前言
纈氨酸、異亮氨酸和亮氨酸被稱為支鏈氨基酸，而亮氨酸是一種多功能的氨基酸，具有激活動物雷帕霉素靶點（mRNA）和提高mRNA翻譯的作用，最終刺激骨骼肌蛋白質的合成。
轉運蛋白b0,+是小腸中最重要的陽離子轉運蛋白，b0,+還是將亮氨酸與賴氨酸交換的轉運系統(tǒng)，最終將腸腔中賴氨酸轉入腸細胞。而陽離子轉運蛋白b0,+主要在腸道表達，肝臟和肌肉組織表達量不足腸道表達的1%。亮氨酸過高或過低可能影響賴氨酸的吸收，且亮氨酸與纈氨酸和異亮氨酸共用同一種分解酶，亮氨酸過高同樣會加速纈氨酸和異亮氨酸的分解。因此，亮氨酸刺激肌肉蛋白質合成作用可能還依賴于日糧賴氨酸、纈氨酸、異亮氨酸和色氨酸水平。
本文主要研究了28-40kg豬日糧最佳SID Leu/Lys比值及亮氨酸水平對轉運蛋白b0,+和血清氨基酸的影響。
試驗方法
【試驗動物】大白*杜洛克雜交豬
【試驗設計】選擇96頭豬（體重28.1±0.83kg），分兩個階段飼養(yǎng)。每個階段，每個日糧組有4個重復，每個處理總共8個重復。
使用小麥和小麥麩為主要原料配制5組日糧，除了亮氨酸和賴氨酸外，其他營養(yǎng)需要均可滿足豬營養(yǎng)需要（NRC，1998），日糧SID賴氨酸水平為0.8%。玉米蛋白粉中亮氨酸含量是玉米亮氨酸的十倍，因此，通過添加玉米蛋白粉或晶體亮氨酸，達到5組日糧SID Leu/Lys比值分別為88%、100%、120%、140%和160%的水平。日糧原料組成和營養(yǎng)水平如下圖所示。
【試驗時間】共3周
試驗結果
1、生長性能
當SID Leu/Lys比值從88%增加到160%時，豬ADG呈現(xiàn)線性和二次曲線變化（P<0.01)，F(xiàn)CR也呈現(xiàn)二次線性變化趨勢（P<0.01）。通過線性折線回歸分析模型估計，以ADG和FCR為指標，最佳日糧SID Leu/Lys比值分別為104%（R2=0.93）和109%（R2=0.96）。
2、陽離子轉運蛋白b0,+和CAT-1
下圖為SID Leu/Lys比值為88%、120%和160%組小豬空腸轉運蛋白b0,+的mRNA的表達情況。與120%SID Leu/Lys比值組相比，88%和160%比值組豬轉運蛋白b0,+表達量顯著性降低（P<0.05)，這說明日糧亮氨酸過低或過高均會降低轉運蛋白的表達。
本試驗中分析的基因代表了各自的功能活性。賴氨酸主要通過陽離子轉運蛋白b0,+與亮氨酸外排相結合，實現(xiàn)進行腸道吸收的。與88%或160%Leu:Lys比值的豬相比，120%Leu/Lys比值的豬空腸中b0,+的表達增加了約9倍和3倍。類似的研究發(fā)現(xiàn)，即使在賴氨酸供應充足的小麥型基礎日糧中，160%Leu/Lys比值組豬空腸b0,+轉運蛋白表達量減少了70%。上述研究均表明，日糧中過量亮氨酸或缺乏均會對腸道賴氨酸吸收產生負面影響。
CAT-1是另一個陽離子轉運蛋白，主要在非上皮細胞中表達，其mRNA表達豐度與日糧氨基酸水平有關。本研究中，120% SID Leu/Lys比值組豬空腸CAT-1的表達量最低，這與b0,+轉運蛋白的高表達量有關。根據氨基酸適應原理（Hatzoglou等，2004），作者推測CAT-1基因表達量的減少與生長豬細胞內賴氨酸利用率有關。
肌肉蛋白質中肌球蛋白表達量最豐富，本研究中，背最長肌和半腱肌均有肌球蛋白的表達，且背最長肌中比半腱肌高出6倍。120%SID Leu/Lys比值組豬背最長肌肌球蛋白表達量比88%和160%組高出2倍。在本研究中，盡管160%SID Leu/Lys比值組豬采食了更多的亮氨酸，但肌球蛋白表達量仍低于120%比值組。
120%SID Leu/Lys比值組豬背最長肌和半腱肌肌球蛋白表達量及空腸轉運蛋白的量最高，表明日糧SID Leu/Lys比值、賴氨酸吸收和肌肉組織蛋白質合成之間存在某種關聯(lián)。
3、血清氨基酸水平變化
外源蛋白質或氨基酸是采食后4小時血漿中游離氨基酸的主要來源，因此，血清氨基酸水平反應了日糧氨基酸水平。本研究于采食后2.5小時采集了3個處理組豬血液。
日糧SID Leu/Lys比值從88%增加至120%時，血清精氨酸（P=0.039）、亮氨酸（P=0.014）和苯丙氨酸（P=0.014）水平增加，而血清纈氨酸水平減少（P=0.05），同時異亮氨酸（P=0.068）和蛋氨酸（P=0.076）具有減少的趨勢。
進一步提高日糧SID Leu/Lys比值（120%→160%），血清精氨酸（P=0.002）、賴氨酸（P=0.001）和苯丙氨酸（P=0.001）水平顯著降低。
與日糧88%SID Leu/Lys比值相比，160%SID Leu/Lys比值組豬血清異亮氨酸（P=0.044）、賴氨酸（P=0.008）和纈氨酸（P=0.003）水平顯著降低，而精氨酸有降低的趨勢（P=0.086），亮氨酸則顯著增加（P=0.003)。
血清氨基酸水平的變化表明，日糧亮氨酸過高或過低均會影響賴氨酸、精氨酸、纈氨酸和異亮氨酸的吸收與利用。玉米、玉米副產品及血粉原料中亮氨酸含量偏高，在配制日糧時需要注意上述原料的添加比例。在玉米副產品或血粉具有價格優(yōu)勢的背景下，日糧易出現(xiàn)亮氨酸水平高的情況，此時需要平衡纈氨酸、異亮氨酸和色氨酸。如有需要，請參看往期公眾號文章。
結論
1.日糧亮氨酸與賴氨酸比值生長豬生長性能（ADG和FCR），以ADG和FCR為指標，最佳日糧SID Leu/Lys比值分別為104%和109%。
2.過高或過低亮氨酸水平影響血清賴氨酸、精氨酸、纈氨酸和異亮氨酸水平，這可能與腸道陽離子轉運蛋白b0,+的mRNA表達有關。
3.日糧亮氨酸過高（SID Leu/Lys比值140%）時，需要注意平衡異亮氨酸、纈氨酸、色氨酸和賴氨酸水平。
參考文獻：
García, H. et al. “Gene expression, serum amino acid levels, and growth performance of pigs fed dietary leucine and lysine at different ratios.” Genetics and molecular research : GMR 14 1 (2015): 1589-601.
*本文轉載自網絡，如有侵權，請聯(lián)系刪除，電話：0371-63357633*
