周5－羟色胺来控制采食量。当日粮色氨酸水平接近需要量时，其水平发生变化不足以改变大脑中5－羟色胺的合成率，因而其通过外周起作用；而在色氨酸严重缺乏或过高时，血浆中色氨酸水平的变化就能引起大脑中色氨酸水平发生变化。从而影响5－羟色胺的合成，进而对采食量进行调节。王鹏等研究表明，在0～3周龄肉仔鸡日粮（色氨酸含量为0.06%）中额外添加色氨酸0.03%、0.06%和0.09%均可以显著提高肉鸡平均日采食量（P＜0.05），而色氨酸添加水平提高至0.12%时，平均日采食量则无显著变化（P＞0.05）[11]。刘明江选用53周龄蛋鸡为试验动物，日粮中色氨酸水平分别由0.11%增加至0.23%，发现采食量并没有随着色氨酸含量的增加而显著增加，色氨酸水平为0.19%时，蛋鸡采食量达到最高[12]。

2.3 提高生产性能

张庆生等报道，日粮色氨酸水平对0～4周龄泰和乌骨鸡平均日增重、料重比和平均日采食量均有显著影响，当色氨酸水平为0.171%和0.209%时，平均日增重和料重比均显著低于对照组（P＜0.05）[13]。余东游等在300日龄罗曼蛋鸡日粮中分别添加色氨酸0.20%、0.24%、0.28%和0.32%，结果表明，色氨酸0.20%水平组的产蛋率和日产蛋重显著高于其他各组（P＜0.05）[9]。王鹏等研究表明，在色氨酸含量为0.06%的日粮中额外添加色氨酸0.03%、0.06%和0.09%，可以显著提高0～3周龄肉仔鸡平均日增重[11]。刘锁珠等研究发现，饲粮中可消化色氨酸水平从0.12%增至0.15%时，对22～35日龄肉仔鸡生产性能具有一定的改善作用[14]。

2.4 改善免疫功能

色氨酸分解代谢在提高动物免疫功能中起着关键作用。5－羟色胺可以直接作用于免疫细胞，通过受体或其他途径调节免疫功能[1]。褪黑激素可以提高机体的免疫功能，包括促进免疫系统产生抗体，提高抗体对抗原的敏感性，增强免疫因子的活性，增加免疫因子数量，促进T、B淋巴细胞的增殖，增强NK的细胞毒性。5－羟色胺、褪黑激素和N－乙酰血清素可通过抑制超氧化物和TNF－α产生及清除自由基而增强机体免疫功能。

2.5 稳定动物情绪

当色氨酸代谢失调时，可引起神经系统的功能障碍。有研究表明，注射色氨酸可减少白鼠断食期间相互攻击、残杀的现象，减少的程度与色氨酸注射量成正比。这可能是由于血液和脑中色氨酸通过其代谢产物5－羟色胺起到了稳定动物情绪的作用。5－羟色胺与情感障碍有密切的关系，对脑内参与情绪反应的功能系统具有稳定的作用[15]。此外，5－羟色胺还有抗抑郁、促进睡眠、镇痛、抗高血压等功能，均与其中枢安定效应相关[11]。

3 色氨酸的需要量

家禽对色氨酸的需要量受到品种、生长阶段、性别、环境以及饲料因素的影响。1994年NRC推荐 0～3、4～6、7～8周肉仔鸡日粮中色氨酸的需要量分别为0.20%、0.18%和0.16%。莱航产蛋鸡平均日采食量为80、100和120 g时，日粮中色氨酸的需要量分别为0.20%、0.16%和0.13%。我国饲养标准推荐0～3周、4～7周、7周～出栏肉仔鸡日粮中的色氨酸需要量为0.21%、0.18%和0.17%，产蛋鸡的色氨酸需要量为0.15%～0.16%。吴维辉等研究表明，0～3周龄肉鸡色氨酸需求量为0.21%；3～6周龄公鸡色氨酸需求量为0.20%，母鸡为0.18%；6～8周龄公鸡色氨酸需求量为0.18%，母鸡为0.16%[16]。有报道称，黄羽肉鸡0～21日龄的日粮色氨酸需求量为0.188%；22～42日龄的日粮色氨酸需求量为0.160%； 43～63日龄的日粮色氨酸需求量为0.132%[17]。余东游等研究发现，产蛋期蛋鸡色氨酸最适添加量为0.20%[10]。

[1]刘锁珠.低蛋白饲粮中添加色氨酸对肉仔鸡生产及营养代谢的影响[D].杨凌:西北农林科技大学,2007.

[2]有吉修二郎.氨基酸饲料学[M].农业出版社,1989.

[3]刘华珍.5－羟色胺对鸭摄食调节作用机理的形态学研究[D].武汉:华中农业大学,2005.

[4]杨凤.动物营养学[M].中国农业出版社,2004.

[5]韩正康.家畜生理学[M].中国农业出版社,1996.

[6]杜生旺,孟祥骏,马红刚,等.褪黑激素及其应用[J].内蒙古农牧业科学院百年院庆论文集——畜牧特刊,2010,31（6）:24－26.

[7]于昱,袁缨,汤伟.畜禽色氨酸的营养研究及应用[J].饲料博览,2002（7）:40.

[8]崔芹,崔山.色氨酸营养研究进展[J].中国饲料,2003（15）:20－22.

[9]席鹏彬,林映才,蒋宗勇,等.饲粮色氨酸对43～63日龄黄羽肉鸡生长、胴体品质、体成分沉积及下丘脑5－羟色胺的影响[J].动物营养学报,2009,21（2）:137－145.

[10]余东游,周斌,饶巍,等.饲粮色氨酸水平对蛋鸡生产性能及蛋品质的影响[J].动物营养学报,2010,22（5）:1 265－1 270.

[11]王鹏,王安,李丽娟.饲粮中色氨酸对0～3周龄肉仔鸡生长性能及血液生化指标的影响[J].饲料工业,2010,31（20）:8－11.

[12]刘明江.商品蛋鸡的色氨酸需要量[J].江西饲料,2001（2）:9－10.