色氨酸在动物体内分解的中间产物3-羟邻氨基苯甲酸,是烟酸生物合成的直接前体。色氨酸首先在色氨酸2,3-二加氧酶的作用下,发生氧化生成N-醛基犬尿氨酸,进一步生成3-羟犬尿氨酸和3-羟邻氨基苯甲酸,在这个转化过程中需要铜、血红素和维生素B6等作为催化反应的辅基(酶)。Chen等(1996)对北京鸭、杂交鸭和肉仔鸡体内色氨酸转化为烟酸的效率进行了研究,结果表明,补充色氨酸或烟酸均能提高肉仔鸡生长,并能预防烟酸缺乏症的发生,而只有添加烟酸,才能促进北京鸭和杂交鸭的生长,并预防烟酸缺乏症的出现;鸭的肝脏中,吡啶羧酸羧化酶(PAC)活性比肉仔鸡肝脏中高4~5倍;肉仔鸡肝脏中,PAC活性和3-羟邻氨基苯甲酸氧合酶活性与PAC活性之比,明显受日粮中色氨酸和烟酸的影响,而鸭则无此现象;以体重为指标,计算北京鸭、杂交鸭和肉仔鸡色氨酸转化为烟酸的效率分别为181∶1、172∶1和47∶1。火鸡色氨酸转化为烟酸的效率为103~119:1(Ruiz等,1990)。Oduho等(1994)研究表明,肉仔鸡色氨酸转化为烟酸的效率,受铁的影响,缺铁时(10~15mg/kg日粮)的转化效率为1.77 %(56:1),而铁充足时(40mg/kg日粮)则为2.93 %(42:1)。这些研究结果提示,色氨酸转化为烟酸的效率,存在种属差异性,且可能受日粮中铁、铜、VB6等养分的影响。
2 色氨酸对脂肪代谢的影响
Akiba等(1992a)在64周龄的产蛋母鸡日粮中,添加L-色氨酸(250~1000mg/kg日粮)进行了12周的试验,结果表明,添加色氨酸减少了肝脏脂肪(尤其是甘油三酯)的含量,而且随着添加水平的增加,肝脏脂肪的积累也逐渐减少。当添加量为1000 mg/kg日粮时,肝组织中丙氨酸转氨酶活性升高;而添加量为500mg/kg日粮时,肝细胞色素b5活性增加。Rogers等(1992)的研究表明,在玉米-豆粕型日粮(含色氨酸1.66g/kg)中,添加色氨酸1 g/kg日粮时,产蛋母鸡血浆中胆固醇、甘油三酯和游离脂肪酸的含量增加;而添加量为3.0或4.0g/kg日粮时,则含量下降;在各种添加水平(1、2、3、4g/kg日粮)时,总的肝脂肪含量下降。当日粮色氨酸含量从0.12 %增加到0.46 %时,肉仔鸡的肝重和肝脂肪含量都下降(Akiba等,1992b)。
3 色氨酸对蛋白质代谢的影响
在生长猪日粮中添加色氨酸,提高了肝脏、皮肤和整体的组分蛋白质合成率(FPSR)(Ponter等,1994)。在体重为3~5 kg的仔猪日粮中,缺乏色氨酸(0.77 g/16 gN)时,肝脏和肌肉的蛋白质合成率,明显低于采食含充足色氨酸(1.17 g/16 gN)的日粮,色氨酸的这种作用,是否与胰岛素的释放及RNA含量的变化有关尚不清楚(Cortamira等,1991;Ponter等,1994)。在含0.14 %色氨酸的日粮中,添加0.06 %或0.12 %的色氨酸时,仔猪体内蛋白质和色氨酸的存留率都显著提高(Sawadogo等,1997)。
4 色氨酸对采食量、生产性能和饲料转化率的影响
当玉米-豆粕型日粮(含粗蛋白质18 %)中,添加L-色氨酸量分别为0、0.1 %、0.2 %或0.4 %时,仔猪的平均日增重、日采食量和饲料转化率在各组间相同(Campbell等,1990)。在含粗蛋白质为18 %、赖氨酸为1 %的生长猪(25~50kg)日粮中,所添加的色氨酸与赖氨酸之比,分别为0.18、0.20、0.22、和0.24时,猪的生长速度,随着色氨酸与赖氨酸之比值的增加而提高,但对采食量及饲料转化率没有影响;在育肥阶段(50~100kg),日粮含粗蛋白质为16.3 %、赖氨酸为0.87 %,而日粮中色氨酸与赖氨酸之比仍与生长阶段相同时,猪的生长速度在各组间没有差异,但采食量和饲料转化率则随色氨酸与赖氨酸之比率的增加而提高(Fremaut等,1990)。在粗蛋白质含量为12.7 %和16.7 %的日粮中,添加0.12 %和0.16 %的L-色氨酸时,生长猪的日采食量、日增重和饲料转化率,随着色氨酸含量的增加而提高(Henry等,1995)。Ohtani等(1989)在405日龄的产蛋母鸡日粮中添加L-色氨酸,提高了产蛋率和蛋重,产蛋率的提高在产蛋后期效果更好。添加色氨酸降低了肉仔鸡的生长速度和采食量,同时提高了心脏、脑和胰腺中的神经递质—5-羟色胺的含量(Rosebrough,1996)。然而,色氨酸降低采食量的效应,是通过神经中枢还是神经外周发挥作用尚不清楚(Lacy等,1986)。
5 色氨酸对猪禽行为的影响
增加日粮中的色氨酸含量,可减少公鸡的挑衅行为(Shea等,1990),还可消除鸡歇斯底里症(Laycock等,1990)。Shea等(1996)比较了添加色氨酸或烟酰胺对公鸡攻击行为的影响,结果表明,添加色氨酸可显著降低公鸡的攻击性,而添加烟酰胺虽可提高血液中烟酰胺的浓度,但对公鸡的攻击性并未产生抑制作用。添加色氨酸可通过增加脑部5-HT发挥镇静作用而减轻猪的应激反应(Henry等,1996)。
6 猪禽对色氨酸的需要量
各研究者对猪禽色氨酸需要量的研究,大都同时考虑使动物的采食量、日增重和饲料转化效率达到最佳水平,有关研究结果总结如表1,供实际生产中参考。
表1 色氨酸需要量 %
生长阶段 | 占日粮 比例 |
占日粮粗蛋 白质比例 |
可消化色氨 酸比例 |
文献来源 | |
猪 | 10-20kg | 0.16 | 0.89 | - | Han等(1993) |
猪 | 20-40kg | 0.21 | 1.30 | 0.177 | Schutte等(1995) |
杂交猪 | 35-105kg | - | - | 19a | Lenis等(1996) |
杂交猪 | 25-100kg | 0.15 | - | 18a | Fremaut等(1990) |
阉公猪 | 60-105kg | 0.17 | 1.33 | 16a | Mohn等(1994) |
肉仔鸡 | 8-22日龄 | 0.22 | 0.80 | 0.20 | Han等(1991) |
肉仔鸡 | 8-22日龄 | - | 0.80 | - | Roger等(1990) |
雏鸡 | 4-18日龄 | - | 1.20 | - | Abede等(1990) |
鹅 | 0-4周龄 | 0.28 | - | - | Shih等(1995) |
注:a为色氨酸与赖氨酸之比率