Protein trong thức ăn gia súc có thể chia lăm hai nhóm: Protein vă N phi protein. N phi protein trong thức ăn gia súc phần lớn cũng có axit amin hoặc chuyển từ axit amin, nucleotit, câc lipit có protein, amin, purin, pyrimidin, nitrat vă câc vitamin B có chứa N. Tuy nhiín trong một số tăi liệu, phđn loại protein theo nhóm protein đơn giản vă protein liín kết (protein phức tạp).
2.1. Protein
Protein lă chuỗi axit amin kết hợp với nhau bằng liín kết peptit (CO-NH). Phđn tử lượng của protein vì thế rất cao, khoảng 60.000. Protein của mỗi loăi, ngay cả trong cùng một cơ thể protein của mỗi mô băo cũng khâc nhau. Sự khâc biệt ấy do ở số lượng, loại vă thứ tự của câc axit amin cấu tạo nín protein. Vì thế, protein của từng loại thức ăn khâc nhau về thănh phần vă thứ tự câc axit amin, do đó khâc nhau về hăm lượng câc axit amin trong đó (Bảng 6.1).
Bảng 6.1. Thănh phần axit amin của một số loại thức ăn (g/16 g N)
Loại thức ăn Axit amin
Arg His Leu Iso Lys Met Ph e
Thr Try Tyr Val Hạt ngô 4,9 2,9 12,3 2,8 2,9 1,7 4,4 3,3 1,1 3,6 4,0 Hạt thóc tẻ 6,2 2,5 9,7 4,9 4,3 2,0 5,4 3,2 1,7 3,9 5,1 Hạt đậu tương 6,2 2,4 5,5 4,2 6,5 1,5 4,8 3,4 1,5 3,6 4,9 Bột đầu tôm 9,6 2,1 5,6 3,4 5,5 1,8 4,5 4,2 - 3,4 4,7 Bột câ 5,8 2,2 7,1 4,3 7,5 3,4 3,7 4,0 1,0 3,0 4,8 Axit amin:
Axit amin được hình thănh khi protein bị thủy phđn bởi câc enzym, axit hoặc bazơ. Axit amin cấu tạo chủ yếu gồm có một nhóm có chứa nitơ gọi lă nhóm amino (-NH2) vă nhóm axit cacboxylic (-COOH). Phần lớn câc axit amin có trong tự nhiín ở dạng α, có nhóm amino gắn với nhđn cacbon đối xứng với nhóm cacboxyl, công thức tổng quât như sau:
NH2
R CH COOH COOH
Trong tự nhiín hầu hết câc axit amin đều có dạng L. Khi tổng hợp axit amin người ta thu được một nửa dạng L vă một nửa dạng D. Qua nghiín cứu cho biết chỉ có một số axit amin lă gia cầm vă lợn sử dụng được cả 2 dạng D vă L như: DL-lysine, DL-valine, DL- methionine. Câc axit amin còn lại gia cầm chỉ sử dụng được dạng L mă thôi vă gia cầm sử dụng D-methionine có hiệu quả. Vì vậy khi phối hợp khẩu phần chúng ta cần phải biết dạng cấu tạo hóa học để con vật có thể sử dụng hiệu quả.
Axit amin thiết yếu vă không thiết yếu:
Thực vật vă vi sinh vật có thể tổng hợp protein từ những hợp chất N đơn giản như nitrat. Động vật không thể tổng hợp được nhóm amino để xđy dựng protein cơ thể nín chúng phải nhận một nguồn axit amin từ thức ăn. Có rất nhiều axit amin có thể được chuyển hóa từ axit amin tương tự bằng phản ứng chuyển amin, trong khi đó một số khâc thì cơ thể không chuyển hóa được hoặc chuyển hóa với hiệu quả rất kĩm. Người ta gọi câc axit amin loại thứ nhất lă axit amin không thiết yếu (Non-essential) vă loại thứ 2 gọi lă axit amin thiết yếu (Essential). Hiện nay có khoảng 10 axit amin thiết yếu đối với chuột, lợn con vă người, đó lă phenylalanine (Phe), valine (Val), tryptophan (Try), methionine (Met), arginine (Arg), threonine (Thr), histidine (His), isoleucine (Iso), leucine (Leu), lysine (Lys). Đối với gia súc trưởng thănh không cần arginine vă histidine, gă cần thím glycine.
Đối với gia súc nhai lại, tất cả câc axit amin thiết yếu đều được vi sinh vật dạ cỏ tổng hợp nín. Tuy nhiín tốc độ tăng trưởng hoặc năng suất sữa không thể đạt tối đa nếu khẩu phần thiếu câc axit amin thiết yếu.
Trong thực tế, một văi axit amin cùng loại có thể thay thế cho nhau được, như lă cystine có thể thay thế 50% nhu cầu methionine của lợn. Ví dụ, nhu cầu Met lă 0,6% thì 0,3% Met có thể được Cys bù đắp. Cys vă Met lă những axit amin chứa lưu huỳnh. Met không thể tổng hợp từ Cys vì vậy, phải cung cấp Met từ thức ăn.
Tyrosine (Tyr) vă Phe lă những axit amin có gốc phenyl. Trong thực tế, Tyr (khoảng 30%) có thể được thay thế bởi Phe. Tuy nhiín đđy lă phản ứng một chiều vì vậy không thể cung cấp Tyr để tổng hợp Phe.
Trong thực tế chăn nuôi, tỷ lệ thănh phần câc axit amin trong thức ăn vă nhu cầu của gia súc luôn luôn khâc nhau, đặc biệt lă câc axit amin thiết yếu. Một số axit amin trong thức ăn thường rất thấp so với nhu cầu, những axit amin đó lăm giảm hiệu quả sử dụng câc axit amin còn lại. Đặc biệt khi câc axit amin thiết yếu thấp hơn so nhu cầu thì hiệu quả sử dụng căng kĩm. Vì vậy, axit amin giới hạn (Limmiting amino acid) được định nghĩa như lăcâc axit amin thiết yếu có hăm lượng trong thức ăn thấp hơn so với nhu cầu của vật nuôi. Ví dụ, ta có thể tưởng tượng câc axit amin lă câc "mảnh vân" dăi ngắn khâc nhau để ghĩp nín chiếc thùng đựng nước. Gia súc cần câc "mảnh vân" dăi như nhau để đựng được nhiều nước nhất, trong khi đó ở thức ăn có câc "mảnh vân" dăi ngắn khâc nhau vì vậy lăm cho thúng đựng ít nước so với nhu cầu. Axit amin giới hạn lă "mảnh vân" thấp nhất của thùng.
Mức giới hạn của mỗi axit amin không phải do ở số lượng của nó ít hay nhiều so với câc axit amin khâc trong thức ăn hay trong khẩu phần mă lă do ít hay nhiều so với nhu cầu của gia súc. Chỉ số axit amin giới hạn (Paa) như sau:
Paa = Tỷ lệ axit amin trong thức ăn
Tỷ lệ axit amin theo nhu cầu của gia súc x 100
Axit amin năo có Paa thấp nhất lă axit amin giới hạn thứ nhất vă cứ tiếp tục, ví dụ:
Met Phe Try
Khẩu phần, % 0,50 0,20 0,10
Nhu cầu, % 0,60 0,40 0,15
Paa 80% 50% 70%
Trong trường hợp trín, Phe của khẩu phần chỉ thỏa mên 50% nhu cầu, được coi lă axit amin giới hạn thứ nhất, sau đó lă Try (70%) vă Met (80%).
Axit amin giới hạn trong một số loại thức ăn phổ biến đê được Easter (1994) thống kí ở bảng 6.2.
Chất đối khâng axit amin:
Phần lớn đđy lă những chất độc, chúng có cấu trúc tương tự axit amin, nín chúng cạnh tranh vị trí trao đổi với câc axit amin bình thường, gđy ra sự rối loạn trong trao đổi axit amin. Ví dụ, mimosin lă chất có nhiều trong cđy keo giậu (Leucoena leucocephala) có cấu tạo gần giống tyrosin. Tyrosin lă một axit amin được iot-hóa để chuyển đổi thănh hormon thyroxin (hormon của tuyến giâp trạng). Mimosin sẽ ức chế vă cạnh tranh iot với tyrosin, vì thế không tạo thănh phản ứng iot-hóa được. Vì vậy, trđu bò ăn thức ăn chứa nhiều mimosin sẽ chậm lớn vă rụng lông nhiều. Ngoăi ra, trong hạt cđy so đũa (Sesbania grandìlora) có chất canavanin đối khâng với arginin.
C = NH H2N - C = NH NH O CH2 CH2 CH2 CH2 CH - NH2 CH - NH2 COOH COOH Arginin Canavanin