文中几个重要的名词解释

　　【AA】：Amino acids，氨基酸。合成蛋白质和低分子活性物质所必需的一类物质;

　　【EAA】：Essential amino acids，必需氨基酸。细胞不能从头合成的氨基酸，共有11种，分别是半胱氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸和缬氨酸。精氨酸从头合成能力取决于动物种类，鸟类和许多鱼类物种不存在合成过程，此时精氨酸属于EAA。

　　【NEAA】Nonessential amino acids，非必须氨基酸。动物细胞可以从头合成，有8种，分别为丙氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、脯氨酸和丝氨酸。

　　【AASA】Amino acids are synthesizable in animal cells de novo，动物细胞可合成氨基酸。与NEAA指代相同，但“非必需”的措辞在营养科学中被认为不太恰当，因为NEAA的氮来源于EAA(动物体内NEAA和EAA占比为60%: 40%)。因此，用AASA来表述更具科学严谨性，本文将使用AASA代替NEAA。

　　【理想蛋白质】具有精确满足动物生理需求的最佳必需氨基酸模型的蛋白质。

氨基酸模型的发展历程

　　01  肉鸡

　　1. 20世纪50年代末，伊利诺伊大学的家禽营养学家首次提出了营养中的“理想蛋白质”，用于饲喂肉鸡。

　　2.1960年，根据鸡胴体中的EAA含量，Klain等用外源氨基酸修订了日粮氨基酸含量，提高了肉仔鸡日增重。

　　3. 20世纪60年代末和70年代初，Baker在肉鸡的纯饲料中添加了脯氨酸、胱氨酸、甘氨酸和谷氨酸，提高了肉鸡的生长性能。

　　4.1994年，Baker和Han修订了肉鸡日粮中EAA的参考值，进一步提高了饲料效率。所有肉鸡饲料“理想蛋白质”模型中，均没有丙氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺和丝氨酸。

　　5. 1994年，美国国家科学委员会(NRC)出版的第九版《家禽营养需要》。和Baker(1997)将谷氨酸、甘氨酸和脯氨酸排除在肉鸡日粮“理想蛋白质”最终版本之外。

　　02　猪

　　1. 1980年，Cole通过模拟生长猪胴体中的氨基酸组成，提出了EAA相对于赖氨酸的最佳日粮比例模型。

　　2. 1981年英国农业研究委员会(ARC)和1988年NRC均接受氨基酸模型的概念。但是，ARC版本中猪“理想蛋白质“不包含2种EAA(组氨酸和精氨酸)和所有AASA。组氨酸的缺乏是由于猪饲料中缺少组氨酸的生理生化机理研究，而精氨酸无推荐值源于1990年之前关于猪精氨酸代谢和营养的研究较少。

　　3. 20世纪80年代末，Wang和Fuller使用25-50kg小母猪，考虑氨基酸的维持需要来修改早期“理想蛋白质”中的EAA模型。但是，此次研究也没有将精氨酸、组氨酸和AASA视为理想蛋白质的一部分。

　　4. 在20世纪90年代，Baker团队进行了一系列饲养试验，以确定10-20kg猪纯化饲料中EAAs(精氨酸/甘氨酸/组氨酸/脯氨酸)与赖氨酸(d.Lys1.2%)的最佳比例。但仍不包括半胱氨酸、酪氨酸和AASA。

　　5. NRC(2012)营养需要没有也没有认识到仔猪对脯氨酸和甘氨酸的日粮要求，Baker团队将这两种氨基酸排除在理想氨基酸之外。

推出新氨基酸模型的原因

　　在过去的40年和60年中，“理想蛋白质”模型极大推动了猪和家禽蛋白质营养领域的发展，日粮中添加晶体氨基酸大幅度改善了猪和家禽的生长性能和饲料效率。但是，由于以下原因，“理想蛋白质”模型并不完善，其原因如下：

　　图1 “理想氨基酸”模型不完善的原因

　　AASA不仅是肠细胞的主要能量来源，也是基因表达、肠道完整性、精子发生、胚胎存活、免疫和健康的关键调节器。饲料中谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸和脯氨酸可保护断奶猪的小肠免受氧化应激和萎缩，缺乏谷氨酸或谷氨酰胺会导致杂交条纹鲈鱼幼鱼的高死亡率。精氨酸可增强妊娠猪的胎盘水转运和一氧化氮(NO)合成，以及胚胎和胎儿存活率。为了改善猪的健康(包括肠道和生殖健康)、生长性能、泌乳和生产力，饲料需提供提供精氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸和脯氨酸。谷氨酸和谷氨酰胺有益于肉鸡肌肉发挥最大增长率，尤其是在应激条件下。

　　鉴于饲料EAA合成AASA量不能满足高产动物需要、动物实现最大生产性能和健康状态需要最佳比例EAA和AASA、动物肠道代谢日粮氨基酸速率不同及动物蛋白质和氨基酸代谢需求等原因，伍国耀老师团队建议更新猪和鸡氨基酸模型。

猪和鸡新的氨基酸模型

　　依据过去30年的研究，伍国耀老师团队认为动物实现最大的生长性能、生产性能(胚胎成活率/产奶量/断奶后存活率)和最佳健康(肠道健康/抗氧化性/免疫力)，需要EAA和AASA的共同作用。同时，文中还归纳总结了猪和鸡在不同生长和生产阶段饲料可消化氨基酸水平和(或)氨基酸模型。

　　表1 得克萨斯农工大学和NRC推荐日粮真可消化氨基酸含量(%)

　　注：P1：第一胎，P2+：第二胎及以上

　　表2 得克萨斯农工大学推荐的白羽肉鸡和蛋鸡的氨基酸模型

　　注：0-21d雄性和雌性肉仔鸡日粮d.Lys水平分别是1.12%和1.02%;

　　21-42d 雄性和雌性肉仔鸡日粮d.Lys水平分别是0.89%和0.84%;

　　42-56d 雄性和雌性肉仔鸡日粮d.Lys水平分别是0.76%和0.73%;

结语

　　伍国耀老师团队最新发表的这篇文章，综述了“理想蛋白质”概念的历史发展，以及基于氨基酸(AA)代谢和功能的最新研究进展，阐明了在动物营养学中长期存在的“理想蛋白质”未考虑AASA营养作用的缺陷。文中建议营养学家应该超越“理想蛋白质”的概念，综合动物生长性能、生产性能、肠道健康、免疫力、抗氧化作用等多角度考虑所有氨基酸的最佳日粮水平和比例，这将有助于为生猪、家禽和鱼类制定切实有效的低蛋白日粮。

　　受篇幅所限，本期未能详列文章的全部内容，如有兴趣可联系我们，将为您提供原文参考。

　　参考文献：

　　Guoyao Wu, Peng Li. The “ideal protein” concept is not ideal in animal nutrition[J]. Experimental Biology and Medicine. 2022. 247: 1191–1201

　　源自：CJ希杰BestAmino、Experimental Biology and Medicine