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中图分类号：S816 文献标识码：C 文章编号：1001-0769（2015）06-0063-02
1. 氨基酸与理想蛋白质
1.1 氨基酸
动物生产为人类营养提供优质动物源蛋白。氨基酸是蛋白质的组成单位，由一个氨基（-NH2）、一个羧基（-COOH）及不同的侧链组成。赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、缬氨酸、异亮氨酸及亮氨酸是（日粮）必需氨基酸，因为猪不能合成这些氨基酸的碳链，丝氨酸、甘氨酸、精氨酸、丙氨酸、脯氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸和天冬酰胺的碳链可以合成，因此被称为非必需氨基酸。虽然猪能合成这些氨基酸，但这并不意味着合成的量足以满足需要。精氨酸通常被认为是非必需氨基酸之一，但（仔）猪的合成能力可能不足。酪氨酸和半胱氨酸被认为是半必需氨基酸，因为酪氨酸可由苯丙氨酸合成，而半胱氨酸是含硫氨基酸，可以由蛋氨酸向丝氨酸转移硫来合成。
生长需要的氨基酸量在很大程度上取决于蛋白质沉积情况。身体不同部位和乳中氨基酸组成是不同的，胴体占蛋白质沉积的比例最大，虽然毛发仅占身体蛋白的一小部分，但其中半胱氨酸占身体半胱氨酸的15 %以上。在哺乳母猪中，泌乳对总蛋白合成的贡献最大。氨基酸的需要主要由乳蛋白量决定。必需和非必需氨基酸不仅参与蛋白质代谢，也具有生理功能。
1.2 理想蛋白质
理想蛋白质是指氨基酸供应量与氨基酸需要量完全相符。在理想蛋白质中氨基酸需要量通常以对赖氨酸的相对需要量表示（即赖氨酸=100 %）。赖氨酸通常是猪日粮中的第一限制性氨基酸，因此得到大部分营养学家的最大关注和研究，其他氨基酸的需要量大多是由蛋白质合成量决定。理想蛋白质概念最早由ARC付诸实践，并成为表达氨基酸需要的一种常规方式。
1.3 正确表示氨基酸需要和饲料价值
如前所述，氨基酸需要量取决于身体蛋白沉积或乳蛋白合成潜能。日粮提供的氨基酸需要消化、吸收并转运到目标组织，在到达目标组织前可能会（部分）分解，因此供应（即饲料中的氨基酸含量）与需要（即将在蛋白质中沉积的氨基酸）之间存在潜在的差异。目前普遍的做法是在标准回肠可消化率（SID）基础上表示氨基酸饲料价值和需要量。使用回肠消化率是因为只有在终端回肠之前被消化和吸收的氨基酸才能被动物利用，未能被回肠消化的氨基酸将在盲肠和结肠进行微生物发酵，不能被宿主吸收和利用。标准化是指基于基础内源损失（如脱落损失的肠细胞和内源性分泌）校正的回肠消化率。如果这些内源性损失造成的消化率没有得到校正，就是回肠表观消化率（AID）。基础内源性损失被假设为仅取决于干物质摄入量，而与日粮组成无关。可以通过为动物提供一个无蛋白日粮并测定回肠氨基酸流失情况定量这些损失，利用基础内源损失校正回肠消化率后得到SID值。
1.4 确定氨基酸需要量
确定氨基酸需要量基本上有两种方法：因子分析法和实验法。
因子法基于所有组成因素的计算，如下例所示：
假设：
体重：50 kg
采食量：2 kg/d
蛋白沉积：150 g/d
身体蛋白赖氨酸含量：6.96 %
赖氨酸最大利用率：72 %
赖氨酸维持需要量：0.028 4 g/kg BW 0.75 / d
基础内源性赖氨酸损失：0.313 g/kg干物质采食量
计算：
蛋白质沉积需要的赖氨酸：150×0.069 6 / 0.72 =14.5 g/d
赖氨酸维持需要量：0.028 4×500.75 =0.534 g/d
基础内源性赖氨酸损失：0.313×2 =0.626 g/d
SID赖氨酸需要量：14.5 0.534 0.626 =15.66 g/d（或日粮中SID赖氨酸含量0.78 %）
本实例表明，与蛋白沉积的需要量相比，维持和基础内源性损失需要量相对较少。
利用试验法估计氨基酸需要量和理想蛋白质组成，NRC建议：
使用缺乏待测氨基酸的基础日粮
除了待测氨基酸外，其他营养素水平在基础日粮中含量充足
使至少使用4个水平的待测氨基酸
与反应标准一致的充足试验时间
采用适当的统计模型来描述动物对氨基酸供应的响应并确定氨基酸需要量
随着待测氨基酸供应量增加，响应指标（如平均日增重）将提高，最终进一步增加氨基酸供应将不会改善响应指标水平。大多数氨基酸需要量的研究是通过在基础日粮中添加不同水平的晶体氨基酸进行的，响应指标是最常见的生产性状，如生长母猪的增重或饲料报酬，妊娠母猪的氮存留率以及哺乳母猪的窝增重。
采用不同类型的模型描述动物对氨基酸供应量增加的响应。线性-平稳模型和曲线-平稳模型最为常用。渐近或二次模型也有使用，但是这些模型的缺点是响应指标的最大值从未达到（渐近模型），或模型预测氨基酸水平增加导致响应指标下降。线性-平稳模型和曲线-平稳模型差别在于线性-平稳模型中低于氨基酸需要量的边际响应不变，而曲线-平稳模型是氨基酸供应量的线性函数。此概念上的差异对氨基酸需要量估计值有重要的影响，从曲线-平稳模型获得的估计值要大于线性-平稳模型获得的估计值。因此了解以何种模型估计的氨基酸需要量很重要。
希望通过单一试验提供可靠的氨基酸需要量估计值是不可能的。动物品种、生理状况、日粮和环境都可能对动物利用限制性营养素产生影响，并进而影响理想蛋白质组成。因此需要在不同条件下进行试验，以确定对氨基酸利用的影响，系统或荟萃分析是了解这种影响的有用工具。（未完待续）
1. 氨基酸与理想蛋白质
1.1 氨基酸
动物生产为人类营养提供优质动物源蛋白。氨基酸是蛋白质的组成单位，由一个氨基（-NH2）、一个羧基（-COOH）及不同的侧链组成。赖氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、缬氨酸、异亮氨酸及亮氨酸是（日粮）必需氨基酸，因为猪不能合成这些氨基酸的碳链，丝氨酸、甘氨酸、精氨酸、丙氨酸、脯氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、天冬氨酸和天冬酰胺的碳链可以合成，因此被称为非必需氨基酸。虽然猪能合成这些氨基酸，但这并不意味着合成的量足以满足需要。精氨酸通常被认为是非必需氨基酸之一，但（仔）猪的合成能力可能不足。酪氨酸和半胱氨酸被认为是半必需氨基酸，因为酪氨酸可由苯丙氨酸合成，而半胱氨酸是含硫氨基酸，可以由蛋氨酸向丝氨酸转移硫来合成。
生长需要的氨基酸量在很大程度上取决于蛋白质沉积情况。身体不同部位和乳中氨基酸组成是不同的，胴体占蛋白质沉积的比例最大，虽然毛发仅占身体蛋白的一小部分，但其中半胱氨酸占身体半胱氨酸的15 %以上。在哺乳母猪中，泌乳对总蛋白合成的贡献最大。氨基酸的需要主要由乳蛋白量决定。必需和非必需氨基酸不仅参与蛋白质代谢，也具有生理功能。
1.2 理想蛋白质
理想蛋白质是指氨基酸供应量与氨基酸需要量完全相符。在理想蛋白质中氨基酸需要量通常以对赖氨酸的相对需要量表示（即赖氨酸=100 %）。赖氨酸通常是猪日粮中的第一限制性氨基酸，因此得到大部分营养学家的最大关注和研究，其他氨基酸的需要量大多是由蛋白质合成量决定。理想蛋白质概念最早由ARC付诸实践，并成为表达氨基酸需要的一种常规方式。
1.3 正确表示氨基酸需要和饲料价值
如前所述，氨基酸需要量取决于身体蛋白沉积或乳蛋白合成潜能。日粮提供的氨基酸需要消化、吸收并转运到目标组织，在到达目标组织前可能会（部分）分解，因此供应（即饲料中的氨基酸含量）与需要（即将在蛋白质中沉积的氨基酸）之间存在潜在的差异。目前普遍的做法是在标准回肠可消化率（SID）基础上表示氨基酸饲料价值和需要量。使用回肠消化率是因为只有在终端回肠之前被消化和吸收的氨基酸才能被动物利用，未能被回肠消化的氨基酸将在盲肠和结肠进行微生物发酵，不能被宿主吸收和利用。标准化是指基于基础内源损失（如脱落损失的肠细胞和内源性分泌）校正的回肠消化率。如果这些内源性损失造成的消化率没有得到校正，就是回肠表观消化率（AID）。基础内源性损失被假设为仅取决于干物质摄入量，而与日粮组成无关。可以通过为动物提供一个无蛋白日粮并测定回肠氨基酸流失情况定量这些损失，利用基础内源损失校正回肠消化率后得到SID值。
1.4 确定氨基酸需要量
确定氨基酸需要量基本上有两种方法：因子分析法和实验法。
因子法基于所有组成因素的计算，如下例所示：
假设：
体重：50 kg
采食量：2 kg/d
蛋白沉积：150 g/d
身体蛋白赖氨酸含量：6.96 %
赖氨酸最大利用率：72 %
赖氨酸维持需要量：0.028 4 g/kg BW 0.75 / d
基础内源性赖氨酸损失：0.313 g/kg干物质采食量
计算：
蛋白质沉积需要的赖氨酸：150×0.069 6 / 0.72 =14.5 g/d
赖氨酸维持需要量：0.028 4×500.75 =0.534 g/d
基础内源性赖氨酸损失：0.313×2 =0.626 g/d
SID赖氨酸需要量：14.5 0.534 0.626 =15.66 g/d（或日粮中SID赖氨酸含量0.78 %）
本实例表明，与蛋白沉积的需要量相比，维持和基础内源性损失需要量相对较少。
利用试验法估计氨基酸需要量和理想蛋白质组成，NRC建议：
使用缺乏待测氨基酸的基础日粮
除了待测氨基酸外，其他营养素水平在基础日粮中含量充足
使至少使用4个水平的待测氨基酸
与反应标准一致的充足试验时间
采用适当的统计模型来描述动物对氨基酸供应的响应并确定氨基酸需要量
随着待测氨基酸供应量增加，响应指标（如平均日增重）将提高，最终进一步增加氨基酸供应将不会改善响应指标水平。大多数氨基酸需要量的研究是通过在基础日粮中添加不同水平的晶体氨基酸进行的，响应指标是最常见的生产性状，如生长母猪的增重或饲料报酬，妊娠母猪的氮存留率以及哺乳母猪的窝增重。
采用不同类型的模型描述动物对氨基酸供应量增加的响应。线性-平稳模型和曲线-平稳模型最为常用。渐近或二次模型也有使用，但是这些模型的缺点是响应指标的最大值从未达到（渐近模型），或模型预测氨基酸水平增加导致响应指标下降。线性-平稳模型和曲线-平稳模型差别在于线性-平稳模型中低于氨基酸需要量的边际响应不变，而曲线-平稳模型是氨基酸供应量的线性函数。此概念上的差异对氨基酸需要量估计值有重要的影响，从曲线-平稳模型获得的估计值要大于线性-平稳模型获得的估计值。因此了解以何种模型估计的氨基酸需要量很重要。
希望通过单一试验提供可靠的氨基酸需要量估计值是不可能的。动物品种、生理状况、日粮和环境都可能对动物利用限制性营养素产生影响，并进而影响理想蛋白质组成。因此需要在不同条件下进行试验，以确定对氨基酸利用的影响，系统或荟萃分析是了解这种影响的有用工具。（未完待续）