王勇生动物营养系列理想蛋白与氨基酸模式的研究进展.pptx

《王勇生动物营养系列理想蛋白与氨基酸模式的研究进展.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《王勇生动物营养系列理想蛋白与氨基酸模式的研究进展.pptx（42页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、会计学1王勇生动物营养系列理想蛋白与氨基酸模王勇生动物营养系列理想蛋白与氨基酸模式的研究进展式的研究进展目录目录理想蛋白的认识发展过程理想蛋白的认识发展过程理想蛋白质的概念理想蛋白质的概念建立理想蛋白概念的必要性建立理想蛋白概念的必要性建立建立IPIP氨基酸模式概念的基础氨基酸模式概念的基础理想氨基酸模式数量特征及质量特征理想氨基酸模式数量特征及质量特征赖氨酸作为参考蛋白的根据赖氨酸作为参考蛋白的根据研究理想氨基酸模式的方法研究理想氨基酸模式的方法 IAAPIAAP改善动物生长性能的机理改善动物生长性能的机理 IAAPIAAP的作用和意义的作用和意义 IAAPIAAP的影响应素的影响应素结束语

2、结束语 第1页/共42页 粗蛋白质基础粗蛋白质基础 氨基酸为基础氨基酸为基础 氨基酸实验室分析为基础氨基酸实验室分析为基础 可消化氨基酸为基础可消化氨基酸为基础fz fz 发展发展 理想蛋白质为基础理想蛋白质为基础图1 以系统方法为基础的氨基酸以系统方法为基础的氨基酸营养认营养认 识发展过程识发展过程第2页/共42页 粗蛋白质基础 氨基酸为基础 可消化氨基酸为基础fz 发展 理想蛋白质为基础 以系统方法为基础的氨基酸营养认以系统方法为基础的氨基酸营养认以系统方法为基础的氨基酸营养认以系统方法为基础的氨基酸营养认 识发展过程识发展过程识发展过程识发展过程第3页/共42页 CP DCP UCP B

3、V AA CS EAAI IP IP-DAAP图图图图2 2 韩友文（韩友文（韩友文（韩友文（19981998）总结的氨基酸营养发展）总结的氨基酸营养发展）总结的氨基酸营养发展）总结的氨基酸营养发展过程过程过程过程第4页/共42页 CP DCP UCP AA IP IP-DAAP图2 氨基酸营养的发展过程第5页/共42页理想蛋白的定义：理想蛋白的定义：Wang和Fuller(1990)将IP定义为一种EAA和 NEAA的总量都具有同等限制性的日粮蛋白质，如果日粮中缺乏一种或n种EAA，那么可通过添加缺乏的AA改变蛋白质沉积。如果一种日粮模式中规定一种或几种NEAA，那么可添加任何AA 都可改变

4、氮的沉积。第6页/共42页其它定义：其它定义：指指含含有有最最佳佳 AAAA模模式式的的蛋蛋白白质质；指指能能够够提提供供最最佳佳平平衡衡EAAEAA及及足足够够用用于于NEAANEAA合合成成的的蛋蛋白白质质；指指饲饲料料中中潜潜在在的的可可完完全全利利用用的的那那部部分分蛋蛋白白质质：指指当当饲饲粮粮蛋蛋白白质质中中每每种种AAAA（特特别别是是EAAEAA）的的比比与与生生长长动动物物所所需需要要的的量量恰恰好好一一致致时时，饲饲粮粮蛋蛋白白质质利利用用率率达达到到最最高高的的一一种种AAAA平平衡衡模模式式比比例例：指指一一种种平平衡衡AAAA模模式式比比例例，它它不不能能被被添添加加

5、或或代代替替的的AAAA所所改善，即改善，即EAAEAA与与NEAANEAA具有同等的限制性。具有同等的限制性。第7页/共42页王永军（1998）将其归纳为两个方面：一是指各种EAA之间具有最佳的平衡的比例关系，一般用各种AA与赖氨酸（lys）相比的比值乘以100%而获得；二是指EAA和NEAA或供给合成NEAA的氮或AA之间具有最佳的比例关系，通常是用EAA与NEAA 的比值来表示。I 第8页/共42页理想氨基酸模式的数学集合：理想氨基酸模式的数学集合：=（K1，K2，K3，Ki,k19,k20）第9页/共42页建立建立IP概念的必要性：概念的必要性：n n降低饲料生产成本。降低饲料生产成本

6、。n n非常规蛋白质饲料的开发非常规蛋白质饲料的开发n n利于环保。利于环保。n n深化营养基础知识。深化营养基础知识。第10页/共42页建立理想氨基酸概念的基础：建立理想氨基酸概念的基础：对对于于生生长长猪猪，尤尤其其是是蛋蛋白白质质沉沉积积速速率率很很高高的的生生长长猪猪来来说说，维维持持氮氮需需要要占占日日粮粮总总氮氮需需要要量量的的很很少少一一部部分分，故故其其对对日日粮粮AAAA平平衡衡要要求求主主要要是是生生长长需需要要所所决决定定；不不同同性性别别或或体体重重的的生生长长猪猪，其其躯躯体体AA AA 比比例例相相当当固固定定，有有此此推推断断，不不论论性性别别、体体重重如如何何，

7、其其在在日日粮粮 AAAA需需要要量量方方面面差差异异仅仅是是绝绝对对量量上上的的不不同同，而而各各个个AAAA需需要要量量总总是是保保持持不不变变的的；生生物物学学价价值值高高的的蛋蛋白白质质饲饲料料，其其AAAA比比例例与与肌肌肉肉AAAA组组成成非非常常相相似似；单单独独测测定定某某种种EAAEAA的的需需要要量量时时，其其结结果果往往往往变变异异较较大大，但但若若与与相相应应的的lyslys需需要要量量联联系系起起来来，以以二二者者之之比比表表示示，则则变变异异的的程程度大大降低。度大大降低。第11页/共42页IAAP的质量和数量特征：的质量和数量特征：质质量量特特征征主主要要是是指指

8、IPIP概概念念赖赖以以建建立立的的基基础础。IPIP概概念念最最初初建建立立时时根根据据了了这这样样的的假假设设，即即蛋蛋白白质质沉沉积积对对AAAA构构成成的的要要求求是是恒恒定定的的。并并且且一一来来不不受受基基因因类类型型、性性别别、体体重重影影响响，但但情情况况可可能能是是，IPIP构构成成是是随随基基因因型型、性性别别、体体重重以以及及日日粮粮本本身身成成分分的的不不同同而而不不同同的的。IPPIPP的的数数量量特特征征是是指指动动物物的的生生长长和和蛋蛋白白质质沉沉积积随随限限制制性性AAAA食食入入量量的的不不同同而而变变化化，其其实实际际应应用用价价值值表表现现为为：可可作作

9、为为AAAA摄摄入入量量和和猪猪性性能能之之间间关关系系进进行行定定量量的的工工具具；可可作作为为制制定定生生长长育育肥猪实际饲喂方案的基础。肥猪实际饲喂方案的基础。第12页/共42页LYS作为参考蛋白的根据：作为参考蛋白的根据：对猪而言对猪而言对猪而言对猪而言，Chung(1992)Chung(1992)概括其理由为；概括其理由为；尽管动物体内的尽管动物体内的lyslys（三甲基赖氨酸）可用于肉毒碱的生物合成，但（三甲基赖氨酸）可用于肉毒碱的生物合成，但lyslys对于蛋白质的对于蛋白质的合成是必需的；合成是必需的；在猪配合日粮中，在猪配合日粮中，lyslys是最受限制性的是最受限制性的AA

10、 AA；猪猪对对lyslys的需要量已有了广泛的研究和实践应用；的需要量已有了广泛的研究和实践应用；饲料中饲料中lyslys的分析的分析相对来说比较精确相对来说比较精确 容易，特别是与含硫氨基酸（容易，特别是与含硫氨基酸（SAASAA）和色氨酸）和色氨酸相比；相比；生长猪所需要的任何生长猪所需要的任何NEAANEAA的浓度高于的浓度高于lyslys的浓度是不可能的浓度是不可能 第13页/共42页对肉鸡而言，其理由为：对肉鸡而言，其理由为：对于多数肉鸡日粮来说lys是继SAA之后的第二限制型 AA；市场有合成lys出售，切价格便宜，可用于生产实际中；与SAA不同，对饲料中的lys可以直接进行分析

11、；与SAA不同，lys 只有一个功能，即：沉积蛋白质；现在以有大量的有关肉鸡在各种日粮环境条件下和躯体构成条件下对lys 需要量的资料。第14页/共42页研究研究IP的方法：的方法：n n 通过专门的试验研究。n n总结单个氨基酸的需要量，建立比例关系n n胴体氨基酸的分析。n n扣除法。第15页/共42页1 通过专门的试验，寻求相平衡通过专门的试验，寻求相平衡的估计值：的估计值：以低的蛋白饲料为基础，根据其中各种EAA缺乏的程度（实际含量与需要量之比的大小），依次添加第一、二、三限制性AA，测定各种AA之间的比例关系。第16页/共42页2 总结单个总结单个AA需要量的结果，建需要量的结果，建

12、立其比例关系：立其比例关系：如NRC（1988）得到的IAAP，单个AA需要量的获得常用：析因法 剂量反应法。第17页/共42页析因法原理：析因法原理：根据组织根据组织AAAA模式组成与需要量高度相关。将动物对模式组成与需要量高度相关。将动物对AAAA的需要量分的需要量分为维持需要量和生长需要量。通过屠宰试验分析胴体及羽毛的氮为维持需要量和生长需要量。通过屠宰试验分析胴体及羽毛的氮含量和氨基酸组成，估测畜禽用于生产和生长的氨基酸需要量。含量和氨基酸组成，估测畜禽用于生产和生长的氨基酸需要量。通过喂无氮日粮测出内源氨基酸排出及其模式，用低氮日粮测出通过喂无氮日粮测出内源氨基酸排出及其模式，用低氮

13、日粮测出动物在维持状态下动物在维持状态下AAAA需要量，在已知维持、生长（家禽包括产蛋需要量，在已知维持、生长（家禽包括产蛋所需要的所需要的AAAA基础上，反推出所需的基础上，反推出所需的AAAA量。量。第18页/共42页析因法的模型：Y=B0+B1*X1+B2*X2+B3*X3剂量反应法的模型：一：二次方程式生长曲线二：Mitcherlich生长曲线三：线-线坪折线模型四：二次-线坪折线模型第19页/共42页图图1对饲粮对饲粮EEA供应变化的响应供应变化的响应响应（如响应（如 生长速度生长速度 B C B C A A 饲粮饲粮EAAEAA的供应的供应 （100%100%）第20页/共42页本

14、试验所用模型：本试验所用模型：补补充充的的氨氨基基酸酸剂剂量量相相关关反反应应的的指指数数模模型型使使用用以以下下的的方方程程式式（Schutte Schutte and Pack,1995and Pack,1995）：）：y=a+b(1-ey=a+b(1-e-c(x-d)-c(x-d)y y代代表表体体重重或或饲饲料料转转化化率率或或胸胸肉肉重重，a a代代表表截截距距（根根据据基基础础日日粮粮的的参参数数而而得得到到），b b为为被被测测氨氨基基酸酸日日粮粮浓浓度度的的最最大大反反应应（渐渐进进线线），c c代代表表弯弯曲曲率率，d d代代表表处处理理日日粮粮的的氨氨基基酸酸的的含含量量（

15、g/kgg/kg），x x代代表表处处理日粮理日粮到到的氨基酸含量的氨基酸含量(g/kg).(g/kg).第21页/共42页计算方法：计算方法：利用改进的高斯-牛顿反复运算发则同时估计变量a、b、c。补充氨基酸最大反应置信区间为95%，如果计算出的氨基酸需要量大于了被测日粮氨基酸的浓度，那么也作为氨基酸的需要量。所有的统计分析都利用SAA统计软件包进行。（SAS研究所，1987）。第22页/共42页4 扣除法：扣除法：又叫未来法，N平衡法。其基本原理是：N沉积取决于第一限制性AA的采食量，扣除非限制性AA对N 沉积的影响，从基础日粮中轮流等比例（如20%）扣除某一AA，对N 沉积产生的影响（如

16、图3所示）。第23页/共42页图图2 部分扣除法决定部分扣除法决定AA需要量的需要量的方法原理方法原理氮沉积氮沉积 100 A100 A（对照的（对照的%）90 B90 B 80 C 80 C 80 90 100 80 90 100 EAA EAA的摄入量（的摄入量（100%100%）第24页/共42页扣除法国内的研究：扣除法国内的研究：LYS MET+CYS THR TRP LYS MET+CYS THR TRP 大白大白*长白猪长白猪A 100 49 72 19 A 100 49 72 19 雅南猪雅南猪 A 100 78 76 21A 100 78 76 21 大白大白*长白长白B B

17、（生长阶段）（生长阶段）100 49 72 19100 49 72 19 大白大白*长白长白B B（育肥阶段）（育肥阶段）100 34 72 19100 34 72 19A A 张克英（张克英（2001)2001)；B B 王建明（王建明（20002000）第25页/共42页IAAP改善动物生产性能的机理：改善动物生产性能的机理：一方面延长了胰岛素的分泌，而胰岛素通过放一方面延长了胰岛素的分泌，而胰岛素通过放大对肌肉蛋白质合成速度的调节加快了蛋白质大对肌肉蛋白质合成速度的调节加快了蛋白质在组织器官的沉积，胰岛素一方面通过在组织器官的沉积，胰岛素一方面通过mRNAmRNA转录的加快提高肝脏蛋白质

18、和合成速度，另一转录的加快提高肝脏蛋白质和合成速度，另一个、方面通过启动个、方面通过启动RNARNA聚合酶和聚合酶来加快聚合酶和聚合酶来加快RNARNA的合引起肝脏和肌肉中的合引起肝脏和肌肉中RNARNA含量的升高以含量的升高以及加快及加快mRNAmRNA从细胞核到细胞质的转运即提高从细胞核到细胞质的转运即提高了了RNARNA活性，从而加快了蛋白质的翻译；第三活性，从而加快了蛋白质的翻译；第三条途径可能是降低条途径可能是降低AAAA尤其尤其EAAEAA在体内的氧化作在体内的氧化作使其利用效率升高。使其利用效率升高。第26页/共42页IAAP的作用和意义：的作用和意义：n n确定氨基酸的需要量。

19、n n利于保护环境，降低N的排泄。n n确定饲料中的AA的限制性顺序。n n饲料资源的开发。第27页/共42页1 确定确定AA的需要量的需要量 IAAP可用于确定AA的需要量。首先确定出lys的需要量，然后按照理想比率，就可以计算出其它AA的需要，可大大简化配方设计中与蛋白质AA有关需要量的问题，即简单又实用。第28页/共42页2 用于饲料资源的开发和利用用于饲料资源的开发和利用 现有的蛋白资源中，葵花饼、棉子饼、菜子饼等资源丰富，价格便宜，但其AA组成不平衡，消化率低，使其使用受到限制，如果按照IP体系的要求，通过蛋白质饲料之间的调配和添加一些合成的AA，使AA之间平衡到代替鱼粉、豆粕等优质

20、蛋白日粮的作用，在日粮CP降低的条件下，而不影响动物的生产性能。第29页/共42页利于保护环，降低利于保护环，降低N的排泄量：的排泄量：利用IAAP，AA之间具有较好的平衡性，使动物对饲粮蛋白质的利用率 得以 提高，从而减少动物排泄物中N、P对环境的污染，同时可改善畜舍 环境，也可避免动物因过多的N 的排出而造成对能量的损失。第30页/共42页4 用于确定饲料中用于确定饲料中AA的限制顺序：的限制顺序：.将饲料中EAA与lys 的比例同IPP比较，以IP作为一种标准的蛋白质，饲料蛋白质中AA含量与IP平衡比例的相对值越小，则此AA的限制性越小，反之则越大。据此确定饲料蛋白质中各种AA的限制性顺

21、序。第31页/共42页IAAP的影响因素：的影响因素：n n环境因素。n nAA之间的相互作用。n n动物的因素。n n日粮类型的不同。n n外源性生长激素的影响。第32页/共42页环境因素：环境因素：法法国国研研究究人人员员证证实实，为为获获得得一一定定数数量量增增重重需需要要的的EAAEAA的的用用量量不不随随育育肥肥舍舍的的温温度度而而变变化化，但但是是当当环环境境条条件件影影响响生生产产性性能能时时需需要要量量会会发发生生变变化化。以以LysLys为为例例，如如果果环环境境温温度度达达不不到到猪猪感感觉觉最最适适的的范范围围，LysLys的的需需要要量量会会下下降降，环环境境温温度度上

22、上升升或或圈圈内内猪猪的的温温度度过过高高，均均会会影影响响食欲，造成同样的结果。食欲，造成同样的结果。第33页/共42页AA之间的相互作用：之间的相互作用：AAAA的的拮拮抗抗也也会会影影响响IAAIAA，在在动动物物的的消消化化代代谢谢过过程程中中一一些些结结构构相相似似AA AA 相相互互竞竞争争和和排排斥斥，一一种种AAAA干干扰扰另另一一种种AAAA的的消消化化利利用用。如如lys lys 与与精精氨氨酸酸的的比比例例不不和和理理，过过多多的的lyslys会会降降低低精精氨氨酸酸的的效效能能。亮亮氨氨酸酸含含量量过过高高会会特特异异性性地地增增加加对对异异亮亮氨氨酸酸和和缬缬氨氨酸酸

23、的的需需要要量量，向向苏苏氨氨酸酸缺缺乏乏的的日日粮粮中中加加入入谷谷氨氨酸酸会会苏苏氨氨酸酸的的代代谢谢产产生生影影响响，减减少少苏苏氨氨酸酸在在蛋蛋白白质质中中的的降降解解，而而影影响响苏苏氨氨酸酸的的利利用用，其其它它AAAA，如如异异亮亮氨氨酸酸和和苯苯丙丙氨氨酸酸、丝丝氨氨酸酸、蛋蛋氨氨酸酸、甘甘氨氨酸酸之之间间也也存存在在拮拮抗抗关关系，都会对系，都会对IAAPIAAP中中AAAA产生影响产生影响第34页/共42页动物自身的因素：动物自身的因素：包括动物基因型、日龄、性别、体重等。目前有关IAAP的研究都是基于一定品种的试验结果，不同的品系基因型动物AA的需要量不同。美国一家饲料公

24、司报道说，在将其研究猪场中猪基因型改变为现代瘦肉型猪后，猪对每种EAA的需要量平均增加10%。尹清强（1996）报道，蛋鸡的日龄可在一定程度上影响鸡蛋中的AA含量、组成和AA模式。第35页/共42页日粮类型不同的影响：日粮类型不同的影响：在在IAAPIAAP的的研研究究试试验验中中，日日粮粮类类型型存存在在在在较较大大差差异异，有有使使用用玉玉米米淀淀粉粉、糖糖、酪酪蛋蛋白白和和AAAA组组成成的的半半纯纯合合日日粮粮的的（WangWang和和Fuller,1989Fuller,1989）；也也有有使使用用玉玉米米淀淀粉粉、酪酪蛋蛋白白和和AAAA组组成成的的纯纯合合日日粮粮(Chung(Ch

25、ung和和Baker,1992)Baker,1992)；也也有有使使用用玉玉米米-豆豆粕粕型型日日粮粮的的（WangWang和和Fuller,1990Fuller,1990）.在在纯纯合合和和半半纯纯合合日日粮粮中中，合合成成的的AAAA可可以以100%100%地地被被小小肠肠吸吸收收，而而玉玉米米-豆豆粕粕型型的的日日粮粮中中AAAA存存在在消消化化率率的的问问题题，导导致致IAAPIAAP的的不不同同，在在实实践践应应用用所所产产生的效果不同。生的效果不同。第36页/共42页外源性生长激素的影响：外源性生长激素的影响：促生长激素对调节吸收后营养物质代谢及蛋白质生长（瘦肉组织生长）具有明显的

26、改善作用，体蛋白生长率可从对照组育肥猪的35g/d增加到促生长激素处理过猪的220g/d,增加63%。因此，促生长激素处理过猪AA需要必须增加。但增加幅度与AA模式变化与否尚不是很清楚，在不同生长阶段，促生长激素处理过猪AA需要量增程度存在明显差异。第37页/共42页有待研究的问题：有待研究的问题：n n家禽及其它动物的IAAP有待研究。n n氨基酸之间的拮抗及互作。n n动物体内离子平衡。n nIAAP的动态性。第38页/共42页IAAP的动态性：的动态性：目目前前有有关关从从IPIP模模式式到到和和可可消消化化IAAPIAAP的的研研究究是是基基于于静静态态的的观观点点之之上上的的，但但实

27、实际际上上IPIP是是随随动动物物蛋蛋白白质质生生长长及及维维持持需需要要的的比比例例关关系系而而变变化化，尤尤其其是是瘦瘦肉肉组组织织生生长长率率大大的的基基因因型型猪猪和和用用生生长长激激素素处处理理过过猪猪蛋蛋 白白 质质 沉沉 积积 率率 提提 高高 很很 快快。整整 体体 IAAPIAAP更更 接接 近近 生生 长长 所所 需需 要要IAAP(Fuller,1987)IAAP(Fuller,1987)，并并且且IAAP IAAP 受受动动物物日日龄龄、体体重重、内内外外环环境境等等因因素素的的影影响响。因因此此应应该该用用动动态态的的观观点点去去认认识识IAAPIAAP，而而不不是是用用静静态态的的观观点去看待。点去看待。第39页/共42页第40页/共42页第41页/共42页