林达雄

现任：省立宜兰农工职校畜牧兽医科教师

本文就是家畜家禽之氨基酸营养，以及氨基酸在饲料内的应用情形加以整理，以供业界参考。

1. 要求量之表示法

前项除了提到蛋白质之营养价的测定法外，同时亦提到蛋白蛋．氨基酸之要求量的测定法。在其他营养素含量充分的饲料内阶段性的添加蛋白质或氨基酸，并求出添加量。体重曲线变水平的点，此即表示要求量的数值。

由於要求量是动物所必要之营养素的最低量，故本来是以营养素之量g／日表示，但实际上多以饲料中的含量来表示。此种场合，其数值当然受到饲料之性质、食下量，其他营养素等很多因素的影响。

即要求量有以对动物之效果的单位量，例如ADG (日平均增重量)，或实现氮素出纳上升之单位量的蛋白质的绝对量或氨基酸的量来表示的方法、与以饲料中之蛋白质。氨基酸的含量来表示的方法两种。

2. 要求量之绝对值

蛋白质之营养价有多种，若换算为生物价或化学值100时就能形成绝对量来表示，Mitchell即针对此目标进行研究。此系以此绝对量乘上种种的系数 (变动因素之系数)，计算出实际之要求量。此种方法在理论上很明快、但在实际之应用上有关上述之系数还要进一步研究、目前还未充分整备、尚未达到实用阶段。

但掌握要求量之绝对值，在了解现 之实用饲料有何种程度之改良馀地，建立改良之方针，研究改良之方法上极端重要。

Scott (1976) 由成长实验的数值推定成长、维持及羽毛之成长上所使用之蛋白质的量，并考查出以其效率当做55%，再进行补正以计算蛋白质要求量的方法，且对肉鸡及产卵鸡雏算出各周龄之蛋白质要求量。

3. 以含量表示要求量

以饲料中之含量表示的方法亦是根据饲养试验的成绩算出的，虽然不像前者那样赋予改良的目标，但实际上是由多数的实验资料所得到的，且实用的家畜，家禽的品种，实际之饲养环境，实用之饲料原料 (单味饲料) 的种类等比较有限制，故其变动幅度不大，基於这两点，多数的场合是以饲料中的含量来表示蛋白质。氨基酸的要求量。以下除了特别情况外，即以饲料中的含量表示要求量。

1. 动物方面之因素

蛋白质．氨基酸之要求量的变动可分为蛋白质量的变动与氨基酸型态的变动来考虑。家畜、家禽之品种，尤其是其体重的大小、成长或生产的阶段等更会影响要求量。

据Scott的报告，白色来杭种雏之饲料蛋白质的利用效率为55%、此蛋白质被使用於成长、维持及羽毛的形成。由於雏鸡屠体之蛋白质含量为18%，故可推定成长引起的增重量的18%是蛋白质。由於维持所需的蛋白质体重1公斤为氮素250 mg，故蛋白质方面体重1 g为1.6 m。羽毛之蛋白质含量为82%，羽毛占体重的4~7%，故对增重分亦同样推定。由以上的数值，可按照次式求出蛋白质之要求量的绝对量 g／日。

　

(白色来杭种)

蛋白质要求量 (g／日)＝	增重量 (g／日)×0.18 0.55	＋	0.0016×体重 (g) 0.55	＋
0.07×增重量 (g／日)×0.82 0.55

同样，肉鸡方面由於饲料蛋白质的效率为64%，故得到次式。

　

( 肉 鸡 )

蛋白质要求量 (g／日)＝	增重量 (g／日)×0.18	＋	0.0016×体重 (g)	＋
	0.64		0.64
0.07×增重量 (g／日)×0.82
0.64

　

若白色来杭种雏用饲料的ME价为3,000 Kcal/kg，肉鸡初期用饲料的ME价为3,200 Kcal/kg。由上述所计算之蛋白质要求量的绝对量欲在此摄取量中含有时，随着成长阶段的进行，与热能相比蛋白质的要求量减少。

森本 (1987) 的报告，蛋白质与热能的蓄积率随着成长的阶段而异 (表4~1)。此与成长之阶段蛋白质的要求量不同相对应。

表4~1 随着雏鸡的成长蛋白质及热能之蓄积率的变动

	蛋白质	代谢热能
幼雏 (0~4周龄)	45.3%	25.5%
中雏 (4~10周龄)	36.9	20.5
大雏 (10~24周龄)	16.8	20.3

Scott对呈现如图3之经过的产卵鸡的 (白色来杭种)，按照一般所行之期别给饲就期别Ⅰ及期别Ⅱ列出如下之蛋白质要求量的变化情形。

期别Ⅰ是从产卵开始 (21~22周龄) 至42周龄止，在这段期间产卵率由0达到85~90%，且体重继续增加，由1350 g变成1800 g。卵重由40 g至56 g。这段期间之饲料摄取量由75 g增加至110 g (图4~3)。此种场合，由於平均产卵率78%，平均卵重52 g，故若卵之蛋白质含量12%，蛋白质之效率55%时，52×0.78×0.12÷0.55＝8.8 g成为必要的蛋白质。此再加上维持之必要量3.0 g，体重增加之必要量1.4 g，羽毛成长之必要量0.4 g时，1日必要之饲料蛋白质的绝对量为13.6 g。若饲料摄取量为110 g时蛋白质要求量为12.4%，即

〔(52×78/100×12/100×100/55)＋3.0＋1.4＋0.4〕×10/10＝12.4%

惟以此种计算来决定实用上的蛋白质要求量 (饲料中含量) 是不妥当的。因为差异很大的产卵率若使用平均产卵率的话，群中半数的个体会引起蛋白质不足，而且使平均产卵重量再上升的可能性丧失。

因此，使用次式而来的数值，做为可充分对应产卵率100%、卵重56g之群中多数存在之优秀个体所需要的数值时，得到表4~2的内容。

期别Ⅰ

〔(56×100/100×12/100×100/55)＋3.0＋1.4＋0.4〕×100/100＝15.5%

期别Ⅱ

〔(62×100/100×12/100×100/55)＋3.4＋0.0＋0.1〕×100/100＝15.5%

表4~2 期别Ⅰ及Ⅱ之蛋白质必要量的内容

蛋 白 质 之 用 途	蛋白质之必要量
	期 别 Ⅰ g／日	期 别 Ⅱ g／日
卵之生产 (卵1个)	12.2	13.5
体蛋白质之维持 (1日)	3.0	3.4
成长 (1日)	1.4	0
羽毛之成长 (1日)	0.4	0.1
计	17.0	17.0
1日之蛋白质要求量 (绝对值)*	17.0	17.0

*由实验得到之测定值

此处要注意者是决定要求量所用的指标。在测定蛋白质要求量上，若以饲料蛋白质的效率做指标时，呈现最大效率的含量比成长其他饲养成绩达到最高之蛋白质含量低得多。要求量的数值最终要时常以饲养试验比较其适合性。

2. 环境温度

动物之热能要求量视饲养环境温度而变动。白色来杭种之产卵鸡在有外气侵入的鸡舍 (开放鸡舍) 方面，於严寒期1日1只为380 Kcal ME以上，於夏季30℃为270 Kcal ME。在近代的密闭鸡舍 (无窗鸡舍) 内此种变化的幅度变狭，为265~310 Kcal。

此种场合，在夏季饲料摄取量为90 g (ME 3,000 Kcal/Kg)，欲确保17 g的蛋白质食下量粗蛋白质含量应提高至19% (表4~3)。AEC (1982)之推荐量很难得的按气温别列出要求量。蛋白质方面18℃时15%，30℃时为17.8 % (表4~4)。

　

表4~3 饲料摄取量与蛋白质要求量

饲料摄取量 g／日．1只	蛋白质要求量饲料中%	对应之温度范围(视条件而异)
80	21.5	30℃以上的夏季
85	20.0
90	18.9
95	17.9	通常之范围
100	17.0
105	16.2
110	15.5	冬 季
115	14.8
120	14.5

　

表4~4 环境温度与蛋白质．氨基酸要求量

	常 温	高 温
环境温度	18℃	30℃
饲料摄取量 g／日	107 - 110	90 93
热能要求量 ME Kcal／日	300	265
饲 料
ME Kcal／Kg	2,800	2,950
粗蛋白质 %	15	17.8
离氨酸 %	0.67	0.80
甲硫氨酸 %	0.34	0.40
甲硫氨酸+胱氨酸 %	0.60	0.72
羟丁氨酸 %	0.48	0.57
色氨酸 %	0.16	0.19

3. 微生物环境

微生物环境亦会影响蛋白质．氨基酸的利用。自发现抗生素的添加能促进雏鸡的成长以来，对其机构已进行很多研究，并有很多种说法提出，结果认为对环境微生物。肠内微生物的生态有种种影响，朝好的方向行动。

氨基酸在肠内之合成的促进或分解的抑制，饲料摄取量的增大，伺机感染之抑制等，影响蛋白质．氨基酸的利用，从而要求量发生变动。

中 (1979) 在SPF猪的肥育方面，於20~90公斤的增重上得到日数122日，增重日量583 g，饲料效率2.9的成绩，但以往之一般的猪 (Conventional) 在相同条件下的成绩为於20~90公斤的增重上要200日，增重日量350 g，饲料效率3.24，SPF猪之蛋白质的效率获得很大改善。由於成长速度提高，故蛋白质要求量反而增大。

4. 饲料之热能含量

与蛋白质之要求量具有很大关系者为热能含量。必要蛋白质的绝对量虽可能因饲料摄取量而发生些微变化，但大体认为不变，故与热能含量同样形成与食下量呈反比率的要求量 (蛋白质含量)。

其他营养素亦是如此，要求量本身不以%，而以ME 1,000 Kcal单位表示较合理。这方面不像以蛋白质之绝对量表示那麽麻烦，故将来可能采取此种方法。

像产卵鸡之大雏，肉用种鸡，种猪及肉猪之肥育期，让其自由摄取时常摄取过量的饲料而发生脂肪蓄积，在饲料配合上如何使蛋白质含量不过多或不足乃是相当复杂的事情，而且目前这方面的基础资料亦不充分。

此种场合，蛋白质补给饲料 (Protein supplement)＋谷物＋微量成分预拌剂之美国式的饲料计划可能很方便。此种场合，成为目标者是称为卡罗里 蛋白比的数值，此系饲料1公斤之ME Kcal数除以蛋白质含量%数所得到的数值。例如前述之白色来杭产卵鸡在常温下此数值为175~180。

5. 蛋白质之营养价

在饲料之性质上影响蛋白质之要求量者为饲料中之蛋白质的营养价。欲在体内作出一定量的蛋白质，生物价低的蛋白质要求多，生物价高的蛋白质要求少。惟饲料常是几种饲料原料 (单味饲料) 混合使用，故单味饲料所含有之蛋白质的生物价并不表示饲料全体之蛋白质的营养价。关於全体之蛋白质 (混合物) 的营养价，由饲料原料所得到的资料是其粗蛋白质含量及必须氨基酸的含量。牛、猪方面尚使用可消化粗蛋白质。

粗蛋白质含量可由氮素×6.25计算出来，而家畜、家禽可能含有未能利用之形态的氮素，例如硝酸态氮素。惟浓厚饲料方面即使含有硝酸其量亦很少，对整个营养价似无影响。粗饲料中的非蛋白态氮素虽能被反家畜所利用，但此与饲料蛋白质的营养价是不同问题。因此，影响饲料与蛋白要求量之关系者为混合後之必须氨基酸含量。

必须氨基酸含量是经由化学分析所得到的数值，不包括有关消化率的质料。後述之饲养标准亦列出成为分析值之氨基酸含量，这是基於下述的理由。

以一般之蛋白质来看，有消化率极低之毛、爪等胶质，亦有消化率极高白蛋白 (albumin)，几乎在0~100%之间都有分布，但实际上这些物质殆无做为饲料使用的机会。饲料之中心实际上是玉米大豆粕饲料，再加上一些饲料原料即配合成禽畜用的饲料。

按照日本之统计，玉米+大豆粕占养鸡用饲料的60%，占养猪用饲料的50%，而玉米+高梁+大豆粕+鱼粉方面更占养鸡用饲料的84%，养猪用饲料的83%。因此，使用这些原料做为饲料时，并非要时常考虑到原料引起之消化率的变动才能得到好成绩。尤其在饲料之设计上一向都设法使其合乎饲养标准，必需氨基酸亦多有馀裕，故蛋白质．氨基酸的消化率被认为尚不致成为问题。

6. 氨基酸之有效率

在配合饲料之设计或饲养标准上，已扬弃蛋白质之含量为主，必需氨基酸之含量为副的观念，而改为以必需氨基酸之含量为主，蛋白质之含量为副的观念，而且以结晶氨基酸做为饲料添加物使用亦已实用化，由於有这两种变化，故要求饲料之氨基酸含量，尤其是其平衡 (氨基酸的量比) 应适当，而且包括消化率在内各个氨基酸的利用率似亦成为问题。此种意义下之利用率称为生物学的有效率 (biological availability) 或单称为有效率 (availability)。

饲料中之必需氨基酸的含量与其营养学上的效果的关系曾以雏鸡之成长实验加以不断调查。其方法是只以结晶氨基酸混合物当做氮素源，除了欲测定之氨基酸以外其他已知其构成，此阶段性的添加问题的氨基酸，作出添加量。效果曲线 (dose response curve)，以观察欲测定之饲料做为此氨基酸之给源时的效果。

此种场合以¬ 蛋白质中之氨基酸与游离氨基酸具有相同的营养价。­ 形成过剩之其他氨基酸转换成淀粉或糖类时具有相同的成长等两点为前提。有些人认为此前提不一定正确，但因没有其他适当的方法还是被使用於多数之研究上，现在已证明鱼粉或大豆粕中的离氨酸或甲硫氨酸未显示化学分析值所期待的效果。

惟测定值本身有相当大的变动，且研究者间不一致的地方很多，因此尚未列出有效率的数值或订定测定法，在饲养标准中氨基酸要求量并非化学分析值，尚未以有效量表示。

7. 真正之氨基酸有效率

欲测定生物学的有效率尚有一种方法，即测定饲料蛋白质之真正的消化率，此有使用生物的方法以及以酵素行in vitro的方法。使用鸡的方法方面Bragg (1969) 研究使用成鸡雄以测定氨基酸之真正消化率的方法，并发表多数的成绩。Elwell (1979) 以成长试验法与消化试验法做比较，发现鱼粉及大豆粕中的离氨酸的有效率在这两种方法下很一致。

此後，Sibbald等 (1979) 发现在自己所开发之以雏鸡测定TME (真正之代谢热能价) 的测定上，使用同一样本能测定出有效性氨基酸，并称之为真正之氨基酸有效率 (true amino acid availability，TAAA)，主张此是简便而有效的方法。

此种方法是使用4周龄的雏鸡，为了避免前食的影响而先绝食24小时，然後以定量之试验饲料强制投於嗉囊内，并收集48小时的排泄物。另外，让并行氨基酸排泄的雏鸡绝食，收集其排泄物。两者经过加水分解测定氨基酸的含量。




TAAA：真正之氨基酸有效率

AAI ：摄取氨基酸量

AAF ：试验饲料给与雏之48小时排泄物中的氨基酸量

AAM ：绝食之雏鸡48小时排泄中的氨基酸量

　

Sibbald等的此种方法，是采取绝食，强制给饲等非生理的手段，似乎有些粗暴，但经由多数之基础实验却发现其正确性。

绝食的场合容易推测出代谢性的氨基酸可能会减少，但并行给与葡萄糖的场合或给与纤维的场合，与绝食的场合相比排泄物中的氨基酸量并无特别增加，故以48小时绝食时排泄物中的氨基酸量当做代谢性氨基酸是正确的。

另外，测定真正之消化率的方法，只考虑到所吃下的氨基酸在消化管内被吸收，被排泄的两个途径，而无视於消化管内微生物之代谢作用 (分解或合成)。关於此点，在鸡方面 Salter (1974)以无菌雏与通常的雏鸡做比较，发现氨基酸的消化率没有什麽差异，故认为即使有微生物的影响亦极小。

8. 猪之有效性氨基酸的测定

猪方面，大肠及盲肠的容积很大，微生物的活动亦旺盛，故对氨基酸之肠内的代谢影响很大，不能以饲料中之氨基酸减去粪便中之氨基酸量当做氨基酸的有效率。因此开发出对猪加以手术於回肠末端作出鶰口，插入导管取出内容物以测定氨基酸之有效率的方法。氨基酸的吸收至小肠末端事实上已完了，另一方面，微生物引起之氨基酸的代谢则在大肠内进行，故除了加以手术这个缺点外此种方法是极为合理的。

Tanksley等 (1982) 就多数之谷类及蛋白质饲料，以此种方法测定氨基酸的消化率。发现谷类，大豆粕饲料最不足的氨基酸的离氨酸、色氨酸、羟丁氨酸的消化率为最低。而且高梁大豆粕饲料与行离氨酸添加使有效性离氨酸含量相等的高梁棉仔粕饲料得到完全相同的成绩。以化学分析值为基础时棉仔粕即使行离氨酸添加成绩仍然较差。

Tanksley等的结论，认为以化学分析值行配合设计时成绩变动很大，且在经济上形成高价。在美国据报告使用可消化必需氨基酸的数值进行配合设计得到良好成绩。

9. 人工消化试验法

使用动物测定有效率时常需花很多时间及人手，而且由此得到的数值亦多有变动之幅度或再现性的问题存在。为了避免此缺点，乃尝试在化学上 (in vitro) 测定氨基酸的有效率。

此大别为人工消化试验法与化学上的氨基酸基的测定法。关於前者，蛋白质的人工消化试验法在AOAC上亦有记载，而人工消化试验法在氨基酸之有效的测定上使用起来原理是相同的，此系消化过程之化学反应在 in vitro (试管内) 进行者。

AOAC的方法是与盐酸胃蛋白分解酵素 (pepsin Hcl) 振荡16小时後，测定不消化蛋白质，但测定氨基酸之有效率时则通常是定量游离氨基酸。一般是使用高度精制之pepsin，trypsin (胰蛋白分解酵素)，papain (植物性蛋白分解酵素之一) 等各种酵素。但此後之研究发现，在消化管内之消化上，管腔之流动性内容物中有相当部分停留在Oligopeptide (缩氨酸前驱体) 上。在粘膜细胞内再分解成氨基酸，即使是化学反应，管腔内之pH及酵素在in vitro 内亦不容易再现。

因此，酵素引起之人工消化仅止於在加水分解上使用酵素而已。氨基酸之有效率的测定现在已几乎完全不采用。

10. 褐变反应

为蛋白质源的鱼粉或植物油粕在其乾燥或脱脂的过程中有一部分受到质的破坏，此成为营养价变动的一个重要因素。植物性的蛋白质常与还元糖共存故糖与蛋白质的氨基发生反应。

此称为褐变反应或Mailard反应，离氨酸之ε 氨基特别容易被破坏，而精氨酸、组氨酸、色氨酸似亦会被破坏。变化多，特别被研究的离氨酸、糖与蛋白质在 in vitro的反应下形成褐变离氨酸 (fructosyl lysine)。由褐色反应所产生的结合，对消化管内的酵素有抵抗力，而在化学分析上以酸行加水分解时一部分再产生游离的氨基，被定量为氨基酸。此差成为离氨酸之分析值与有效性离氨酸含量的差。

森本等 (1977) 作出以U ¹⁴C lysine标识的酪蛋白，与葡萄糖混合，在37℃，湿度70%的条件下经过20日间调制成褐变酪蛋白，并进行老鼠投与试验。结果，¹⁴C的70%在3~7小时间於小肠内形成trichloroacetic acid可溶区分而滞留，并被吸收，但直接排泄於尿中。引起此种吸收迟延的物质即是fructosyl lysine。

根据森本的报告，fructosyl lysine几乎完全不能被利用做离氨酸源。给与老鼠时，虽然有20~60%被小肠吸收，但直接被排泄於尿中，未被吸收者到达大肠，一部分经过盲肠内微生物的作用将糖 离氨酸结合切断，再度生成游离氨基酸。此种离氨酸大部分被微生物代谢，一部分似被吸收成问题的fructosyl lysi-ne 在到达後，於呼气内出现¹⁴CO₂。

第一限制氨基酸为离氨酸的场合因褐变反应引起 fructosyl lysine的生成乃成为蛋白质之营养价低落的主要原因。在实验上显示添加相当於 fructosyl lysine生成量的离氨酸时能使蛋白质的营养价恢复。加热会促进褐变反应。

使氨基酸之有效率降低的另一个反应是蛋白质所具有的游离氨基与游离之羧基 (碳酸基) 的反应。此形成抵抗消化酵素的分子内结合。加热亦会促进此种反应。

表4~5 鱼粉．大豆粕中之离氨酸的有效率 (雏鸡)

表4~6 玉米及大豆粕之氨基酸的有效率

表4~7 在养猪饲料内使用有效性离氨酸行配合设计的1例

饲料营养：1987年第四期(27)

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