1、蛋氨酸添加剂及其动物利用效率评定方法蛋氨酸添加剂及其动物利用效率评定方法董延德固赛（中国）投资有限公司饲料添加剂事业部2019.6.27蛋氨酸添加剂蛋氨酸添加剂 DL-蛋氨酸 DL-蛋氨酸羟基类似物(MHA)MHA-FA（液体）MHA-Ca（固体）蛋氨酸及其羟基类似物化学结构蛋氨酸及其羟基类似物化学结构COOHCH2CH2SCH3HO C HCOOHH2N C HCH2CH2SCH3COO-Ca2+CH2CH2SCH3HO C H DLM MHA-FA(单体单体)MHA-CaMW(g/mol)149.2 150.2 169.2蛋氨酸及其羟基类似物商业产品蛋氨酸及其羟基类似物商业产品99%DLM
2、1%waterDLM23%MHAoligomers12%waterDL-MHA-FA65%MHAmonomersDL-MHA-Ca 84%MHAmonomers4%water+others12%Ca正确评价蛋氨酸添加剂生物效价的方法正确评价蛋氨酸添加剂生物效价的方法 评价必需营养元素生物学效价的动物试验要求评价必需营养元素生物学效价的动物试验要求日粮结构日粮结构 日粮组成应接近生产实际。日粮基础水平日粮基础水平 被测试的营养素必须缺乏，然而其它营养素则必须充分满足动物需要添加的水平添加的水平 添加水平必须在4个或以上，单个添加水平不能使日粮总水平超过动物的需要量试验设计与统计方法试验设计与统计
3、方法 动物生产性能对必须营养物质的反应呈速度递减规律，与梯度添加试验结果相吻合，符合指数曲线数学模型。方差分析方差分析则只适用于检验两个或两个以上离散性状处理间差异。适用于方差分析的试验设计没有真实地反映动物生产性能与日粮必须营养物质浓度间关系。动物营养报酬递减定律动物营养报酬递减定律 同步梯度添加生产效应试验基本原理同步梯度添加生产效应试验基本原理生产表现生产表现aba+bY=a+b*(1-e-(c1*X1+c2*X2)梯度添加生产效应试验设计评定营养元素生物效价梯度添加生产效应试验设计评定营养元素生物效价 评定评定6565稀释稀释DL-DL-蛋氨酸的生物学效价结果验证了梯度蛋氨酸的生物学效
4、价结果验证了梯度添加生产效应动物试验设计和指数回归统计分析方法添加生产效应动物试验设计和指数回归统计分析方法是合理、有效的是合理、有效的y=1721+1131*(1-e-(23.0DLM+13.9DLM(65)+14.9MHA-Ca)相对效价相对效价:DL-Met=100%稀释稀释DL-Met（65）=61%*MHA-Ca=65%*significantly lower than 84%P 0.05增重增重(g)1 FeedTest,Germany,2019蛋氨酸羟基类似物的动物利用效率蛋氨酸羟基类似物的动物利用效率动物试验报告动物试验报告7-427-42日龄雄性肉鸡对梯度添加蛋氨酸日龄雄性肉
5、鸡对梯度添加蛋氨酸或液体或液体MHA-FA MHA-FA 的生长效应的生长效应中国农业科学院饲料研究所中国农业科学院饲料研究所中国动物营养学报，中国动物营养学报，2019（2）试验设计试验设计 动物:990 雄性 Arbor Acres 肉鸡 试验阶段:7-42 日龄 饲舍:笼养,每舍 15 只 基础日粮:玉米/豆粕/花生粕 处理:11 个处理,每处理 6 个重复 基础日粮，添加 5 个水平的-蛋氨酸-液体 MHA-FA 测定指标:增重,饲料转化率 试验处理试验处理试验结果：试验结果：7 74242日龄增重日龄增重(kg)(kg)Arbor Acres 肉鸡生长目标肉鸡生长目标:2.503 k
6、g(雄性雄性)7 74242日龄饲料转化率日龄饲料转化率(kg/kg)(kg/kg)Arbor Acres 肉鸡目标饲料转化率肉鸡目标饲料转化率:1.732 kg/kg(雄性雄性)液体液体MHA-FAMHA-FA的有效性显著低于化学含量的有效性显著低于化学含量88%88%y=2.291+0.280*(1-e-(14.54 X1+7.66 X2),r2=0.97相对有效性相对有效性:蛋氨酸蛋氨酸(x1)=100%液体液体 MHA-FA(x2)=53%(34-71)*显著低于显著低于88%液体液体MHA-FAMHA-FA的有效性是蛋氨酸的的有效性是蛋氨酸的66%66%(7(74242日龄饲料转化率
7、）日龄饲料转化率）y=1.910-0.208*(1-e-(11.95 X1+7.94 X2),r2=0.95相对有效性相对有效性:蛋氨酸蛋氨酸(x1)=100%液体液体 MHA-FA(x2)=66%(41-92)结论结论 在缺乏蛋氨酸的基础日粮中添加DL-蛋氨酸和MHA-FA都能明显改善肉鸡的生长表现和饲料转化率 在产品基础上比较，液体 MHA-FA 作为蛋氨酸的有效性只有DL-蛋氨酸的 53%（增重）和 66%（料肉比）本试验证明，液体 MHA-FA 作为蛋氨酸的有效性远低于其实际化学含量DL-DL-蛋氨酸对北京鸭蛋氨酸对北京鸭7 742 42 天生长表现的天生长表现的影响显著优于液体蛋氨酸
8、羟基类似物影响显著优于液体蛋氨酸羟基类似物 （MHA-FAMHA-FA）!中国农业科学院北京畜牧兽医研究所中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 2019试验目的试验目的 配合肉鸭饲料通常用蛋氨酸或液体 MHA-FA 平衡日粮中 Met+Cys 的水平 与肉鸡，蛋鸡和猪相比，不同蛋氨酸源对肉鸭生长表现的研究较少 本实验用生长北京鸭研究比较两种不同蛋氨酸来源的有效性试验设计试验设计 动物:704 雄性北京鸭(体重 219 15 g)日龄阶段:7-42 天 饲舍:每舍 8 只 基础日粮:玉米/豆粕/花生粕 处理:11,每处理 8 个重复 基础日粮，添加 5 个水平的-蛋氨酸-液体 MHA-FA 测定指标
9、:增重,饲料转化率试验处理试验处理试验基础日粮试验基础日粮以等摩尔为基础，以等摩尔为基础，液体液体 MHA-FA MHA-FA 的有效性是蛋氨酸的的有效性是蛋氨酸的 67%67%y=83.37+5.16*(1-e-(29.98X1+20.04X2)相对有效性相对有效性:蛋氨酸蛋氨酸(x1)=100%液体液体 MHA-FA(x2)=67%(28-106)增重增重(g/d)回归分析表明蛋氨酸显著优于液体回归分析表明蛋氨酸显著优于液体MHA-FAMHA-FAy=2.630 0.124*(1-e-(28.91X1+12.90X2)相对有效性相对有效性:蛋氨酸蛋氨酸(x1)=100%液体液体 MHA-F
10、A(x2)=45%(1-88)料肉比料肉比(kg/kg)结论结论 在缺乏蛋氨酸的基础日粮中添加DL-蛋氨酸和MHA-FA都能明显改善北京鸭的生长表现 但本试验结果表明，在等摩尔基础上，液体 MHA-FA 的有效性只有蛋氨酸的 67%（增重）和 45%（料肉比）。在产品基础上比较，液体 MHA-FA 的有效性只有蛋氨酸的 59%（增重）和 40%（料肉比）本试验证明，液体 MHA-FA 作为蛋氨酸的有效性远低于其实际化学含量液体蛋氨酸羟基类似物液体蛋氨酸羟基类似物 （MHA-FAMHA-FA）对）对仔猪蛋白质沉积的有效性是蛋氨酸的仔猪蛋白质沉积的有效性是蛋氨酸的 64.4%(kg/kg)!64.
11、4%(kg/kg)!中国农业大学动物科技学院中国农业大学动物科技学院,农业部饲料工业中心农业部饲料工业中心J.Anim.Vet.Sci.(2019)试验设计试验设计 动物:46 头阉仔猪(4 头备用)试验 1 期:体重范围:11.73 1.05 kg试验 2 期:体重范围：13.69 1.48 kg 处理/观察：两期试验，每期 21 头仔猪 7 个日粮处理，每个处理 6 个重复 氮平衡试验期:12 天7 天试验日粮适应期5 天采样期(尿液+粪便)氮存留(g/d):氮摄入 氮排试验处理（试验试验处理（试验I I期）期）试验处理（试验试验处理（试验IIII期）期）试验基础日粮试验基础日粮试验结果试
12、验结果 等摩尔相对有效性等摩尔相对有效性:DL-Met(x1)=100%液体液体 MHA-FA(x2)=72.1%(60 84)*显著低于蛋氨酸显著低于蛋氨酸(p 0.05)存留存留 N(g/d)等摩尔添加蛋氨酸或液体等摩尔添加蛋氨酸或液体MHA-FA(%)y=9.37+2.49.(1-e-(28.87 x1+20.80 x2)在等摩尔基础上比较，液体在等摩尔基础上比较，液体MHA-FAMHA-FA在仔猪的氮存留在仔猪的氮存留上的生物利用率是上的生物利用率是DLDL蛋氨酸的蛋氨酸的72.1%72.1%Z.Y.Feng and S.Y.Qiao(2019)存留存留(g/d)y=9.38+2.43
13、.(1-e-(34.59 x1+22.28 x2)等产品重量相对有效性等产品重量相对有效性:DL-Met(x1)=100%液体液体 MHA-FA(x2)=64.4%(56 70)*显著低于蛋氨酸显著低于蛋氨酸(p 0.05)等产品重量添加蛋氨酸或液体等产品重量添加蛋氨酸或液体MHA-FA(%，分析值，分析值)在等产品重量基础上比较，液体在等产品重量基础上比较，液体MHA-FAMHA-FA在仔猪的在仔猪的氮存留上的生物利用率是氮存留上的生物利用率是DLDL蛋氨酸的蛋氨酸的64.4%64.4%结论结论 在一个蛋氨酸缺乏的基础日粮中，添加蛋氨酸或液体MHA-FA 显著提高了仔猪的氮存留(p0.05，
14、20%)。这证明本试验是在动物对产品添加水平敏感的范围内进行的。本动物试验证明，液体 MHA-FA 相对于DL-蛋氨酸的有效性，在等摩尔基础上比较，是 72.1%，在产品重量上比较，是 64.4%，显著低于(p0.05)88%的商业产品MHA-FA 的含量。这个结果与 Zimmermann et al.(2019)and Kim et al.(2019)研究结果一致。MHA-CaMHA-Ca的生物利用率的生物利用率Esteve-Garcia 和和 Austic 的的 肉肉 鸡鸡 试验试验(1993)试验设计试验设计 鸡:225 只 Hubbard 肉鸡，雄性 日龄:7-21 日龄 饲养方式:笼
15、养,每笼5只鸡 基础日粮:玉米/花生粕 处理:9,每个处理 5 个重复基础日粮添加 DL-蛋氨酸(4 个水平)DL-MHA-钙盐(4 个水平)测定参数:增重,料肉比试验处理试验处理Esteve-Garcia and Austic(1993),J.Nutr.Biochem(4):576-587指数回归分析表明指数回归分析表明:MHA-:MHA-钙盐的生物学效价钙盐的生物学效价低于低于DL-DL-蛋氨酸蛋氨酸y=174+296*(1-e-(14.0 X1+10.2X2)相对效价相对效价(等分子等分子):DL-蛋氨酸蛋氨酸(x1)=100%MHA-钙盐钙盐(x2)=73%*体增重体增重(g)*sig
16、nificantly lower than 100%Esteve-Garcia and Austic(1993),J.Nutr.Biochem(4):576-587等当量添加两种蛋氨酸源，等当量添加两种蛋氨酸源，MHA-MHA-钙盐对料肉钙盐对料肉比的作用显著低于比的作用显著低于DL-DL-蛋氨酸蛋氨酸y=2.7-1.2*(1-e-(23.3 X1+16.8 X2)相对效价相对效价(等分子等分子):DL-蛋氨酸蛋氨酸(x1)=100%MHA-钙盐钙盐(x2)=72%*料料 肉肉 比比*significantly lower than 100%Esteve-Garcia and Austic(1
17、993),J.Nutr.Biochem(4):576-587结论结论 添加两种不同蛋氨酸源明显改善鸡的生产性能 在等摩尔基础上比较，指数回归分析表明MHA-钙盐相对于DL-蛋氨酸的效价为 73%(体增重)72%(料肉比)Feed AdditivesRelativeEffectivenessResearcherInstituteCountryYear(%)CriterionBrette and PiatAEC Animal Feed Developm.France196582Weight gainBrette and PiatAEC Animal Feed Developm.France1965
18、87FCRChristensen and Anderson,Exp.1,diet 1Utah State UniversityUSA198068Weight gainChristensen and Anderson,Exp.1,diet 1Utah State UniversityUSA198063FCRChristensen and Anderson,Exp.1,diet 2Utah State UniversityUSA198082Weight gainChristensen and Anderson,Exp.1,diet 2Utah State UniversityUSA198085FC
19、RChristensen and Anderson,Exp.1,diet 3aUtah State UniversityUSA198065Weight gainChristensen and Anderson,Exp.1,diet 3aUtah State UniversityUSA198043FCRChristensen and Anderson,Exp.1,diet 3bUtah State UniversityUSA198078Weight gainChristensen and Anderson,Exp.1,diet 3bUtah State UniversityUSA198073FC
20、RChristensen and Anderson,Exp.2,diet 4aUtah State UniversityUSA198066Weight gainChristensen and Anderson,Exp.2,diet 4aUtah State UniversityUSA198053FCRChristensen and Anderson,Exp.2,diet 4bUtah State UniversityUSA198078Weight gainChristensen and Anderson,Exp.2,diet 4bUtah State UniversityUSA198083FC
21、RChristensen and Anderson,Exp.3,diet 5Utah State UniversityUSA198077Weight gainChristensen and Anderson,Exp.3,diet 5Utah State UniversityUSA1980104FCREsteve-Garcia et al.Cornell UniversityUSA199373Weight gainEsteve-Garcia et al.Cornell UniversityUSA199372FCRHarms et al.University of FloridaUSA197690
22、Weight gainHarms et al.University of FloridaUSA1976111FCRHeger et al.,Expt.1Biofactory PrahaCzech Rep.198972Weight gainHeger et al.,Expt.1Biofactory PrahaCzech Rep.198965FCRHeger et al.,Expt.2Biofactory PrahaCzech Rep.198998Weight gainHeger et al.,Expt.2Biofactory PrahaCzech Rep.198996FCRKatz and Ba
23、kerUniversity of IllinoisUSA197579Weight gainKatz and BakerUniversity of IllinoisUSA197576FCRMurillo and Jensen,Expt.1University of GeorgiaUSA197752Weight gainMurillo and Jensen,Expt.1University of GeorgiaUSA197770FCRcontinuedFeed AdditivesRelativeEffectivenessResearcherInstituteCountryYear(%)Criter
24、ionMurillo and Jensen,Expt.2University of GeorgiaUSA197776Weight gainMurillo and Jensen,Expt.2University of GeorgiaUSA197773FCRMurillo and Jensen,Expt.3AUniversity of GeorgiaUSA1977123Weight gainMurillo and Jensen,Expt.3AUniversity of GeorgiaUSA197771FCRMurillo and Jensen,Expt.3BUniversity of Georgi
25、aUSA1977107Weight gainMurillo and Jensen,Expt.3BUniversity of GeorgiaUSA197776FCRReid et al.(Layers)University of ArizonaUSA198273Egg massReid et al.(Layers)University of ArizonaUSA198293FCRRostagnoFed.Univ.of VicosaBrazil199380Weight gainRostagnoFed.Univ.of VicosaBrazil199379FCRSaroka,Expt.2.1Corne
26、ll UniversityUSA198476Weight gainSaroka,Expt.2.1Cornell UniversityUSA198475FCRSchutte and van WeerdenTNO Institute WageningenNetherlands198174Weight gainSmith,Expt.2Canada Dept.of AgricultureCanada196683Weight gainSmith,Expt.2Canada Dept.of AgricultureCanada196683FCRSmith,Expt.3Canada Dept.of Agricu
27、ltureCanada196676Weight gainSmith,Expt.3Canada Dept.of AgricultureCanada196690FCRSmith,Expt.4Canada Dept.of AgricultureCanada196689Weight gainSmith,Expt.4Canada Dept.of AgricultureCanada196685FCRTipton et al.,Expt.1Mississippi State UniversityUSA196553Weight gainTipton et al.,Expt.1Mississippi State
28、 UniversityUSA196557FCRTipton et al.,Expt.2Mississippi State UniversityUSA196576Weight gainTipton et al.,Expt.2Mississippi State UniversityUSA196587FCRTipton et al.,Expt.3-AMississippi State UniversityUSA196557Weight gainTipton et al.,Expt.3-AMississippi State UniversityUSA196539FCRTipton et al.,Exp
29、t.3-BMississippi State UniversityUSA196565Weight gainTipton et al.,Expt.3-BMississippi State UniversityUSA196549FCRTipton et al.,Expt.1Mississippi State UniversityUSA196691Weight gainTipton et al.,Expt.1Mississippi State UniversityUSA196698FCRcontinued与与DL-蛋氨酸等当量比较，蛋氨酸等当量比较，MHA-钙盐的平均钙盐的平均相对效价为相对效价为
30、76.4%RelativeEffectivenessResearcherInstituteCountryYear(%)CriterionTipton et al.,Expt.2Mississippi State UniversityUSA196681Weight gainTipton et al.,Expt.2Mississippi State UniversityUSA196672FCRvan Weerden et al.(Layers)TNO Institute WageningenNetherlands198494Egg massvan Weerden et al.(Layers)TNO
31、 Institute WageningenNetherlands198478FCRvan Weerden and SchutteTNO Institute WageningenNetherlands197964Weight gainvan Weerden and SchutteTNO Institute WageningenNetherlands197966FCRvan Weerden and SchutteTNO Institute WageningenNetherlands198180Weight gainvan Weerden and SchutteTNO Institute Wagen
32、ingenNetherlands198139FCRvan Weerden and SchutteTNO Institute WageningenNetherlands198079Weight gainvan Weerden and SchutteTNO Institute WageningenNetherlands198069FCRvan Weerden et al.TNO Institute WageningenNetherlands198278Weight gainvan Weerden et al.TNO Institute WageningenNetherlands198280FCRA
33、verage76.4n69国外大学和研究所有关国外大学和研究所有关MHA-CaMHA-Ca和和MHA-FAMHA-FA在家在家禽的相对生物效价的研究结果汇总禽的相对生物效价的研究结果汇总畜种畜种MHA-Ca*MHA-FA*试验数试验数相对效价相对效价（重量（重量/重量）重量）试验数试验数相对效价相对效价（重量（重量/重量）重量）肉鸡肉鸡+蛋鸡蛋鸡6964.210664.4肉鸡肉鸡6563.89163.2*85%蛋氨酸羟基类似物蛋氨酸羟基类似物*88%蛋氨酸羟基类似物蛋氨酸羟基类似物 8686个肉鸡生产场试验结果汇总个肉鸡生产场试验结果汇总 相对生产表现相对生产表现(%)65 units DL-
34、methionine100 units liquid MHA-FA n=86 CV=2.3%65 units DL-methionine100 units liquid MHA-FA n=86 CV=2.1%27 27 个蛋鸡生产场试验结果汇总个蛋鸡生产场试验结果汇总 相对生产表现相对生产表现(%)65 units DL-methionine100 units liquid MHA-FA n=22 CV=2.5%65 units DL-methionine100 units liquid MHA-FA n=14 CV=1.7%65 units DL-methionine100 units li
35、quid MHA-FA n=13 CV=1.3%4040周的蛋鸡饲养试验结果周的蛋鸡饲养试验结果CCL in Laverdonk,NL,2019）DL-蛋氨酸及其羟基类似物的动物消化蛋氨酸及其羟基类似物的动物消化吸收及代谢效率吸收及代谢效率DL-DL-蛋氨酸及其羟基类似物的生物利用蛋氨酸及其羟基类似物的生物利用D-MethionineD-MHA-FAL-MHA-FAD-aminoacid oxidaseD-Hydroxy acid dehydrogenaseL-Hydroxy acid oxidaseL-Methionine2-keto 4-methylthio butanoic acid 蛋
36、白质蛋白质在肉仔鸡小肠不同截面未被吸收的在肉仔鸡小肠不同截面未被吸收的L-MHA-FAL-MHA-FA和和L-MetL-Met的程度之比较的程度之比较 051 01 52 02 53 03 5123456小小肠肠区区段段未未被被吸吸收收 (%)L-M H A-F AL-M e t(Maenz和和Engele-Schaan，2019b，J.Nutr.）温度对小肠吸收温度对小肠吸收DL-MetDL-Met和和DL-MHADL-MHA的速度的影的速度的影响响7 5.25 3.09 8.36 4.01 4 1.01 1 6.002 04 06 08 01 0 01 2 01 4 01 6 02 2 C
37、3 O C3 5 C吸吸收收 (n nm mo ol l/m mi in n/c cm m)D L-M H AD L-M e t（Mitchell，2019，Roslin Institute，UK）DL-MHADL-MHA单体与多聚体在不同温度条件被小肠单体与多聚体在不同温度条件被小肠吸收的程度吸收的程度6 6.45 3.21.01.102 04 06 08 01 0 02 2 C3 5 C吸吸收收 (n nm mo ol l/m mi in n/c cm m)D L-M H A 单单聚聚体体D L-M H A 二二聚聚体体（Mitchell，2019，Roslin Institute，UK）
38、在肉鸡空肠和回肠不同截面未被吸收的在肉鸡空肠和回肠不同截面未被吸收的14C14C标记的标记的DL-Met和和MHA-Ca的程度之比较的程度之比较051 01 52 02 51234空空肠肠和和回回肠肠截截面面未未被被吸吸收收（%）MH A-C aD L M(Esteve-Garcia 和和Austic，1993)小肠有菌和无菌条件对小肠有菌和无菌条件对L-MHA和和L-Met吸收吸收影响影响0481 21 6123456 小小肠肠区区段段未未被被吸吸收收 (%)L-M H AL-M e t无无菌菌L-M H A无无菌菌L-M e t（Drew et al.,2019,Poultry Scien
39、ce）肉鸡摄入的肉鸡摄入的1414C C标记标记DLMDLM和和MHA-CaMHA-Ca日粮日粮1414C C在胸在胸肉、腿肌肉和排泄物的活性肉、腿肌肉和排泄物的活性5.25.51 77.974.40481 21 62 0胸胸肌肌肉肉腿腿肌肌肉肉排排泄泄物物1 1 4 4C C 活活 性性(%)MH A-C aD L M(Lingens和和Molnar,2019)常问的问题常问的问题为什么按为什么按8888或或8484的效价使用未影响动物生产的效价使用未影响动物生产?答案答案n 动物实际摄入过量的蛋氨酸n 不正确的试验设计和统计方法7 72121日龄肉鸡生长对日龄肉鸡生长对DL-DL-蛋氨酸（
40、蛋氨酸（99.0%99.0%）和被稀）和被稀释的释的DL-DL-蛋氨酸（蛋氨酸（71.5%71.5%）的反应）的反应01 0 02 0 03 0 04 0 05 0 06 0 000.0 40.0 80.1 20.1 60.2 00.2 40.2 8添添 加加 量量(%)体体 增增 重重(g g)9 9 9 9%D D L L M M7 7 1 1.5 5%D D L L M M8 4%7 2%8 3%9 5%9 6%9 7%9 8%相 对 生 物 效 价7 1.5 D L M/9 9.0 D L M（Thomas等，等，1991）用多重比较统计方法评定蛋氨酸添加剂生物效价用多重比较统计方法评
41、定蛋氨酸添加剂生物效价（Lemme,2019）德固赛将知识转化为您的利润！德固赛将知识转化为您的利润！Degussa-Turning Knowledge into your Profit！L-L-蛋氨酸和蛋氨酸和L-MHAL-MHA在不同温度条件下通过主在不同温度条件下通过主动转运（动转运（T T）和被动扩散（）和被动扩散（D D）的吸收率）的吸收率 051 01 52 02 53 0 吸吸收收速速度度(fmol/mg/sec)L-M e t (T)L-M H A (T)L-M e t (D)L-M H A (D)适适温温热热应应激激适适温温热热应应激激（Maenz和和 Engele-Schaan，2019a J.Nutr.）
