肉骨粉中胺基酸限制性之次序
前言
大量研究已清楚地闡明了家禽採食的玉米和大豆粕中胺基酸(AA)限制性的次序(Schwartz和Bray，1975；Emonds等，1985；Han等，1992；Fernandez等，1994)。與此相對照，肉骨粉中胺基酸限制性次序的研究結果卻缺乏一致性。Kratzer和Davis(1959)發現，色胺酸與蛋胺酸或胱胺酸一起使用可有效促進攝食肉骨粉日糧的雛雞之生長發育。而Patrick(1953)和March等(1950)報導，離胺酸是肉骨粉中主要的限制性胺基酸；但是，他們的日糧使用了大量的除肉骨粉之外的蛋白源。Summers等(1964)報導，肉骨粉缺乏六種胺基酸；蛋胺酸明顯是第一限制性胺基酸，比色胺酸、異白胺酸、胱胺酸、蘇胺酸和精胺酸更具有限制性。因此，家禽採食的肉骨粉中胺基酸限制性的次序還沒有清楚地確定下來，研究結果缺乏一致性。
用以分析日糧胺基酸限制性次序的兩個最常用方法是胺基酸添加分析法和胺基酸排空分析法(Edmonds等，1985；Baker，1989)。Baker(1989)曾研究了這兩種分析方法的優缺點。簡單說來，胺基酸添加分析法比較直接，剩餘胺基酸較少，但通常需要許多處理組。胺基酸排空分析法比較簡便，從試驗設計的角度來說具有較高的效率，但分析結果會因剩餘胺基酸而變得模糊不清。Fernandez等(1994)指出，在配合日糧時，採用理想蛋白質概念可以減少胺基酸排空分析法中胺基酸剩餘帶來的問題。本研究旨在採用胺基酸添加分析法和胺基酸排空分析法明確建立起肉骨粉中胺基酸限制性的次序。
材料和方法
肉骨粉
表一列出了三個試驗中使用的三種肉骨粉的蛋白質、總胺基酸和可消化胺基酸含量。試驗開始以前已經知道，試驗一和試驗二所用肉骨粉的蛋白質質量存在很大的差異。例如，試驗一和試驗二中肉骨粉的雛雞蛋白質效率之比(每單位蛋白質攝取量的體增重)分別為2.31和0.99。另外，試驗一和試驗二所用肉骨粉中，離胺酸的真消化率系數(％)分別為86％和77％，胱胺酸的真消化率系數分別為71％和50％。因此，本研究選用這些肉骨粉，旨在確定蛋白質質量不同的肉骨粉中胺基酸限制性的次序是否存在差異。
表一、肉骨粉的蛋白質和胺基酸(AA)含量(％)
| 成分 | 試驗一 | 試驗二 | 試驗三 | |||
| 總胺基酸 | 可消化胺基酸 | 總胺基酸 | 可消化胺基酸 | 總胺基酸 | 可消化胺基酸 | |
| 蛋白質 蘇胺酸 胱胺酸 纈胺酸 蛋胺酸 異白胺酸 白胺酸 酪胺酸 苯丙胺酸 組胺酸 離胺酸 精胺酸 色胺酸 |
48.8 1.76 0.62 2.29 0.61 1.41 3.25 0.85 1.74 0.94 2.72 3.69 0.32 |
... 1.46 0.44 1.95 0.51 1.20 2.8 0.73 1.51 0.81 2.34 3.28 0.22 |
47.8 1.53 0.42 2.06 0.61 1.22 2.93 0.70 1.54 0.74 2.44 3.54 0.28 |
... 1.19 0.21 1.69 0.48 0.98 2.43 0.59 1.29 0.54 1.88 2.73 0.15 |
49.5 1.57 0.55 2.00 0.74 1.32 3.22 1.10 1.78 0.94 2.59 3.56 0.36 |
... 1.26 0.27 1.77 0.64 1.18 2.89 0.76 1.53 0.77 2.14 3.16 0.18 |
雛雞分析
本研究使用新漢普夏公雞(New Hampshire males)與哥倫比亞洛克母雞(Columbian Plymouth Rock females)雜交而成的一周齡母雞。所有雛雞飼養在恆溫室內，自由採食飲水，每日24小時提供光照。雛雞在出雛後一周內採食24％粗蛋白玉米─大豆粕預試日糧。經過一夜禁食之後，給雛雞稱重，標上翅號。每個日糧處理組有三個(試驗一和二)或四個(試驗三)雛雞小組，每個小組有五隻雛雞。自出雛後8至17天，飼餵試驗日糧，並測量每個雛雞小組的體增重和採食量。
表二列出了三個試驗使用的16％蛋白質基礎日糧。試驗三的基礎日糧含有肉骨粉提供的13.5％粗蛋白，補充的L─蘇胺酸、L─纈胺酸、DL─蛋胺酸、L─白胺酸、L─異白胺酸、L─酪胺酸、L─苯丙胺酸、L─離胺酸鹽酸、L─組胺酸、L─色胺酸旨在取得理想的胺基酸構成。同時，也要添加谷胺酸，使蛋白質含量達到16％。
表二、三個試驗中所有用基礎日糧的組成(％)
| 組成 | 試驗一和二(添加分析)1 | 試驗三(排空分析) |
| 玉米澱粉 葡萄糖 肉骨粉 玉米油 大豆油 礦物質預混劑 維生素預混劑 氯化膽鹼(60％) 碳酸氫鈉 α-醋酸生育酚 乙氧�_(Ethoxyquin) L─蘇胺酸 L─纈胺酸 DL─蛋胺酸 L─異白胺酸 L─白胺酸 L─酪胺酸 L─苯丙胺酸 L─離胺酸鹽酸 L─組胺酸 L─色胺酸 L─谷胺酸 |
36.32或35.82 18.6或18.4 32.8或33.5 5.0 ─ 5.37 0.20 0.20 1.50 0.002 0.0125 ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ |
37.82 18.6 27.3 ─ 5.0 5.37 0.20 0.20 0.50 0.002 0.0125 0.22 0.16 0.41 0.24 0.12 0.21 0.04 0.32 0.10 0.07 3.11 |
| 1試驗一和二中，高質量和低質量肉骨粉的蛋白質含量略有差異，因此，調整玉米澱粉、葡萄糖和肉骨粉的含量，使每種肉骨粉可提供16％日糧粗蛋白。 | ||
在試驗一和二(添加分析)的基礎日糧中單個和合併添加胱胺酸、色胺酸、蛋胺酸、離胺酸、蘇胺酸、異白胺酸、苯丙胺酸和酪胺酸，從而組成八個日糧處理組。添加後日糧胺基酸含量達到雛雞NRC(1984)需要量的115─120％。前幾個處理組單個或合併添加胱胺酸和色胺酸，因為據估測含硫胺基酸和色胺酸最具有限制性。其他處理組是添加蛋胺酸和離胺酸，接著是添加蘇胺酸、異白胺酸和苯丙胺酸+酪胺酸。試驗三(排空分析)共配合十種試驗日糧。日糧一為加足了維生素的13.5％粗蛋白基礎日糧。然後，每種胺基酸從日糧二至九中逐個排空。日糧七是在蛋胺酸排空的日糧中添加胱胺酸的基礎上組成的，旨在分析含硫胺基酸即胱胺酸的作用情況。改變L─谷胺酸和玉米澱粉的含量，使所有日糧具有相同的氮含量。
結果和討論
試驗一和試驗二的結果相類似(表三和表四)。在基礎日糧中單獨添加胱胺酸或色胺酸沒有產生積極作用，只是在試驗一中胱胺酸對飼料利用率產生了作用。而這兩種胺基酸一起使用對生長性能產生了很大的促進作用。這些結果表明，含硫胺基酸(首先需要的是胱胺酸)和色胺酸在肉骨粉蛋白質中都是第一限制性胺基酸。添加蛋胺酸、離胺酸、蘇胺酸和苯丙胺酸+酪胺酸沒有進一步提高體增重；然而，在已經添加了胱胺酸、色胺酸、蛋胺酸和離胺酸的日糧中添加蘇胺酸、異白胺酸和苯丙胺酸+酪胺酸提高了飼料利用效率(P＜0.05)。這些結果表明，肉骨粉蛋白質缺乏這些除含硫胺基酸和色胺酸之外的胺基酸中的一種或多種。試驗一和試驗二取得了相似的結果；這表明，肉骨粉中胺基酸限制性的次序沒有受到蛋白質質量太大的影響，至少對最具有限制性的胺基酸來說是這樣的。這可能是肉骨粉中含硫胺基酸和色胺酸比其他胺基酸更具有限制性。因此，由於加工條件、原料來源等造成肉骨粉出現蛋白質質量或胺基酸消化率方面的差異，這些差異仍不足以改變最具有限制性的胺基酸之次序。
表三、採用胺基酸添加分析法測定高質量肉骨粉中胺基酸限制性之次序 ，試驗一1
| 處理組 | 體增重(克) | 增重：飼料(克：克) |
1. 基礎日糧 2. 同1+0.32％L－Cys(C) 3. 同1+0.18％L－Trp(T) 4. 同1+C+T 5. 同1+C+0.39％L－Met(M) 6. 同1+C+T+M 7. 同6+0.56％L－Lys 8. 同7+0.40％L－Thr+0.50％L－Ile+0.30％L－Phe+0.45％L－Tyr 合併SEM |
80c 82c 81c 108a 79c 103ab 104ab 96b 3.6 |
0.462d 0.503c 0.463d 0.556b 0.514c 0.550b 0.558b 0.603a 0.010 |
| a-d. 同一列內角標不同的數值間差異顯著(P＜0.05)。 1. 出雛後8至17天三個重複小組的平均值，每個小組五隻雛雞，平均始重為84克。 Cys＝胱胺酸，Trp＝色胺酸，Met＝蛋胺酸，Lys＝離胺酸，Thr＝蘇胺酸，Ile＝異白胺酸，Phe＝苯丙胺酸，Tyr＝酪胺酸。 |
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表四、採用胺基酸添加分析法測定低質量肉骨粉中胺基酸限制性之次序，試驗二1
| 處理組 | 體增重(克) | 增重：飼料(克：克) |
1. 基礎日糧 2. 同1+0.38％L－Cys(C) 3. 同1+0.18％L－Trp(T) 4. 同1+C+T 5. 同1+C+0.38％L－Met(M) 6. 同1+C+T+M 7. 同6+0.62％L－Lys 8. 同7+0.44％L－Thr+0.50％L－Ile+0.35％L－Phe+0.45％L－Tyr 合併SEM |
50b 44bc 35c 78a 44bc 72ab 74a 74a 3.4 |
0.373c 0.408c 0.298d 0.502b 0.407c 0.488b 0.505b 0.606a 0.014 |
| a-d. 同一列內角標不同的數值間差異顯著(P＜0.05)。 1. 出雛後8至17天三個重複小組的平均值，每個小組五隻雛雞，平均始重為84克。 Cys＝胱胺酸，Trp＝色胺酸，Met＝蛋胺酸，Lys＝離胺酸，Thr＝蘇胺酸，Ile＝異白胺酸，Phe＝苯丙胺酸，Tyr＝酪胺酸。 |
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表五、採用胺基酸添加分析法測定高質量肉骨粉中胺基酸限制性之次序，試驗三1
| 處理組 | 體增重(克) | 增重：飼料 (克：克) |
限制性次序 |
1. 胺基酸充足的基礎日糧2 2. 同1─蛋胺酸 3. 同1─色胺酸 4. 同1─蘇胺酸 5. 同1─異白胺酸 6. 同1─(苯丙胺酸+酪胺酸) 7. 同2+胱胺酸 8. 同1─離胺酸 9. 同1─纈胺酸 10. 同1─組胺酸 合併SEM |
126a 33f 32f 50e 56de 49e 64d 83e 90b 100b 3.2 |
0.569a 0.265f 0.291ef 0.326de 0.374cd 0.406c 0.411c 0.484b 0.460b 0.491b 0.017 |
1 1 2 3 3 4 5 6 6
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| a-f. 同一列內角標不同的數值間差異顯著(P＜0.05)。 1. 出雛後8至17天四個重覆小組的平均值，每個小組五隻雛雞，平均始重70克。 2. 改變L─谷胺酸的含量所有處理組具有相同的氮含量。 |
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從試驗三的基礎日糧中排空色胺酸和蛋胺酸使體增重分別下降75％和74％(表五)；這表明，含硫胺基酸和色胺酸都是第一限制性胺基酸。另外，在蛋胺酸已排空的日糧中添加L─胱胺酸顯著(P＜0.05)改善了雛雞的生長性能(處理組七)；這表明，雛雞首先需要胱胺酸。排空蘇胺酸、異白胺酸苯丙胺酸+酪胺酸使雛雞的生長性能略有下降，但下降幅度相似；而蘇胺酸排空時飼料利用率的下降幅度顯著大於(P＜0.05)苯基丙胺酸+酪胺酸排空時，且往往大於(P＜0.08)異白胺酸排空時。因此，在肉骨粉蛋白質中蘇胺酸比異白胺酸或苯基丙胺酸+酪胺酸略微更加缺乏一些。排空離胺酸、組胺酸和纈胺酸也降低了(P＜0.05)雛雞的生長性能。依據試驗一至三的結果，肉骨粉中胺基酸的限制性次序可確定為：1. 色胺酸和含硫胺基酸；2. 蘇胺酸；3. 異白胺酸和苯丙胺酸+酪胺酸；4. 蛋胺酸；5. 離胺酸；6. 纈胺酸和組胺酸。
Kratzer和Davis(1959)發現，含硫胺基酸和色胺酸在肉骨粉中是兩種主要的限制性胺基酸；當雛雞採食以肉骨粉為主要蛋白質來源的日糧時，一起添加色胺酸和胱胺酸可有效地促進雛的生長發育。這與本研究取得的結果基本一致。Summers等(1964)報導，在肉骨粉中，蛋胺酸是第一限制性胺基酸，色胺酸和異白胺酸都是第二限制性胺基酸，胱胺酸、蘇胺酸和精胺酸是下一個限制性胺基酸。這與本研究取得的結果不一致。但是，Summers等(1964)的研究結果主要以胺基酸排空分析法為依據；這種分析方法不能區別蛋胺酸和胱胺酸的作用效果(他們的研究沒有設立一個像本文試驗三中處理組七一樣的處理組)。因此，排空蛋胺酸對生長性能的負面影響可能是因為蛋胺酸和胱胺酸或含硫胺基酸都缺乏的緣故，而不僅僅是因為蛋胺酸缺乏的緣故。
飼料營養雜誌(p.24∼30)─江南、九七年九期