飼料級 纈氨酸

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限制性氨基酸（LAA）是指在一定飼料或日糧中的某一種或幾種必需氨基酸的含量低于動物的需要量，而且由于他們的不足限制了動物對其他必需氨基酸和非必需氨基酸的利用。因此，確定限制性氨基酸（LAA）并滿足動物的需要，對于動物的生長發育和生產性能都是至關重要的。實際上，研究豬和家禽氨基酸需要量的過程，就是不斷發現和解決不同類型日糧中限制性氨基酸的問題。目前，已經確定的限制性氨基酸（LAA）有賴氨酸（Lys）、蘇氨酸（Thr）、蛋氨酸（Met）和色氨酸（Trp）。最近的研究表明，纈氨酸（Val）將是豬和家禽日糧中的下一個限制性氨基酸。當前，市場上推出的飼料級纈氨酸（Val）為配制可以降低粗蛋白含量和提高氨基酸平衡的動物日糧提供了更多的機會。最近，法國自然資源研究所（Agro Paris Tech）的Etienne Corrent博士對此作了進一步的闡述。
1 纈氨酸的生物學功能
與賴氨酸（Lys）、蘇氨酸（Thr）、蛋氨酸（Met）和色氨酸（Trp）一樣，纈氨酸（Val）也是豬和家禽一種必需的和不可或缺的營養物質。由于動物不能合成纈氨酸（Val），必須從日糧中攝取才能滿足動物的需要，所以屬于必需氨基酸。纈氨酸（Val）是色氨酸（Trp）后豬的第5種限制性氨基酸（LAA），是色氨酸（Trp）后肉雞的第4種限制性氨基酸（LAA），并且對于這些動物的最低需要量來說，纈氨酸（Val）似乎都是一種缺乏的營養物質。現在，通過在日糧中添加飼料級纈氨酸（Val），可以在技術上配制含有限制動物生產性能的6種氨基酸的日糧。
纈氨酸（Val）作為必需氨基酸，除用于合成蛋白質外，對于動物生長和繁殖也是不可缺少的。纈氨酸（Val）在特殊生理時期可氧化供能，調節骨骼肌的蛋白質周轉，改善母豬的泌乳性能，影響豬的免疫反應。最新的研究發現，在妊娠期和泌乳期增加母豬的纈氨酸（Val）攝入量可以明顯改善仔豬生長性能，提高母豬泌乳量，降低母豬的體重損失等。
2 仔豬的纈氨酸需要量
各國研究機構對纈氨酸（Val）的建議需要量如表1所示。建議需要量使用了70%標準回腸消化率（SID）Val:Lys 的平均值。除了這些建議的需要量，當前對纈氨酸（Val）需要量進行的研究較少。
為了進一步研究仔豬對纈氨酸（Val）的需要量，味之素（法國）公司（Ajinomoto Eurolysine SAS）進行了增加劑量的反應試驗。一個先決條件是表達為相對賴氨酸（Lys）的纈氨酸（Val）需要量，以確保在試驗日糧中賴氨酸（Lys）是纈氨酸（Val）后對性能的的第二個限制因素，并且沒有任何其他必需氨基酸缺乏（Boisen，2003）。試驗研究了賴氨酸（Lys）: 纈氨酸（Val）比例對選定試驗平均日增重（ADG）的影響。在大多數的試驗中，當SID賴氨酸（Lys）: 纈氨酸（Val）的比例為70%～75%時，仔豬可以達到最好的性能。對于每一個試驗中，用表2所列的統計學模型確定仔豬的SID賴氨酸（Lys）: 纈氨酸（Val）需要量。
在平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）以及飼料轉化率（FCR）方面，試驗結果都較為類似，SID賴氨酸（Lys）: 纈氨酸（Val）的比例分別為71%、73%和71%。據此可以得出結論，70%SID賴氨酸（Lys）: 纈氨酸（Val）的比例為仔豬最低需要量的估計值。
3 纈氨酸：一種限制性氨基酸
由于飼料的氨基酸組成不同和動物對氨基酸的需要量不同，可以產生氨基酸對動物生產性能的限制。對于每種動物，限制性氨基酸的排名和粗蛋白降低的可能性取決于在配制日糧和可利用飼料原料時設定的理想氨基酸模式。了解仔豬的纈氨酸（Val）需要量，就可以評估纈氨酸（Val）對仔豬的生長限制的程度。Barea等（2009）測試了12～25kg仔豬飼喂的4種日糧中SID纈氨酸（Val）或異亮氨酸（Ile）與賴氨酸（Lys）比例的影響。SID纈氨酸（Val）與賴氨酸（Lys）的比例由57%增加到70%和SID異亮氨酸（Ile）與賴氨酸（Lys）的比例從50%增加到60%。結果表明，纈氨酸（Val）增加（25%）可以顯著提高平均日增重（ADG），但是，增加異亮氨酸（Ile）并沒有發現這種影響。因此，纈氨酸（Val）的限制性排在異亮氨酸（Ile）之前，并且異亮氨酸（Ile）的需要量可能要低于實際的建議量。Mavromichalis等（1998）、Lordelo等（2008）和Barea等（2009）的結論證實了這種比較低的異亮氨酸（Ile）需要量（50%SID Ile:Lys）。最近，Wiltafsky等（2009）提出了一個SID Ile:Lys需要量，在異亮氨酸（Ile）不過量時（108% SID Leu:Lys）為49%～54%，但在異亮氨酸（Ile）過量時這個需要量可能偏高。實際上，支鏈氨基酸部分都有一個共同的代謝途徑，從而導致這些氨基酸之間可能發生互作。
4 纈氨酸對仔豬的實際影響
與70% SID Val:Lys的需要量比較，在當前實際飼喂的仔豬飼料中，纈氨酸（Val）一般都不足，需要在飼料中另外給仔豬提供纈氨酸（Val）。因此，添加飼料用L-纈氨酸（L-Valine）可以提高仔豬的生產性能。劑量反應試驗的數據說明，L-Valine可以提高仔豬的平均日增重（ADG）和飼料轉化率（FCR）。Lordelo等（2008）研究表明添加或不添加L-纈氨酸（L-Valine）對7～23kg仔豬減少粗蛋白質（CP）的影響，結果表明，在對照日糧中含有高日糧CP水平（20.5%）。添加L-纈氨酸（L-Valine）可以使日糧CP減少3.5個百分點而對生產性能沒有不良影響。此外，減少日糧CP還可以使腹瀉發生率和氮排泄量顯著降低。
5 肉雞的劑量反應研究
研究表明，在以小麥或大麥為基礎的肉雞日糧中（de Blas，2008）以及在以玉米為基礎的肉雞日糧中（Fernandez等，1994），纈氨酸（Val）也是一種限制性氨基酸。最近，Corzo等（2007）在減少CP含量的玉米-豆粕基礎日糧中添加幾種單獨的氨基酸（L-纈氨酸、L-異亮氨酸、L-精氨酸或L-甘氨酸）對21～42日齡肉雞生產性能的影響。結果，添加纈氨酸（Val）使肉雞生產性能獲得了最佳提高。在同一研究中，研究了對Val:Lys的劑量反應。用curvilinear-plateau模型來描述增重反應，確定了吸引力為81%SID Val: Lys。對FCR以及胸肉（重量和產量）報告了同樣的反應。這些結果與NRC（1994）、Mack等（1999）、Schutte等（1999）分別提出82%、81%和80% Val:Lys（SID）的建議需要量一致。

6 結論
近幾年來，纈氨酸（Val）對畜禽性能的影響與重要性引起了廣泛的關注，并進行了深入的研究。研究表明，日糧中缺乏纈氨酸（Val）可以嚴重影響豬和肉雞的生產性能。因此，在飼料工業必須對這種必需氨基酸進行仔細的監測，以避免由于飼料中纈氨酸（Val）含量不足影響豬和肉雞的生產性能。
研究表明，纈氨酸（Val）對哺乳母豬十分重要。提高飼料纈氨酸（Val）水平可以增加產奶量，提高仔豬窩增重，對斷奶仔豬數在10頭以上的母豬效果尤為明顯。纈氨酸（Val）需要量比飼養標準的推薦量高得多，并與賴氨酸（Lys）的水平有關。當飼料中的賴氨酸（Lys）水平超過0.8%時，纈氨酸（Val）將成為哺乳母豬飼料的第一限制性氨基酸。
根據研究估算，仔豬對纈氨酸（Val）的需要量最低為70%SID Val : Lys，肉雞為80%。如今，飼料級L-纈氨酸的實用性可以滿足對纈氨酸（Val）的需要，而不用增加日糧中的粗蛋白水平，有利于降低對健康和環境的不利影響。此外，L-纈氨酸給增加飼料賴氨酸水平提供了機會，而理想氨基酸模式可以保證生產性能得到強有力的提高。