三营养性添加剂氨基酸添加剂

三营养性添加剂氨基酸添加剂第1页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂“蛋白质”一词，源于希腊字“proteios”,其意是“最初的”、“第一重要的”。蛋白质是构成动物机体的重要物质，对于所有生物，可以说没有蛋白质就没有生命。组成蛋白质的基本单位是氨基酸，由于氨基酸数量、种类和排列顺序的不同而形成了各种各样的蛋白质。氨基酸的组成不同，其蛋白质的营养价值也不一样。第2页/共48页第三章营养性添加剂一、氨基酸营养：基础与概念第一节氨基酸添加剂（一）氨基酸分类

1.按结构和性质分类

1）中性氨基酸——含硫氨基酸（蛋、胱、半胱氨酸）；脂肪族氨基酸（甘、丙、丝、苏、缬、亮、异亮氨酸）；芳香性氨基酸（苯丙、酪氨酸）；杂环状氨基酸（色、脯、羟脯氨酸）。

2）酸性氨基酸——天门冬氨酸、谷氨酸。

3）碱性氨基酸——赖氨酸、精氨酸、组氨酸。不变部分可变部分第3页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂一、氨基酸营养：基础与概念（一）氨基酸分类2.按营养需要分类必需氨基酸——是指动物自身不能合成或能合成但合成速度慢，且数量少不能满足正常需要，必需由饲料供给的氨基酸。单胃成年动物需8种必需氨基酸（赖、蛋、色、缬、苯丙、亮、异亮、苏氨酸），生长期还需组氨酸、精氨酸；鱼虾也需以上10种氨基酸；雏禽还需甘氨酸、胱氨酸、酪氨酸共有13种。假设来写一两本书甲色赖缬异亮苯苏第4页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂非必需氨基酸——动物体内合成较多或需要较少而不需要由饲料供给也能保证正常生长发育需要的氨基酸。一、氨基酸营养：基础与概念（一）氨基酸分类2.按营养需要分类并不是指动物在生长和维持生命过程中不需要这些氨基酸！第5页/共48页第三章营养性添加剂限制性氨基酸——饲料中一种或几种必需氨基酸低于动物的需要会限制动物对其他氨基酸的利用，称这些氨基酸为限制性氨基酸。第一节氨基酸添加剂一、氨基酸营养：基础与概念限制性氨基酸可根据其化学评分来确定：

饲料蛋白质中必需氨基酸含量

氨基酸的化学评分＝

×100％

动物组织蛋白质中相应氨基酸需要量第6页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂一、氨基酸营养：基础与概念限制性氨基酸：氨基酸化学评分小于100％者，表示该蛋白质或饲料中此氨基酸不足即为限制性氨基酸。

饲料蛋白质中必需氨基酸含量

氨基酸的化学评分＝

×100％

动物组织蛋白质中相应氨基酸需要量评分最小的为第一限制性氨基酸，依次类推，第二、第三、……

对于猪，常用的禾谷类及其他植物性饲料，赖氨酸为第一限制性氨基酸；对于家禽，蛋氨酸为第一限制性氨基酸，色、苏氨酸为第三、四限制氨基酸。第7页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂一、氨基酸营养：基础与概念限制性氨基酸：

饲料蛋白质中必需氨基酸含量

氨基酸的化学评分＝

×100％

动物组织蛋白质中相应氨基酸需要量不同动物品种或同一品种的不同生产发育阶段限制性氨基酸可能不一样；其次，不同饲料原料，其对猪禽的限制性氨基酸亦可能不一样。

第8页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂一、氨基酸营养：基础与概念限制性氨基酸：不同动物品种或同一品种的不同生产发育阶段限制性氨基酸可能不一样；其次，不同饲料原料，其对猪禽的限制性氨基酸亦可能不一样。

必需氨基酸

需要量（％）

饲料中含量（％）

化学评分（％）精氨酸

0.20

0.77

385组氨酸

0.18

0.30

167异亮氨酸

0.50

0.58

116亮氨酸

0.60

1.31

218赖氨酸

0.70

0.50

71蛋＋胱氨酸

0.45

0.48

106苯丙＋酪氨酸

0.70

1.24

177苏氨酸

0.45

0.51

113色氨酸

0.12

0.10

83缬氨酸

0.50

0.59

118第一限制性氨基酸

生长肥育猪用玉米－豆粕型饲料氨基酸化学评分

第二限制性氨基酸第9页/共48页第三章营养性添加剂饲

料

一

二

三

四

五豆

粕

蛋氨酸

苏氨酸

缬氨酸

赖氨酸

异亮氨酸肉骨粉

色氨酸

蛋氨酸

异亮氨酸

苏氨酸

组氨酸玉

米

赖氨酸

色氨酸

异亮氨酸

苏氨酸

缬氨酸高

粱

赖氨酸

苏氨酸

蛋氨酸

异亮氨酸

色氨酸小

麦

赖氨酸

苏氨酸

蛋氨酸

缬氨酸

异亮氨酸大

麦

赖氨酸

苏氨酸

蛋氨酸

异亮氨酸

缬氨酸玉米＋豆粕

赖氨酸

蛋氨酸

苏氨酸

异亮氨酸

色氨酸一些常用猪饲料中的限制性氨基酸

第一节氨基酸添加剂一、氨基酸营养：基础与概念第10页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂（一）不同构型氨基酸的利用

（二）畜禽日粮的氨基酸平衡理论二、氨基酸添加剂的应用原理

（三）饲料中氨基酸的利用率

（四）过瘤胃氨基酸

（选用何种构型？）（添加的量和比例？）（添加的量？）第11页/共48页第12页/共48页第13页/共48页第三章营养性添加剂二、氨基酸添加剂的应用原理

第一节氨基酸添加剂（一）不同构型氨基酸的利用

除甘氨酸外，α-氨基酸都存在D型(右旋)和L型(左旋)两种构型；动物体蛋白都是由L型氨基酸组成；

一般在肠内D型不如L型氨基酸易吸收，吸收的D型氨基酸若不转化成L型氨基酸，仍不能构建成动物体蛋白质。第14页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂二、氨基酸添加剂的应用原理

（一）不同构型氨基酸的利用

+NH2

D型Aa酮酸L型AaD型Aa氧化酶（氧化脱氨）

肝、胃肠壁

来源于蛋白质代谢

D型氨基酸可以完全替代其L型氨基酸，如D型苯丙氨酸、D型蛋氨酸；D型可部分替代L型的，如D型精氨酸；完全不能替代，如D型苏氨酸、D型赖氨酸。

由于D型氨基酸的脱氨基强度不同，因而机体对各种D型氨基酸的利用程度也各不相同。第15页/共48页第三章营养性添加剂

合理的蛋白质营养，一方面要提供足够数量的必需和非必需氨基酸，另一方面必须注意各种必需氨基酸之间以及必需氨基酸和非必需氨基酸之间的比例。氨基酸平衡，指饲粮中各种氨基酸的数量和比例与动物维持、生长、繁殖、泌乳等的需要相符合。因此氨基酸平衡包括数量和比例两方面的含义，通常仅只氨基酸之间的比例关系。（二）畜禽日粮的氨基酸平衡理论第一节氨基酸添加剂二、氨基酸添加剂的应用原理

过去，只顾蛋白质数量，不注重氨基酸组成及其比例!

如果比例失衡，即使提高日粮蛋白质含量，也不能达到满意的饲养效果，而且造成蛋白质饲料浪费!第16页/共48页（二）畜禽日粮的氨基酸平衡理论必需氨基酸的木桶模式图第三章营养性添加剂第17页/共48页第三章营养性添加剂

理想蛋白质（idealprotein，IP）或理想氨基酸模式——指这种蛋白质的氨基酸在组成和比例上与动物所需蛋白质的氨基酸的组成和比例一致，包括必需氨基酸之间以及必需氨基酸和非必需氨基酸之间的组成和比例，动物对该种蛋白质的利用率应为100%。（二）畜禽日粮的氨基酸平衡理论第18页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂二、氨基酸添加剂的应用原理

（三）饲料中氨基酸的利用率不同饲料中氨基酸组成和含量不同，其氨基酸利用率也相差很大；

影响饲料蛋白质消化吸收的因素都影响饲料中氨基酸的有效性。加工贮存不当，会使氨基酸失去生物活性；大豆等饲料的热处理；鱼粉贮存不当，导致脂肪氧化发热时，其中蛋氨酸会氧化成蛋氨酸亚砜或蛋氨酸砜，降低蛋氨酸的有效性。第19页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂二、氨基酸添加剂的应用原理

（四）过瘤胃氨基酸

一般来说，反刍动物不必过多考虑必需氨基酸的需要，因为瘤胃微生物蛋白可提供各种必需氨基酸；瘤胃微生物合成的菌体蛋白通常可以满足中等生产水平反刍动物的必需氨基酸需要量，但不能满足生产水平较高的反刍动物的氨基酸需要量；对高产反刍动物，蛋氨酸和赖氨酸通常是日粮的第一、二限制性氨基酸。

第20页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂二、氨基酸添加剂的应用原理

（四）过瘤胃氨基酸由于瘤胃微生物的降解作用，日粮中添加普通的氨基酸产品不能达到补充限制性氨基酸的目的。过瘤胃保护保护方法

第一，合成氨基酸酯，如蛋氨酸甲酯等；

第二，合成蛋氨酸类似物，如蛋氨酸羟基类似物及其钙盐；

第三，使用氨基酸的金属螯合物，如蛋氨酸锌等；第四，包被氨基酸，常用的包被材料是脂肪和脂肪酸类。

不管哪种保护氨基酸方式，它们必须是尽可能地防止氨基酸在瘤胃被降解，另一方面又能在瘤胃后消化道中被有效地释放，而且能以生物学可利用的形式被吸收和利用！第21页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂三、氨基酸添加剂的一般作用

（一）改善饲粮氨基酸平衡，提高蛋白质利用效率，促进动物生长

（二）改善和提高动物消化机能，防止消化系统疾病的发生

（三）改进肉的品质

（四）促进钙的吸收

（五）抵抗应激（stress）

（六）提高抗病力

（七）引诱鱼群和作为调味剂

第22页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂三、氨基酸添加剂的一般作用

（一）改善饲粮氨基酸平衡，提高蛋白质利用效率，促进动物生长

玉米—芝麻饼型饲粮添加赖氨酸的效果

第23页/共48页

处理粗蛋白(%)日增重(%)饲料摄入(g/d)PER1．玉米+豆粕14.7491023.32.处理1+最缺乏的氨基酸15.7651103.83．处理1+补充全部氨基酸至适量13.7661124.5饲粮必需氨基酸不足对生长鸡的影响第三章营养性添加剂注：蛋白质效率比（Proteinefficiencyratio,缩写PER），是动物食入单位蛋白质或氮的体增重，PER愈大，其蛋白质品质愈好。可用公式表示：PER=体增重/蛋白质或氮的食入量。

添加合成氨基酸，可以降低饲粮的蛋白质水平，从而减少氮排泄对环境的污染。Lenis(1989)报道，通过添加合成氨基酸降低日粮2%的蛋白，能够减少25%氮的排出。第24页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂三、氨基酸添加剂的一般作用

（二）改善和提高动物消化机能，防止消化系统疾病的发生

在工厂化、集约化饲养幼猪和生长鸡的日粮中粗蛋白质含量较多时，容易发生腹泻等消化系统疾病，这不仅造成饲粮的浪费，而且影响动物生长。（仔猪腹泻原因：母乳——饲料；蛋白质浓度增加，代谢增强，肾负担加重，增加饮水）。目前，国外采取降低动物日粮的蛋白质水平后补加蛋氨酸、赖氨酸以及谷氨酸等方法，有效地改善了动物的消化机能，减少了疾病，增强了动物抵抗力。另外，甘氨酸还可以减轻犊牛的腹泻及脱水症状。

第25页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂三、氨基酸添加剂的一般作用

（三）改进肉的品质

饲料中添加赖氨酸或蛋氨酸能降低脂肪沉积，提高瘦肉率。有资料表明，欧洲市场上20％一30％的赖氨酸用于提高瘦肉率。此外，蛋氨酸的添加能改善雏鸡和肉用仔鸡蛋白质的沉积，降低脂肪沉积。机理：2、吸收的部分赖氨酸转变为肉碱，肉碱与脂肪代谢密切相关；3、赖氨酸调控内分泌：GH、胰岛素、IGF-1；4、赖氨酸作为信号分子调控蛋白质翻译起始因子活性；1、赖氨酸缺乏与采食量；5、赖氨酸调控与氮代谢相关的基因表达影响蛋白质代谢。第26页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂三、氨基酸添加剂的一般作用

（三）改进肉的品质

在生长肥育猪饲料中添加色氨酸可有效降低由于屠宰前应激引起的PSE肉。PSE肉正常肉PSE（pale,soft,exudative）肉：猪宰后肌肉苍白(pale)、质地松软缺乏弹性(soft)、肌肉表面渗出肉汁(exudative)，俗称白肌肉，也叫“水煮样”肉，发生于肥猪。应激敏感猪在屠宰前和屠宰整个过程中的应激作用下，能量代谢增高，糖原（糖酵解）和ATP迅速分解，大量产热，持续高温和低pH值并产生剧烈、明显的蛋白质变性而引起PSE肉。

第27页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂三、氨基酸添加剂的一般作用

（三）改进肉的品质

如何减少猪PSE肉

?选择抗应激能力强的猪品种；宰前停食10-18小时，停水3小时，可以减少PSE肉；外地购入猪最好隔天宰杀；肥育猪料加色氨酸可减少PSE肉；添加镁制剂可减少PSE肉；料中添加维生素E及硒可减少PSE肉。第28页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂三、氨基酸添加剂的一般作用

（四）促进钙的吸收

用小白鼠进行的试验表明，赖氨酸能促进小肠对钙的吸收。其机制可能是钙与蛋白质特异结合形成的钙结合蛋白(CaBP)在肠黏膜上起转运作用，促进钙的吸收，而CaBP含有大量的赖氨酸(雏鸡CaBP含赖氨酸11％左右)。当赖氨酸不足，CaBP合成下降，钙吸收减少。

第29页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂三、氨基酸添加剂的一般作用

（五）抵抗应激（stress）

研究证明注射色氨酸可减少小白鼠断食期间相互攻击、残杀，减少的程度与色氨酸注射量成正比。这是由于血液和脑中色氨酸通过其代谢产物5—羟色胺改善动物睡眠，起镇静作用。同样，添加色氨酸可减少猪因断奶、密饲产生的咬尾等现象。另外，添加蛋氨酸可以减少家禽的啄羽、啄肛现象。

第30页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂三、氨基酸添加剂的一般作用

（六）提高抗病力

色氨酸可使动物体γ—球蛋白的含量增加，从而增强了抗病能力。其他氨基酸与免疫的关系（七）引诱鱼群和作为调味剂

甘氨酸和丙氨酸多用于鱼饲料，除了做氮源之外，还可以引诱鱼群及增进食欲。谷氨酸钠可作为调味剂，增进动物采食量。第31页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂四、常用的氨基酸添加剂的特性及应用（一）赖氨酸添加剂1、赖氨酸的理化性质

赖氨酸是由2个氨基和1个羧基组成的碱性氨基酸。只有L型才具有活性。L—赖氨酸是白色结晶或结晶性粉末，有旋光性，易溶于水，难溶于乙醇，不溶于乙醚，易吸收CO2。第32页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂（一）赖氨酸添加剂2、常用赖氨酸添加剂产品形式与规格

L—赖氨酸化学性质不稳定，商品用赖氨酸多为：

（1）L-赖氨酸盐酸盐。呈白色或浅褐色结晶粉末，无臭或稍有异味，易溶于水，难溶于乙醇和乙醚。产品规格含C6H14N202·HCl≥98.5％。L—赖氨酸盐酸盐含L—赖氨酸79．24％，盐酸19．76％。

（2）L-赖氨酸硫酸盐（65％）。相当于65%的饲料级L-赖氨酸盐酸盐，除含有51%以上的赖氨酸，还含有不少于15%的其它氨基酸。（3）液体赖氨酸。第33页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂四、常用的氨基酸添加剂的特性及应用（二）蛋氨酸添加剂1、蛋氨酸的理化特性

蛋氨酸又称甲硫氨基酸，是必需氨基酸中惟一含硫的氨基酸。蛋氨酸是具有旋光性的化合物，分为L型和D型。L—蛋氨酸呈白色片状或粉状结晶，有硫化物的特殊气味，可溶于水及温热的乙醇中，但不溶于无水乙醇、乙醚、苯等有机溶剂中。第34页/共48页第三章营养性添加剂2、常用的蛋氨酸添加剂第一节氨基酸添加剂（二）蛋氨酸添加剂

（1）DL-蛋氨酸。为白色或浅黄色结晶，可溶于稀酸、稀碱，微溶于95％的乙醇中，不溶于乙醚。动物对L型蛋氨酸的吸收和利用效率比D型高，D型要经异构酶转化为L型蛋氨酸后，才能参与体内蛋白质的合成。用化学方法合成的产物是D型和L型的外消旋化合物。

第35页/共48页第三章营养性添加剂

（2）DL-蛋氨酸羟基类似物。又称羟基蛋氨酸、液态羟基蛋氨酸,是L蛋氨酸的前体，褐色或棕色液体，有含硫基团的特殊气味，易溶于水。虽分子结构中不含氨基，但所特有的碳链可在动物体内酶的作用下合成蛋氨酸，所以具有蛋氨酸的生物活性。由于试验条件和试验动物的不同，蛋氨酸羟基类似物的生物学活性为L—蛋氨酸的40％一100％。2、常用的蛋氨酸添加剂第一节氨基酸添加剂（二）蛋氨酸添加剂CH3-S-CH2-CH2-CH-COOH

NH2蛋氨酸蛋氨酸羟基类似物Methioninehydroxyanaloguefreeacid(MHA-FA)CH3-S-CH2-CH2-CH-COOH

OH第36页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂（二）蛋氨酸添加剂（2）DL-蛋氨酸羟基类似物（MHA-FA）——液体蛋氨酸有效蛋氨酸源；一种理想的有机酸，杀菌；一种经济有效的过瘤胃蛋氨酸。CH3-S-CH2-CH2-CH-COOH

OH第37页/共48页第三章营养性添加剂

（3）DL-羟基蛋氨酸类似物钙盐（MHA-Ca

）。是羟基蛋氨酸的钙盐，又称蛋氨酸羟基钙(MHA-Ca)；呈浅褐色粉末或颗粒，带有硫化物的特殊气味，溶于水。2、常用的蛋氨酸添加剂第一节氨基酸添加剂（二）蛋氨酸添加剂热应激下的独特优势；酸化优势；为反刍动物提供40%以上的过瘤胃蛋氨酸，既可增强菌体蛋白质合成量，又可提高产奶量和改善乳成分。第38页/共48页第三章营养性添加剂2、常用的蛋氨酸添加剂第一节氨基酸添加剂（二）蛋氨酸添加剂

（4）N－羟甲基蛋氨酸钙——又称保护性蛋氨酸。为自由流动的白色粉末，N—羟甲基蛋氨酸钙的生产是以DL-蛋氨酸为原料制成的，商品名称麦普伦（Mepron）。这种产品在反刍动物的瘤胃中不易降解，所以有益于反刍动物对蛋氨酸的利用。N-羟甲基蛋氨酸钙以蛋氨酸计，含量>67.6％。用作反刍动物的饲料添加剂。可提高奶牛产量和乳脂率，减少肝代谢负荷，延长产乳期，并缩短生产牛犊间隔期。

第39页/共48页第三章营养性添加剂世界四大蛋氨酸生产企业：美国诺伟司（Novus）德国德固赛（迪高沙）（Degussa）法国安迪苏（Adisseo）日本曹达罗迪美®AT88第一节氨基酸添加剂（二）蛋氨酸添加剂DL-蛋氨酸羟基类似物（MHA-FA）——液体蛋氨酸第40页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂（三）色氨酸添加剂

色氨酸分子式C11H12N2O3，相对分子质量204.22。1、色氨酸的理化特性2、常用的添加剂形式

为L-色氨酸，L-色氨酸呈白色或类白色粉末，略有异味，难溶于水，可溶于热乙醇中。合成的色氨酸有L-色氨酸和DL-色氨酸两个品种，DL-色氨酸对猪的相对活性是L-色氨酸的80％，对鸡是50％-60％。

第41页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂（三）色氨酸添加剂

价格较高。色氨酸主要用于仔猪人工乳或早期断奶仔猪料中，添加量为0.02%~0.05%，提高仔猪抵抗力。价格：160～180元/kg（国产）

210～220元/kg（进口）谷物类原料中色氨酸含量少；蛋氨酸、赖氨酸的添加加剧色氨酸的缺乏（比例失衡）色氨酸国产化进程加速色氨酸在饲料工业中的使用将会大幅度上升！第42页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂（四）苏氨酸添加剂1、苏氨酸的理化特性2、常用的添加剂形式

L-苏氨酸是白色至淡黄色结晶体，易溶于水，不溶于乙醇、乙醚和氯仿。苏氨酸常用的是L—苏氨酸，L-苏氨酸纯度为95％以上，主要用于仔猪人工乳。是猪饲料的第二限制氨基酸和家禽饲料的第三限制氨基酸；当配方选用赖氨酸盐酸盐时，猪饲料中的最限制性氨基酸已经由赖氨酸变成苏氨酸。在以小麦、大麦为主的饲料中，苏氨酸常感缺乏。苏氨酸是目前需求量增长最快的氨基酸，全球苏氨酸销量70％在欧洲。第43页/共48页第三章营养性添加剂第一节氨基酸添加剂（五）甘氨酸添加剂

——是化学