蛋白质是日粮中主要的含氮营养素和动物组织的基本成分,在动物中还有信号和生理调控功能。动物个体的生长依赖于蛋白质的机体沉积。蛋白同化激素,包含生长激素(GH)、胰岛素样生长因子(IGFs)等,参与动物体内蛋白质同化作用,增强蛋白质合成代谢,促进生长发育。研究结果表明,植物甾醇能促进蛋白质的消化吸收,增强蛋白质同化激素分泌及其合成代谢,从而改善蛋白质沉积效率和促进动物生长。
在动物生产中,植物甾醇能提高动物对蛋白质的表观消化率,进而促进生长。添加植物甾醇后,使育肥猪对蛋白消化率由80.93%提高为88.50%,平均日增重由920g/d增加到960g/d,饲料转化效率(料重比)由3.0降低至2.94,显著提高育肥猪对蛋白质利用率,进而改善生产成绩。也有研究表明,植物甾醇提高低蛋白日粮(17%CP)肉仔鸡的蛋白质表观消化率2-5%,促进肉鸡生长。植物甾醇能改善动物蛋白质同化激素水平,促进蛋白质沉积和生长发育。添加植物甾醇提高仔猪血清GH浓度20%,促进蛋白质沉积,使平均日增重由434g/d提高到509g/d,其饲料转化率(料重比)由1.81降低为1.62。同时,植物甾醇能提高鹌鹑血清中IGF-1水平,改善体增重和料肉比。
另外,植物甾醇与脂质结合形成的甾醇核糖核蛋白复合体具有促进动物蛋白质合成作用。通过与靶细胞受体结合,植物甾醇能够激活基因转录活性,促进mRNA合成与蛋白质翻译效率,达到调节生长及相应的生物效应。蛋白质合成基因的转录和表达是蛋白质合成速度的关键,植物甾醇通过促进动物PI3K-Akt-mTOR信号通路的基因表达,增强动物蛋白质合成。在高脂日粮添加植物甾醇后发现,高脂日粮抑制小鼠的蛋白合成基因PI3K-Akt-mTOR信号通路的表达,但植物甾醇能有效改善蛋白质的基因变化,使高脂小鼠肌肉中与蛋白质合成相关的PI3K、Akt和m TOR的表达显著升高,同时使蛋白质降解基因信号通路Fox O3a-MuRF1以及MAFbx的表达显著降低,接近正常组水平(图1)。
图1 植物甾醇对小鼠骨骼肌PI3K、Akt、mTOR、FoxO3a,MuRF1和MaFbx mRNA表达量的影响
综上所述,植物甾醇能通过多个途径提高蛋白质的代谢沉积,使蛋白质消化吸收率提高3-8%,这提示植物甾醇可用于低蛋白或杂粕日粮;能增强刺激蛋白质同化激素,提高蛋白质沉积3-5%;促进蛋白质合成代谢与肌肉沉积,改善蛋白质沉积效率2-6%。
甾精是诺齐生物以复合植物甾醇为主要成分、依据蛋白合成与代谢的整体调控理论,经改性处理并配伍其它高效生理调控因子精制而成的饲料添加剂,甾精可综合提高蛋白质代谢与沉积效率3-5%,为降本(减少0.3-0.5%CP)、增效(3-8%生长效率)提供新思路。