摘要:蘇氨酸是畜禽營養(yǎng)中的限制性氨基酸,對維持飼糧氨基酸平衡起著重要作用,本文綜述了蘇氨酸理化特性、代謝途徑、生物學(xué)作用、畜禽蘇氨酸需要量及其影響因素等方面的研究成果,并對有待繼續(xù)研究的問題進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:蘇氨酸 畜禽 代謝途徑 生物學(xué)作用 需要量
目前國內(nèi)飼料資源嚴(yán)重缺乏,特別是蛋白質(zhì)飼料的缺乏制約著畜牧業(yè)的發(fā)展。而在飼料中使用適量的氨基酸添加劑,則為常規(guī)蛋白質(zhì)以外的蛋白質(zhì)來源開辟了新的途徑。蘇氨酸通常是豬飼糧中的第二或第三限制性氨基酸,是雞飼糧的第三或第四限制性氨基酸,隨著賴氨酸、蛋氨酸合成品在配合飼料中的廣泛應(yīng)用,它逐漸成為影響畜禽生產(chǎn)性能的主要限制性因素。尤其是在低蛋白日糧中添加賴氨酸后,蘇氨酸成為生長豬的第一限制性氨基酸。另外,理想蛋白質(zhì)概念的流行也使得蘇氨酸的添加顯得越發(fā)重要。因此,進(jìn)一步研究與探討蘇氨酸的營養(yǎng)代謝、作用機(jī)理,為其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論指導(dǎo)具有十分重要的意義。
1 蘇氨酸的理化特性
1935年Mccoy等從纖維蛋白水解產(chǎn)物中分離和鑒定出α?氨基?β?羥丁酸,1936年Meyer和Rose研究了它的空間構(gòu)型,因其結(jié)構(gòu)類似蘇糖,故將其命名為蘇氨酸,并證明它是最后被發(fā)現(xiàn)的必需氨基酸。其分子中具有兩個不對稱碳原子,存在著L?及D?四種異構(gòu)體,但只有L?蘇氨酸具有生物學(xué)活性。分子式為C4H9NO3,結(jié)構(gòu)式為CH3?CH(OH)?CH(NH2)?COOH,分子量為119.18。L?蘇氨酸為無色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末,有時微黃,無臭微甜,可溶于水,200C時溶解度為9g/100ml水,難溶于有機(jī)溶劑,熔點(diǎn)253?2570C。
2 蘇氨酸的代謝途徑與生物學(xué)作用
蘇氨酸是僅次于含硫氨基酸的限制性氨基酸,被看成是葡萄糖異生的前體。在分解代謝中,蘇氨酸是唯一不經(jīng)過脫氨基和轉(zhuǎn)氨基作用,而是通過蘇氨酸脫水酶(TDH)和蘇氨酸脫氫酶(TDG)以及醛縮酶催化而轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)的氨基酸。在正常飼喂下,有87%的蘇氨酸通過TDG降解;在限制飼養(yǎng)或饑餓條件下,TDH在降解中起主要作用。有研究認(rèn)為,大鼠體內(nèi)蘇氨酸降解的主要途徑是在TDH作用下生成丙酰COA;而豬體內(nèi)蘇氨酸氧化的主要途徑是通過TDG作用生成甘氨酸。蘇氨酸代謝的具體途徑有三條:一 通過醛縮酶(禽類蘇氨酸代謝的關(guān)鍵酶)代謝為甘氨酸和乙醛;二 通過TDG(豬蘇氨酸代謝的關(guān)鍵酶)代謝為氨基丙酮、甘氨酸、乙酰COA;三 通過TDH代謝為丙酸和α?氨基丁酸。關(guān)于蘇氨酸通過TDG分解代謝途徑可能受飼糧蛋白質(zhì)或特異氨基酸(色氨酸、蛋氨酸)調(diào)節(jié),在大鼠已得到證實(shí)。
日糧蘇氨酸的缺乏會限制畜禽最大生長潛力的發(fā)揮,當(dāng)蘇氨酸缺乏時即使增加賴氨酸或蛋氨酸,也很難使生長性能得到進(jìn)一步提高,因此,在畜禽日糧中添加適量蘇氨酸是有必要的。蘇氨酸與動物的健康、生長、免疫功能及其他許多生理生化功能有關(guān)。其具體的生物學(xué)功能如下:
(1)參與氨基酸平衡,促進(jìn)蛋白質(zhì)合成
畜禽日糧要求營養(yǎng)均衡,其中最重要的一點(diǎn)是各氨基酸比例要適當(dāng),蘇氨酸與賴氨酸,蛋氨酸、色氨酸及其他支鏈氨基酸與賴氨酸之間的比例均要合適,只有這樣才可使畜禽獲得最佳的生產(chǎn)性能。蘇氨酸缺乏會造成畜禽采食量下降、生長受阻、飼料利用率下降、產(chǎn)生脂肪肝及免疫機(jī)能受抑制,同時還引起一系列的生化指標(biāo)發(fā)生變化;蘇氨酸過量并不影響蛋白質(zhì)的合成,但會導(dǎo)致蘇氨酸向碳水化合物轉(zhuǎn)化顯著增加,從而造成蛋白質(zhì)資源的浪費(fèi)。還可降低腦中血清素水平,影響畜禽采食量,破壞其他氨基酸平衡。4%蘇氨酸不影響豬的生長,對雞略有影響。蘇氨酸除了可平衡氨基酸外,還能促進(jìn)機(jī)體內(nèi)蛋白質(zhì)的合成。據(jù)報道(Teckell等,1967),雞對蘇氨酸的吸收大部分在十二指腸,嗉囊和腺胃吸收后的蘇氨酸迅速轉(zhuǎn)變成肝臟蛋白質(zhì),沉積在體內(nèi)。封偉賢(1998)報道在生長肥育豬30kg?90kg階段,豬日糧中添加蘇氨酸可顯著提高背最長肌中蛋白質(zhì)含量。侯永清等(2001)研究表明,日糧中添加適宜水平的蘇氨酸可提高肝臟蛋白質(zhì)含量,并認(rèn)為日糧中不同的氨基酸水平及比例對動物蛋白質(zhì)沉積作用主要是影響動物體內(nèi)氮的利用。血漿尿素氮可以較準(zhǔn)確地反映動物體內(nèi)蛋白質(zhì)代謝和氨基酸平衡情況,體內(nèi)氨基酸平衡良好時,血漿尿素氮濃度下降(Malmolf,1988)。Kalenyuk等(1996)給養(yǎng)豬生產(chǎn)中的應(yīng)用 獸藥與飼料添加劑 2002 7(1):21?24
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