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蛋白質(zhì)是由氨基酸通過肽鍵、氫鍵等形成的一種復(fù)雜大分子聚合物，氨基酸是含有氨基和羧基的有機化合物的統(tǒng)稱。其中，構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種，非蛋白質(zhì)氨基酸有450多種，其衍生物和合成的短肽達數(shù)千種之多。氨基酸是構(gòu)成生物體蛋白質(zhì)的基本單位。根據(jù)體內(nèi)合成情況來分，可分為必需氨基酸和非必需氨基酸。對于生長豬，必需氨基酸有10種，即賴氨酸、色氨酸、蘇氨酸、蛋氨酸、組氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、精氨酸和纈氨酸。豬成年后，體內(nèi)組氨酸和精氨酸的合成能力逐漸增強，其需要量相對下降，所以成年豬的必需氨基酸僅為8種。對于家禽來說，必需氨基酸有11種，除與豬相同的10種外，還有甘氨酸。甘氨酸可在雞體內(nèi)合成，但不能滿足家禽最大生長需要(排出尿酸)，因此也是必需氨基酸。氨基酸是生物有機體的重要組成部分，在生命現(xiàn)象中起著至關(guān)重要的作用。

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一、合成具有生物活性蛋白質(zhì)、小肽、激素、酶以及組織機體結(jié)構(gòu)物質(zhì)。

蛋白質(zhì)是組成機體結(jié)構(gòu)物質(zhì)(細胞)、體內(nèi)代謝活性物質(zhì)(激素、酶、免疫抗體)的主要成分，是組織更新、修補的原料。蛋白質(zhì)占動物機體固形物總量的50%左右，肌肉、肝臟、脾臟、腎臟等器官的蛋白質(zhì)含量可高達80%以上。氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本物質(zhì)，每種氨基酸分子至少都含有一個-NH₂和一個-COOH(這個碳原子還連有一個氫原子和一個側(cè)鏈基團，這個側(cè)鏈基團用R表示)。氨基酸的R基團不同決定了氨基酸種類的不同，生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類約有20種，但是由氨基酸構(gòu)成的蛋白質(zhì)卻是多種多樣的，氨基酸形成多種多樣且分子量如此巨大的蛋白質(zhì)是通過肽鍵將多個氨基酸分子縮合而成多肽，肽鏈盤曲折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，有些蛋白質(zhì)是由一條肽鏈盤曲折疊形成的，如肌紅蛋白。有些蛋白質(zhì)是由兩條肽鏈盤曲折疊形成的，如牛胰島素。有些蛋白質(zhì)是由四條肽鏈盤曲折疊形成的，如血紅蛋白。兩條或兩條以上肽鏈形成蛋白質(zhì)時還需要一定的化學鍵互相連接，二級結(jié)構(gòu)是指多肽鏈借助于氫鍵沿一維方向排列成具有周期性的結(jié)構(gòu)的構(gòu)象，是多肽鏈局部的空間結(jié)構(gòu)(構(gòu)象)，主要有a螺旋、B折疊、B轉(zhuǎn)角等幾種形式。它們是構(gòu)成蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的基本要素。氨基酸通過不同的空間構(gòu)型形成蛋白質(zhì)，在體內(nèi)發(fā)揮各種生理功能。

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二、氨基酸參與轉(zhuǎn)運體系

氨基酸具有參與轉(zhuǎn)運體系(包括酸性氨基酸、堿性氨基酸和中性氨基酸)的功能。分子蛋白的合成和代謝過程需要順利地進行轉(zhuǎn)運和適當?shù)慕Y(jié)合位點。氨基酸轉(zhuǎn)運及其相關(guān)體系非常重要，如小腸吸收碳鏈的特殊功能，在這個復(fù)雜的轉(zhuǎn)運體系中，需要專一的底物。中樞神經(jīng)系統(tǒng)谷氨酸轉(zhuǎn)運需要特殊氨基酸類(EAAT)的Na-依賴蛋白。目前已經(jīng)有5種轉(zhuǎn)運子(EAAT1-5)在乳腺細胞中進行克隆，并應(yīng)用于后續(xù)的蛋白質(zhì)合成調(diào)控的研究。

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三、氨基酸的免疫功能

氨基酸在動物免疫系統(tǒng)的發(fā)育和功能維持等方面發(fā)揮著重要作用。根據(jù)目前的研究進展情況，與免疫功能相關(guān)的氨基酸主要是含硫氨基酸、蘇氨酸、支鏈氨基酸等幾種必需氨基酸和谷氨酰胺等，這些氨基酸的存在是免疫功能保持正常所必需的。但氨基酸對免疫功能的影響因其種類不同而異。庫克(1991)在對雞的研究工作中發(fā)現(xiàn)，維持雞正常的免疫功能所需要的蘇氨酸和纈氨酸的量，與其最佳生長的需求量是一致的，但蛋氨酸的最佳免疫需要量卻遠高于最佳生長的需要量。由此可以看出，不同的氨基酸在影響機體免疫功能的效應(yīng)上發(fā)揮著不同的作用。

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四、降低應(yīng)激反應(yīng)和減少腹瀉

減少蛋白質(zhì)而補充賴氨酸及其他限制性氨基酸，能提高熱應(yīng)激條件下的動物生產(chǎn)性能。據(jù)報道，用補充賴氨酸的低蛋白日糧喂豬，在熱應(yīng)激條件下產(chǎn)熱量比正常蛋白水平較低，這是因為喂低蛋白日糧時，豬的肝重下降(約8%)，而肝臟對產(chǎn)熱起很大作用。另外，添加賴氨酸使日糧的氨基酸更平衡，使整體氨基酸的利用率提高，減少以尿素形式的氮排出，從而緩解了高溫應(yīng)激的影響。

斷奶仔豬，特別是早期斷奶仔豬日糧中使用過多的植物蛋白如豆粕很易造成仔豬拉稀。通過降低早期斷奶仔豬日糧的蛋白質(zhì)水平，添加賴氨酸及其他限制性氨基酸，使仔豬的腹瀉率明顯下降，據(jù)報道，當日糧粗蛋白水平由20%降低至18%或16%，仔豬的腹瀉率可由9.9%下降至5.2%或4.9%。

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五、提高生產(chǎn)性能，降低氮的排出量

在典型的玉米-豆粕型日糧或用其他餅粕代替部分豆粕的日糧中，添加合成氨基酸，以改善日糧氨基酸平衡，提高飼料利用率，明顯提高畜禽的生產(chǎn)性能，賴氨酸在必需氨基酸中占有重要地位，在常用的飼料中，除了大豆及其餅粕外，賴氨酸是最缺乏的氨基酸在玉米豆粕型豬日糧或用其他餅粕代替部分豆粕的日糧中添加賴氨酸可以明顯提高生產(chǎn)性能和飼料轉(zhuǎn)化率。據(jù)報道，用棉仁餅和豆餅為主要蛋白源配制的基礎(chǔ)飼料中添加0.1%~0.3%的賴氨酸和0.1%~0.2%的蛋氨酸，肉豬日增重可達734~755g，料肉比(2.85~2.95):1，瘦肉率57.21%~58.05%，比不加者分別提高6.5%、7.6%和1.2%。

另外，使用合成氨基酸還可降低日糧蛋白質(zhì)的含量以及氮的排泄量。Coma等在蛋白質(zhì)為14%的肥育豬日糧中添加賴氨酸0.15%~0.45%，平均日增重增加14.49%~42.34%，同時氮排出量減少31.78%~38.46%，總之，在低蛋白日糧中添加賴氨酸及其他限制性氨基酸，不僅可以減少對環(huán)境的污染，同時可以節(jié)約蛋白質(zhì)資源，降低飼養(yǎng)成本。

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六、調(diào)節(jié)采食量

色氨酸已被證明對豬的采食量具有刺激作用。在穿越血腦屏障上色氨酸與大分子中性氨基酸(LNAA)有競爭性作用，因此，色氨酸在優(yōu)化高瘦肉遺傳潛力仔豬的采食量方面具有重要作用。

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七、改善胴體品質(zhì)，提高產(chǎn)量

日糧中蛋白質(zhì)和氨基酸尤其是氨基酸攝入量是影響豬生長速度和副體構(gòu)成的主要營養(yǎng)因素，日糧中蛋白質(zhì)或氨基酸攝入不足以滿足肌肉生長需要時，就會降低瘦肉生長率面增加制體脂肪沉積。豬日糧中增加賴氨酸可以降低背原厚度、增加眼肌面積和瘦肉率，這種反應(yīng)在青年母豬更明顯，呈線性反應(yīng)。有學者指出，添加賴氨酸使豬日糧中的賴氨酸由0.58%增加至0.8%時，小母豬背麗厚度下降9%，瘦肉生長率提高12%。

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八、在特殊生理時期的氧化功能

支鏈氨基酸(BCAA)在體內(nèi)除用于合成蛋白質(zhì)外，在待殊生理時期還是體內(nèi)重要的能量來源。BCAA在體內(nèi)分解產(chǎn)生ATP的效率高于其他氨基酸。每日攝入的支鏈氨基酸大約有20%被氧化分解。絕食可使支鏈氨基酸氧化量提高，蛋白質(zhì)合成量減少，仔豬饑餓時，其腦與肌肉中的亮氨酸氧化量增加。向母豬乳腺組織培養(yǎng)液中添加經(jīng)C標記的亮氨酸、異亮氨酸與纈氨酸，培養(yǎng)1h后,3種氨基酸氧化產(chǎn)生二氧化碳的速率占乳腺組織代謝“C標識氨基酸的比例分別為57%、1.86%與4.07%，由此可見，泌乳母豬乳腺中纈氨酸的氧化速率最高。

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九、調(diào)節(jié)氨基酸與蛋白質(zhì)的代謝

支鏈氨基酸在調(diào)節(jié)氨基酸與蛋白質(zhì)代謝方面起重要作用，如促胰島素分泌與蛋白質(zhì)合成，為谷氨酰胺合成提供底物，作為機體內(nèi)器官蛋白質(zhì)代謝的信號物等。亮氨酸對蛋白質(zhì)代謝具有調(diào)節(jié)作用，通過促進多肽鏈合成的起始來促進蛋白質(zhì)的合成，但對除骨骼肌以外的機體組織蛋白質(zhì)的降解有抑制作用；異亮氨酸和纈氨酸對蛋白質(zhì)的合成和降解無顯著影響。也有報道指出，亮氨酸可增加 Leu-tRNA水平，而后者是蛋白質(zhì)合成的關(guān)鍵因素，其水平升高很可能會促進蛋白質(zhì)的合成。

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十、改善母豬的泌乳性能

纈氨酸與母豬的泌乳性能密切相關(guān)。 Richert等對高產(chǎn)泌乳母豬的研究表明，日糧中異亮氨酸含量為0.5%時，將纈氨酸含量從0.72%增至1.42%，可使乳中干物質(zhì)、乳脂含量顯著增加，乳糖含量明顯降低，乳蛋白質(zhì)含量與組成無明顯變化。日糧中纈氨酸含量為0.72%或1.07%時，提高飼糧中異亮氨酸含量可增加乳中干物質(zhì)、粗蛋白與乳脂含量；增加日糧中支鏈氨基酸總量可顯著增加乳中酪蛋白含量，降低乳清含量，產(chǎn)前3~4d給母豬每日補飼2g-羥基P甲基丁酸也可使泌乳第一天的乳脂含量增加41%。

綜上所述，氨基酸作為獨立單元有多方面的功能作用。蛋白質(zhì)和氨基酸是生產(chǎn)奶、蛋、毛、肉的物質(zhì)基礎(chǔ)，蛋白質(zhì)飼料是畜禽養(yǎng)殖業(yè)中不可缺少的營養(yǎng)源，蛋白質(zhì)營養(yǎng)的實質(zhì)是氨基酸的營養(yǎng)，也是動物營養(yǎng)和飼料工業(yè)領(lǐng)域主要的研究對象，對畜禽而言，蛋白質(zhì)的質(zhì)量取決于其中所含必需氨基酸的數(shù)量、平衡狀況以及必需氨基酸與非必需氨基酸之間的比例。其中必需氨基酸的缺乏勢必會對蛋白質(zhì)利用率產(chǎn)生限制作用，限制性必需氨基酸及其組成模式是決定動物體內(nèi)含氮物質(zhì)利用率的主要因素。

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