色氨酸在家禽營養中的研究進展

2011-04-13 08:24:14張瑞霜苗曉微王紅梅

飼料博覽 2011年5期

張瑞霜，苗曉微，王紅梅

（哈爾濱青禾科技有限公司，哈爾濱 150078）

色氨酸又名2－氨基－3－吲哚基丙酸，是一種芳香族、雜環、非極性α氨基酸，有DL型、D型和L型3種異構體，天然存在的只有L－色氨酸[1]。色氨酸在動物體內除了參與蛋白質合成之外，還具有多種重要的生理功能。動物機體本身不能合成色氨酸，因此飼料中的色氨酸對于動物生產具有重要的意義。然而，在很多常用的飼料原料中色氨酸的含量均相對較少。對于豬、雞而言，色氨酸是米糠的第一限制性氨基酸，是玉米及其副產品、高梁、大米、大麥等原料的第二限制性氨基酸，是大豆粕的第三限制性氨基酸[2]。因此，在玉米－豆粕型配合飼料中，色氨酸已成為第三限制性氨基酸。隨著商品蛋氨酸、賴氨酸在飼料中的普遍添加，色氨酸對動物生產的限制作用也日益突出。

1 色氨酸的代謝

1.1 色氨酸的代謝途徑

動物體內的色氨酸一部分用于合成組織蛋白質，另一部分進行分解代謝。機體內色氨酸大部分犬尿酸原代謝途徑，其余經保留吲哚環途徑代謝。

1.2 色氨酸的代謝產物

色氨酸代謝產生的各種產物中，甲酸為機體內一碳單位的來源；丙氨酸和乙酰CoA是生糖生酮的原料；煙酰胺核苷酸和5－羥色胺具有強烈的生物活性作用；犬尿酸、黃尿酸、吲哚乙酸和5－羥吲哚乙酸自尿中排出[3]。

1.2.1 5－羥色胺

色氨酸經過羥化脫羧可生成5－羥色胺。5－羥色胺是一種強血管收縮劑和平滑肌收縮刺激劑。另外，5－羥色胺作為一種抑制性的神經遞質，還具有中和腎上腺素和去甲腎上腺素的作用，參與對疼痛、焦慮、抑郁、睡眠、體溫、性活動、免疫和攝食等多種功能的調節[4]。

1.2.2 煙酸

煙酸又叫尼克酸，主要通過煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）和煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADP）參與碳水化合物、脂類和蛋白質的代謝，尤其在體內供能代謝的反應中起重要作用。家禽缺乏煙酸表現為生長緩慢，羽毛不豐滿和鱗狀皮炎等[4]。

1.2.3 褪黑激素

褪黑激素（MLT）是由松果腺細胞從血液中攝取色氨酸及其羥化酶而逐步合成的一種重要激素，其合成和分泌受交感神經調節，并與晝夜關照節律有著密切的關系[5]。目前認為褪黑激素對下丘腦垂體和性腺都起作用，還能調節睡眠、免疫及生物節律[6－7]。

2 色氨酸在家禽生產中的應用

2.1 參與并調節蛋白質的合成

色氨酸作為一種必需氨基酸，是機體蛋白質合成的基本組成成分，其含量直接影響蛋白質的合成率。當體內色氨酸濃度高時，合成蛋白質的速度加快；反之當色氨酸缺乏時會導致蛋白質合成速度下降。席鵬彬等研究發現，當飼糧中色氨酸缺乏時，黃羽肉公、母雞體蛋白質沉積較低，而在飼糧中補充晶體色氨酸可使公、母雞體蛋白質沉積量分別提高21.0%～31.8%和5.4%～27.9%，說明飼糧中補充色氨酸有利于提高機體蛋白質的沉積[8]。余東游等研究表明，色氨酸還能促進蛋白質在雞蛋中的沉積[9]。色氨酸不僅作為原料參與蛋白質的合成，還可以調控蛋白質的合成。Wolfgang等發現，L－色氨酸能夠影響肝臟RNA和蛋白質的代謝，能顯著地促進肝臟多核糖體集聚、細胞質poly（A）－RNA合成、核標記RNA釋放和提高核膜核苷三磷酸酶活性[10]。

2.2 影響采食量

色氨酸主要通過5－羥色胺來影響動物的采食量。機體內約90%的5－羥色胺存在于消化道黏膜，8%～10%在血小板，只有1%～2%存在于中樞神經系統中。由于血腦屏障的存在，血液中的5－羥色胺很難進入中樞神經系統，因此，中樞神經系統和外周的5－羥色胺分屬兩個獨立的系統[1]。當大腦中樞中色氨酸缺乏時，將導致5－羥色胺耗竭，動物采食量急劇下降；色氨酸水平過高時，大腦中5－羥色胺合成增加，由于5－羥色胺可增加動物的飽腹感，所以當其超過生理需要量時會抑制攝食[11]。色氨酸可能直接作用于氨基酸受體或通過增加外周5－羥色胺來控制采食量。當日糧色氨酸水平接近需要量時，其水平發生變化不足以改變大腦中5－羥色胺的合成率，因而其通過外周起作用；而在色氨酸嚴重缺乏或過高時，血漿中色氨酸水平的變化就能引起大腦中色氨酸水平發生變化。從而影響5－羥色胺的合成，進而對采食量進行調節。王鵬等研究表明，在0～3周齡肉仔雞日糧（色氨酸含量為0.06%）中額外添加色氨酸0.03%、0.06%和0.09%均可以顯著提高肉雞平均日采食量（P＜0.05），而色氨酸添加水平提高至0.12%時，平均日采食量則無顯著變化（P＞0.05）[11]。劉明江選用53周齡蛋雞為試驗動物，日糧中色氨酸水平分別由0.11%增加至0.23%，發現采食量并沒有隨著色氨酸含量的增加而顯著增加，色氨酸水平為0.19%時，蛋雞采食量達到最高[12]。

2.3 提高生產性能

張慶生等報道，日糧色氨酸水平對0～4周齡泰和烏骨雞平均日增重、料重比和平均日采食量均有顯著影響，當色氨酸水平為0.171%和0.209%時，平均日增重和料重比均顯著低于對照組（P＜0.05）[13]。余東游等在300日齡羅曼蛋雞日糧中分別添加色氨酸0.20%、0.24%、0.28%和0.32%，結果表明，色氨酸0.20%水平組的產蛋率和日產蛋重顯著高于其他各組（P＜0.05）[9]。王鵬等研究表明，在色氨酸含量為0.06%的日糧中額外添加色氨酸0.03%、0.06%和0.09%，可以顯著提高0～3周齡肉仔雞平均日增重[11]。劉鎖珠等研究發現，飼糧中可消化色氨酸水平從0.12%增至0.15%時，對22～35日齡肉仔雞生產性能具有一定的改善作用[14]。

2.4 改善免疫功能

色氨酸分解代謝在提高動物免疫功能中起著關鍵作用。5－羥色胺可以直接作用于免疫細胞，通過受體或其他途徑調節免疫功能[1]。褪黑激素可以提高機體的免疫功能，包括促進免疫系統產生抗體，提高抗體對抗原的敏感性，增強免疫因子的活性，增加免疫因子數量，促進T、B淋巴細胞的增殖，增強NK的細胞毒性。5－羥色胺、褪黑激素和N－乙酰血清素可通過抑制超氧化物和TNF－α產生及清除自由基而增強機體免疫功能。

2.5 穩定動物情緒

當色氨酸代謝失調時，可引起神經系統的功能障礙。有研究表明，注射色氨酸可減少白鼠斷食期間相互攻擊、殘殺的現象，減少的程度與色氨酸注射量成正比。這可能是由于血液和腦中色氨酸通過其代謝產物5－羥色胺起到了穩定動物情緒的作用。5－羥色胺與情感障礙有密切的關系，對腦內參與情緒反應的功能系統具有穩定的作用[15]。此外，5－羥色胺還有抗抑郁、促進睡眠、鎮痛、抗高血壓等功能，均與其中樞安定效應相關[11]。

3 色氨酸的需要量

家禽對色氨酸的需要量受到品種、生長階段、性別、環境以及飼料因素的影響。1994年NRC推薦 0～3、4～6、7～8周肉仔雞日糧中色氨酸的需要量分別為0.20%、0.18%和0.16%。萊航產蛋雞平均日采食量為80、100和120 g時，日糧中色氨酸的需要量分別為0.20%、0.16%和0.13%。我國飼養標準推薦0～3周、4～7周、7周～出欄肉仔雞日糧中的色氨酸需要量為0.21%、0.18%和0.17%，產蛋雞的色氨酸需要量為0.15%～0.16%。吳維輝等研究表明，0～3周齡肉雞色氨酸需求量為0.21%；3～6周齡公雞色氨酸需求量為0.20%，母雞為0.18%；6～8周齡公雞色氨酸需求量為0.18%，母雞為0.16%[16]。有報道稱，黃羽肉雞0～21日齡的日糧色氨酸需求量為0.188%；22～42日齡的日糧色氨酸需求量為0.160%； 43～63日齡的日糧色氨酸需求量為0.132%[17]。余東游等研究發現，產蛋期蛋雞色氨酸最適添加量為0.20%[10]。

[1]劉鎖珠.低蛋白飼糧中添加色氨酸對肉仔雞生產及營養代謝的影響[D].楊凌:西北農林科技大學,2007.

[2]有吉修二郎.氨基酸飼料學[M].農業出版社,1989.

[3]劉華珍.5－羥色胺對鴨攝食調節作用機理的形態學研究[D].武漢:華中農業大學,2005.

[4]楊鳳.動物營養學[M].中國農業出版社,2004.

[5]韓正康.家畜生理學[M].中國農業出版社,1996.

[6]杜生旺,孟祥駿,馬紅剛,等.褪黑激素及其應用[J].內蒙古農牧業科學院百年院慶論文集——畜牧特刊,2010,31（6）:24－26.

[7]于昱,袁纓,湯偉.畜禽色氨酸的營養研究及應用[J].飼料博覽,2002（7）:40.

[8]崔芹,崔山.色氨酸營養研究進展[J].中國飼料,2003（15）:20－22.

[9]席鵬彬,林映才,蔣宗勇,等.飼糧色氨酸對43～63日齡黃羽肉雞生長、胴體品質、體成分沉積及下丘腦5－羥色胺的影響[J].動物營養學報,2009,21（2）:137－145.

[10]余東游,周斌,饒巍,等.飼糧色氨酸水平對蛋雞生產性能及蛋品質的影響[J].動物營養學報,2010,22（5）:1 265－1 270.

[11]王鵬,王安,李麗娟.飼糧中色氨酸對0～3周齡肉仔雞生長性能及血液生化指標的影響[J].飼料工業,2010,31（20）:8－11.

[12]劉明江.商品蛋雞的色氨酸需要量[J].江西飼料,2001（2）:9－10.