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本研究围绕蛋白质代谢层面,从分子水平探讨猪饲粮不同来源蛋白质(酪蛋白、大豆分离蛋白和玉米醇溶蛋白)的营养代谢效应的差异及产生差异的原因和分子机制。结果如下：1.试验一以生长大鼠为试验对象,采用同位素示踪技术,研究酪蛋白(CAS)、大豆分离蛋白(SPI)和玉米醇溶蛋白(ZEIN)对大鼠蛋白质代谢的特点和规律,揭示出蛋白源对蛋白质代谢产生的差异可能主要由饲料蛋白质氨基酸组成模式不同所体现。结果表明：ZEIN日粮使腓肠肌具有极高的蛋白质合成代谢和降解代谢强度(P<0.05),并伴随较高的mTOR、Rheb mRNA水平及磷酸化mTOR蛋白量,和较高的Atrogin1 (MAFbx)、MuRF1、pUb和FoxO mRNA表达量。肝脏表现为相反的蛋白质代谢规律。ZEIN组血浆Lys和Thr含量低(P<0.05),而Leu含量高(P<0.05)；ZEIN组腓肠肌InR、IGF-Ⅰ和IGF-ⅠR的mRNA表达量显著增加(P<0.01；P<0.05),但肝脏IGF-ⅠR的mRNA表达量显著降低(P<0.05)。2.为了验证试验一结论,试验二以断奶仔猪为试验对象,按酪蛋白氨基酸模式为基础,在大豆分离蛋白和玉米醇溶蛋白日粮及玉米-豆粕型常规日粮中补充合成氨基酸,研究不同蛋白日粮补充氨基酸引起消化道酶活、内分泌机能、氨基酸转运载体表达对蛋白质代谢的影响,结果表明不同蛋白种类之间的营养代谢效应差异不仅与日粮氨基酸组成模式有关。肝脏琥珀酸脱氢酶(SDH)、黄嘌呤氧化酶(XOD)和γ-谷氨酰转移酶(γGT)活性随氨基酸补充而恢复至对照组水平(P>0.05),但空肠刷状缘羧肽酶A (CPA)、氨肽酶N (APN)和二肽基肽酶-Ⅳ(DPP-Ⅳ)活性并不因氨基酸模式不同而发生改变。ZEIN和SPI日粮分别引起血浆Ins含量下降和IGF-Ⅰ含量升高(P<0.05),使骨骼肌InR,IGF-Ⅰ和IGF-ⅠR表达水平升高(P<0.05),补充氨基酸使内分泌水平和基因表达量恢复至对照组水平(P>0.05)。SPI日粮引起空肠二肽转运载体(PepT1) (P＜0.05)、肝脏氨基酸转运载体EAAC1 (P＜0.05)、ASCT1 (P＜0.01)和肌肉氨基酸转运载体PAT1 (P＜0.05)、ATF4 (P<0.05)表达水平提高,除了PepT1外,其余氨基酸转运载体的表达随氨基酸补充而下降恢复至对照水平(P>0.05)。ZEIN日粮促进肝脏ASCT1 (P＜0.01)、肌肉CD98、PAT1和ATF4表达(P<0.05),随氨基酸补充其表达下降恢复至对照水平(P>0.05)。玉米-豆粕型日粮组空肠EAAC1和PepT1表达量显著高于对照组水平(P<0.05)。氨基酸补充使骨骼肌pUb、MAFbx、Foxol和Foxo3A表达量降低至或接近对照组水平。在SPI和ZEIN日粮中添加氨基酸降低MyoD和MyoG (Myogenin)表达量(P<0.05；P<0.01),但使MSTN(Myostatin)表达增加(P<0.05)。但玉米-豆粕型日粮组具有极低的MyoD和MyoG表达量和极高的MSTN表达量。3.动物试验表明氨基酸模式是引起营养代谢效应发生变化的部分原因,且主要体现为以Leu为主的支链氨基酸对骨骼肌蛋白质代谢的效应。鉴于此,试验三以大鼠骨骼肌成肌细胞系L6为试验对象,探讨氨基酸转运载体在BCAA调控细胞蛋白质代谢途径中的分子作用。结果表明：BCAA调控蛋白质合成代谢不依赖胰岛素,通过细胞膜氨基酸转运受体(LAT1-CD98和SNAT2)介导,作用于mTOR途径发挥促进蛋白合成作用。但BCAA调控蛋白质分解代谢过程依赖胰岛素,与胰岛素协同抑制蛋白降解。表现为：BCAA能够显著促进磷酸化S6K1(Thr 389)蛋白表达(P<0.05),加快核糖体翻译效率(P<0.05),提高细胞总蛋白量(P<0.05),此过程依赖于mTOR。BCAA依赖mTOR途径提高LAT1和CD98的mRNA表达水平(P<0.05)。SNAT2在胰岛素参与下,其表达量显著增加(P<0.05),并依赖于mTOR途径。BCAA对GCN2和ATF4的mRNA水平没有产生显著影响,但能够依赖mTOR途径显著提高ATF4的蛋白表达量(P<0.05)。在没有胰岛素参与下,BCAA不能够引起MuRF1和MAFbx表达发生变化,但在胰岛素协同下,BCAA能够使MAFbx表达显著下降(P<0.05),但该抑制效应并不能被雷帕霉素所阻断。无胰岛素下MuRF1和MAFbx表达量显著高于胰岛素参与下的表达量(P<0.05)。综上所述,猪饲粮不同来源蛋白质营养代谢效应的差异主要体现在对蛋白质代谢的影响程度和作用机制方面。不同来源蛋白质导致蛋白质代谢效应差异的部分原因由日粮蛋白质氨基酸组成模式体现。日粮氨基酸模式不同引起机体内分泌机能和氨基酸流通状态产生差异,进一步通过细胞蛋白质合成代谢mTOR途径和泛素-蛋白酶蛋白降解途径(UPP),实现不同蛋白源对蛋白质代谢过程进行调控。