限制性氨基酸（LAA）是指在一定饲料或日粮中的某一种或几种必需氨基酸的含量低于动物的需要量，而且由于他们的不足限制了动物对其他必需氨基酸和非必需氨基酸的利用。因此，确定限制性氨基酸（LAA）并满足动物的需要，对于动物的生长发育和生产性能都是至关重要的。实际上，研究猪和家禽氨基酸需要量的过程，就是不断发现和解决不同类型日粮中限制性氨基酸的问题。目前，已经确定的限制性氨基酸（LAA）有赖氨酸（Lys）、苏氨酸（Thr）、蛋氨酸（Met）和色氨酸（Trp）。最近的研究表明，缬氨酸（Val）将是猪和家禽日粮中的下一个限制性氨基酸。当前，市场上推出的饲料级缬氨酸（Val）为配制可以降低粗蛋白含量和提高氨基酸平衡的动物日粮提供了更多的机会。最近，法国自然资源研究所（Agro Paris Tech）的Etienne Corrent博士对此作了进一步的阐述。
1 缬氨酸的生物学功能
与赖氨酸（Lys）、苏氨酸（Thr）、蛋氨酸（Met）和色氨酸（Trp）一样，缬氨酸（Val）也是猪和家禽一种必需的和不可或缺的营养物质。由于动物不能合成缬氨酸（Val），必须从日粮中摄取才能满足动物的需要，所以属于必需氨基酸。缬氨酸（Val）是色氨酸（Trp）后猪的第5种限制性氨基酸（LAA），是色氨酸（Trp）后肉鸡的第4种限制性氨基酸（LAA），并且对于这些动物的最低需要量来说，缬氨酸（Val）似乎都是一种缺乏的营养物质。现在，通过在日粮中添加饲料级缬氨酸（Val），可以在技术上配制含有限制动物生产性能的6种氨基酸的日粮。
缬氨酸（Val）作为必需氨基酸，除用于合成蛋白质外，对于动物生长和繁殖也是不可缺少的。缬氨酸（Val）在特殊生理时期可氧化供能，调节骨骼肌的蛋白质周转，改善母猪的泌乳性能，影响猪的免疫反应。最新的研究发现，在妊娠期和泌乳期增加母猪的缬氨酸（Val）摄入量可以明显改善仔猪生长性能，提高母猪泌乳量，降低母猪的体重损失等。
2 仔猪的缬氨酸需要量
各国研究机构对缬氨酸（Val）的建议需要量如表1所示。建议需要量使用了70%标准回肠消化率（SID）Val:Lys 的平均值。除了这些建议的需要量，当前对缬氨酸（Val）需要量进行的研究较少。
表1 仔猪日粮SID Val:Lys建议需要量之间比较
| 国家 | 参考 | SID Val:Lys |
| 法国（FR） 美国（USA） 英国（GB） 巴西（BR） 西班牙（ES） 丹麦（DK） |
INRA（1994） NRC（1998） BSAS（2003） UPV（2005） FEDNA（2006） DSP(2008) |
70 68 70 69 71 70 |
为了进一步研究仔猪对缬氨酸（Val）的需要量，味之素（法国）公司（Ajinomoto Eurolysine SAS）进行了增加剂量的反应试验。一个先决条件是表达为相对赖氨酸（Lys）的缬氨酸（Val）需要量，以确保在试验日粮中赖氨酸（Lys）是缬氨酸（Val）后对性能的的第二个限制因素，并且没有任何其他必需氨基酸缺乏（Boisen，2003）。试验研究了赖氨酸（Lys）: 缬氨酸（Val）比例对选定试验平均日增重（ADG）的影响。在大多数的试验中，当SID赖氨酸（Lys）: 缬氨酸（Val）的比例为70%～75%时，仔猪可以达到最好的性能。对于每一个试验中，用表2所列的统计学模型确定仔猪的SID赖氨酸（Lys）: 缬氨酸（Val）需要量。
在平均日增重（ADG）、平均日采食量（ADFI）以及饲料转化率（FCR）方面，试验结果都较为类似，SID赖氨酸（Lys）: 缬氨酸（Val）的比例分别为71%、73%和71%。据此可以得出结论，70%SID赖氨酸（Lys）: 缬氨酸（Val）的比例为仔猪最低需要量的估计值。
表2 每个试验确定的仔猪SID Val:Lys需要量
| 使用的模型FCR | 使用的模型 | ADG | ADFI | AFCR |
| 使用的模型FCR Mavromichalisd4，2001-试验5 Barea等，2009-a试验4 Barea等，2009-b试验4 剂量反应GE（a）2008 剂量反应GE（b）2008 剂量反应SP2008 |
线性 折线模型和曲线模型 折线模型和曲线模型 二次模型 曲线模型 曲线模型和二次模型 平均模型 标准差 |
71% 73% 72% 70% 72% 69% 71% 1.5 |
71% 78% 72% - 71% - 73% 3.2 |
71% 72% 72% 68% 71% 72% 71% 1.4 |
3 缬氨酸：一种限制性氨基酸
由于饲料的氨基酸组成不同和动物对氨基酸的需要量不同，可以产生氨基酸对动物生产性能的限制。对于每种动物，限制性氨基酸的排名和粗蛋白降低的可能性取决于在配制日粮和可利用饲料原料时设定的理想氨基酸模式。了解仔猪的缬氨酸（Val）需要量，就可以评估缬氨酸（Val）对仔猪的生长限制的程度。Barea等（2009）测试了12～25kg仔猪饲喂的4种日粮中SID缬氨酸（Val）或异亮氨酸（Ile）与赖氨酸（Lys）比例的影响。SID缬氨酸（Val）与赖氨酸（Lys）的比例由57%增加到70%和SID异亮氨酸（Ile）与赖氨酸（Lys）的比例从50%增加到60%。结果表明，缬氨酸（Val）增加（25%）可以显著提高平均日增重（ADG），但是，增加异亮氨酸（Ile）并没有发现这种影响。因此，缬氨酸（Val）的限制性排在异亮氨酸（Ile）之前，并且异亮氨酸（Ile）的需要量可能要低于实际的建议量。Mavromichalis等（1998）、Lordelo等（2008）和Barea等（2009）的结论证实了这种比较低的异亮氨酸（Ile）需要量（50%SID Ile:Lys）。最近，Wiltafsky等（2009）提出了一个SID Ile:Lys需要量，在异亮氨酸（Ile）不过量时（108% SID Leu:Lys）为49%～54%，但在异亮氨酸（Ile）过量时这个需要量可能偏高。实际上，支链氨基酸部分都有一个共同的代谢途径，从而导致这些氨基酸之间可能发生互作。
4 缬氨酸对仔猪的实际影响
与70% SID Val:Lys的需要量比较，在当前实际饲喂的仔猪饲料中，缬氨酸（Val）一般都不足，需要在饲料中另外给仔猪提供缬氨酸（Val）。因此，添加饲料用L-缬氨酸（L-Valine）可以提高仔猪的生产性能。剂量反应试验的数据说明，L-Valine可以提高仔猪的平均日增重（ADG）和饲料转化率（FCR）。Lordelo等（2008）研究表明添加或不添加L-缬氨酸（L-Valine）对7～23kg仔猪减少粗蛋白质（CP）的影响，结果表明，在对照日粮中含有高日粮CP水平（20.5%）。添加L-缬氨酸（L-Valine）可以使日粮CP减少3.5个百分点而对生产性能没有不良影响。此外，减少日粮CP还可以使腹泻发生率和氮排泄量显著降低。
5 肉鸡的剂量反应研究
研究表明，在以小麦或大麦为基础的肉鸡日粮中（de Blas，2008）以及在以玉米为基础的肉鸡日粮中（Fernandez等，1994），缬氨酸（Val）也是一种限制性氨基酸。最近，Corzo等（2007）在减少CP含量的玉米-豆粕基础日粮中添加几种单独的氨基酸（L-缬氨酸、L-异亮氨酸、L-精氨酸或L-甘氨酸）对21～42日龄肉鸡生产性能的影响。结果，添加缬氨酸（Val）使肉鸡生产性能获得了最佳提高。在同一研究中，研究了对Val:Lys的剂量反应。用curvilinear-plateau模型来描述增重反应，确定了吸引力为81%SID Val: Lys。对FCR以及胸肉（重量和产量）报告了同样的反应。这些结果与NRC（1994）、Mack等（1999）、Schutte等（1999）分别提出82%、81%和80% Val:Lys（SID）的建议需要量一致。
6 结论
近几年来，缬氨酸（Val）对畜禽性能的影响与重要性引起了广泛的关注，并进行了深入的研究。研究表明，日粮中缺乏缬氨酸（Val）可以严重影响猪和肉鸡的生产性能。因此，在饲料工业必须对这种必需氨基酸进行仔细的监测，以避免由于饲料中缬氨酸（Val）含量不足影响猪和肉鸡的生产性能。
研究表明，缬氨酸（Val）对哺乳母猪十分重要。提高饲料缬氨酸（Val）水平可以增加产奶量，提高仔猪窝增重，对断奶仔猪数在10头以上的母猪效果尤为明显。缬氨酸（Val）需要量比饲养标准的推荐量高得多，并与赖氨酸（Lys）的水平有关。当饲料中的赖氨酸（Lys）水平超过0.8%时，缬氨酸（Val）将成为哺乳母猪饲料的第一限制性氨基酸。
根据研究估算，仔猪对缬氨酸（Val）的需要量最低为70%SID Val : Lys，肉鸡为80%。如今，饲料级L-缬氨酸的实用性可以满足对缬氨酸（Val）的需要，而不用增加日粮中的粗蛋白水平，有利于降低对健康和环境的不利影响。此外，L-缬氨酸给增加饲料赖氨酸水平提供了机会，而理想氨基酸模式可以保证生产性能得到强有力的提高。
