異亮氨酸在家禽生產中的應用研究進展

摘 要：蛋白飼料資源短缺已成為制約畜牧業發展的重要因素，非常規蛋白質原料的開發以及低蛋白飼糧的配制技術已成為目前研究的重點之一。在當前深入推廣實施的飼用豆粕減量替代行動與積極推廣低蛋白質低豆粕多元化飼糧配制技術的行業背景下，異亮氨酸在家禽營養中的應用備受重視。異亮氨酸是畜禽機體內重要的必需氨基酸之一，具有促進蛋白質合成、修復肌肉、調控血糖水平和調節脂肪代謝等生理功能。本文就異亮氨酸的營養生理功能及其在家禽上的應用效果等方面進行綜述，為其在家禽生產中的應用及相關機制研究提供參考。

關鍵詞：異亮氨酸；家禽；生產性能

中圖分類號：S816.4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-1085（2024）08-0034-05

近年來我國畜牧行業迅猛發展，飼料產量和產值逐年穩定增長，2023年我國工業飼料總產量達到了32 162.7萬t，飼料工業總產值達到了14 018.3億元。然而，我國主要蛋白質原料（如大豆和魚粉）長期依賴進口，其中2023年我國大豆進口量達到了9 941萬t，對外依存度較高[1]；同時，因耕地不足、疫病等原因導致養殖業蛋白質飼料短缺的現狀加劇，嚴重制約了我國畜牧業的發展。為緩解蛋白質原料的短缺問題，全國畜牧總站推廣實施了飼用豆粕減量替代行動和低蛋白低豆粕多元化飼糧配制技術，在降低飼糧粗蛋白質水平的同時，補充一些必需氨基酸（如賴氨酸、蛋氨酸和蘇氨酸）從而使飼糧中氨基酸平衡，但這些氨基酸的添加易引起異亮氨酸和纈氨酸的缺乏。本文就異亮氨酸的營養生理功能及其在家禽上的應用研究進展進行綜述，以期為異亮氨酸在家禽生產中的合理應用提供參考。

1" 異亮氨酸概述

異亮氨酸于1901年由Fischer發現，1904年由Ehrlich從多種胰酶水解物中分離獲得。鑒于其化學組成與亮氨酸相同，但理化性質有異，故命名為異亮氨酸[2]?；瘜W名稱為α-氨基-β-甲基戊酸，屬于疏水性氨基酸之一，也是支鏈氨基酸中唯一兼并生糖和生酮的氨基酸。異亮氨酸通常呈菱形片狀白色晶體[3]，較難溶于乙醚與乙醇，易溶于水。其分子式為C6H13NO2，相對分子質量為131.17，結構式見圖1；主要代謝場所為肌肉及小腸等組織 [4-6]。由于家禽自身不能合成，只能依賴外界供應，因此異亮氨酸是必需氨基酸。異亮氨酸不僅能夠促進機體合成所需的蛋白質、激素和酶，阻止蛋白質的分解，還能作為合成谷氨酰胺的底物，參與調控氨基酸代謝及能量供應[7]。此外，異亮氨酸作為脂肪族中性氨基酸的一員，不僅能夠促進肌肉修復，而且能與亮氨酸及纈氨酸協同作用，提升體內生長激素的水平[8]。

2" 異亮氨酸的生理功能

2.1" 對蛋白質代謝的影響

異亮氨酸是支鏈氨基酸，可促進蛋白合成、抑制蛋白分解，是組織蛋白的基本構建單元[9]。該氨基酸既可充當蛋白合成的直接底物，又可調控體內蛋白合成的多個途徑，具有參與調節mRNA轉錄、蛋白質翻譯等方面的功能[10]。研究表明，人為給予荷斯坦奶牛頸靜脈注射一定量的異亮氨酸和亮氨酸后，其產奶量和乳蛋白產量顯著提高[11]。在仔豬及生長育肥豬的低蛋白飼料中補充適量的異亮氨酸后，其血清尿素氮水平顯著降低。這一現象表明，異亮氨酸的添加有助于動物體內蛋白質的合成以及蛋白質利用效率的提升[12-13]。

2.2" 對機體免疫功能的影響

支鏈氨基酸與動物機體的免疫密切相關，飼糧中支鏈氨基酸的失衡會導致機體免疫性能降低[14-15]。研究表明，異亮氨酸可以增強吞噬細胞的吞噬和殺菌能力。在卵形鯧鲹飼糧中添加異亮氨酸，不僅可以促進免疫球蛋白M和補體的合成，提高其特異性免疫能力，還可以通過促進血清補體合成來增強非特異性免疫力[16]。在草魚上的試驗研究中發現，異亮氨酸缺乏會導致魚鰓細胞間結構損傷，主要原因是異亮氨酸可促進促炎性細胞因子mRNA的表達，抑制抗炎性細胞因子mRNA的表達[17]。任曼等[18]研究發現，飼糧中添加過量異亮氨酸會對大鼠空腸黏膜上皮形態造成損傷，而添加適量異亮氨酸對其空腸防御素基因表達、黏膜上皮形態以及抗菌肽表達均有積極影響，進而促進其腸道健康。楊亞南等[19]在皖西白鵝飼糧中添加蘇氨酸和異亮氨酸后，發現異亮氨酸組盲腸腫瘤壞死因子-α含量顯著降低。鄭春田等[20]研究發現，在低蛋白飼料中添加適量異亮氨酸對仔豬的免疫功能有一定的抑制作用，但卻可顯著促進其生長性能。

2.3nbsp; 對腸道健康的影響

腸道微生物群落的組成對動物自身健康水平有重要影響，個體越健康，種類多樣性可能越高。楊亞南等[19]在皖西白鵝飼糧中添加適量異亮氨酸后，其盲腸內菌群豐度顯著提高，生長性能得到改善。在AA肉雞飼糧中添加過量異亮氨酸后，其盲腸內致病菌豐度提高，損害其腸道健康[21]。研究發現，異亮氨酸大多在腸道內被利用和氧化，具有為腸道供能、保障營養運輸和胞內蛋白更新等功能[22-23]。研究顯示，仔豬低蛋白飼糧中添加0.4%的異亮氨酸（總異亮氨酸濃度為1.09%）可增加十二指腸、空腸和回腸中SGLT1和GLUT2轉運蛋白的表達，降低GLUT5轉運蛋白的表達。綜上，異亮氨酸可能通過調節局部葡萄糖的吸收與利用，進而促進腸道發育，并維持其健康狀態[24]。

3" 異亮氨酸在家禽生產中的應用

異亮氨酸是家禽的第四限制性氨基酸，在維持家禽生長發育及提高免疫力等方面有重要作用[8]。在蛋雞飼糧中適量添加異亮氨酸可使蛋雞獲得最大的氮沉積量，而超過一定限度則蛋雞體重會下降，而繼續提高添加量則會降低蛋雞的產蛋量[25]。劉將才[26]通過研究不同飼糧對蛋雞產蛋率的影響，發現補充限制性氨基酸（如異亮氨酸、賴氨酸和蛋氨酸）可提高產蛋量，增加雞場經濟效益。在肉雞飼糧中添加異亮氨酸，與對照組相比，400 mg/kg的異亮氨酸組肉雞42 d體重、日增重、全凈膛率和胸肌率顯著增加，腹脂率顯著降低，但飼糧中補充800 mg/kg的異亮氨酸會增加盲腸中致病菌豐度，降低有益菌豐度，不利于腸道健康[21]。林廈菁等[8]在40周齡的快大型黃羽肉種雞飼糧中添加不同水平的異亮氨酸，發現異亮氨酸水平過低會嚴重影響種雞的采食量，使其體重及產蛋性能降低，但異亮氨酸在飼糧中的添加量也不是越多越好，當添加量超過需要量時，則會降低屠宰率；以生產性能為效應指標，飼糧中異亮氨酸的適宜添加水平為0.56%。因此，在家禽飼糧中應合理添加異亮氨酸，避免產生負面影響。

4" 小結與展望

目前的研究表明，異亮氨酸對于家禽的生產性能有一定的影響，但關于異亮氨酸對家禽生產性能影響的研究結果并不一致，這可能與家禽的品種及生長階段、飼糧蛋白質水平及支鏈氨基酸組成等不同有關。異亮氨酸的適宜添加量及其與其他支鏈氨基酸的互作機制有待進一步深入研究。

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Research Progress on the Application of Isoleucine in Poultry Production

QI Mingyue1， LIU Xiaoping2， YANG Lingling2， GUO Jianlai3

（1. College of Animal Science and Technology， Henan University of Animal Husbandry and Economics， Zhengzhou" 450046， China; 2.Henan Kangxing Pharmaceutical Co.， Ltd. Zhengzhou" 451464， China; 3. Henan University of Animal Husbandry and Economics， Henan Provincial Key Laboratory of Unconventional Feed Resource Innovation and Utilization， Zhengzhou" 450046， China）

Abstract：" The shortage of protein feed resources has become an important factor restricting the development of animal husbandry. The development of unconventional protein feed and the preparation technology of low protein diets have become one of the focuses of current research. Under the background of the current in-depth promotion of the implementation of the reduction and replacement of feed soybean meal and the active promotion of the diversified diet preparation technology of low protein and low soybean meal， the application of isoleucine in poultry nutrition has attracted much attention. Isoleucine is one of the important essential amino acids in livestock and poultry. It has physiological functions such as promoting protein synthesis， repairing muscle， regulating blood glucose level and regulating fat metabolism. In this paper， the nutritional and physiological functions of isoleucine and its application effect in poultry were reviewed， so as to provide reference for its application in poultry production and related mechanism research.

Keywords：" Isoleucine; Poultry; Production performance