新型蛋白质中的氨基酸（综述）

韩浩月 夏俊花

中图分类号：S816 文献标志码：C 文章编号：1001-0769（2018）01-0072-04

氨基酸（Amino Acid，AA）是所有动物体内蛋白质的基本构架，在细胞中起着多重调节功能。对猪而言，AA分两大类：必需氨基酸（Essential Amino Acid，EAA）和非必需氨基酸（Non-Essential Amino Acid，NEAA）。EAA无法在动物的生理系统内自然合成，因此EAA必须通过日粮提供给动物；而NEAA则可在动物体内合成，因此无需在日粮中额外添加。在单胃动物所需的20种AA中（表1），猪的EAA仅为9种（蛋氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、色氨酸、赖氨酸和缬氨酸）。这种不可缺少的AA因动物物种的不同也有所不同。

1 AA的添加

AA应该通过日粮以蛋白质或晶体（合成）AA的形式供应，以满足动物的所需。高品质的蛋白质含有处于可接受水平的全部必需AA。但是，低品质的蛋白质会存在一种或多种AA缺乏的情况。因此，由于在猪日粮中使用了不同品质的蛋白质，导致某些必需AA的缺乏，这些AA被称为限制性AA。大部分情况下，赖氨酸是第一限制性AA，随后为蛋氨酸，这两种AA通常需要在日粮中另外添加。若日粮缺乏一种或多种必需AA，蛋白质的合成则会受限于第一限制性AA的水平。通过将动物的AA需求量和日粮中AA真实含量进行比较，可以估测“限制性AA”的排序。猪日粮的限制性AA顺序为赖氨酸、苏氨酸和色氨酸。当日粮的蛋白质含量不足时，合成氨基酸应该按限制性氨基酸的顺序进行添加。各种饲料原料中猪的限制性AA含量如表2所示。生长猪的日粮AA需求量如表3所示。

2 AA替代源

豆粕是猪日粮中所用的最广为人知的AA的植物性来源。但是，出于营养和经济的原因，在猪日粮中使用豆粕替代品的情况日益增加。下面我们介绍其中几种替代品。

2.1 棉籽粕

与豆粕相比，我国棉籽粕的产量位居第二。但由于在其种子的色素腺体中存在残留的自由棉酚（一种由真菌产生的毒性物质）具有毒性效应，棉籽粕的使用因此受到限制。棉籽粕含有极高水平的蛋白质，但是赖氨酸和色氨酸的含量很低。有人建议用棉籽粕代替日粮中的蛋白质添加物或豆粕的水平应低于50%，以便将日粮中自由棉酚的含量控制在0.01%以下，从而不会影响猪的正常生长。

2.2 向日葵粕

向日葵粕是向日葵种子榨油后产生的副产品。它含有高水平的纤维（22%～24%），在猪日粮中的使用应控制。尽管相比于豆粕，向日葵粕含有较高水平的含硫氨基酸（半胱氨酸和蛋氨酸），但是其赖氨酸的含量相当低。一般建议向日葵粕在生长-育肥猪日粮中的推荐替代量不高于25%。

2.3 肉粉和骨粉

肉类副产品可用于猪日粮，不过这种行为在欧盟不被允许。肉粉和骨粉是一种优质的钙和磷源。然而，它们的蛋氨酸和色氨酸含量往往非常低。肉粉和骨粉在加工过程中进行过度加热，可能会降低其消化率和作为蛋白源的价值（例如氨基酸特别是赖氨酸的生物利用率）。因此，一般建议肉粉和骨粉的推荐添加量应低于蛋白质饲料的25%。

2.4 生大豆

生大豆，尤其是受天气影响而遭到损坏的或容重低的大豆，经常会被用作猪日粮中有吸引力的蛋白替代品。随着年龄的增长，猪对胰蛋白酶抑制剂的易感性降低。因此，生大豆只能用于妊娠母猪日粮，不会产生任何不良效用。若在幼猪日粮中添加生大豆，在饲喂前必须加热大豆，以使胰蛋白酶抑制剂失去活性。

2.5 菜籽粕

菜籽粕是油菜籽加工生产植物油后产生的副产品。菜籽粕的粗蛋白含量为35%～40%。与豆粕相比，菜籽粕中赖氨酸含量低，而含硫氨基酸含量高。一些油菜籽含有高水平的毒性成分——硫代葡萄糖苷，它们会影响动物甲状腺的正常功能。一般建议，在生长-肥育猪和母猪日粮中，菜籽粕作为蛋白源替代豆粕的最高替代比例为50%，且不会影响它们的生产性能。

2.6 豌豆和豆类

世界各地有大量的豌豆和豆类品种。在不适合生产大豆的地区，豌豆和豆类是其很理想的替代品。豌豆含高水平的蛋白质（25%）和必需AA，不过蛋氨酸的含量相对较低。由于能够固定土壤中的氮，豆类是轮作的一个很重要的组成环节。在抗营养因子（Anti-Nutritional Factors，ANFs）方面，豌豆含有蛋白酶抑制剂、植物血凝素和植酸盐，而豆类含有高水平的单宁酸和生物碱。深加工可有助于减少ANFs的含量。

2.7 绿萍（水蕨）

绿萍（azolla或water fern）属于羽叶满江红（满江红属），可作为动物的高蛋白饲料原料。绿萍又称为蚊子蕨（mosquitofern）、羽状蚊子蕨（feathered mosquitofern）和红浮萍（water velvet），它是一种天然的水生植物，想要开发有机动物饲料闭环循环的人会对其产生兴趣。绿萍含有高水平的蛋白质和矿物质，具有固氮特性，适合于饲喂鸡、猪、山羊、鸭和牛，并且可以在任何封闭的水体中生长。以干物质为基础，绿萍的蛋白质含量为25%～35%，矿物质含量为10%～15%，AA、生物活性物质和生物聚合物的含量为7%～10%。它富含必需AA、维生素（维生素A、维生素B12和β-胡萝卜素）、生長促进剂中间产物和矿物质（如钙、磷、钾、铁、铜和镁等）。

2.8 浮萍

浮萍（Lemna）隶属于浮萍属。传统上，浮萍在世界各地的许多地方会被用作动物饲料原料。浮萍是一种生长十分迅速的水生植物，其含有高水平的蛋白质含量（35%～45%）。在商业上，它通常采用大型栽培系统培育，而后收割和干燥。深加工能够提高蛋白质含量。

2.9 水葫芦

水葫芦（凤眼莲）是淡水生态系统中一种自由浮动的多年生草本植物。水葫芦含有动物生长所必需的大部分营养物质，但是将其制成可口的饲料难度较大，因为其含有大量的水分。水葫芦可以以新鲜的、青贮的和干燥的形式使用，另外它既可以整株使用，也可以斩碎或粉碎后饲喂。水葫芦的根部通常被丢弃，其他部位通常斩碎后直接饲喂动物。干燥的水葫芦可用锤片式粉碎机粉碎，制成粉状，可用于猪饲料。

2.10 辣木

辣木（辣木属）是一种生长在许多热带地区的全球均有的树木，由于具有多种营养价值和药理特性而被人们广泛应用。辣木的嫩叶、花和豆荚是亚洲人饮食中常见的蔬菜。该植物的所有部分都是（γ和α）生育酚、酚类、β-胡萝卜素、维生素C和所有蛋白质（包括含硫AA蛋氨酸和半胱氨酸）的可再生来源，它含有低浓度的ANFs。

2.11 木薯根

木薯根主要是一种碳水化合物的来源，其可完全替代猪和禽饲料中作为能量来源的玉米。木薯根以此为目的的应用目前仅限于研究中心和小规模的养猪场。由于木薯的蛋白质含量较低，因此有必要在以木薯根为基础日粮的饲料中添加动物蛋白，以提高蛋氨酸和赖氨酸水平。

2.12 干酒精糟及其可溶物（Distillers Dried Grains with Soluble，DDGS）

DDGS是玉米或小麦生产酒精和生物燃料后产生的一类副产物。DDGS的蛋白质含量为30%～40%，因此能够替代猪日粮中一定比例的大豆。然而，找到一种营养成分含量一致的DDGS是一大挑战。质量的多变及可能受到霉菌毒素的污染，意味着配方师在利用DDGS时仍应十分小心谨慎。获得更多的有关其在猪日粮中AA消化率和添加量的信息，将能够确定DDGS的真正价值。目前的建议是，生长猪饲料的推荐添加量为20%，成年猪日粮的添加可高达50%。

2.13 昆虫粉

目前正在研究的某些品种的昆虫大多为家蝇（Musca domestica）、黑水虻（Hermetica illucens）和黄粉虫（Tenebrio molitor）。昆虫粉含有高水平的AA，因此可作为生长猪理想的蛋白质来源。另外，昆虫粉的消化率也很高。

2.14 藻类

藻类是自然界生长最为迅速的有机物。目前，大量的项目正在研究藻类的生产技术及其在猪日粮中的应用。光养微藻（蓝色和绿色）可在人工池塘中生长，收割后进行干燥，随后制成粉状。这种形式的藻类含有高达45%的蛋白质和大量的必需AA，使其成为一种很有价值的饲料原料。

3 结论

AA是现代猪日粮中的基本营养要素。大部分必需AA来自于常规饲料原料中，但仍有许多蛋白質替代源似乎含有多种AA。合成AA可部分替代猪日粮中的蛋白质，或可直接添加必需AA以满足猪对AA的需求。

原题名：Amino acids in new proteins： A review（英文）

原作者：Sanjib Borah博士和Dipankar Paul博士（印度阿萨姆农业大学）