趙鳳奎,李相釗
(齊魯動物保健品有限公司,山東濟南 250000)
隨著養豬業的發展,飼料工業也得到了一定的發展。同時蛋白質飼料原料緊缺的問題日益突出,如何正確地平衡飼料中的氨基酸,以保證豬的正常生產需要、提高氨基酸的利用效率,是解決蛋白質飼料原料緊缺的有效途徑。色氨酸逐步成為豬飼料中的營養限制因素,其在豬的生產性能、采食量、抗應激、免疫等方面發揮了重要的作用。因此研究色氨酸在養豬生產中的營養作用,有助于養豬業的發展和進步,同時可以為色氨酸營養代謝及應用提供一定的借鑒。
色氨酸(Tryptophan,TRP),又稱β-吲哚基丙氨酸,化學式C11H12N2O2,相對分子量為204.22。有兩種同分異構體,即L型和D型,此外還有消旋體DL型色氨酸。色氨酸(TRP)是豬谷物類基礎飼糧中的第四限制性氨基酸,是豬玉米豆粕型飼糧的第二或者第三限制性氨基酸。L型色氨酸是豬的必需氨基酸,豬體內不能自己合成,其代謝產物褪黑素、5羥色胺等對于豬的新陳代謝具有重要的影響作用。
張鏸予等(2010)研究表明,色氨酸中沒有用于合成蛋白質的部分,約95%的代謝是通過犬尿酸途徑。此代謝途徑中有兩個關鍵酶,一個是色氨酸-2,3-雙加氧酶,一個是吲哚胺-2,3-雙加氧酶。經過犬尿酸代謝途徑,色氨酸生成黃尿酸、鄰氨基苯甲酸,最終代謝成吡啶羧酸和煙酸等。如果飼料中的煙酸不足時,色氨酸可以作為煙酸的前體,但是轉化效率不高。
張鏸予等(2010)研究表明,只有極少數色氨酸經過保留吲哚環代謝途徑進行代謝,該途徑的中間產物含有5羥色胺,其對生物體具有重要的調節作用。5羥色胺主要分布在下丘腦和胃腸壁,少量存在于血液中。外周5羥色胺不能穿過血腦屏障,中樞神經系統中的5羥色胺是單獨合成的。外周5羥色胺主要參與調節胃腸運動、凝血、心血管活動等,中樞神經系統中的5羥色胺主要參與調節豬的食欲、行為、采食等。5羥色胺還能夠進一步代謝成褪黑素,褪黑素具有調節機體節律的作用,還能夠影響機體的抗氧化作用。
張鏸予等(2010)研究表明,L色氨酸是蛋白質的重要組成成分,參與蛋白質的調節。飼料中的色氨酸充足,可以增強豬肝臟、半腱肌及皮膚蛋白質的合成。色氨酸影響蛋白質合成的機理,是影響機體胰島素的釋放,進而影響肝臟、肌肉的蛋白質合成。研究表明機體每沉積1克蛋白質需要消耗色氨酸12毫克,且維持代謝需要保證色氨酸約16毫克/千克。
鄺聲耀(2009)研究表明,色氨酸對于豬的免疫功能有影響。色氨酸主要是通過其代謝產物褪黑素(屬于松果體激素)來影響機體的免疫功能。L色氨酸可以促進骨髓T淋巴細胞前體分化,最終形成成熟的T淋巴細胞。如果體內缺乏色氨酸會導致機體內的體液免疫受到影響。此外色氨酸還可以通過影響多糖體的功能,來影響機體的體液免疫。朱艷芝(2020)研究表明,色氨酸還可以通過影響喹啉酸的含量來影響機體炎癥反應。喹啉酸的含量越高炎癥反應降低的越快。趙迎飛(2009)研究表明,提高飼料中色氨酸的含量可以提高血清藍耳特異性抗體、中和抗體水平,有助于增強藍耳病的體液免疫及細胞免疫反應。
夏彥斌(2012)研究表明,色氨酸能夠影響豬因斷奶、并圈造成的咬尾現象。研究表明飼料添加色氨酸能夠緩解,仔豬因為斷奶、并圈造成的咬尾現象。色氨酸影響豬的應激,可能是通過5羥色胺發揮作用。飼料添加色氨酸可以增加豬腦中的5羥色胺含量,從而發揮鎮靜作用,進而減輕豬的應激反應。劉巖(2019)研究表明,飼料添加色氨酸可以減少豬唾液內因轉群應激導致的皮質醇含量降低,使小豬減少運動,更易躺臥。
鄺聲耀(2009)研究表明,色氨酸能夠影響豬的消化功能及食欲。L色氨酸能夠通過影響胃液及胰液的分泌來影響動物的消化功能。一般情況下,L色氨酸可以使胃液及胰液分泌增多,進而促進動物的消化吸收功能。色氨酸不足會導致豬的采食量下降,色氨酸對于豬的食欲具有調節作用。研究表明飼料低色氨酸組(0.13%)比高色氨酸組(0.205%)采食量低約40%。色氨酸影響豬的食欲主要是通過5羥色胺作用于下丘腦采食中樞。但是需要注意的是,色氨酸含量過高反而會抑制豬的采食,因為過量的色氨酸會導致豬只躺臥時間增加,反而減少豬的采食時間。
沈俊(2014)研究表明,色氨酸可以通過代謝生成煙酸,也可以作為煙酸的前體。當動物體內缺乏煙酸時,添加色氨酸可以使煙酸缺乏癥得到改善。江敏等(2016)研究表明,色氨酸能夠增加豬腸道氨基酸轉運載體的表達量,最終可以增加亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、纈氨酸、酪氨酸等氨基酸吸收效率。
劉巖(2019)研究表明,色氨酸能夠提高動物的抗氧化作用。色氨酸可以提高動物血清中的超氧化物歧化酶(SOD)及谷胱甘肽酶(GSH)的活性,從而可以提高機體清除自由基的能力,進而提高機體的抗氧化能力。L色氨酸與其他具有抗氧化作用的氨基酸聯合使用時,色氨酸的抗氧化作用更強。飼料中添加色氨酸等可以增強飼料的防腐作用,減少亞硝酸鹽的產生。
已經證實色氨酸與賴氨酸比例提高,豬的生產性能和飼料利用率均有所增加。因此研究豬的色氨酸營養需要,是利用合成必需氨基酸配制低蛋白飼料的基礎,有助于緩解蛋白質飼料緊缺的現象,同時對保護環境也有益處。飼料中添加色氨酸可以提高豬只采食量、改善生產性能、減少應激、增強免疫力、提高抗氧化能力,因此色氨酸在豬生產中具有非常重要的作用。未來色氨酸在豬生產方面的應用還需要繼續研究,特別是豬色氨酸營養需要的研究,更需要精確研究,以便為后續色氨酸在養豬生產方面的廣泛應用提供借鑒。