氨酸。被吸收的氨基酸主要经门脉运送到肝脏,只有少量的氨基酸经淋巴系统转运。但新生的哺乳动物,在出生后24-36小时内,能直接吸收免疫球蛋白。因此,给新生幼畜及时吃上初乳,可保证获得足够的抗体,对幼畜的健康非常重要。
(二)影响蛋白质消化吸收的因素
动物的种类和年龄、饲料组成及抗营养因子、饲料加工贮存中的热损害等均是影响蛋白质消化吸收的因素。
1.动物因素
(1)动物种类 对同一种饲料蛋白质的消化吸收,不同的动物之间存在着一定的差异,这是由于不同种类动物各自消化生理特点的不同所致。
(2)年龄 随着动物年龄的增加,其消化道功能不断完善,对食入蛋白的消化率也相应提高。例如,仔猪胃内盐酸、胃蛋白酶及胰蛋白酶的分泌,2-3月龄才能达到成年猪的水平。
2.饲粮因素
饲粮中的纤维水平、蛋白酶抑制剂等均影响蛋白质的消化、吸收。
(1)纤维水平 纤维物质对饲粮蛋白质的消化、吸收都有阻碍作用,随着纤维水平的增加,蛋白质在消化道中的排空速度也增加,这无疑降低了其被酶作用的时间以及被肠道吸收的机率。有研究表明,饲粮粗纤维含量在2-20%范围内,每增加1个百分点,粗蛋白的消化率降低1.4个百分点。
(2)蛋白酶抑制因子 一些饲料,尤其是未经处理或热处理不够的大豆及其饼粕和其它豆科籽实,含有多种蛋白酶抑制因子,其中最主要的是胰蛋白酶抑制剂。胰蛋白酶抑制剂能降低胰蛋白酶的活性,从而降低蛋白质的消化率,并引起胰腺肿大。蛋白酶抑制因子对热敏感,适当的热处理(蒸、煮、炒或膨化)可使这些因子失活。但初乳中的抗胰蛋白酶因子却是一个例外,它可保护免疫球蛋白免遭分解,使其以完整的大分子形式被吸收。
3.热损害
对大豆等饲料进行适当的热处理,能消除其中的抗营养因子,也能使蛋白质初步变性,有利于消化吸收。但温度过高或时间过长,则有损蛋白质的营养价值,其原因是发生了一种美拉德反应(Maillard反应)。在这个反应中,肽链上的某些游离氨基,特别是赖氨酸的ε-氨基,与还原糖(葡萄糖、乳糖)的醛基发生反应,生成一种棕褐色的氨基-糖复合物,使胰蛋白酶不能切断与还原糖结合的氨基酸相应肽键,导致赖氨酸等不能被动物消化、吸收。
蛋白质、氨基酸的代谢
一、一般代谢
( 一 ) 氨基酸的代谢 经肠道吸收的氨基酸在体内可用于蛋白质的合成,包括体蛋白和产品蛋白分解供能或转化为其它物质。在氨基酸的代谢中主要有转氨基、脱氨基及脱羧基反应。参与转氨基反应的酶主要有谷氨酸转氨酶、α - 酮戊二酸转氨酶、谷氨酸丙酮酸转氨酶 (GDT) 和谷氨酸草酰乙酸转氨酶 (GOT) ;参与脱氨基反应的主要是 L- 谷氨酸脱氢酶;氨基酸脱羧酶 也有多种,且大多数氨基酸脱羧酶的辅酶是磷酸吡哆醛。通过上述代谢反应使氨基酸转变成酮酸、氨、胺化物和非必需氨基酸。酮酸可用于合成葡萄糖和脂肪, 也可进入三羧酸循环氧化供能。氨可在肝脏中形成尿素或尿酸。胺则可用于核蛋白体、激素及辅酶的合成。
肠道吸收的氨基酸,有一半左右是机体进入肠道的内源物含氮物质的消化产物。吸收的氨基酸、体蛋白质降解和体内合成的氨基酸均可用于蛋白质的合成。图1 是体内氨基酸代谢的示意图。体内的氨基酸库汇合了来自各方面的氨基酸,氨基酸不断地进入也不断输出。
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―→
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←→体蛋白的合成和分解
―→特殊化合物的合成 (嘌呤、卟啉、激素等)
―→产品物质合成 (奶、蛋、毛)
←→氨基酸的分解和合成(转化为碳水化合物和脂类物质,进入尿素循环)
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图1 机体氨基酸的代谢
( 二 ) 蛋白质的合成 蛋白质的合成是一系列十分复杂的过程,几乎涉及细胞内所有种类的 RNA 和几十种蛋白因子。蛋白质合成的场所在核糖体内,合成的基本原料为氨基酸,合成反应所需的能量由 ATP 和 GTP 提供。
蛋白质的生物合成可以如下描述 : 以携带细胞核内 DNA 遗传信息的 mRNA 为模板,以 tRNA 为运载工具,在核糖体内,按 mRNA 特定的核苷酸序列 ( 遗传密码 ) 将各种氨基酸连接形成多肽链的过程。肽链的形成包括活化、起始、延长和终止几个阶段。新合成的多肽链多数没有生物活性,需经一定的加工修饰,才能成为各种各样有生物活性的蛋白质分子。体内蛋白质的合成受多种因素调控。各组织蛋白质的氨基酸比例不同,既是这种调控的结果,也是生物进化过程中各组织、器官分工合作的体现。
二、蛋白质代谢的动态平衡
机体蛋白质是一个动态平衡体系,体蛋白质沉积是其合成和降解的结果,生长猪平均沉积 1 克 蛋白质需要合成 5 -6 克 。生长动物蛋白质合成率大于降解率,成年动物两个过程的速率相等,蛋白质摄入严重不足的动物,体蛋白质降解率则大于合成率。不同组织器官,蛋白质合成和降解的速度不一样。肝脏和胰腺合成速度最快,小肠次之,大肠和肾较慢,肌肉和心脏最慢。 蛋白质、氨基酸在体内的贮存是很有限的,且主要是在肝脏。肝脏蛋白质含量随进食而增加,在短时间内可贮存食入蛋白质总量的 50% , 但这个量也只占构成机体蛋白质总量的 5% 左右。因此,过量蛋白质只能转化为碳水化合物和脂肪,或分解产热。饲喂氨基酸不平衡的饲粮,在 24 小时以后补给所缺氨基酸,已不能发挥其互补作用,提高饲粮蛋白质的利用率。对于猪,这个期限可放宽到 36 小时。蛋白质的贮存还有一些特殊情况,如强力工作 , 肌肉的增多、妊娠期和康复期内贮存蛋白质的增加