苏氨酸对畜禽的营养研究

苏氨酸对畜禽的营养研究

发布时间：2002-10-21

苏氨酸（Thr）是由Rose和Mccoy等在1935年从纤维蛋白水解产物中分离和鉴定出的，其结构类似苏糖，故将其命名为苏氨酸。此后，人们发现苏氨酸也是动物体内所需的一种必需氨基酸，并对Thr的营养代谢作用进行了大量的研究。苏氨酸（α-氨基-β羟丁酸）分子结构式为：（图略），分子量119．18，有四种异构体，天然存在的是L－苏氨酸。近年来，随着赖氨酸（Lys）、蛋氨酸（Met）在配合饲料中的广泛应用，苏氨酸逐渐成为影响猪生产性能的主要限制性因素，是鸡饲料中继蛋氨酸、赖氨酸之后的第三限制性氨基酸。

1 代谢途径

苏氨酸是畜禽体内代谢过程中唯一不经过脱氨基和转氨基作用（Blanchard等，1944；Cammarata和Cohen，1950；Struck和Sizer，1950）的氨基酸，它通过苏氨酸脱水酶、苏氨酸脱氢酶和苏氨酸醛缩酶催化转变为其他物质（伍喜林，1993）。苏氨酸的代谢途径（Davies,1982；Swenson,1984）如图1：（图略）

在正常饲喂时，有87％的苏氨酸通过苏氨酸脱氢酶降解；在限制饲养或饥饿条件下，苏氨酸脱水酶在催化降解中起主要作用（Bird，1983）。从上图可以看出，苏氨酸最终通过琥珀酰CoA、丝氨酸和甘氨酸参与体内代谢过程。Teckell等 （1967）报道，鸡对苏氨酸的吸收大部分在十二指肠，吸收后的苏氨酸迅速转变为肝脏蛋白质，标记的苏氨酸分子有相当部分转变为其它氨基酸，特别是在饲粮氨基酸不平衡时更为明显。猪对游离苏氨酸的吸收比结合的苏氨酸速度快(Yen，1991），血液和肌肉组织中的苏氨酸浓度与苏氨酸摄入量有直接相关。

2 苏氨酸的生物学作用

2.1 免疫功能

苏氨酸是禽类免疫球蛋白分子中的主要限制性氨基酸，苏氨酸缺乏会抑制免疫球蛋白及T、B淋巴细胞的产生而影响免疫功能，添加苏氨酸可提高雏鸡对新城疫病毒的抗体效价。胡倡华（2000）报道，苏氨酸在免疫系统中的重要作用可能与苏氨酸促进抗体合成有关。苏氨酸对妊娠母猪的体液免疫起主导作用。缺乏苏氨酸表现出对肿瘤和疟原虫敏感。李德发等（1998）报道，提高日粮中苏氨酸水平有助于迅速提高生长猪血清球蛋白和IgG含量（P＜0．05），但不影响最终含量，血清抗牛血清白蛋白抗体水平随口粮Thr水平升高而升高。

2.2 平衡氨基酸营养、促进蛋白质沉积

苏氨酸在理想蛋白质体系中起着关键性作用。在猪低蛋白日粮中添加苏氨酸，可以平衡猪“理想蛋白”的氨基酸比例，从而满足猪的必需氨基酸需要，促进生长、增重，提高饲料转化，同时还有利于提高猪的瘦肉率。Zimmerman （1987）认为，添加高于正常生长需要的苏氨酸（提高12％）有利于猪瘦肉的最大沉积，同时使用Lys和Thr可以在不影响动物生产性能的前提下，降低日粮蛋白质水平，节约蛋白质资源，有利于防止仔猪的下痢（张常明，1999）。吴维（1997）试验发现，0～3周龄及6～8周龄阶段，公母肉鸡氮沉积率最高，在适宜Thr水平下肉鸡对营养物质的利用效率高，3～6周龄阶段的氮沉积率不受日粮苏氨酸水平的影响（伍喜林，1994）。

2.3 对生产性能的影响

M Rangel－Lugo（1994）试验表明，肉仔鸡日粮苏氨酸和蛋白质水平对体增重、饲料消耗以及饲料转化率有显著影响（P＜0.01＝。吴维（1997）试验结果表明，肉鸡生长性能随日粮苏氨酸水平的增加而增加。色氨酸和苏氨酸二者的交互作用对3～6周龄肉仔鸡饲料转化率的影响比苏氨酸和色氨酸单个因子的影响作用都大。李艳玲（2000）研究表明，苏氨酸和色氨酸对肉仔鸡（3～6周）体增重与饲料转化率都有明显增加作用。其他营养素的需求得到充分满足时，饲粮中苏氨酸的微弱变化（0.07％）

可以显著影响28～56日龄仔猪的生产性能，保证充足的苏氨酸供给（0．748％），可以明显提高采食量和日增重，降低饲料转化率。易中华（1998）认为，苏氨酸在仔猪日粮中是第二限制性氨基酸，随着苏氨酸含量的增加，仔猪的生长成绩逐渐改善，表现为日增重的提高和料肉比的下降。封伟贤（1998）报道，在生长和育肥猪基础日粮中添加不同水平的L-苏氨酸显著提高两阶段的日增重和饲料转化率（P＜0．05），同时显著提高瘦肉增重、胴体肌肉、眼肌面积及背最长肌中水分和蛋白质的含量（P＜0．05）。随着日粮苏氨酸含量的增加，第十肋骨处背膘厚、胴体脂肪和背最长肌的脂肪含量呈线性下降（P＜0．05）。本试验所得到的结果与荷兰的Lenis等（1990）用生长育肥猪所做的研究结果相一致。同时表明，添加苏氨酸还有助于高温环境下猪生长和胴体性能的提高，获得最佳胴体性能所需要的苏氨酸水平高于获得最快生长速度所需要的水平量（封伟贤，1998）。

2.4 对血液生理生化指标的影响

日粮中苏氨酸水平对血清尿素氮含量免显著影响。伍喜林（1994）报道，日粮苏氨酸水平为0．68％时，抗脂肪肝的效果较强。日粮苏氨酸水平为 0．748％时，血清谷丙转胺酶最高，血清尿素氮最低，表明体内蛋白质代谢作用加强，氨基酸利用率提高。因此，苏氨酸水平可以明显影响仔猪的生长发育及体内的代谢过程。郑春田（2000）研究认为，血清游离苏氨酸浓度随日粮苏氨酸水平升高而升高，但在日粮苏氨酸水平达到0．65％之前，升高较为缓慢；超过0．65％后，血清游离苏氨酸浓度急剧升高。理论上，在苏氨酸没有满足需要时，血清中游离苏氨酸被组织利用合成体蛋白质；苏氨酸满足需要后，血清中游离苏氨酸蓄积增多，水平增高。对产蛋鸡研究发现，血浆苏氨酸浓度随可利用苏氨酸摄取量的增加呈曲线升高；血浆丝氨酸浓度随可利用苏氨酸需要量的增加而下降（山崎信等，1998）。

2.5 对采食量的调节作用

伍喜林等（1994）研究表明，在日粮苏氨酸水平为0．544％、0．612％、0．680％、0．748％时，仔猪采食量和日增重随苏氨酸水平的升高而增加，但超过0．748％时，

采食量和日增重又开始下降。Rossell等（1985）用断奶仔猪研究表明，苏氨酸超过需要量时，随苏氨酸水平的升高，采食量和日增重持续下降，苏氨酸过少或过多都降低采食量和日增重。

2．6 对神经的调节作用

苏氨酸有降低大脑中色氨酸和5-羧吲哚乙酸的作用，从而影响动物的神经调节。这可能与苏氨酸阻碍色氨酸进入大脑有关。

3 苏氨酸在生产中的应用

添加苏氨酸可改善氨基酸平衡从而提高动物生长性能。补加苏氨酸可适当降低日粮粗蛋白水平，从而降低氮排泄量，而这将对环境保护具有积极作用。添加甘氨酸或苏氨酸都有抗脂肪肝作用，但同时添加没有效果。

4 苏氨酸与其它营养素间的相互关系

畜禽对苏氨酸的需要量与日粮蛋白质水平密切相关，在低蛋白日粮中添加苏氨酸，可显著提高动物的生长率和饲料利用率（CuCa Garcia等，1982；Falkowski等，1983），日粮中赖氨酸或蛋氨酸过量时，苏氨酸的需求量增大，添加适量苏氨酸可消除因赖氨酸或蛋氨酸过量造成的体增重下降。而且，添加苏氨酸也可减轻色氨酸过量引起的生长抑制。增加苏氨酸摄入可降低血浆中酪氨酸水平，过量酪氨酸引起的眼、爪损伤，可通过添加苏氨酸而减轻。维生素和激素也可影响苏氨酸在畜禽体内的利用。日粮的可利用性也是影响畜禽苏氨酸需求量的一个重要因素。Webel等（1996）报道，高温环境下添加苏氨酸不但可以提高肉用仔鸡的生长速度还可改善胴体性状，试验肉用仔鸡屠宰后的总肉量、胸肉和腿肉及胴体等级评分随日粮苏氨酸水平增加而显著提高（P＜0．05）。苏氨酸缺乏导致脂肪肝可通过改变饲粮脂肪类型而改变（Morris等，1965），氢化菜油和棉籽油可降低苏氨酸缺乏引起的脂肪肝，玉米油经氢化作用后也可显著降低肝脏脂肪含量，而橄榄油增加肝脂。丝氨酸过量使血浆和肝脏中游离苏氨酸浓度下

降，肝脏苏氨酸脱水酶和苏氨酸醛缩酶活性升高，添加0．2％苏氨酸可以消除3％丝氨酸所引起的氨基酸不平衡（Davis和Austic，1982）。甘氨酸和苏氨酸能减轻蛋氨酸中毒，苏氨酸还能抑制肾脏精氨酸酶活性（Austic和Nesheim，1970），静脉注射亮氨酸，引起血浆苏氨酸浓度下降（Nair等，1992）。苏氨酸与吡哆醇、烟酸关系极为密切，日粮中添加VB6，引起苏氨酸脱水酶活性上升（Cummings，1970）；VB6缺乏导致血液和肝脏中苏氨酸浓度下降（Weller等，1972），Harper等（1953）报道，胆碱缺乏，苏氨酸的抗脂肪作用降低。有资料表明，胰岛素能有效地降低苏氨酸脱水酶的活性，而苏氨酸脱水酶活性升高能抑制胰岛素对糖皮质激素的作用。

5 需要量与缺乏症

苏氨酸的需要量受畜禽的品种类型、性别、生长阶段、环境温度及饲粮氨基酸平衡情况等多种因素影响。畜禽缺乏苏氨酸时表现为采食量下降、生长受阻、饲料利用率下降、发生脂肪肝，同时，引起机体内生化指标发生一系列变化：肝糖元浓度增加，血浆游离限制性氨基酸浓度降低，血浆糖皮质激素和甘油三酯和低密度脂蛋白浓度上升，血清β-脂蛋白和游离脂肪酸浓度降低，尿中尿素排出增加，尿囊素排出降低（伍喜林，1993）。Sidransky等（1970）对采食不含苏氨酸饲粮的大鼠肝脏的10种酶进行测定，结果表明：严重缺乏苏氨酸引起6-磷酸葡萄糖脱氢酶活性显著上升，磷酸化酶。尿肝酸酶和羧化酶活性显著降低，而甘氨酸合成酶、苹果酸酶、苏氨酸脱水酶、精氨酸酶、组氨酸酶和酸性磷酸酶的活性无显著变化。伍喜林综述报道，饲喂不含苏氨酸的饲粮，动物增重迟缓、肝脏增重显著、腓肠肌重量降低；胰腺、颌下腺、甲状腺和脾脏发生萎缩。

6 结 语

苏氨酸具有提高畜禽日增重和饲料转化率、改善胴体品质和增强机体免疫力的作用。在低蛋白日粮中添加适宜水平苏氨酸可获得高蛋白日粮的饲养效果，从经济和生产效益看，可以节约一些蛋白饲料，降低成本。因此，苏氨酸的营养在生产实践中占有重要位置，同时也应考虑与其它氨基酸间的互作效应。