摘要:蘇氨酸是畜禽營養中的限制性氨基酸,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,并對有待繼續研究的問題進行了探討。
關鍵詞:蘇氨酸 畜禽 代謝途徑 生物學作用 需要量
目前國內飼料資源嚴重缺乏,特別是蛋白質飼料的缺乏制約著畜牧業的發展。而在飼料中使用適量的氨基酸添加劑,則為常規蛋白質以外的蛋白質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用,它逐漸成為影響畜禽生產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,理想蛋白質概念的流行也使得蘇氨酸的添加顯得越發重要。因此,進一步研究與探討蘇氨酸的營養代謝、作用機理,為其在畜禽生產中的應用提供理論指導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研究了它的空間構型,因其結構類似蘇糖,故將其命名為蘇氨酸,并證明它是最后被發現的必需氨基酸。其分子中具有兩個不對稱碳原子,存在著L?及D?四種異構體,但只有L?蘇氨酸具有生物學活性。分子式為C4H9NO3,結構式為CH3?CH(OH)?CH(NH2)?COOH,分子量為119.18。L?蘇氨酸為無色結晶或結晶性粉末,有時微黃,無臭微甜,可溶于水,200C時溶解度為9g/100ml水,難溶于有機溶劑,熔點253?2570C。
2 蘇氨酸的代謝途徑與生物學作用
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,蘇氨酸是唯一不經過脫氨基和轉氨基作用,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變為其它物質的氨基酸。在正常飼喂下,有87%的蘇氨酸通過TDG降解;在限制飼養或饑餓條件下,TDH在降解中起主要作用。有研究認為,大鼠體內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鍵酶)代謝為甘氨酸和乙醛;二 通過TDG(豬蘇氨酸代謝的關鍵酶)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。關于蘇氨酸通過TDG分解代謝途徑可能受飼糧蛋白質或特異氨基酸(色氨酸、蛋氨酸)調節,在大鼠已得到證實。
日糧蘇氨酸的缺乏會限制畜禽最大生長潛力的發揮,當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。其具體的生物學功能如下:
(1)參與氨基酸平衡,促進蛋白質合成
畜禽日糧要求營養均衡,其中最重要的一點是各氨基酸比例要適當,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、產生脂肪肝及免疫機能受抑制,同時還引起一系列的生化指標發生變化;蘇氨酸過量并不影響蛋白質的合成,但會導致蘇氨酸向碳水化合物轉化顯著增加,從而造成蛋白質資源的浪費。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,還能促進機體內蛋白質的合成。據報道(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變成肝臟蛋白質,沉積在體內。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含量,并認為日糧中不同的氨基酸水平及比例對動物蛋白質沉積作用主要是影響動物體內氮的利用。血漿尿素氮可以較準確地反映動物體內蛋白質代謝和氨基酸平衡情況,體內氨基酸平衡良好時,血漿尿素氮濃度下降(Malmolf,1988)。Kalenyuk等(1996)給養豬生產中的應用 獸藥與飼料添加劑 2002 7(1):21?24
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