色胺酸在豬隻成長及細胞內蛋白質合成

豬隻飼料中的殼類蛋白質的第一限制胺基酸首推離胺酸。但對玉米而言，色胺酸具有相同的限制性，而其含硫胺基酸，即甲硫胺酸和胱胺酸卻是相當的豐富；高梁的第二限制胺基酸是羥丁胺酸；大麥及小麥的第二限制胺基酸亦是羥丁胺酸；大豆粉中的蛋白質是大部分胺基酸的良好來源，其亦即油粕類中唯一含有豐富離胺酸者。一般而言，大豆粉蛋白質缺乏含硫胺基酸。但如與玉米配合使用，則兩種蛋白質間有互補作，即大豆粉提供額外的難胺酸，而玉米提供多餘的含硫胺基酸。通常，降低蛋白質用量單位低於NRC建議量的2%會導致豬隻生長性能變差，而這個現象能以合成的離胺酸的添加來加以矯正。一般而言，若蛋白質用量低於NRC建議用量的2%以上，則離胺酸、色胺酸和羥丁胺酸，可能還有甲硫胺酸，必須添加在飼料內以使豬隻獲致最佳的生長。若向日葵粕用作玉米的蛋白質補充料，則離胺酸必須考慮添加。若欲獲得更好的生長速率則色胺酸和羥丁胺酸，亦需同時加以添加。若肉骨粉用作玉米的唯一蛋白質補充來源，則色胺酸是其第一限制胺基酸。額外的添加甲硫胺酸和離胺酸，往往是可以獲得更好的飼養之效果。

一般而言，生長豬飼料中需要十種必需胺基酸同時定量的存在。這個定量也就是需要量的意思。為了要使合成胺基酸最適量的添加于飼料中 (節省成本)，我們首先要對各豬種在各生理狀況下對於各該不同胺基酸所需要的程度 (量)，作適切的瞭解。

目前有關豬隻胺基酸需要量的主要文獻資料大多是集合國家性學術機構所獲得之資料加以修訂而來。在美國，國家研究委員會印行了一本豬隻營養需要量的修訂版 (NRC，1979)，而在英國也由農業研究委員會於1981年印行了1一本豬之營養需要量的修訂版 (ARC，1981)，法國也有一本有關的版本，簡稱為AEC。雖然上述三個國家性學術機構所發行之刊物致視為是測定胺基酸需要量之主要國際性參考資料，但三者之間對於胺基酸需要國的測定值卻有很大之差異性存在。Lewis (1984) 曾詳細探討了為何NRC與ARC在胺基酸需要量認定上之不同。部份的差異性要歸因於英、美二國豬隻飼養方式之不同，以及地區性的飼料種類的差異。NRC與ARC及AEC胺基酸需要量值之差異見表五。

Protein and amino acid requirements of starting pigs (% of diet)
Source Age or weight	NRC		ARC	AEC
Source Age or weight	5-10 kg	10-20 kg	3-8 weeks	5-8 kg	8-15 kg
Protein	20.00	18.00	20.12	20.00	18.00
Histidine	0.23	0.20	0.46	0.56	0.44
Arginine	0.25	0.23	a	a	a
Isoleucine	0.63	0.56	0.76	0.77	0.61
Leucine	0.75	0.68	1.41	1.40	1.10
Lysine	0.95	0.79	1.41	1.40	1.10
Methionine+cystine	0.56	0.51	0.70	0.84	0.66
Phenylalanine+tyrosine	0.88	0.79	1.35	1.33	1.05
Threonine	0.56	0.51	0.85	0.77	0.61
Tryptophan	0.15	0.13	0.20	0.26	0.20
Valine	0.63	0.56	0.99	0.98	0.77
^aNotlisted
Protein and amino acid requirements of growing pigs (% of diet)
Source Age or weight	NRC		ARC	AEC
Source Age or weight	20-35 kg	35-60 kg	15-50 kg	15-25 kg	20-55 kg
Protein	16.00^a	14.00^a	16.99^b	16.00^a	c
Histidine	0.18	0.16	0.40	0.38	0.22
Arginine	0.20	0.18	c	c	c
Isoleucine	0.50	0.44	0.65	0.52	0.45
Leucine	0.60	0.52	1.19	0.95	0.56
Lysine	0.70	0.61	1.19	0.95	0.74
Methionine+cystine	0.45	0.40	0.59	0.57	0.45
Phenylalanine+tyrosine	0.70	0.61	1.13	0.90	0.45
Threonine	0.45	0.39	0.71	0.52	0.41
Tryptophan	0.12	0.11	0.17	0.18	0.13
Valine	0.50	0.44	0.84	0.66	0.45
^{aCrudeprotein ^bIdealprotein ^cNotlisted}

一般而言，目前台灣業界對於各生理狀況下豬種胺基酸需要量的認定還是以NRC的資料為主。近期Borg et al. (1985 a)；Lewis et al. (1985)及Rosell and Eimmerman (1985)的實驗評估都顯示出ARC的需要量資料偏高而NRC卻有侵低的趨勢。新的NRC營養需要量的修訂，無可置疑的將會在此二數值間作一折衝 (高或低等於NRC而低於ARC)。

Zebrowska (1980) 曾報告說，當合成離胺酸被添加到蛋白質的飼料中，通常會較蛋白質固著型離胺酸更快離開豬胃。這使餵飼後之短期間內，豬隻小腸中的離胺酸量高於其他胺基酸量，而使來自飼料蛋白質之其他胺基酸對離胺酸的比例下降，致使蛋白質的合成效率降低 (多餘的合成離胺酸被排出體外)。飼料蛋白質的消化過程必須經由酵素的作用以分解成可用的胺基酸等，其過程繁複，不若合成胺基酸的直接吸收，馬上進入血液循環的迅速。由於飼料蛋白質和合成胺基酸的消化和吸收速率不同，故飼料餵料次數將影響合成胺基酸的利用效率。添加合成胺基酸飼料飼養豬隻之餵料次數多寡即可能影響到胺基酸利用效率，亦即影響到豬隻的生長，飼料利用效率和瘦肉產量。各種資料也顯示出如果餵料次數增加，各種胺基酸會平衡進入小腸到達動物組織，以有效地合成體蛋白質。

過去十年來，有很多學者致力於豬隻飼料的胺基酸消化率 (digestibility)及胺基酸可以利用率 (availability)之研究。大部分此類研究工作則偏重於迴腸末端胺基酸消化率的測定上。四種最重要之胺基酸的迴腸末端消化率 (ileal dige-stibility) 資料列於表六。

飼料原料		胺基酸
飼料原料		離胺酸	色胺酸	羥丁胺酸	甲硫胺酸
大麥	Barley	73	73	70	82
豆類	Beans , field (Vica faba)	82	68	75	73
血粉	Blood meal	81	---c	82	---
黃玉米	Corn , dent yellow , grain	80	70	73	89
棉實粕	Cottonseed meal , solv	65	73	63	70
魚粉	Fish meal	80	---	76	84
肉骨粉	Meat and bone meal	64	53	56	73
燕麥片	Oat groats	82	81	78	89
燕麥	Oats	58	59	53	75
花生粕	Peanut meal	79	---	---	---
菜籽粕	Rapeseed meal	75	---	67	84
裸麥	Rye , grain	68	62	62	80
脫脂奶粉	Skim milk , dried	94	---	---	---
高梁	Sorghum grain (Milo)	80	76	73	85
去殼大豆粉	Soybean meal, dehulled solv	85	78	74	88
大豆粉	Soybean meal , solv	87	81	77	86
變種麥	Triticale	82	---	74	85
向日葵粕	Sunflower meal	72	---	71	84
小麥	Wheat	80	78	74	85

一般而言，飼料穀物間的胺基酸迴腸末端消化率差異性不大，但高蛋白質飼料原料，則反之。根據消化率的資料，我們可以把蛋白質飼料原料分成：

(1)高消化率組，如魚粉、豆類、血粉、大豆粉、脫脂奶粉等。

(2)中低消化率組，如花生粕、菜籽粕、向日葵籽粕、棉實粕及肉骨粉等

德州農工大學 (Texas A＆M) 的酸消化率的差異性考量且應用在豬飼料配方上，確實可以增進飼料效率和節省飼料成本。

胺基酸的迴腸末端消化率嚴格講起來並非胺基酸可以利用率 (availability)。胺基酸可能被消化及吸收，但不一定可被豬隻體完全利用於蛋白質的合成。特別是離胺酸，當其與碳水化合物共熱至某一程度時，可使得離胺酸在代謝過程中不被豬體運用於蛋白質合成。Dr. Batterham也曾用生長試驗和斜率比值法來測量一般飼料的離胺酸可利用率。這個方法把所有可能使離胺酸可利用率降低的因素都考慮進去了。一般而言，Dr. Batterham斜率試驗的資料與迴腸末端消化率的結果相似。其試驗也更加證實了迴腸末端消化率資料的可信。

在胺基酸添加飼料的調配上，原則上吾人必須考慮：(1)飼料原料之胺基酸組組成分；(2)原料物的胺基酸的可利用性；(3)飼料中各胺基酸的比例關係；(4)飼料中能量的含量，只有這幾點明了以後才可做最確切的飼料配方。一般而言，胺基酸不平衡 (Amino Acid Imbalance) 可能是飼料中缺乏一種或多種必需胺基酸或某些胺基酸過量太多所造成的。胺基酸的拮抗性 (Amino Acid antago-nism) 也是原因之一。例如，過多的精胺酸往往會造成離胺酸利用率降低。目前台灣地區的豬飼料大多為玉米 – 大豆粕的組合，玉米蛋白質與大豆蛋白質的搭配正可以互補不足，但仍可能造成某些胺基酸過量 (Amino Acid execsses) 的問題。目前解決這個問題的最好方法為使用合成離胺酸添加在飼料中以降低大豆粉的用量。經由少的大豆蛋白正可以相對的使玉米 – 大豆配合飼料中其他胺基酸可能過量太多的問題消彌。

當豬隻飼料採用傳統的玉米 – 大豆粉時，如要添加離胺酸，一般的經驗是：飼料配合時，每一公噸的大豆粉時，其中的50 kg大豆粉可以用48.5 kg玉米加上1.5 kg合成離胺酸來取代。如此添加合成離胺酸的飼料配方可以減少飼料中粗蛋白質量達2%。有很多試驗也證實了日糧中蛋白質含量減少2%，且適量的添加合成離胺酸並不會降低豬隻的生長性能。Easter和Baker (1980) 的實驗結果 (表七) 顯示出，當日糧中蛋白質含量降低，豬體表現稍差，但當添加了合成離胺酸後，豬體表現又回復正常如正對照組。有些試驗也發現在低蛋白質飼糧中適當添加合成離胺酸確實改善了豬隻生長及飼料效率，但是屠體品質比起正對照組仍稍遜色。為何屠體品質稍差，目前尚無圓滿的解釋。Easter and Baker (1980) 曾指出如果合成離胺酸使用得當，合成離胺酸添加飼料餵飼的豬隻，其屠體品質應該與正對照組的相同。由於上述幾個試驗證實可行，因此導致合成離胺酸的大幅應用在豬隻飼料中。

為了調查在玉米 – 大豆飼料中，那種胺基酸是繼離胺酸之後的第二限制胺基酸，有些試驗甚至把飼糧中蛋白質含量降低4%。根據Corley and Easter (1983)、Russell et al. (1983)、Cromwell et al. (1983) 的試驗結果顯示，色胺酸及羥丁胺酸應是下二種限制胺基酸 (limiting amino acid)。Cromell et al. (1983) 的試驗 (表八) 也證實了當飼糧中蛋白質含量下降4%，且適量的添加了離胺酸、色胺酸和羥丁胺酸後，豬隻的生長性能與正對照組同樣的好。因此，假如價格合理的話，羥丁胺酸、色胺酸乃至於其他必需胺酸在飼料工業上的應用。深具發展潛力。

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	正對照組	蛋白質減少飼料
	正對照組	-胺基酸	+胺基酸
增重 (kg／日)	0.75	0.64	0.75
飼料效率 (增重、飼料)	0.29	0.26	0.29
背脂厚度 (cm)	3.50	3.40	3.30
腰眼面積 (cm²)	34.30	32.40	33.80
瘦肉率 (%)	56.7	54.90	57.40

飼糧蛋白質 (%)	14	10	10	10
添加離胺酸 (%)	0	0.30	0.30	0.30
添加色胺酸 (%)	0	0	0.04	0.04
添加羥丁胺酸 (%)	0	0	0	0.10
增重 (kg／日)	0.75	0.57	0.70	0.74
增重：飼料	0.30	0.26	0.27	0.29