蛋氨酸在肉鸡饲料中的应用研究进展
2021-11-06王士斌张云龙杨维仁
孔 静,王士斌,刘 恒,张云龙,杨维仁
(山东农业大学动物科技学院,山东 泰安 271000)
蛋氨酸具有降低生产成本、合成蛋白的必需氨基酸,提高畜禽屠宰率、作为硫供体等作用。蛋氨酸是必需氨基酸,动物体内无法合成,只有依靠饲粮来补充。为保证肉鸡的正常生长(尤其是当日粮蛋白水平降低时),在饲料中必须适量补加一定水平的蛋氨酸。
1 蛋氨酸的理化特性
蛋氨酸又名甲硫氨酸,是含硫氨基酸。化学名称2-氨基-4-甲疏基丁酸,一般为白色薄片状结晶或结晶性粉末;有特殊气味,味微甜;易溶于水、稀酸和稀碱,极微溶于95%的乙醇,极难溶于无水乙醇,几乎不溶于乙醚。对热及空气稳定,对强酸不稳定。它的相对分子质量为149.21,分子式为C5H11O2NS,结构式见图1。
图1 蛋氨酸结构图
2 蛋氨酸的代谢
肝脏是蛋氨酸代谢的主要场所。蛋氨酸在动物体内主要有2条代谢途径。首先,在蛋氨酸腺苷转移酶作用下,生成 S-腺苷甲硫氨酸(SAM)。然后在S-腺苷蛋氨酸依赖性甲基化酶作用下,SAM转甲基生成S-腺苷同型半胱氨酸(SAH),SAH进一步水解生成同型半胱氨酸(Hcy)。Hcy是蛋氨酸的重要中间代谢产物,可由甜菜碱或N5-甲基四氢叶酸提供甲基,在相应酶的作用下,转化生成蛋氨酸。第二,蛋氨酸可参与多肽和蛋白质的合成。
3 蛋氨酸在肉鸡生产中的应用
3.1 饲粮中添加蛋氨酸对肉鸡生长性能的影响
蛋氨酸是家禽玉米-豆粕型日粮的第一限制性氨基酸,具有多种功能,如胱氨酸的前体,膳食硫的来源,并作为身体蛋白质的组成部分[1]。所以关于蛋氨酸对禽类影响的研究有很多,大量研究发现,蛋氨酸对肉鸡的生产性能有一定的影响。肉鸡的采食量是能直接反映其生产性能,并影响其平均日增重(ADG)。任韧等(2015)对6周龄雄性快速(AA)生长肉仔鸡的饲粮中添加不同水平的蛋氨酸,结果发现饲粮中低或高含量的蛋氨酸均能降低ADG和平均日采食量,低含量的蛋氨酸ADG降低程度更明显,表明饲粮中蛋氨酸的含量要适当,当其含量占0.41 % 时,采食量和肌肉的神经肽Y表达量均高于其他试验组[2]。Zhai等(2016)发现较高的日粮蛋氨酸水平能够增加雏鸡体内胰岛素样生长因子1的浓度,从而可以刺激肌肉生长。随着日粮蛋氨酸的增加,胸大肌、翅膀和前半部分(胸大肌、小肌和翅膀)与胴体的相对产量增加[3-4]。因此,饲粮中添加适宜的蛋氨酸能促进肉鸡生长,提高生产性能。
3.2 饲粮中添加蛋氨酸对肉鸡肾脏功能影响
肾脏是动物体内代谢产物排泄的主要器官。它具有维持体液和电解质平衡的功能,同时也具备内分泌的功能以调节血压。Song等(2019)试验发现缺乏蛋氨酸会导致肾细胞凋亡增加,特别是肾小管上皮细胞,进而会增加肾脏疾病的风险。同时,脱氧核糖核酸或其他蛋白质的合成可能会严重受损,导致细胞周期停滞[5]。蒋蓓蕾(2018)试验发现饲粮中蛋氨酸缺乏的组中尿酸、肌酐含量上升。说明蛋氨酸缺乏,肉鸡的肾功能会受到影响[6]。
3.3 饲粮中添加蛋氨酸对肉鸡胸肌的影响
鸡体最有价值的部分通常认为是胸肌,随着日粮的改变,肌肉沉积转向了利用价值最高的胸肌[7]。日粮中蛋氨酸含量的高低对肉鸡胸肌的屠宰性能、肉品质、主要化学成分及抗氧化能力有很大的影响。Jiang 等(2017)将不同水平的蛋氨酸添加到1-42日龄AA肉鸡和慢速(PS)生长肉仔鸡的鸡饲粮中,发现AA肉鸡的生长性能和胴体性状均优于PS肉鸡。在AA肉鸡中,充足蛋氨酸含量和高蛋氨酸含量日粮导致较高的42 d体重和ADG,表明AA肉鸡对日粮中蛋氨酸含量更敏感。饲喂高蛋氨酸日粮使肉仔鸡的总抗氧化能力增加,谷胱甘肽过氧化物酶活性增加,丙二醛含量降低,超氧化物歧化酶活性增加[8]。蒋雪樱(2016)试验表明,饲粮中添加含量高的蛋氨酸可以明显增加屠宰24 h后的pH,这说明蛋氨酸可能通过减少肌肉中乳酸的生成,进而提高肌肉pH。还可以升高胸肌红度值、降低胸肌剪切力和胸肌亮度值。饲喂高蛋氨酸日粮可以提高肌肉嫩度和肉色,从而改善肉品质[9]。Zhao[10]等(2012)的试验也得到了相同的结果。因此,适量提高日粮蛋氨酸水平可以提高机体抗氧化功能,进而改善胸肌肉品质。
3.4 饲粮中添加过量蛋氨酸对肉鸡机体影响
蛋氨酸是所有氨基酸中毒性最大的一种,过量添加会引起代谢紊乱病症,会使动物蛋白质合成障碍,造成脂质过氧化损伤,导致血管内膜损伤诱发动脉粥样硬化[11]。Han[12]等研究结果表明:在饲粮中添加1 % 或更大剂量的蛋氨酸会使雏鸡采食量减少,饲粮利用率降低。Hafez[13]在日粮中添加2%的蛋氨酸,结果显示会严重抑制火鸡幼禽的生长。因此,在饲粮中应控制蛋氨酸的添加量。
4 小结
综上所述,蛋氨酸作为家禽日粮中唯一的含硫氨基酸,在机体的生命活动中发挥着重要的作用,如促进生长和发育,改善生产性能,增强免疫力等[14-15]。适量的蛋氨酸不仅能够改善机体蛋白质的组成,对肉鸡的生长性能、肾脏功能和胸肌也具有一定的改善作用,过量添加蛋氨酸会抑制动物生长。今后,应更加系统深入地研究肉鸡蛋氨酸的应用指标,使肉鸡的生产力达到最佳水平,实现更优质、更高效的肉鸡生产。