蛋白质是由氨基酸通过肽键、氢键等形成的一种复杂大分子聚合物，氨基酸是含有氨基和羧基的有机化合物的统称。其中，构成蛋白质的氨基酸有20种，非蛋白质氨基酸有450多种，其衍生物和合成的短肽达数千种之多。氨基酸是构成生物体蛋白质的基本单位。根据体内合成情况来分，可分为必需氨基酸和非必需氨基酸。对于生长猪，必需氨基酸有10种，即赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、组氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、精氨酸和缬氨酸。猪成年后，体内组氨酸和精氨酸的合成能力逐渐增强，其需要量相对下降，所以成年猪的必需氨基酸仅为8种。对于家禽来说，必需氨基酸有11种，除与猪相同的10种外，还有甘氨酸。甘氨酸可在鸡体内合成，但不能满足家禽最大生长需要(排出尿酸)，因此也是必需氨基酸。氨基酸是生物有机体的重要组成部分，在生命现象中起着至关重要的作用。

 

一、合成具有生物活性蛋白质、小肽、激素、酶以及组织机体结构物质。

蛋白质是组成机体结构物质(细胞)、体内代谢活性物质(激素、酶、免疫抗体)的主要成分，是组织更新、修补的原料。蛋白质占动物机体固形物总量的50%左右，肌肉、肝脏、脾脏、肾脏等器官的蛋白质含量可高达80%以上。氨基酸是构成蛋白质的基本物质，每种氨基酸分子至少都含有一个-NH₂和一个-COOH(这个碳原子还连有一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示)。氨基酸的R基团不同决定了氨基酸种类的不同，生物体中组成蛋白质的氨基酸种类约有20种，但是由氨基酸构成的蛋白质却是多种多样的，氨基酸形成多种多样且分子量如此巨大的蛋白质是通过肽键将多个氨基酸分子缩合而成多肽，肽链盘曲折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质，有些蛋白质是由一条肽链盘曲折叠形成的，如肌红蛋白。有些蛋白质是由两条肽链盘曲折叠形成的，如牛胰岛素。有些蛋白质是由四条肽链盘曲折叠形成的，如血红蛋白。两条或两条以上肽链形成蛋白质时还需要一定的化学键互相连接，二级结构是指多肽链借助于氢键沿一维方向排列成具有周期性的结构的构象，是多肽链局部的空间结构(构象)，主要有a螺旋、B折叠、B转角等几种形式。它们是构成蛋白质高级结构的基本要素。氨基酸通过不同的空间构型形成蛋白质，在体内发挥各种生理功能。

 

二、氨基酸参与转运体系

氨基酸具有参与转运体系(包括酸性氨基酸、碱性氨基酸和中性氨基酸)的功能。分子蛋白的合成和代谢过程需要顺利地进行转运和适当的结合位点。氨基酸转运及其相关体系非常重要，如小肠吸收碳链的特殊功能，在这个复杂的转运体系中，需要专一的底物。中枢神经系统谷氨酸转运需要特殊氨基酸类(EAAT)的Na-依赖蛋白。目前已经有5种转运子(EAAT1-5)在乳腺细胞中进行克隆，并应用于后续的蛋白质合成调控的研究。

 

三、氨基酸的免疫功能

氨基酸在动物免疫系统的发育和功能维持等方面发挥着重要作用。根据目前的研究进展情况，与免疫功能相关的氨基酸主要是含硫氨基酸、苏氨酸、支链氨基酸等几种必需氨基酸和谷氨酰胺等，这些氨基酸的存在是免疫功能保持正常所必需的。但氨基酸对免疫功能的影响因其种类不同而异。库克(1991)在对鸡的研究工作中发现，维持鸡正常的免疫功能所需要的苏氨酸和缬氨酸的量，与其最佳生长的需求量是一致的，但蛋氨酸的最佳免疫需要量却远高于最佳生长的需要量。由此可以看出，不同的氨基酸在影响机体免疫功能的效应上发挥着不同的作用。

 

四、降低应激反应和减少腹泻

减少蛋白质而补充赖氨酸及其他限制性氨基酸，能提高热应激条件下的动物生产性能。据报道，用补充赖氨酸的低蛋白日粮喂猪，在热应激条件下产热量比正常蛋白水平较低，这是因为喂低蛋白日粮时，猪的肝重下降(约8%)，而肝脏对产热起很大作用。另外，添加赖氨酸使日粮的氨基酸更平衡，使整体氨基酸的利用率提高，减少以尿素形式的氮排出，从而缓解了高温应激的影响。

断奶仔猪，特别是早期断奶仔猪日粮中使用过多的植物蛋白如豆粕很易造成仔猪拉稀。通过降低早期断奶仔猪日粮的蛋白质水平，添加赖氨酸及其他限制性氨基酸，使仔猪的腹泻率明显下降，据报道，当日粮粗蛋白水平由20%降低至18%或16%，仔猪的腹泻率可由9.9%下降至5.2%或4.9%。

 

五、提高生产性能，降低氮的排出量

在典型的玉米-豆粕型日粮或用其他饼粕代替部分豆粕的日粮中，添加合成氨基酸，以改善日粮氨基酸平衡，提高饲料利用率，明显提高畜禽的生产性能，赖氨酸在必需氨基酸中占有重要地位，在常用的饲料中，除了大豆及其饼粕外，赖氨酸是最缺乏的氨基酸在玉米豆粕型猪日粮或用其他饼粕代替部分豆粕的日粮中添加赖氨酸可以明显提高生产性能和饲料转化率。据报道，用棉仁饼和豆饼为主要蛋白源配制的基础饲料中添加0.1%~0.3%的赖氨酸和0.1%~0.2%的蛋氨酸，肉猪日增重可达734~755g，料肉比(2.85~2.95):1，瘦肉率57.21%~58.05%，比不加者分别提高6.5%、7.6%和1.2%。

另外，使用合成氨基酸还可降低日粮蛋白质的含量以及氮的排泄量。Coma等在蛋白质为14%的肥育猪日粮中添加赖氨酸0.15%~0.45%，平均日增重增加14.49%~42.34%，同时氮排出量减少31.78%~38.46%，总之，在低蛋白日粮中添加赖氨酸及其他限制性氨基酸，不仅可以减少对环境的污染，同时可以节约蛋白质资源，降低饲养成本。

 

六、调节采食量

色氨酸已被证明对猪的采食量具有刺激作用。在穿越血脑屏障上色氨酸与大分子中性氨基酸(LNAA)有竞争性作用，因此，色氨酸在优化高瘦肉遗传潜力仔猪的采食量方面具有重要作用。

 

七、改善胴体品质，提高产量

日粮中蛋白质和氨基酸尤其是氨基酸摄入量是影响猪生长速度和副体构成的主要营养因素，日粮中蛋白质或氨基酸摄入不足以满足肌肉生长需要时，就会降低瘦肉生长率面增加制体脂肪沉积。猪日粮中增加赖氨酸可以降低背原厚度、增加眼肌面积和瘦肉率，这种反应在青年母猪更明显，呈线性反应。有学者指出，添加赖氨酸使猪日粮中的赖氨酸由0.58%增加至0.8%时，小母猪背丽厚度下降9%，瘦肉生长率提高12%。

 

八、在特殊生理时期的氧化功能

支链氨基酸(BCAA)在体内除用于合成蛋白质外，在待殊生理时期还是体内重要的能量来源。BCAA在体内分解产生ATP的效率高于其他氨基酸。每日摄入的支链氨基酸大约有20%被氧化分解。绝食可使支链氨基酸氧化量提高，蛋白质合成量减少，仔猪饥饿时，其脑与肌肉中的亮氨酸氧化量增加。向母猪乳腺组织培养液中添加经C标记的亮氨酸、异亮氨酸与缬氨酸，培养1h后,3种氨基酸氧化产生二氧化碳的速率占乳腺组织代谢“C标识氨基酸的比例分别为57%、1.86%与4.07%，由此可见，泌乳母猪乳腺中缬氨酸的氧化速率最高。

 

九、调节氨基酸与蛋白质的代谢

支链氨基酸在调节氨基酸与蛋白质代谢方面起重要作用，如促胰岛素分泌与蛋白质合成，为谷氨酰胺合成提供底物，作为机体内器官蛋白质代谢的信号物等。亮氨酸对蛋白质代谢具有调节作用，通过促进多肽链合成的起始来促进蛋白质的合成，但对除骨骼肌以外的机体组织蛋白质的降解有抑制作用；异亮氨酸和缬氨酸对蛋白质的合成和降解无显著影响。也有报道指出，亮氨酸可增加 Leu-tRNA水平，而后者是蛋白质合成的关键因素，其水平升高很可能会促进蛋白质的合成。

 

十、改善母猪的泌乳性能

缬氨酸与母猪的泌乳性能密切相关。 Richert等对高产泌乳母猪的研究表明，日粮中异亮氨酸含量为0.5%时，将缬氨酸含量从0.72%增至1.42%，可使乳中干物质、乳脂含量显著增加，乳糖含量明显降低，乳蛋白质含量与组成无明显变化。日粮中缬氨酸含量为0.72%或1.07%时，提高饲粮中异亮氨酸含量可增加乳中干物质、粗蛋白与乳脂含量；增加日粮中支链氨基酸总量可显著增加乳中酪蛋白含量，降低乳清含量，产前3~4d给母猪每日补饲2g-羟基P甲基丁酸也可使泌乳第一天的乳脂含量增加41%。

综上所述，氨基酸作为独立单元有多方面的功能作用。蛋白质和氨基酸是生产奶、蛋、毛、肉的物质基础，蛋白质饲料是畜禽养殖业中不可缺少的营养源，蛋白质营养的实质是氨基酸的营养，也是动物营养和饲料工业领域主要的研究对象，对畜禽而言，蛋白质的质量取决于其中所含必需氨基酸的数量、平衡状况以及必需氨基酸与非必需氨基酸之间的比例。其中必需氨基酸的缺乏势必会对蛋白质利用率产生限制作用，限制性必需氨基酸及其组成模式是决定动物体内含氮物质利用率的主要因素。