第二节 蛋白质、氨基酸与其他营养物质的关系

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    一、蛋白质与氨基酸的关系

    一般认为，动物蛋白质的营养实质上是氨基酸的营养。只有当组成蛋白质的各种氨基酸同时存在且按需求比例供给时，动物才能有效地合成蛋白质。饲粮中缺乏任何一种氨基酸，即使其他必需氨基酸含量充足, 体蛋白质合成也不能正常进行。同样，体蛋白合成潜力越大的动物（如高瘦肉型猪），对氨基酸的需求量就越高。
畜禽饲粮中必需氨基酸的需要量取决于饲粮中的粗蛋白水平。例如, 仔猪饲粮中蛋白质含量由10%增至22%时, 饲粮赖氨酸的需要量则从0.6 % 增至1.2 % 。另一方面，饲粮粗蛋白质需要量取决于氨基酸的平衡状况。一般而言，依次平衡第一至第四限制性氨基酸后，饲粮的粗蛋白质需要量可降低2-4个百分点。

    二、氨基酸间的相互关系

    组成蛋白质的各种氨基酸在机体代谢过程中, 亦存在协同、转化、替代和拮抗等关系。     蛋氨酸可转化为胱氨酸,也可能转化为半胱氨酸, 但其逆反应均不能进行。因此, 蛋氨酸能满足总含硫氨基酸的需要, 但是蛋氨酸本身的需要量只能由蛋氨酸满足。半胱氨酸和胱氨酸间则可以互变。苯丙氨酸能满足酪氨酸的需要, 因为它能转化为酪氨酸, 但酪氨酸不能转化为苯丙氨酸。由于上述关系,在考虑必需氨基酸的需要时, 可将蛋氨酸与胱氨酸、苯丙氨酸与酪氨酸合并计算。
    氨基酸间的拮抗作用发生在结构相似的氨基酸间, 因为它们在吸收过程中共用同一转移系统, 存在相互竞争。最典型的具有拮抗作用的氨基酸是赖氨酸和精氨酸。饲粮中赖氨酸过量会增加精氨酸的需要量。当雏鸡饲粮中赖氨酸过量时, 添加精氨酸可缓解由于赖氨酸过量所引起的失衡现象。亮氨酸与异亮氨酸因化学结构相似, 也有拮抗作用。亮氨酸过多可降低异亮氨酸的吸收率, 使尿中异亮氨酸排出量增加。此外, 精氨酸和甘氨酸可消除由于其他氨基酸过量所造成的有害作用, 这种作用可能与它们参加尿酸的形成有关。

 
    三、蛋白质、氨基酸与其他营养物质的关系

  (一)蛋白质与碳水化合物及脂肪的关系 

    蛋白质可在动物体内转变成碳水化合物。组成蛋白质的各种氨基酸除亮氨酸外, 均可经脱氨基作用生成α--酮酸, 然后沿糖的异生途径合成糖；糖在代谢过程中可生成α─酮酸, 然后通过转氨基作用转变成非必需氨基酸。     组成蛋白质的各种氨基酸, 均可在动物体内转变成脂肪。生酮氨基酸可以转变为脂肪, 生糖氨基酸亦可先转变为糖, 然后转变成脂肪。脂肪组成中的甘油可转变为丙酮酸和一些酮酸, 然后经转氨基作用而转变为非必需氨基酸。
     对哺乳动物和禽类，碳水化合物和脂肪对蛋白质具有“庇护作用”。充分供给碳水化合物或脂肪, 就可保证动物体对能量的需要, 避免或减少蛋白质作为供能物质的分解代谢, 有利于机体的氮平衡, 增加氮的储留量。    

    (二)蛋白质、氨基酸与矿物元素的关系 

    在半胱氨酸和组氨酸存在的情况下, 肠道中锌的吸收增加。在雏鸡的缺锌大豆饲粮中添加半胱氨酸和组氨酸, 可减少缺锌症的发病率。苏氨酸、赖氨酸、色氨酸和蛋氨酸等能促进锌吸收, 但作用极小。
饲粮中含硫氨基酸不足会使家禽需硒量增高, 而提高饲粮中含硫氨基酸含量可减轻因缺硒所引起症状。硒也与含硫氨基酸的代谢有关。在动物体内由蛋氨酸转变为半胱氨酸过程中, 硒起着关键性作用。研究表明, 将来航母鸡的硒排空后, 所产的蛋由于缺硒, 影响孵出的雏鸡体内的蛋氨酸向胱氨酸的转化过程。
高蛋白和某些氨基酸，特别是赖氨酸，可促进钙、磷的吸收。有研究表明，当赖氨酸供给量从正常需要水平降为需要量的85%时，钙的吸收率从71.32%降为54.33%，磷的吸收率从57.8%降到38.6%。此外，半胱氨酸可促进铁的吸收, 全价蛋白质有利于铁的吸收。精氨酸与锌有拮抗作用, 如用含有大量精氨酸的大豆喂猪, 锌的需要量提高。
硫、磷、铁等元素作为蛋白质的组成成分，直接参与蛋白质代谢。某些微量元素是蛋白质代谢酶系的辅助因子，缺乏这些元素将影响蛋白质代谢。由于锌参与细胞分裂以及蛋白质的合成过程，给动物补锌有助于促进蛋白质的合成。  

     (三)蛋白质与维生素的关系    

    1.与维生素A的关系  饲粮中蛋白质不足时, 可影响维生素A载体蛋白质的形成, 使维生素A的利用率降低。例如，用含5%蛋白质水平的饲粮喂雏鸡时, 雏鸡血清中维生素A浓度显著减少。蛋白质的生物学价值也可影响维生素A的利用和贮备。例如, 在禾本科籽实饲粮中加入生物学价值高的动物性蛋白质, 可提高肝脏中维生素A的储备。反之, 维生
素A也可影响动物体蛋白质的生物合成。如, 患维生素A缺乏症的实验动物, 标记35S的蛋氨酸在组织蛋白质中的沉积量减少。    

    2.与维生素D的关系  维生素D的需要量与所喂蛋白质品质有关。当饲喂未经热处理的大豆蛋白质时, 可使雏鸡维生素D的需要量提高10倍。乳猪喂未经热处理的大豆蛋白质时, 维生素D的需要量为喂酪蛋白时的2.5─5倍，其原因是生大豆中含有抗维生素D的物质。    

    3.与其他维生素的关系  核黄素是黄素酶的构成成分, 参与氨基酸代谢, 缺乏时会影响动物体蛋白质的沉积。当用含核黄素水平不同的饲粮喂肉用的仔鸡时, 仔鸡的氮沉积可随核黄素水平的提高而增加。同样, 蛋白质的进食量会影响核黄素需要量。喂低蛋白质饲粮时, 实验动物的核黄素需要量比饲喂高蛋白质时高一倍, 而且使体内核黄素的存留量减少。    

    动物体内所需尼克酸可由色氨酸转化而来, 但转化效率低, 在猪体内约为50 -- 60:1, 缺乏维生素B6时，此过程的效率更低。
    蛋氨酸通过甲基的供给, 可部分补偿胆碱和维生素B12的不足。     胆碱在体内参与许多甲基移换反应, 是甲基供体, 故胆碱不足会使蛋白质合成减弱。     维生素B6以磷酸吡哆醛形式组成多种酶的辅酶, 参与蛋白质、氨基酸的代谢。维生素B6不足, 引起各种氨基转移酶活性降低, 影响氨基酸合成蛋白质的效率。如, 维生素B6不足时, 动物对色氨酸的需要量增加。
    维生素B12对蛋氨酸和核酸代谢有重要作用。研究证明, 维生素B12参与蛋氨酸的合成, 还能提高植物性蛋白质的利用率。     生大豆中含有维生素A、E、B6和B12的拮抗物质, 因此饲喂生大豆时会影响这些维生素的需要量。