赖氨酸营养研究进展
赖氨酸发酵研究进展
发酵科技通讯第42卷赖氨酸发酵研究进展王欣许宏贤段钢(杰能科(中国)生物工程有限公司江苏无锡214028)摘要:赖氨酸是仅次于谷氨酸的第二大氨基酸,目前主要用发酵法生产。
本文从发酵培养基、培养条件和工艺优化等方面阐述了微生物生产赖氨酸的研究进展。
关键词:赖氨酸发酵营养因子溶氧建模赖氨酸是人和动物自身不能合成的一种氨基酸必须从外界摄取,而植物中所含的赖氨酸很少,被称为植物中第一限制性氨基酸。
赖氨酸是目前全球使用量最大的氨基酸类饲料添加剂,约90%的赖氨酸被用作饲料添加剂,约5%用作食品添加剂,其余5%用作医药中间体I”。
L一赖氨酸最初是从蛋白质水解物中分离得到的,后来又出现了化学合成法和酶法,但是化学合成法使用己内酰胺和环己烯等剧毒原料,存在严重的环保问题,而酶法也存在酶活不稳定,规模小和成本高的缺点。
直到1960年H本采用微生物直接发酵生产赖氨酸获得成功,才真正推动了赖氨酸生产的研究开发,直接发酵法是目前广泛采用的赖氨酸生产方法。
目前国内主要用发酵法生产赖氨酸的企业有长春大成集团、聊城希杰、宁夏伊品、山东金玉米、安徽丰原生化等[21,其中长春大成集团的赖氨酸生产能力已经居于世界首位。
国外生产赖氨酸的企业主要有日本味之素株式会社、日本协和发酵工业株式会社、美国A D M公司、韩国希杰公司和德国巴斯夫公司。
工业生产中最高产酸率已经提高到1809/L,提取收率也达到90%左右。
直接发酵法生产赖氨酸的主要微生物有棒状杆菌、短杆菌、念球菌、诺卡氏菌、埃希氏菌、假单胞菌、芽孢杆菌、加斯酵母等。
目前国内外用于上业大生产的菌株多为谷氨酸棒杆菌、黄色短杆菌、乳糖发酵杆菌和大肠杆菌等杆菌及其突变株【3】。
本文笔者主要从发酵培养基、培养条件和发酵过程的放大与优化等方面阐述了微生物发酵法生产赖氨酸的研究进展。
1培养基对发酵的影响1.1碳源在赖氨酸生产中,能够提供碳源的物质很多,有淀粉、糖蜜、葡萄糖、醋酸、苯甲酸、乙醇和烃类等,但是日前实现产业化的只有糖蜜、淀粉和醋酸三种原料路线。
赖氨酸及其在鸡、猪营养上的研究进展
动物营养学报2020,32(3):989⁃997ChineseJournalofAnimalNutrition㊀doi:10.3969/j.issn.1006⁃267x.2020.03.003赖氨酸及其在鸡㊁猪营养上的研究进展贾红敏1,2㊀韩㊀冰2㊀刘向阳2㊀谯仕彦1,3∗(1.中国农业大学动物科学与技术学院,北京100193;2.中牧实业股份有限公司,北京100095;3.生物饲料添加剂北京市重点实验室,北京100193)摘㊀要:赖氨酸可以直接参与动物机体蛋白质的合成,作为鸡㊁猪的限制性氨基酸,其在饲粮中的含量不仅反映了饲粮蛋白质的品质,而且对提高动物的日增重㊁饲料转化效率以及改善动物的胴体品质等都会产生重要的影响㊂本文结合目前国内外的现有研究,对赖氨酸及其在鸡㊁猪营养中的应用作简要的概述,为赖氨酸在畜禽营养中的进一步研究与应用提供理论依据㊂关键词:赖氨酸;鸡;猪中图分类号:S816㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀文章编号:1006⁃267X(2020)03⁃0989⁃09收稿日期:2019-08-28作者简介:贾红敏(1986 ),女,山东济南人,博士,从事动物营养与饲料科学研究㊂E⁃mail:jiahongmin@126.com∗通信作者:谯仕彦,教授,博士生导师,E⁃mail:qiapshy@mafic.ac.cn㊀㊀赖氨酸通常是单胃动物饲粮中的必需氨基酸,是典型的玉米-豆粕型饲粮或其他饼粕替代豆粕饲粮中的重要营养成分,直接参与动物机体蛋白质的合成,是合成蛋白质不可或缺的重要组成部分㊂研究者对赖氨酸及其相关应用的研究已经超过130年㊂如今,赖氨酸在动物饲粮中的含量不仅反映了饲粮蛋白质的品质,而且对提高动物的日增重㊁饲料转化效率以及改善动物的胴体品质等都会产生重要的影响㊂因在畜禽营养中特有的生理功能,赖氨酸显得重要且无法被替代㊂本文基于近些年来国内外的相关研究,对赖氨酸及其在单胃动物营养中的应用作简要的回顾,为赖氨酸在畜禽行业中的更好研究与应用提供一定的理论基础㊂1㊀赖氨酸的研究进展1.1㊀赖氨酸的发现及结构㊀㊀早在1889年,赖氨酸作为酪蛋白的水解产物被Drechsel发现;1891年,赖氨酸的组成成分被确定并被命名;1899年,赖氨酸的结构被确定;1902年,赖氨酸可以通过化学合成;1928年,晶体赖氨酸第1次被制备[1]㊂㊀㊀赖氨酸化学分子式为C6H14O2N2,又名2,6-二氨基己酸,其化学基本结构如图1所示,碱性特征明显,被视为一种氨基羧酸,相对分子质量为146.19,熔点为263 264ħ㊂纯品赖氨酸从外观上看为白色,形状为针状结晶,易溶于水,难溶于有机溶液,无明显气味,稍带一种较为特殊的臭味㊂赖氨酸不太容易结晶,且旋光性较为明显㊂从光学活性的角度看可分为L型(左旋)㊁D型(右旋)和DL型(消旋)3种结构类型㊂单胃动物体内不存在D-氨基酸氧化酶,只能利用L型赖氨酸㊂图1㊀赖氨酸的化学基本结构Fig.1㊀Basicchemicalstructureoflysine1.2㊀赖氨酸的代谢过程㊀㊀赖氨酸在体内的代谢过程如图2所示[2-3]㊂赖氨酸在动物体内的代谢首先生成乙酰乙酰辅酶A(acetoacetylcoenzymeA,acetoacetyl⁃CoA),也称戊二酰辅酶A,进一步分解可能有以下2种方式:一是生成α-酮戊二酸或乙酰辅酶A,进入三羧酸㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报32卷循环;二是经过机体消化吸收,通过酶的作用形成肉毒碱,为机体提供合成蛋白质过程中的能量㊂赖氨酸在分解代谢过程中可以产生酮体,因此与亮氨酸㊁苏氨酸㊁色氨酸㊁异亮氨酸㊁苯丙氨酸和酪氨酸等均属于生酮氨基酸㊂㊀㊀①氨基氧化酶aminooxidase;②特定的氨基转移酶specifictransaminases㊂图2㊀赖氨酸的代谢过程Fig.2㊀Metabolismprocessoflysine㊀㊀赖氨酸是必需氨基酸,不参加转氨基作用,在单胃动物体内无法自行合成[4]㊂被乙酰化后,L-赖氨酸中的ε-氨基经过氧化酶的作用进行脱氨基,余下的酮酸不会再次发生氨基化,因此赖氨酸脱氨基是一个无法逆转的过程[5]㊂㊀㊀进入肠道组织后,赖氨酸可用于肠黏膜蛋白质的合成,同时也参与分解和代谢㊂在仔猪上的研究发现,饲粮中有30% 60%的必需氨基酸被门静脉排流组织(portal⁃drainedviscera,PDV)截取[6]㊂饲粮赖氨酸被肠道吸收后,并没有完全被肠外组织所利用,赖氨酸在首过代谢中被截留35%左右㊂在被截留的赖氨酸中,参与肠道黏膜蛋白质合成的仅占18%左右㊂在体外培养的仔猪肠道上皮细胞的研究证实,猪小肠上皮细胞只能代谢支链氨基酸[7],而赖氨酸几乎不被氧化[8],所以推测肠道对于赖氨酸等其他必需氨基酸的代谢主要是通过单胃动物肠道中定植的肠道微生物的发挥作用㊂1.3㊀赖氨酸的主要功能㊀㊀在畜禽最常用的玉米-豆粕型饲粮中,赖氨酸是重要的限制性氨基酸,在动物正常的生长发育中发挥着不可替代的作用㊂赖氨酸的生理功能有:1)参与合成酶㊁骨骼肌㊁多肽激素和赖氨酸加压素等体内蛋白质合成,这是赖氨酸最重要的功能;2)作为一种生酮氨基酸,当机体中可利用的碳水化合物不足时,赖氨酸参与酮体的生成和葡萄糖的代谢[9];3)赖氨酸作为一种合成肉毒碱的前体物质参与脂质代谢,而肉毒碱可以将不饱和脂肪酸转化为能量,有助于降低机体胆固醇的水平;4)赖氨酸具有碱性,可维持体内酸碱稳态;5)赖氨酸的添加可影响体内氨基酸的平衡,对机体吸收和利用其他氨基酸产生影响,从而进一步对合成蛋白质的过程产生影响[10-11];6)赖氨酸还可以通过神经调节的渠道对胸腺和脾脏的功能进行调控,从而提高机体的一系列能力,如抗应激能力和免疫力[12]㊂此外,赖氨酸经赖氨酸羟化酶羟基化形成的羟赖氨酸,是胶原蛋白的结构部分㊂㊀㊀随着理想蛋白质模式的提出和应用,赖氨酸成为理想蛋白质模式中的对照氨基酸,氨基酸的需要量多采用其与赖氨酸的比例来进行表示[13],这是因为:1)赖氨酸功能相对简单,单胃动物消化吸收的赖氨酸几乎全部用于机体蛋白质的合成,不像含硫氨基酸或色氨酸等需要经过不同的代谢通路,具有多种复杂的生理过程;2)赖氨酸分析相对容易,饲料原料中赖氨酸的分析较含硫氨基酸或色氨酸等氨基酸的分析更容易;3)赖氨酸的研究相对广泛,研究者对赖氨酸需要量的研究比较多,以此对理想蛋白质模式中可消化氨基酸进行0993期贾红敏等:赖氨酸及其在鸡㊁猪营养上的研究进展估计和评价㊂㊀㊀在传统动物营养中,饲粮氨基酸的供给大部分来源于谷物原料,谷物原料所提供的氨基酸占氨基酸总量的30% 60%[14]㊂饲粮中谷物来源的蛋白质经畜禽胃肠道的消化吸收后,还有一部分以氮素的形式从粪尿中排出,这部分多余氮素的排放带来了原料浪费㊁经济损耗和环保压力㊂所以,晶体赖氨酸的使用除了参与动物机体生长㊁提高畜禽的生产性能和提高畜产品品质外,在生产低公害饲料和减少畜禽排泄物对环境的污染等方面也有着积极的作用[15]㊂㊀㊀在食品营养的研究表明,利用赖氨酸的味道[16],通过赖氨酸㊁组氨酸与精氨酸之间的相互作用可以促成咸味[17],进而可以替代食盐,利于人类目前倡导的低盐饮食的实施㊂同时,赖氨酸的应用还可以提高肉制品的出品率[18],调节肉制品的pH,改善肉质[19]㊂2㊀赖氨酸在鸡、猪营养上的研究进展2.1㊀影响赖氨酸需要量的因素㊀㊀氨基酸的营养需要是当今动物营养研究的热点之一,为确定赖氨酸的需要量,动物营养学家进行了大量试验,但是统一标准的赖氨酸需要量并未完全建立,这是因为诸多因素都能影响实际畜禽饲粮中赖氨酸的需求量,于是相关试验和研究还在不断开展㊂环境因素㊁动物因素㊁饲粮因素㊁评估模型和效应指标等是影响赖氨酸需要量的主要因素[4,20]㊂2.1.1㊀环境因素㊀㊀一般来讲,环境温度升高,赖氨酸的需要量也会相应提高,高温会造成畜禽采食量减少,会引发热应激反应,还会导致畜禽体内营养的再分配,改变畜禽胴体组成㊂2.1.2㊀动物因素㊀㊀不同品种㊁品系和性别的畜禽,受基因影响,其生长速度和体格大小各有不同,胴体组成㊁生理特性以及产蛋性能等均呈现较大差异,于是对赖氨酸的需要量也千差万别[21]㊂一般规律是体型㊁年龄和体重较大的畜禽对赖氨酸的需要量会相应更多㊂研究发现,公鸡的赖氨酸需要量比母鸡的要高,原因在于公鸡蛋白质水平更高,而脂肪含量更少[22]㊂从蛋白质沉积率的角度来看,快速生长品种比慢速生长品种沉积率高,对赖氨酸的需求也更多[23]㊂畜禽的年龄和体重也影响赖氨酸的需要量,从绝对值角度看,即用每只每天所需赖氨酸的数值进行分析,年龄和体重越大,所需的赖氨酸越多;从相对值角度看,即用赖氨酸占饲粮的比重进行分析,年龄和体重越大,所需的赖氨酸比例越小㊂Thaler等[24]研究发现,对于8 20kg的仔猪来说,添加赖氨酸有助于提高其生长性能,但对于20kg以上的猪来说,其生长性能和胴体质量(背膘厚度㊁胴体长度和净肉率等)受到赖氨酸的影响并不显著㊂2.1.3㊀饲粮因素㊀㊀饲粮中的能量和蛋白质水平㊁氨基酸含量与比例㊁氨基酸互作㊁赖氨酸的利用率和其他营养物质等因素都会影响畜禽的赖氨酸需要量㊂㊀㊀能量是确定其他大多数营养素的基础,畜禽会为基于自身的能量需要而对采食量进行调节,如果饲粮中包含的能量水平较高,畜禽会减少采食量,反之亦然,所以饲粮中能量水平的不同应当是蛋白质和赖氨酸含量调整的重要依据㊂O Gra⁃dy[25]的研究表明,赖氨酸的需要量受到饲粮中所含能量水平的影响,添加赖氨酸使饲喂低能量饲粮的猪的采食量和日增重增高,而使饲喂高能量饲粮的猪的采食量下降,但日增重维持不变㊂Lewis等[26]用高能量(14.9MJ/kg)与低能量(13.9MJ/kg)饲粮研究,得出的结论与O Gra⁃dy[25]的相似,即在饲粮中添加赖氨酸使仔猪的采食量下降,而日增重不变,赖氨酸的需要量不因能量的高低而改变,两者之间不存在互作关系㊂同时,Lewis等[26]还认为,能量的增加可能使赖氨酸的利用率提高,能量的变化也可能造成胴体品质的改变㊂㊀㊀Lin[27]的研究发现,饲粮中包含的蛋白质水平与断奶仔猪所需的必需氨基酸量之间存在相关关系,二者呈现同向变化,当蛋白质水平在17.5% 21.5%时,对赖氨酸的需要量逐渐增多,即每增加1%的蛋白质,赖氨酸的需要量也相应增加0.04%㊂当饲粮中包含的蛋白质减少后,由于缺乏某些氨基酸,会造成氨基酸需要量的下降㊂一般而言,饲粮中包含的蛋白质越多,必需氨基酸的需要量也会随之增加㊂饲粮中蛋白质提供的非必需氨基酸对生物体也具有重要作用,因为某些非必需氨基酸的合成需要消耗某些必需氨基酸,所以有必要在饲粮中保证足够量的某些非必需氨基酸,以确199㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报32卷保相应的必需氨基酸有足够的供应㊂㊀㊀氨基酸互作有4种形式,即氨基酸不平衡㊁氨基酸拮抗㊁氨基酸过量和氨基酸缺乏㊂如果饲粮中包含的氨基酸整体不平衡,畜禽的生产性能也会相应受到削弱,通过增加缺乏的氨基酸可以改变这种不平衡状态[28]㊂拮抗作用会在结构相似的氨基酸之间存在,彼此干扰对方的消化或利用㊂从另一个角度看,某种氨基酸水平提高后,另一种氨基酸的需求程度也会相应提高㊂当赖氨酸在血液中的含量增加时,通过肾小管吸收的精氨酸会相应减少,更多的精氨酸会通过尿液排出[29]㊂当氨基酸处于临界缺乏的状态时,增加采食量可以保证畜禽对于氨基酸的必要摄入;但是,如果严重缺乏某种氨基酸,畜禽自身会受到严重影响,无论采食量还是生产性能都会相应降低,需要补充缺乏的氨基酸㊂当赖氨酸含量过大时,肉鸭对精氨酸的需求会受到影响,但过量精氨酸对赖氨酸的需求不存在显著影响[30]㊂过量氨基酸会造成氨基酸中毒,使得畜禽体重和采食量等体征受到影响,同时也会造成生产性能低下和严重病症的出现㊂当赖氨酸过量时,精氨酸酶的活性会相应提高,进而造成精氨酸分解增多,导致对精氨酸的需求增加㊂㊀㊀Martinez等[31]通过观察末端回肠瘘管猪食用玉米-花生饼基础饲粮,测量赖氨酸的表观消化率以及可消化赖氨酸的需要量㊂测定结果显示,基础饲粮中包含的赖氨酸的表观消化率为79.9%,晶体赖氨酸的表观消化率为96.7%,可消化赖氨酸需要量为1.03%㊂基于比较屠宰法对赖氨酸的利用率进行研究的结果表明[32],胴体赖氨酸沉积越多,赖氨酸的采食量也越多,二者之间的正相关关系呈线性㊂㊀㊀畜禽赖氨酸需要量与饲粮中所包含的营养成分之间存在一定关联性,诸如矿物元素㊁维生素㊁抗生素㊁甜菜碱以及肉碱等都会对赖氨酸需要量产生一定影响[33]㊂Lepine等[34]和Mahan[35]研究了乳清粉和赖氨酸需要量之间的关系,研究结果显示,同时添加乳清粉和赖氨酸有助于提升仔猪机体生长性能,为进一步研究早期断奶仔猪饲粮中碳水化合物的可利用性与赖氨酸的添加效应打下了基础㊂2.1.4㊀评估模型和效应指标㊀㊀在进行剂量效应的各项试验时,如何选择模型和统计方法往往成为影响需要量评估的重要指标㊂常用的评估模型有多重比较(又称均值比较)㊁线性模型和非线性模型等,这3种评估模型各有其特点与局限性㊂此外,如何选择效应指标也是关乎需要量评估值变异的关键因素㊂按照被测氨基酸采食量和动物呈现的效应之间的关系,效应指标可以分为氮平衡和生产性能㊁血浆氨基酸和被测氨基酸直接氧化法和血浆尿素氮和标记氨基酸氧化法3类㊂此外,血浆必需氨基酸浓度也被作为辅助的效应指标来评估氨基酸的需要量㊂2.2 鸡、猪的赖氨酸需要量2.2.1㊀鸡的赖氨酸需要量㊀㊀针对肉鸡,Han等[22]对3 6周龄肉鸡的可消化赖氨酸需要量进行了研究,认为公鸡维持最大体增重的可消化赖氨酸需要量为0.85%,而母鸡的这一数值为0.78%;关于维持最佳饲料转化率和胸肉产量,公鸡的可消化赖氨酸需要量为0.90%,而母鸡为0.85%㊂罗兰等[36]提出,公鸡的增重效果方面,在21 30日龄时,食用含赖氨酸1.35%饲粮的效果最明显;在31 40日龄时,食用含赖氨酸1.30%饲粮的效果最明显;在41 50日龄时,食用含赖氨酸1.20%饲粮的效果最明显㊂这一试验表明,日龄不同的公鸡对赖氨酸的需求量也各不相同㊂随着日龄增加,赖氨酸的需求会相应减少㊂关于母鸡的试验结果有所不同,在食用包含1.20%赖氨酸的饲粮时,母鸡的生产速度较快㊂㊀㊀针对蛋鸡,赖氨酸水平对产蛋率有显著影响,赖氨酸水平增加,产蛋率也会明显提升[37],蛋鸡对赖氨酸的需求整体上也呈现逐步升高的态势㊂大量研究提出,现有的NRC(1994)[38]推荐的赖氨酸需要量实际上可能低于实际蛋鸡最佳生产性能所需要的赖氨酸量㊂据报道,对于23 38周龄的蛋鸡,饲粮中包含的赖氨酸增加后,日产蛋量也随之增加[39];Jeroch[40]的研究显示,白壳蛋鸡和褐壳蛋鸡适宜的饲粮赖氨酸水平分别为0.80%和0.72%;Leeson等[41]推荐18 32周龄产蛋鸡赖氨酸水平为0.82%;蒋辉等[42]通过二次曲线模型拟合产蛋量的方法,提出蛋鸡可消化赖氨酸的需要量为748(低能)和695mg/(d㊃只)(高能);通过理想氨基酸模式,对于轻型24 60周龄产蛋鸡,600mg/(d㊃只)的赖氨酸可以促使产蛋率达到最2993期贾红敏等:赖氨酸及其在鸡㊁猪营养上的研究进展佳状态[43]㊂综合以上得出,处于产蛋中后期的蛋鸡产蛋率及日产蛋量并未受到赖氨酸的显著影响,而蛋鸡所处的不同阶段是构成赖氨酸需要量的主要因素㊂因此,在实际工作中,应根据蛋鸡日龄配制和合理使用赖氨酸㊂2.2.2㊀猪的赖氨酸需要量㊀㊀针对断奶仔猪,试验发现,在蛋白质水平相同的情况下,当赖氨酸水平由1.00%提高到1.15%时,仔猪的生长速度和料重比得到明显改善[44]㊂Thaler等[24]报道,在8 20kg仔猪的玉米豆粕饲粮中,当赖氨酸水平从0.75%提高到1.25%时,仔猪的体重和料重比有明显提高㊂Pettigrew等[45]推算出26g赖氨酸是每窝仔猪每天生长1kg的必要量㊂8 20kg仔猪需要0.84% 1.20%的赖氨酸,赖氨酸与蛋白质的比例为5.2% 6.0%[46]㊂黄苇等[47]在21 42日龄仔猪饲粮中分别添加0.60%㊁0.80%㊁1.00%㊁1.20%和1.40%的赖氨酸,试验结果显示,各组之间体增重差异极为显著,赖氨酸含量为1.40%和1.20%的试验组仔猪平均体重高于赖氨酸含量为0.60%和0.80%的试验组,且差异极为显著,赖氨酸含量为1.00%的试验组仔猪的平均体重高于赖氨酸含量为0.60%与0.80%的试验组,且差异较为显著㊂谢建兵等[48]研究表明,早期断奶仔猪在总赖氨酸水平为1.42%为最佳,当总赖氨酸水平提高到1.60%时,其日增重㊁日采食量和每克赖氨酸增重均降低㊂目前,NRC(2012)[13]仔猪赖氨酸需要量的推荐值为1.50%(5 7kg)和l.35%(7 11kg)㊂㊀㊀针对生长肥育猪,李德发等[49]报道,当饲粮中赖氨酸水平为0.6%时,65kg肥育猪生长速度处于最好状态㊂林映才等[50]利用回直肠吻合术对36 60kg的生长猪和60 90kg的肥育猪进行测定,结果显示其对可消化赖氨酸的需要量分别为0.656% 0.453%㊂冯定远等[51]对生长肥育猪(杜ˑ长ˑ大)的赖氨酸需要量进行了研究,结果显示,当生长肥育猪体重为20㊁35㊁65和100kg时,对赖氨酸的需要量分别为12.3㊁14.8㊁18.3和15.3g/d,分别占饲粮的1.12%㊁1.06%㊁0.86%和0.58%㊂饲粮中赖氨酸供应不足或者过量都会影响生产肥育猪的正常生长[52]㊂㊀㊀针对种猪,关于母猪赖氨酸需要量的研究存在较大差异,泌乳量㊁母猪体重及产仔数等都是相关影响因素㊂Pettigrew等[45]认为,当仔猪日增重分别为1.0㊁2.0与2.5kg时,母猪需要的赖氨酸量分别为26.00㊁45.24与58.20g㊂NRC(2012)[13]规定怀孕母猪饲粮中包含的赖氨酸水平为0.52% 0.50%,泌乳母猪为0.75% 0.84%㊂种猪的一些特性,如优良的生产性能和高蛋白质的沉积潜力对蛋白质营养要求更高,特别是对其精准性要求更高,因此种猪的生产和发育与蛋白质沉积之间存在密切关系[53]㊂方桂友等[54]的研究表明,二元母猪70 100kg阶段饲粮赖氨酸适宜摄入量为16.57g/d,即饲粮赖氨酸水平为0.66%,母猪能获得较好的生长性能㊂2.3㊀赖氨酸缺乏对单胃动物的影响㊀㊀赖氨酸缺乏对动物的影响主要体现在食欲不振㊁体重与体液下降,器官形态发生异常,软组织消失㊁生理代谢发生变化,血红蛋白和红细胞数量减少,睾丸萎缩,甚至死亡㊂研究表明,在饲粮中缺乏赖氨酸或组氨酸的鸡比缺乏异亮氨酸或缬氨酸的鸡更强壮,这是因为某种多肽(如肌肽)和蛋白质(如血红蛋白)可以作为赖氨酸或组氨酸的来源,而肌肽可以储存于动物的肌肉中,在赖氨酸缺乏的鸡中用于维持的效率为79%[55],说明大量的赖氨酸用于动物机体维持㊂赖氨酸常常是猪饲料中最缺乏的氨基酸之一,一般来说,蛋白质饲料本身就存在赖氨酸不足的缺点㊂2.4㊀过量赖氨酸对单胃动物的影响㊀㊀表1列出了过量赖氨酸对动物影响的研究进展㊂在氨基酸中,赖氨酸被证实是具有最小毒性作用的氨基酸[56]㊂在肉鸡中,当赖氨酸添加量达到4%时(饲粮中总赖氨酸达到了3%),赖氨酸对生长性能,诸如平均采食量㊁平均日增重与饲料转化率产生了不良的影响[57],之后的试验已证实,饲粮赖氨酸水平在1.95%的时,赖氨酸就通过降低精氨酸的作用来降低了肉鸡的采食量与生长效率[58]㊂在仔猪中,3 4倍的赖氨酸推荐量(1.15%)降低了采食量与体重[59],作者分析此结果的原因是由于氨基酸的不平衡,而不是赖氨酸与精氨酸的拮抗作用㊂此外,过高的赖氨酸添加也能影响动物体内的离子平衡[60-61]㊂399㊀动㊀物㊀营㊀养㊀学㊀报32卷表1㊀过量赖氨酸对动物影响的研究进展Table1㊀Progressineffectsofexcesslysineonanimals研究者Researchers时间(年份)Time(year)主要结论MainconclusionsSauberlich[56]1961在氨基酸中,赖氨酸被证实是具有最小毒性作用的氨基酸Jones[57]1961在肉鸡中,饲粮中总赖氨酸水平达到了3%时,赖氨酸对生长性能产生了不良的影响Allen等[58]1972饲粮赖氨酸水平在1.95%时,赖氨酸通过降低精氨酸的作用来降低了肉鸡的采食量与生长效率Edmonds等[59]1987在仔猪中,3 4倍的赖氨酸添加量降低了采食量与体重Borgatti等[60]2004过高赖氨酸添加能影响动物体内的离子平衡Ahmad等[61]2010过高赖氨酸添加能影响动物体内的离子平衡㊀㊀表2列出了以赖氨酸为基底的转运蛋白名称及其系统㊂研究者在过量赖氨酸肉鸡试验中,证实赖氨酸和精氨酸之间存在拮抗作用[57],这是因为二者均为碱性氨基酸,共享同一种转运系统,在吸收上存在一定的竞争关系㊂通过排尿酸现象,鸟类无法合成精氨酸,于是对赖氨酸-精氨酸特别的敏感㊂过量赖氨酸可能影响大脑的采食信号,从而降低了采食量,影响了其他氨基酸的代谢并产生过量的生物胺㊂同时,赖氨酸过量时,机体内精氨酸酶的活性会也会相应提高,精氨酸在尿素循环中的正常作用会受到影响㊂这种拮抗作用除了特异性之外,还存在着一定程度上的互惠,如过量的精氨酸降低赖氨酸缺乏饲粮所饲喂鸡的生长性能,而提高赖氨酸充足饲粮饲喂的鸡的生长性能㊂㊀㊀赖氨酸-精氨酸的拮抗作用在大鼠中被证实[62],但在猪的研究中并没有发现㊂LeeSouthern等[63]发现过量精氨酸引发的负作用无法通过在饲粮中添加赖氨酸的方式缓解㊂Rosell等[64]在饲粮中添加0.22%的精氨酸后发现,精氨酸的升高使血浆尿素氮增加,但赖氨酸㊁精氨酸和鸟氨酸的水平不受影响㊂Edmonds等[59]研究了过量的赖氨酸与最适的精氨酸以及二者之间的相互影响㊂研究显示,当饲粮中所包含的赖氨酸量为推荐量的2倍(2.30%)时,生长性能不受影响;但达到推荐量的3 4倍(赖氨酸水平为3.45% 4.60%)时,采食量下降,日增重也有所下降,而作为饲料效果衡量指标的饲料报酬并未受到影响㊂赖氨酸过量时,血浆中包含的赖氨酸以及作为赖氨酸代谢物的α-氨基己二酸含量升高,而其中的精氨酸㊁鸟氨酸和组氨酸含量维持不变㊂因此,过量的赖氨酸与精氨酸之间的拮抗作用并不存在㊂表2㊀以赖氨酸为基底的转运蛋白名称及其系统Table2㊀Namesandsystemsoflysine⁃basedtransporter转运蛋白名称Transporternames基底氨基酸Basedaminoacids转运系统Transitsystem阳离子氨基酸转运体-1CAT⁃1精氨酸㊁组氨酸㊁赖氨酸㊁鸟氨酸y+阳离子氨基酸转运体-2CAT⁃2精氨酸㊁组氨酸㊁赖氨酸㊁鸟氨酸y+阳离子氨基酸转运体-3CAT⁃3精氨酸㊁组氨酸㊁赖氨酸㊁鸟氨酸y+y+L型氨基酸转运蛋白2/4F2hcy+LAT2/4F2hc精氨酸㊁赖氨酸㊁谷氨酰胺㊁组氨酸㊁蛋氨酸㊁亮氨酸y+Ly+L型氨基酸转运蛋白1/4F2hcy+LAT1/4F2hc精氨酸㊁赖氨酸㊁谷氨酰胺㊁组氨酸㊁蛋氨酸㊁亮氨酸㊁丙氨酸㊁半胱氨酸y+Lb0,+AT/rBAT精氨酸㊁赖氨酸㊁鸟氨酸㊁半胱氨酸b0,+3㊀小㊀结㊀㊀随着农业用地的减少和养殖业的飞速发展,蛋白质饲料供应的不足越来越影响和制约着畜牧业的进一步发展㊂除豆粕豆饼外,赖氨酸在玉米㊁小麦及大麦等植物中不仅含量低,其利用率整体499。
赖氨酸的生产工艺研究进展(__综述)
L-赖氨酸的生产工艺研究摘要: 赖氨酸是人和动物营养的9种必需氨基酸之一,并且广泛应用于医药、食品和饲料等领域。
目前生产赖氨酸最主要的方法是微生物发酵法。
本文从赖氨酸的生产现状、生产方法,发酵过程中的代谢调控以及赖氨酸生产菌种的选育和生产赖氨酸的前景展望这几个方面综述了赖氨酸生产工艺的研究进展。
关键词: 赖氨酸;发酵;离子交换;菌种;超滤Abstract: As one of the essential amino acids for human beings andanimals, Lysine is widely used in many fields such as pharmaceutical ,food and forage. At present, the fermentation is the frequently usedmethod of Lysine production . This artic stated the research evolutionfocused on the aspects of production situation,production method,metabolic control and regulation and prospect of Lysine. Keywords: Lysine; fermentation; ion exchange; strain; ultrafiltration目录前言 (2)1 赖氨酸生产现状 (2)2 赖氨酸工业生产方法概述 (3)2.1 合成法 (3)2 .3 酶法 (3)2 .4 发酵法 (3)3 发酵法生产赖氨酸工业技术 (4)3.1 生产菌种 (4)3.2 发酵 (5)3.3 提取 (5)3.4 浓缩和结晶 (6)4 微生物生产赖氨酸的前景展望 (6)[参考文献] (7)前言赖氨酸(Lysine) 的化学名称为2,6-二氨基己酸,有L-型(左旋)、D-型(右旋)和DL 型(消旋)三种旋学异构体。
猪的赖氨酸营养研究进展
猪 对赖 氨 酸 的需 要 量 以及影 响需 要 量 的 因素 加 以
阐 述
G tl1 9 1 a (9 2 在小 麦 一大 麦 一 粕 型 日粮 中降 e 豆
1 赖氨 酸 的作用 赖 氨酸 在 必需 氨 基 酸 中 占有 重 要地 位 ,在 常
低蛋 白质水平 ,同时 添加 赖氨 酸对生 长肥 育猪 的生 产性 能无 影 响 ,而 总氮排 出减 少 。总氮排 出量 在生 长 期 减少 1.5 ,育 肥期 减 少 1.2 。H n等 3 8% 93% a (95 所 进行 的仔猪 试验 表 明 ,试验 组与对 照组 的 19 ) 日增重 、饲料 转化率 和 消化率很 接 近 ,但氮 和磷 的
质 为 1 % 的 日 粮 中 添 加 赣 氨 酸 从 0 1% 到 4 .5 0 4 % ,平 均 日增 重 增 加 1 9 ~ 2 3 % , 同 .5 44 % 4 4
性 搞 E期 :0 0 20 L一 7—0 2
以使胸腺 重提 高 ,皮 肤对 异 源移植 的排斥 反应 增加
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猪 的赖 氨
( 浙江 大学 动物
中图 分 类 号 :s 1 文 献 标识 864
在 典 型 的玉 米 一豆 粕 型 猪 日粮 或 用 其他 饼 粕
时 减 少 氯 排 出量 3 . 8 ~3 . 6 17 % 8 4 % K rf9 5 er 19 ) 报 道 ,在 猪 日粮 中添 加 0 3 % 赖 氨 酸 、0 1% 苏 .5 6
酸 ,肉猪 日增 重 可 达 7 4~ 5 3 7 5克 ,料 肉比 29 .5~ 2 8 : ,瘦 肉率 5 . 1 ~5 5 .比不 加 者分 .5 1 7 2% 80 % 别 提高 65 、7 6 和 12 % .% % G i f93 总 结 了许 多试 验 数 据得 出 .猪 日 o l19 ) h 粮 中增 加赖 氨 酸 可 以 降低 背 膘 厚 度 、增 加 眼肌 面 积 和 瘦 肉率 ,这 种 反 应在 青 年母 猪 更 明 显 .呈 线
赖氨酸
赖氨酸的生产现状及发展方向赖氨酸是合成脑神经、生物细胞核蛋白及血红蛋白不可缺少的成份,是动物自身不能合成、必须从食物中摄取的氨基酸之一,营养学家把它列为“第一缺乏氨基酸”。
植物性蛋白质的“第一限制氨基酸”。
若缺乏,其它氨基酸利用效率将明显降低,导致蛋白质合成障碍,使人和动物的生长发育受到严重影响。
因此,赖氨酸在生物体的代谢中起着重要的作用,而被广泛应用于食品、医药及饲料等工业。
赖氨酸工业已成为世界上仅次于谷氨酸的第二大氨基酸工业。
1赖氨酸的生产方法在实际生产及应用中,游离的L-赖氨酸非常容易产生潮解现象,发黄变质,且带有刺激性的腥味,不便于长期贮存。
所以,一般情况下都是先把L-赖氨酸制成L-赖氨酸盐酸盐或L-赖氨酸硫酸盐的颗粒状的物料形式以便于贮存、运输与使用。
除非特殊需要,则以液体的物料形态被直接快速应用。
从世界范围内来看,生产赖氨酸的主要方法有提取法、合成法、化学酶法和微生物发酵法共4 种。
其中最重要的也是目前应用最为广泛的是微生物发酵法,其次是化学酶法。
但化学酶法在国外仅有几家规模均不太大的企业在生产,目前为止国内还未有一家。
20 世纪80 年代以后大规模工业生产中主要用微生物直接发酵法和化学酶法两种工艺生产赖氨酸。
现在以微生物直接发酵法生产赖氨酸技术已在全球范围内推广并应用,年总产能已达近160 万t。
我国以发酵法生产赖氨酸的年产能也已突破60万t,仅饲料级的赖氨酸产量就已突破了45 万t。
目前国内最好水平为产酸可达17%,转化率62%,综合收得率98%,具有很强的市场竞争力。
1.1 L-赖氨酸盐酸盐的生产方法98.5%赖氨酸盐酸盐生产工艺:淀粉浆制糖→赖氨酸发酵→膜滤离交→酸化、蒸发结晶→赖氨酸盐酸盐产品。
1.2 L-赖氨酸硫酸盐的生产方法65%赖氨酸硫酸盐生产工艺:淀粉浆制糖→赖氨酸发酵→酸化浓缩→喷雾造粒→赖氨酸硫酸盐产品。
2 賴氨酸的應用情況2.1賴氨酸在醫藥上的應用賴氨酸是构成蛋白質的基本單位,是合成人体激素、酶及抗体的原料,參与人体新成代謝和各种生理活動,賴氨酸是人体必需氨基酸,在各种氨基酸輸液配方中基本上都有。
植物细胞中赖氨酸生物合成通路的研究进展
植物细胞中赖氨酸生物合成通路的研究进展赖氨酸是生命体中一种必需的氨基酸,在植物中具有重要的生物学作用。
植物细胞中赖氨酸的生物合成通路是多样而复杂的,涉及到多个酶催化的反应。
随着技术的进步和研究方法的不断改进,对植物细胞中赖氨酸生物合成通路的研究也在不断深入。
第一节:赖氨酸概述赖氨酸是一种必需的氨基酸,仅能从食品或其他有机物中获取,人和动物体内都需要赖氨酸来合成蛋白质。
在植物体内,赖氨酸不仅是蛋白质合成的组成部分,还参与了多种代谢途径,如DNA合成、能量代谢、光合作用等。
第二节:赖氨酸生物合成通路根据研究,植物细胞中赖氨酸的生物合成通路主要有四条主要途径:Shikimate通路、转移RNA途径、鸟氨酸途径和Orn转移酶途径。
其中,Shikimate通路是合成赖氨酸的重要路径,可以说是植物细胞中其他途径的基础。
Shikimate通路的开始是7个碳酸分子与3个磷酸甘油酸分子的缩合反应,生成苯丙酮酸。
随后经过多种催化反应,最终合成出赖氨酸的前体-5-碳基-磷酸化酮酸。
在后续的转化过程中,5-碳基-磷酸化酮酸可以通过C_4小分子酰辅酶作为底物形成多烯酸、甜菜碱和赖氨酸等。
第三节:赖氨酸生物合成通路的研究进展随着技术的不断发展,对植物细胞中赖氨酸生物合成通路的研究也取得了一些重要进展。
其中,转录组学、代谢组学和基因编辑技术等成为研究中的重要手段。
转录组学方法可以帮助科学家们快速识别出参与赖氨酸合成代谢通路的基因以及其定量表达的差异。
代谢组学技术则能够直接检测出参与赖氨酸合成通路的各种代谢产物,从而更加深入地了解植物体内代谢反应的动态变化。
此外,基因编辑技术可以导入人工设计的基因,为植物细胞中赖氨酸合成通路的研究提供了新的可能性。
虽然目前对赖氨酸生物合成通路的研究已取得了一定的成果,但是这个领域还有许多的问题需要探讨。
例如,植物细胞中赖氨酸生物合成通路的调控机制、不同信号通路与赖氨酸产生之间的相互作用等。
这些问题的研究将进一步推动植物细胞代谢网络的深入探索。
L-赖氨酸的医药学应用新进展文章
L-赖氨酸的医药学应用新进展文章【关键词】L-赖氨酸文章L-赖氨酸是构成人体所有蛋白质的必需氨基酸。
它对调节体内代谢平衡,提高体内对谷类蛋白质的吸收,改善人类膳食营养,促进生长发育均有重要作用。
近年来,赖氨酸在医药学工业上新的用途不断被发现,不得不令人更为关注文章。
L-赖氨酸不能参加转氨基作用。
它对调节体内代谢平衡,提高体内对谷类蛋白质的吸收,改善人类膳食营养和动物营养,促进生长发育均有重要作用。
L-赖氨酸主要用于医药学、食品和饲料工业。
全球约90%的赖氨酸用作饲料添加剂,约5%用作食品添加剂,其余5%用作医药学中间体。
赖氨酸可作为利尿药的辅助治疗剂,治疗因血中氯化物减少所致的铝中毒;与蛋氨酸合用能抑制高血压病;赖氨酸也是优良的血栓预防剂。
近年来研究发现,赖氨酸与亚铁化合物一起治疗贫血效果显著。
据国外报道,将赖氨酸加入四环素中,可以消除四环素在治疗中的副作用。
赖氨酸是人体第一限制性氨基酸,被列为营养强化剂。
中国已把赖氨酸列入食品营养强化剂使用卫生标准,并已开发出多种赖氨酸食品、饮料等。
现就L-赖氨酸与人体健康做一综述文章。
1L-赖氨酸对小儿生长发育影响文章L-赖氨酸与儿童和青少年的生长发育有密切关系。
研究发现在膳食中添加L-赖氨酸能明显增加小儿身高与体重,能明显提高血清中的锌、铁、铜、钙、镁等矿物质的含量。
如延长研究时间可能也对小儿头围、胸围、臂围有一定影响;发现服用后血清中红细胞计数、血红蛋白、总蛋白、白蛋白量呈上升趋势。
因此L-赖氨酸有一定的营养价值及很好的营养调节作用。
从而进一步证明了L-赖氨酸对小儿生长发育有明显的影响以及促进小儿对微量元素、矿物质更好地吸收。
为倡导小儿膳食中适当添加L-赖氨酸有助于小儿生长发育并改善营养状况文章。
也有文献报道[1]儿童添加L-赖氨酸的益处有:智力增强,儿童服后记忆力及接受教育能力显著提高,对脑炎后遗症儿童智力恢复及行为能力也有明显改善,体质增强、抗病能力提高、血色素增加、食欲增加、体重增加、身长增高、帮助钙的吸收等。
微生物发酵法生产L_赖氨酸的研究进展_张军华
第10卷第2期2012年3月生物加工过程Chinese Journal of Bioprocess Engineering Vol.10No.2Mar.2012doi :10.3969/j.issn.1672-3678.2012.02.015收稿日期:2011-09-06基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)重大项目(2011AA02A205)作者简介:张军华(1962—),男,山东寿光人,高级工程师,研究方向:生物工程,E-mail :zhang-junhua@cofco.com 微生物发酵法生产L -赖氨酸的研究进展张军华(中粮生化(安徽)股份有限公司,蚌埠233010)摘要:微生物发酵法是目前生产L -赖氨酸最主要的方法。
L -赖氨酸生物合成存在两个完全不同的途径:二氨基庚二酸途径和α-氨基己二酸途径;分别由不同的酶进行调节,控制L -赖氨酸的合成。
笔者概述了L -赖氨酸生产方法、生物合成途径以及合成中关键性酶的调节作用和国内外L -赖氨酸生产菌育种方法的研究进展。
关键词:L -赖氨酸;生物合成;酶;调控;育种中图分类号:TQ922+.3文献标志码:A 文章编号:1672-3678(2012)02-0073-06Research progress on microbial fermentation of L -lysineZHANG Junhua(COFCO Biochemical (Anhui )Co.,Ltd.,Bengbu 233010,China )Abstract :Fermentation was the mainly used method of L -lysine production presently.There were two completely different biosynthesis pathways of L -lysine :heptanedioic acid pathway ,and α-amino hexaned-ioic acid pathway.Different enzymes were used to regulate the two pathways and control the synthesis of L -lysine.In this paper ,production methods of L -lysine ,biosynthetic pathways as well as the regulations of the key enzymes ,and the research evolution of the breeding of L -lysine hyper-producer were summa-rized at home and abroad.Key words :L -lysine ;biosynthesis ;enzyme ;regulation ;breeding 赖氨酸(lysine )的化学名称为2,6-二氨基己酸,分子式为C 6H 14N 2O 2[1]。
动物营养中赖氨酸与精氨酸互作关系的研究进展
动物营养中赖氨酸与精氨酸互作关系的研究进展2011-07-29中国饲料工业信息网【大中小】【打印】共有评论0条点击507摘要:赖氨酸和精氨酸是对多数动物维持生长和氮平衡等具有重要作用的氨基酸。
二者在动物的蛋白质合成、能量贮存、促进淋巴细胞转化、增强动物的免疫功能和氮代谢产物排泄等方面都有十分重要的功能。
对于不同动物,饲料中不同的赖氨酸和精氨酸比例与动物的生长有很大关系。
本文综述了赖氨酸和精氨酸在动物营养中互作及其二者适宜比例的研究进展。
关键词:精氨酸;赖氨酸;营养;适宜比例1 赖氨酸与精氨酸的理化特性赖氨酸与精氨酸都为R基碱性氨基酸,在生理条件下带正电荷。
赖氨酸分子式C6H15N2O2,分子量为146.13,等电点为9.74。
L-赖氨酸为白色或近白色自由流动的结晶性粉末,无嗅,易溶于水和甲酸,难溶于乙醇和乙醚。
精氨酸分子式C6H14N4O2,分子量为174.20,等电点10.76。
L-精氨酸为白色菱形结晶(含2分子结晶水)或单斜片状结晶(无结晶水),无嗅,味苦,易溶于水,极微溶于乙醇,不溶于乙醚,加热至105℃时失去两分子结晶水。
生产中常用的为二者的L型晶体或其盐酸盐。
2 赖氨酸与精氨酸的合成代谢对于动物机体来说,赖氨酸和精氨酸都属于必需氨基酸(周顺武,2008),二者在机体中合成量有限,主要来源于饲料供给。
日粮中大约40%的精氨酸在小肠内直接被分解消化,其余进入机体循环或其他器官组织。
对于哺乳动物,精氨酸体内直接代谢途径有两个:(1)在精氨酸酶作用下分解为尿素和鸟氨酸,鸟氨酸是合成多胺类物质的前体,多胺对于调节细胞生长和发育具有重要意义;(2)在一氧化氮合酶(NOS)作用下分解为等分子的瓜氨酸和NO。
内源精氨酸的合成主要通过小肠-肾代谢轴完成,在胞液中精氨酸代琥珀酸合成酶和精氨酸代琥珀酸裂解酶的作用下,由瓜氨酸转化为精氨酸(Guoyao Wu等,2009)。
赖氨酸氧化的主要途经是通过赖氨酸α-酮戊二酸还原酶来实现的(Megharaja 等,2005),最后转化为α-氨基己酸参与机体的蛋白质和脂肪合成代谢,肝脏是赖氨酸代谢的主要场所。
饲料活性赖氨酸测定方法研究进展
成本较 高 .必须精确地确 定动物最佳 牛长发育 的最 低需要量。另一方 面许多原料经过加热 、 加 、 磨粉 、
碱处理 , 或者 存时 间过长 , 均可导致 L s的 £ 氨基 y 一
与其 他物质形 成脱氧酮糖 化合物 ,虽然该 物质能被
动物部 分吸收 , 但无营 养价伉 ( ih e 等, 9 ) 大 Ee n  ̄ 1 4 。『 - 9 J 此一部分 L s y 不能被动物利川 。 只有 准确评价 L s y 的
D P Ls N — y 的紫 外线 最大 吸收 峰在 3 4n1 6 l,而 不是 i 在 4 6n 并 对此 分析 方法做 了改 进 , 2 %乙氰 3 m, 刚 0
和 8 % 的 O l 的 邻 苯 二 甲 酸 氢 钾 缓 冲 剂 0 . M O
L s的基 本结 构 为丙 胺酸 , 且在 内胺酸 的 B y 一
碳原 子上 带 有一 个_ 基 , 一 基 比 O 氨 基 具有 内胺 s氨 L 一 较 高 的 p a 多肽 为 1 .) 从 而使 得 L s 链 的亲 K ( 0 , 5 y侧 核性 下 降 . 特殊 的环 境作 州 能 够 降低 L s y 侧链 的
( H .) 合物 作 为流动 相 在此 条件下 , N — y p 39 混 D P Ls 和其他 化 合物能很 好地 得 到分离 Qn等 (9 8 报 i 19 )
【 图分 类 号] 8 63 中 S 1 .5 【 献 标 识码 ] 文 C 【 章 编 -] 5 8 1 (0 7 0 ~ 0 9 0 文 g m0 — 6 3 20 )6 0 3 — 3 -
赖氨 酸 (yie L s作 为猪 饲料 的第一 限制性 L s , v) n
2 I1 F , -二 硝 基 苯 法 ( DNB 法 ) . - -2 4 F
猪赖氨酸营养研究进展
项目
赖氨酸 含硫氨基酸 苏氨酸 色氨酸
Wang 和 Fuller (1989) 100 63 72 18
表 2 肥育猪理想蛋白氨基酸比例(%)
Wang 和 Fuller (1990) 100 61 64 20
Chung 和 baker (1992) 100 70 70 20
Tuitoek (1997)
0.71
由表 1 可见,不同研究者的研究结果各不相
16
燕富永等:猪赖氨酸营养研究进展
营养研究
同,这可能是因为:① 内源氨基酸的测定方法不一 第三,由于肠粘膜中氨基酸的分解代谢具有发育性变
样;②衡量指标不一样;③能量和蛋白水平不一样,猪 化特点,并存在疾病和种间差异,在更准确地确立蛋白
可按能量调节采食量;④猪的生长速度不一样;⑤猪 质和氨基酸的体内代谢模型时,应考虑这些因素。
利用的开拓性研究就发现,小肠粘膜内氨基酸代谢十 3.2.3 动物处于正常或接近正常生理状态时的测定
分活跃。此后 20 多年来的研究表明,饲粮中非必需氨 方法
基酸和必需氨基酸在通过肠粘膜吸收时,其中大量地
包括酶解酪蛋白/超滤法、差量法、同型精氨酸法
进行了分解代谢。
和同位素标记法。由于同位素标记法和胍基化日粮法
的品种或环境差异。 3 影响氨基酸利用的因素 3.1 氨基酸代谢
小肠是饲粮营养素(包括蛋白质和氨基酸)最终
3.2 日粮可利用氨基酸含量和内源氨基酸的测定 日粮可利用氨基酸含量和内源氨基酸损失是影
响氨基酸利用的重要因素之一。定量测定内源氨基酸 损失的新技术表明,这些损失比原先估计的要高得
消化吸收的主要器官,消化道内蛋白质消化产生的游 多,并受日粮因素(如日粮中纤维和抗营养因子含量)
赖氨酸
目录1 赖氨酸(L YSINE)产品介绍 ··················································-2 - 1.1赖氨酸的特点·········································································································· - 2 -1.2性能与用途·············································································································· - 3 -①用于饲料业················································································································ - 3 -②用于食品工业············································································································ - 3 -③用于医药工业············································································································ - 3 -1.3赖氨酸的生产·········································································································· - 3 -2 我国赖氨酸生产历史···························································- 5 -3 目前市场形势··································································- 6 - 3.1转向东南亚进口······································································································ - 6 -3.2酝酿中的新形势······································································································ - 6 -3.3赖氨酸的市场价格·································································································· - 7 -3.4赖氨酸生产厂家······································································································ - 7 -附件一2008年上半年赖氨酸市场整体状况 ···································- 9 -1 国内赖氨酸市场情况································································································ - 9 -2 国内赖氨酸市场价格变化整体状况······································································ - 10 -3 国内赖氨酸生产的发展趋势·················································································· - 10 -4 后市展望···················································································································- 11 -赖氨酸行业研究报告1 赖氨酸(Lysine)产品介绍赖氨酸是一种α-氨基酸。
赖氨酸生产菌育种途径的研究进展
赖氨酸生产菌育种途径的研究进展摘要:赖氨酸是人和动物营养的9 种必需氨基酸中的第一必需氨基酸,发酵法是目前生产赖氨酸最主要的方法。
其生产菌的选育传统多以人工诱变为主,现在科学研究则多注重基因工程技术在育种中的应用。
本文综合介绍了传统和现代的育种方法,并对赖氨酸的生产做一展望。
关键词:赖氨酸、育种、诱变、基因工程赖氨酸(Lysine)的化学名称为2,6-二氨基己酸,有L-型(左旋)、D-型(右旋)两种旋学异构体。
人类和动物可吸收利用的只有L-型。
赖氨酸是人和动物自身不能合成的一种氨基酸,必须从外界摄取,而植物中所含的各种赖氨酸很少,被称为植物中第一限制性氨基酸。
赖氨酸具有广泛的用途,在食品方面可用作食品营养强化剂和食品除臭剂;在医药方面可用作许多药物的辅助剂,对于提升药物作用效果显著;在饲料方面可以用于提高禽畜蛋白质质量。
现代工业上主要以发酵法生产赖氨酸。
本文从赖氨酸的生产现状、传统方法育种与基因工程育种的进展等方面做一综述。
1 赖氨酸生产现状L-赖氨酸生产方法主要有抽提法、化学合成法、酶法和发酵法。
20世纪60年代以前,由于赖氨酸生物合成途径没有充分被阐明,赖氨酸的生产大多采用抽提法、化学合成法和酶法生产。
Gilvarg等于上世纪50年代首先报道了肠杆菌属的一株代表菌株结肠芽孢杆菌生物合成赖氨酸途经。
1957年日本开始采用野生菌株发酵法生产谷氨酸,1960年日本的本下祝郎等用紫外线照射谷氨酸棒杆菌得到一株营养缺陷性变异株,从此开始了发酵法工业生产商品赖氨酸[1]。
现在,工业上主要采用发酵法生产赖氨酸。
用于工业上发酵生产赖氨酸的菌株主要是棒状杆菌和短杆菌等的变异株,棒状杆菌具有极高的经济价值,其中谷氨酸棒状杆菌应用最为广泛。
此外,赖氨酸生产还有应用大肠杆菌、黄色短杆菌、酿酒酵母、乳酸发酵短杆菌、假丝酵母等的报道。
我国自20 世纪70 年代末就开始用国内自己诱变的菌种生产赖氨酸,但只生产少量的食品添加剂。
泌乳母猪赖氨酸营养需要的研究进展
D um d等 运 用氮 平衡 试验 回 归分 析表 明, or a ] 泌乳
期 初产 母猪 对 日粮 L s的 利 用 能 力 可 达 4  ̄5 y 5 5 g d 从而 最 大 限度 地 减 少 体 蛋 白 的损 失 ; /, 当可 消
挥最 大 的生产潜 力 ,一直 是许 多养 猪者 关心 的问
质 和氨 基酸 的水平 是运用 理 想蛋 白质 模式 配制 泌
乳母猪 日粮最 核心 的 问题 。 氨酸 (y i e y ) 赖 L s n ,L s 是哺 乳母猪 的必需氨 基酸 之一 ,也 是玉 米 豆粕 型
衡 实验确 定 了对于 哺育 9头 仔猪 的母猪 ,不 动用 体贮, 其对 L s的需要 量 为 4 / 。C m y 8 g d oa等 脚 利
养管理 的关键 所在 。 以第一 限制性氨 基酸 为 标准 ,确 定饲 粮 蛋 白
氮 平衡 实验 和血浆 尿 素氮 法都 可 以表 明体 内氨基
酸 尤其 是第 一 限制 氨基 酸 的动 员状 况 ,因此 均 可 作 为测 定泌 乳母猪 L s需 要量 的指 标 。在 泌乳母 y 猪 对 L s的 需 要量 研 究 方 面 , ig等 [利 用氮 平 y Kn 2 ]
此研 究 周y
要 研究 较难 开展 。
L s是 泌 乳 母 猪 日粮 的 第 一 限 制 性 氨 基 酸 , y
也直接 导致 母猪 营养 需要 发生相 应 变化 ,其 中供 给充足 的 、 比例恰 当的氨基 酸营 养 是泌 乳母 猪饲
题 。本 文将对 泌 乳母猪 的 L s 究进 展和 实 际饲 y研
料 中 Ls y 浓度 的确 定作 一综述 。
化 L s水平 低 于 4 / y 5g d时 , 猪 就动 用 大量 的体 母
赖氨酸营养研究进展
胃动物 体 内完全 不 能被 自行 合成 ,不参 加 转 氨基 作
用 。D 氨基 酸和 L 氨 基酸 的 8 氨 基被 乙酰 化 以后 , 一 一 一
环 境温 度 影 响畜 禽 采食 量 , 境 温度越 低 , 食 环 采 量 就 越高 , 反之则 越少 。因此 , 在较热 环境条 件下 , 赖
赖氨酸 被称之 为“ 长性 氨基酸 ” 一直 以来 赖氨 酸 的 氨 酸 的表 观消化 率 为 7 . 在 此基 础上 得到 的可 消 生 。 99 %, 营养研 究备 受研究者 们 的重视 。 畜 禽氨基 酸营 养研 化 赖氨 酸需 要量为 1 3 而 采用 比较屠 宰法 研究 赖 是 . %; 0
每 天所 需赖 氨酸 的克数 ” 来表示 时 则随着 年龄 和体重
宋代军 。 单位及通讯地址 同第一作 者。
收 稿 日期 :0 6 0 — 6 20 — 3 0
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周俊等 : 赖氨酸营养研究进展
的增 长而增加 , 即相对需 要量下 降 , 绝对需 要量增 加ห้องสมุดไป่ตู้。
究 的一 个热点 。 1 j 氨酸 的营养 晓 11 赖氨酸 的存 在形式 .
氨 酸 的利用率 时 , 体赖 氨酸 的沉积 与赖氨 酸 的采食 胴
量 存 在 线 性 关 系 .赖 氨 酸用 于 胴 体 沉 积 的 效率 为
7%。 2
赖 氨酸具有 L 型 和 D 型两种 同分异构体 。 一 _ 一 L 赖 2 影响赖氨 酸需要 量的 因素
谢 ; 外, 另 赖氨酸还可 以提 高机体抵 抗应激 的能力 。
的需要量 高于 同周 龄矮 小品 系。 222 年 龄和性别 . .
赖氨酸生理功能的研究进展
种 。摄 人体 内的赖 氨 酸 , 首 先 以 主动 转 运 的方 式
从 小肠 腔进 入小 肠 粘 膜 细 胞 , 然 后 通 过 门静 脉进
入肝脏 ; 在 肝脏 , 赖 氨酸 与其他 氨基 酸一 起参 与蛋
白质 的合 成 。赖 氨 酸 的 分 解 代 谢 也 在 肝 脏 中进
1 7% …
,
参 与转氨 基作 用 , 且 脱 氨基 反应 不可 逆 , 因此 赖氨 酸 的分解 代 谢 极 为 特 殊 。赖 氨 酸 是 生 糖 兼 生
酮 氨基 酸 , 因此可 以参 与 形 成 D一葡 萄糖 、 糖原、
脂类 , 最终 产 生能量 。 人体 吸 收实 验显 示 , 赖 氨 酸补 充 剂 的 吸收 率 与食 物 蛋 白质 中赖 氨 酸 的 吸 收率 相 同 , 说 明赖 氨 酸 补充剂 是 改 善 膳 食 赖 氨 酸 缺 乏 的一 个 有 效 途 径 。研 究发 现 , 在 进 食 后 的 5—7小 时 内 , 赖 氨 酸 被快速 转运 到肌 肉组 织 。与 其他 必 需 氨基
行, 它 与酮 戊二 酸缩 合形 成酵母 氨 基酸 , 酵母 氨 基
收 稿 日期 : 2 0 1 4— 0 7—2 2
2 赖氨 酸的食 物来源和人体 需要量
赖 氨酸 是组 成蛋 白质 的成 分 之 一 , 一 般 富含
基 金项 目 : 国 家 自然科 学基 金 青 年 基 金 ( 3 0 9 0 1 1 9 1 )
造 成 该 地 区 居 民 赖 氨 酸 摄 入 量 严 重 不
足, 儿 童存 在较严 重 的营养 不 良 , 影 响人 体正 常 的
生长 发育 j 。赖 氨 酸 不 仅 能促 进 儿 童 的 生 长 发
赖氨酸在鱼饲料中的应用的研究进展
422008,No .5收稿日期:2007-11-21;修回日期:2008-04-24作者简介:周 凡(1984-),男,硕士,研究方向为水产动物营养与饲料添加剂。
赖氨酸在鱼饲料中的应用的研究进展周 凡,邵庆均(浙江大学动物科学学院,杭州浙江 310029)摘 要:赖氨酸(Lys)是迄今研究的几乎所有鱼类必需氨基酸之一。
综述了近年来赖氨酸在鱼饲料上应用研究上的研究进展,包括赖氨酸的生理功能、鱼类对饲料中赖氨酸的需求量、影响鱼类赖氨酸需要量的因素等三个方面。
旨在为鱼饲料赖氨酸的开发与应用提供理论参考。
关键词:赖氨酸;鱼;饲料;应用中图分类号:S963.73+1 文献标识码:A 文章编号:1003-6202(2008)05-0042-03 鱼类对蛋白质的需求较高,而鱼粉是水产饲料中最重要最优质的蛋白源,但随着饲料业、养殖业的日益发展,对鱼粉的需求量也越来越大;另一方面,由于海洋渔业资源衰退、过度捕捞以及厄尔尼诺等现象的影响,鱼粉供应将严重不足;价格一路攀升;此外,由于鱼粉含磷较高,而大多数鱼对鱼粉中磷的利用率很低,未被吸收的磷会随残饵和粪便进入养殖水体,导致水体的富营养化发生。
因此鱼粉替代蛋白源的研究已经成为热点,但大部分植物蛋白存在着氨基酸不平衡的情况,且赖氨酸是第一限制性氨基酸。
在鱼饲料中添加适量的赖氨酸,可以提高饲料蛋白质的营养价值,降低鱼粉用量,促进水产养殖的健康发展。
本文就近年来国内外关于鱼类对赖氨酸需求的研究进展作一综述。
1 赖氨酸的生理功能1.1 对鱼类蛋白沉积的影响赖氨酸(L ys)对体蛋白含量的影响可能主要是通过影响蛋白沉积量,即蛋白的合成率和分解率之间发生变化。
饲料中Ly s 不足,显著降低体蛋白质沉积;在饲料中补充L ys ,蛋白沉积量增加,而且体蛋白沉积与饲料中L ys 水平呈显著二次相关。
在虹鳟的饲料中分别添加1%、2%、3.9%的Ly s ,结果发现各组间粪氮没有差异,但血浆游离氨基酸增加,从腮排出NH 3逐步显著下降,说明高Ly s 引起体蛋白合成分率增加,分解分率下降。
复方赖氨酸制剂在乳腺癌术后康复中的应用研究
复方赖氨酸制剂在乳腺癌术后康复中的应用研究乳腺癌是女性中最常见的恶性肿瘤之一,其手术治疗是常见的治疗方式之一。
然而,乳腺癌手术后的康复过程需要综合考虑个体化的治疗方案,以提高康复效果和生活质量。
复方赖氨酸制剂作为一种常见的营养补剂,在乳腺癌术后康复中的应用研究备受关注。
复方赖氨酸制剂是一种具有丰富氨基酸、维生素和微量元素的营养补剂。
它通过提供充足的赖氨酸等必需氨基酸,促进人体细胞的新陈代谢和修复。
在乳腺癌术后的康复过程中,复方赖氨酸制剂有助于促进伤口愈合、提高免疫功能、减轻手术后的副作用等。
首先,复方赖氨酸制剂在乳腺癌术后康复中的应用可以促进伤口愈合。
乳腺癌手术后的伤口愈合是康复过程中的重要环节,其愈合状态直接影响术后恢复和生活质量。
复方赖氨酸制剂中的赖氨酸是伤口修复所必需的营养要素之一,它可以促进伤口上皮细胞的生长和增殖,加速伤口愈合的过程。
一项研究发现,术后使用复方赖氨酸制剂的乳腺癌患者伤口愈合时间明显缩短,伤口感染的发生率也大幅降低。
这表明复方赖氨酸制剂在乳腺癌术后康复中的应用可以有效促进伤口愈合,提高患者的康复效果。
其次,复方赖氨酸制剂还可以提高患者的免疫功能。
乳腺癌术后的康复过程中,患者的免疫功能往往受到不同程度的抑制,容易导致感染和其他并发症的发生。
复方赖氨酸制剂中的赖氨酸可以提供充足的氨基酸供体,促进免疫细胞的生长和增殖,加强机体免疫功能。
一项临床研究显示,术后使用复方赖氨酸制剂的乳腺癌患者免疫指标明显改善,白细胞计数和免疫球蛋白水平较术前有所增加。
这说明复方赖氨酸制剂在乳腺癌术后康复中的应用可以有效提高患者的免疫功能,降低感染的风险。
此外,复方赖氨酸制剂还能减轻乳腺癌手术后的副作用。
乳腺癌手术后患者常伴随不同程度的副作用,如恶心呕吐、乏力、食欲减退等。
复方赖氨酸制剂中的维生素和微量元素能够提供全面的营养支持,帮助维持患者的营养平衡和身体状况。
一项研究表明,术后使用复方赖氨酸制剂的乳腺癌患者,恶心呕吐等副作用明显减轻,食欲和体力状况有所改善。
赖氨酸在蜜蜂中的营养功能及其研究进展
赖氨酸在蜜蜂中的营养功能及其研究进展王帅;王红芳;刘振国;王颖;胥保华【摘要】赖氨酸是蜜蜂体内的一种必需氨基酸,对蜜蜂的生长发育有重要的作用.在促进蜜蜂生长发育、脂肪代谢、提高免疫力等方面起到重要作用.主要介绍赖氨酸的吸收和代谢方式、营养生理功能、蜜蜂营养需要等方面的研究进度.【期刊名称】《蜜蜂杂志》【年(卷),期】2016(036)010【总页数】3页(P9-11)【关键词】蜜蜂;赖氨酸;营养需要;生理功能;吸收代谢【作者】王帅;王红芳;刘振国;王颖;胥保华【作者单位】山东农业大学动物科技学院,山东泰安271018;山东农业大学动物科技学院,山东泰安271018;山东农业大学动物科技学院,山东泰安271018;山东农业大学动物科技学院,山东泰安271018;山东农业大学动物科技学院,山东泰安271018【正文语种】中文【中图分类】S896.1蛋白质营养对蜜蜂的生长、发育、生产至关重要,例如蜂王产卵、工蜂产浆都需要消耗大量的蛋白质。
当自然界粉源充足时,蜜蜂可通过采集活动从外界获得天然的蛋白质饲料——花粉。
然而,当外界缺乏花粉时,为了维持蜜蜂正常的生长、发育和生产的需要,则需对蜜蜂进行蛋白质饲料的人工补充饲喂。
但是,蜜蜂蛋白质的营养需要尚缺乏精准的科学指导,包括各种氨基酸的需要量、比例等问题。
赖氨酸是蜜蜂生长发育的必需氨基酸之一[1],对蜜蜂赖氨酸的营养功能和需要量的研究是蜜蜂蛋白质营养需要研究的重要组成部分。
赖氨酸具有L-型和D-型两种同分异构体。
赖氨酸在单胃动物体内不能完全自行合成,D-型赖氨酸几乎不能被吸收利用,具有生物活性的主要是L-型赖氨酸。
畜禽饲粮中赖氨酸适宜需要量及相关作用的研究日趋成熟,而在蜜蜂方面的研究还不够完善,本文结合蜜蜂生理结构的独特性,对赖氨酸的吸收代谢特点、生理功能、营养研究进展等进行了综述,以期为开展蜜蜂赖氨酸营养研究提供一定依据。
蜜蜂肠道分为前肠、中肠和后肠,前肠的功能是接纳和磨碎食物,并进行暂时贮存和部分消化。
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衡、氨基酸颉颃、氨基酸缺乏和氨基酸过量。日粮氨基 北京鸭可获得最大增重。Leclercq 和 De Carville(1979)
酸不平衡会引起畜禽生产性能下降, 这种不平衡可以 推荐的 3~6 周龄和 7~10 周龄番鸭赖氨酸需要量分别
通过添加缺乏的氨基酸加以解除。当氨基酸临界缺乏 为 0.60% 和每兆焦代谢能为 0.52~0.53g, 或阶段需要
酸 、酪 氨 酸 、色 氨 酸 和 组 氨 酸 也 有 一 定 毒 性 。
高。罗清尧、高振川(2002)在 0~2 周龄肉仔鸭日粮中分
49
营养研究
周俊等: 赖氨酸营养研究进展
别添加 0.80%、0.90%、1.00%、1.10%的赖氨酸, 结果表 有制定出一个统一的饲养标准, 各位学者所报道的研
明, 各处理间肉仔鸭体重以 0.80%赖氨酸水平组生长 较差, 显著低于其它 3 个处理组 (P<0.05), 饲料报酬
究结果也不尽一致, 所以还需在以下几个方面进一步 深入的研究: ①研究鸭赖氨酸需要量与能量的关系; ②
0~2 周龄差异不显著( P>0.05) 。推荐北京肉仔鸭 0~2 测定鸭用饲料的赖氨酸消化率, 建立适用的鸭用饲料
周 龄 赖 氨 酸 适 宜 水 平 为 0.90% ; 2~5 周 龄 以 0.65%~ 0.75%为宜。 3.2 猪
可利用的碳水化合物时, 它参与生成酮体和葡萄糖的 生长速度、体格大小、胴体组成、产蛋性能以及消化生
代谢( 在禁食情况下, 它是重要的能量来源之一) ; 维持 理不 同, 因 而 不同 品 种、品 系畜 禽 的 赖 氨 酸 需 要 量 也
体内酸碱平衡; 作为合成肉毒碱的前体物, 参与脂肪代 不同。Moran 等报道, 6~8 周龄块大品系畜禽对赖氨酸
畜禽 以满 足 其能 量 需 要 量 而 调 节 采 食 量, 即“为 赖氨酸过量对精氨酸的需要量将造成影响, 但精氨酸
能而食”。日粮能量浓度影响畜禽的采食量, 当日粮能 过剩对赖氨酸的需要量影响较小。
量浓度高时, 畜禽的采食量减少, 反之则升高。因此, 2.3.4 饲料赖氨酸的利用率
应根据日粮能量浓度来调整日粮蛋白质和必需氨基
1 赖氨酸的营养
量存在线性关系, 赖氨酸用于胴体沉积的效率为
1.1 赖氨酸的存在形式
72%。
赖氨酸具有 L- 型和 D- 型两种同分异构体。L- 赖 2 影响赖氨酸需要量的因素
氨酸的有效成分含量一般为 77%~79%。赖氨酸在单 2.1 环境因素
胃动物体内完全不能被自行合成, 不参加转氨基作
环境温度影响畜禽采食量, 环境温度越低, 采食
以恢复。氨基酸过量时会出现氨基酸中毒, 显著降低 可利用赖氨酸 0.97%(基础日粮代谢能为 11.88MJ/kg)。
畜禽增重和采食量, 使生产性能下 降 , 甚至 会 出现 严 Adams(1983)报 道 , 北京 鸭(10~49 周龄)的赖 氨 酸需 要
重 的 腿病 。对 于畜 禽 来说, 蛋氨 酸 毒 性 最 大 , 苯 丙 氨 量低于 0.70%; 杂交鸭的赖氨酸需要量可能比北京 鸭
粮蛋白质水平增加, 必需氨基酸需要 量 ( 占日 粮 百分 基础配合日粮。Takahashi 认为, 以可利用氨基酸需要
比 ) 增 加 。 Mendanca 和 Jensen、Aberbe 和 Morris、 量为标准可缩小各研究结果之间的差异。
Huyghebaert 和 Pack 的试验都证明了这一点。当日粮 2.4 其它营养物质
许多研究表明, 赖氨酸是肉鸭的第二限制性氨基
氨基酸可以作为合成某些特 定 的非 必 需氨 基 酸的 前 酸( Dean,1986; Tane、Senmidtborn,1984) 。在玉米- 豆饼
体, 因而向日粮中充分提供某些非必需氨基酸即可节 型饲粮中, 当 CP 为 22%(赖 氨 酸为 1.22%)时, 赖 氨 酸
省相应的必需氨基酸的需要量。
能满足需要, 只有当饲粮 CP 低于 16%时, 添加赖氨酸
2.3.3 氨基酸的互作
才有效。Dean(1986)报道, 赖氨酸占饲料 CP 的 5.14%
பைடு நூலகம்
Harper 等将氨基酸的互作分为 4 类: 氨基酸不平 (占饲料干物质的 0.85% 或每兆焦代谢能为 0.72g)时,
蛋白质水平降低时, 由于单个或多个氨基酸的缺乏导
日粮 中的 矿 物元 素 、维 生 素 、抗 生 素 、胆 碱 、尼 克
致生长受阻, 从而引起个别氨基酸需要量下降。
酸等都会对畜禽赖氨酸需要量产生一定的影响。另
2.3.2 日粮非必需氨基酸的含量与比例
外, 向日 粮 中添 加 甜菜 碱、肉 碱 等 也 会 影 响 畜 禽 赖 氨
赖氨酸是动物体内必需氨基酸之一, 它最重要的 养再分配, 改变热应激状况下畜禽的营养需要。
生理功能是参与体蛋白的合成, 因此它与动物生长密 2.2 动物因素
切相关。赖氨酸在体内的功能有: 参与体蛋白如骨骼 2.2.1 品系
肌、酶和多肽激素的合成; 是生酮氨基酸之一, 当缺乏
不同类型、品种和品系畜禽的遗传特性不同, 其
和 Baker 报 道 , 要 达 到 最 佳 生 产 性 能 , 公 鸡 的 赖 氨 酸 基酸干扰另一种氨基酸的消化或利用; 提高一种氨基
需要量比母鸡的要高。其它的一些研究也得出了相似 酸的浓度将增加另一种氨基酸的需要量。
的 结 论 。造 成 这 种 现 象 的 原 因 是 公 鸡 胴 体 较 母 鸡 胴 体
虽然饲料中必需氨基酸含量是决定蛋白质营养 酸的需要量。
价值的最重要因素, 非必需氨基酸的影响作用相对较 3 畜禽日粮赖氨酸不同添加量的研究
小, 但已 有 证据 表明 , 日 粮中 蛋 白 质 提 供 的 非 必 需 氨 3.1 肉鸭
基 酸 过 剩 会 降 低 必 需 氨 基 酸 的 利 用 率 。由 于 某 些 必 需
谢; 另外, 赖氨酸还可以提高机体抵抗应激的能力。
的需要量高于同周龄矮小品系。
2.2.2 年龄和性别
周俊, 西南大学动物科技学院, 重庆市牧草与草食家畜重 点实验室, 在读硕士, 400716, 重庆北碚。
宋代军, 单位及通讯地址同第一作者。 收稿日期: 2006- 03- 06
畜禽的年龄和体重不同, 对氨基酸的需要量也不 同。总的趋势是当用日粮浓度表示需要量时, 赖氨酸 的需 要量 随 年龄 和 体重 的增 长 而 下 降 , 但 当 用“每 只 每 天 所 需 赖 氨 酸 的 克 数 ”来 表 示 时 则 随 着 年 龄 和 体 重
罗 兰 等 ( 1994) 的 试 验 得 出 结 论 , 在 21~30 日 龄 时, 采食含赖氨酸 1.35%的日粮的公鸡增重最快; 采 食 含 赖 氨 酸 1.30%日 粮 的 公 鸡 在 31~40 日 龄 时 增 重
赖 氨 酸 被 称 之 为“生 长 性 氨 基 酸 ”。一 直 以 来 赖 氨 酸 的 营养研究备受研究者们的重视, 是畜禽氨基酸营养研
氨酸的表观消化率为 79.9%, 在此基础上得到的可消 化赖氨酸需要量为 1.03%; 而采用比较屠宰法研究赖
究的一个热点。
氨酸的利用率时, 胴体赖氨酸的沉积与赖氨酸的采食
这 一供 求 矛盾 的重 要 措施; 同 时, 正 确 平 衡 畜 禽 日 粮 型的吸收效率是不同的, D- 赖氨酸几乎不能被吸收利
中的氨基酸营养、降低饲料成本、提高饲料报酬、促进 用, 具有生物活性的主要是 L- 赖氨酸。赖氨酸的 ε- 氨
蛋白质饲料资源的高效利用, 则是缓解这一矛盾的又 基非常活泼, 易与饲料中的活性羰基基团结合生成难
氨基 反应 不 可逆 , 因 而, 在 动物 营 养 上 常 常 表 现 不 足 会引 起 一系 列热 应 激反 应 , 如热 性 喘 息 、呼 吸 性 碱 中
( 王和民, 1998) 。
毒 、以及 体内 过 氧化 作 用的 加 强 等 , 导 致 畜 禽 生 产 性
1.2 赖氨酸的营养生理功能
能降低并改变其胴体组成, 这可能会促使畜禽体内营
用。D- 氨基酸和 L- 氨基酸的 ε- 氨基被乙酰化以后, 才可受 D- 氨基酸氧化酶或 L- 氨基 酸氧 化 酶的 作 用
量就越高, 反之则越少。因此, 在较热环境条件下, 赖 氨酸的需要量应提高; 在较冷的环境条件下, 这些数
而脱氨基, 脱氨基后的酮酸不再起氨基化作用, 即脱 值应下调。高温环境不仅抑制畜禽的采食行为, 而且
不同饲料原料的赖氨酸利用率差异很大, 因此,
酸的浓度。
对于不同类型的日粮, 赖氨酸的需要量也不同。氨基
日粮蛋白质浓度影响多种必需氨基酸的需要量。 酸利用率是饲料蛋白质营养价值的一个重要指标, 它
研究发现, 畜禽对必需氨基酸的需要量与日粮蛋白质 对畜禽氨基酸需要量的测定具有重要的影响。目前,
水平相互关联, 二者呈同向变化关系。一般而言, 随日 氨基酸的营养已深入到可利用氨基酸水平, 并以此为
时, 畜禽可以通过增加采食量来获得所需要的氨基酸 量为 21g 和 30~35g。Chen 和 Shen(1979)报道, 为使杂
量, 但 当氨 基 酸严 重缺 乏 时, 则 会 降 低 畜 禽 的 采 食 量 交鸭(番鸭 和 北京 鸭 杂交)获得 最 佳的 9~21 日 龄增 重
和生 产 性能 , 此时 添 加缺 乏 的氨 基 酸 , 生 产 性 能 又 可 和饲料转化率, 至少分别需要总日粮赖氨酸 1.06%或
冯定 远、刘 玉 兰、张 守 全( 2005) 在 杜 大 长 生 长 肥 育猪赖氨酸需要量的研究中得出结论, 体重为 20、35、 65 和 100kg 生长肥育猪的真可消化赖氨酸需要量为 10.6、12.8、15.8 和 13.2g/d, 转换为总赖氨酸的需要量 为 12.3、14.8、18.3 和 15.3g/d, 以占风干日粮百分比表 示 的 真 可 消 化 赖 氨 酸 需 要 量 为 0.96%、0.91%、0.75% 和 0.50%, 总赖氨酸需要量为 1.12%、1.06%、0.86%和 0.58%。黄苇等( 2005) 在 21~42 日龄仔猪日粮中分别 添加 0.60%、0.80%、1.00%、1.20%、1.40%的赖氨酸, 结 果表明, 各组之间体增重差异极显著( P<0.01) 。赖氨 酸含量为 1.40%和 1.20%组仔猪的平均体重极显著高 于赖氨酸含量为 0.60%、0.80%的日粮组( P<0.01) 。赖 氨酸 含 量 为 1.00%组 仔 猪 的 平 均 体 重 显 著 高 于 赖 氨 酸含量为 0.60%、0.80%的日粮组( P<0.05) 。 3.3 肉鸡