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氨基酸,飼料品質和配方:採訪吳國耀(美國德克薩斯A & M)

戈定軍 譯

問:您能告訴我們,您在研究開發中,您是如何得出的日糧中,真正可消化AA的最佳比例和數量嗎?

答:我的小組的研究結果,確立了這樣一個概念,即動物不僅對所謂的“營養必需”氨基酸(EAA)有日糧之需求,而且對所謂的“營養非必需”氨基酸(nonessential amino acids;NEAAs)也有日糧之需求。動物不能從源頭形成的蛋白質氨基酸,必須在日糧中提供。目前的國家研究委員會(NRC;例如,2012年版的豬隻需求)可能無法提供動物(如生長,哺乳和妊娠豬)氨基酸需求的最佳估計。色氨酸和支鏈氨基酸,分別是生長豬和泌乳母豬的原始型態。

當飼餵不含,或含量不足夠的NEAAs的日糧時,動物可以生長,但它們的生長或生產性能欠佳。支援這一概念的例子很多,包括用於妊娠和哺乳期豬的精氨酸;用於哺乳仔豬的谷氨醯胺;用於離乳後保育豬的精氨酸、谷氨酸、谷氨醯胺、甘氨酸和脯氨酸;和甘氨酸用於生長育肥豬。因此,我們必須超越動物營養中長期存在的「理想蛋白質」概念,該概念忽略了所有NEAA。在為農場動物(包括豬、家禽和魚類)配製日糧時,應考慮“所有蛋白AA的最佳比例和數量”。這種新的營養概念,為改善動物的氨基酸營養提供了急需的科學基礎。正如我們的文章(Wu和Li.實驗生物學與醫學2022;247:1191-1201)中所解釋的,我們根據實驗結果,提出了真正可消化氨基酸的最佳比例和數量。可量化的標準,包括以下內容:組織和細胞對氨基酸的特異性需求、活產仔豬數量和胎重的增加、動物的生長和存活、哺乳母豬的產乳量及其隨後的妊娠率、產蛋量和品質(就家禽而言)、免疫力和對傳染性病原體的抵抗力,以及飼料效率。

問:您在研究中提到,人們越來越關注家禽次優的生產效率,及其對環境可持續性的影響(溫室氣體排放、尿液和糞便排泄氮,和其他到環境中之廢物),那麼在氨基酸和飼料方面,有哪些可用於營養的解決方案? 

答:上述問題的解決方案,是開發含有足夠NEAA的低蛋白日糧。甘氨酸、谷氨醯胺和脯氨酸,對家禽尤為重要,原因如下。首先,甘氨酸和谷氨醯胺作為體內日糧氮的中間匯集,是生產尿酸,作為氨基酸衍生氨的主要最終產物所必需的。當餵食傳統日糧時,家禽不能合成足夠的甘氨酸、谷氨酸或谷氨醯胺。其次,與哺乳動物不同,由於缺乏葡萄糖轉運蛋白-4,家禽的骨骼肌(例如胸部肌肉),運輸葡萄糖的能力有限,而是使用谷氨醯胺,作為蛋白質合成,生長和組織完整性的主要能量來源。第三,家禽對脯氨酸合成的精氨酸酶活性有限,因此它們的日糧必須含有足夠的脯氨酸,以滿足代謝需求。我們最近發現,在家禽中,脯氨酸是腎臟合成其他組織的多胺(腐胺、亞精胺和精胺)的主要底物。這些獨特的物質,對於DNA和蛋白質合成至關重要,因此對於家禽的生長,發育和繁殖至關重要。

(詳細內容請參閱2024年元月號現代養豬第67頁)