В пищевом белке аминокислоты , которых относительно недостаточно по потребностям организма человека и их пропорциональному соотношению, называются лимитирующими аминокислотами. Лимитирующая аминокислота относится к аминокислоте, у которой соотношение количества незаменимых аминокислот, содержащихся в определенном корме или рационе, к количеству белковых незаменимых аминокислот, необходимых животным, низкое. Недостаточность этих аминокислот ограничивает доступность животных других незаменимых и заменимых аминокислот.
В процессе всасывания, переваривания и использования аминокислотам необходимо определенное соотношение для полного усвоения и использования. Когда определенная аминокислота в определенной пище далека от достижения этого соотношения, независимо от того, насколько велико содержание белка, она не сможет проявить свои преимущества. Эта аминокислота является лимитирующей аминокислотой. Например, метионин в бобах и лизин в злаках являются их соответствующими лимитирующими аминокислотами.
Самая низшая аминокислота также известна как первая лимитирующая аминокислота. Согласно аналогии низкой степени, существуют вторая рестриктивная аминокислота, третья рестриктивная аминокислота и так далее. Некоторые аминокислоты обычно отсутствуют в кормах и не могут быть преобразованы или синтезированы какой-либо аминокислотой, что ограничивает питательность белка. Для уток-несушек метионин является первой лимитирующей аминокислотой, лизин — второй лимитирующей аминокислотой, а триптофан — третьей лимитирующей аминокислотой. Например, в определенной диете других аминокислот много, но метионин может удовлетворить только 60% потребности, а все аминокислоты могут использоваться только на 60%. Остальные 40% дезаминируются в печени и синтезируются в мочевину, которая выводится с мочой, что приводит к потере белка.
Лизин, метионин или триптофан часто называют первой, второй и третьей лимитирующими аминокислотами в кормовом белке. Использование других аминокислот и биологическая ценность белков ограничены. При составлении диеты в первую очередь учитываются потребности в первой, второй и третьей лимитирующих аминокислотах. Ниже приводится краткое введение в метаболизм трех лимитирующих аминокислот:
Лизин
Лизин метаболизируется в организме с образованием глутарил-КоА (ацетоацетил-КоА). Дальнейший метаболизм ацетоацетил-КоА может иметь два выхода: один — генерировать ацетил-КоА, а другой — генерировать небольшое количество Q-кетоглутарата для участия в метаболизме.
Метионин (серосодержащая аминокислота)
В животноводстве и птице имеются три серосодержащие аминокислоты, а именно цистеин, цистин и метионин (метионин), которые в конечном итоге метаболизируются в таурин. Серосодержащие аминокислоты могут образовывать пируват в ходе катаболизма, поэтому они являются сахарообразующими аминокислотами, а сера в них окисляется до серной кислоты, поэтому при разложении белка образуется серная кислота.
Триптофан
После окисления и декарбоксилирования триптофан трансформируется в 5-гидрокситриптамин, который существует в тканях головного мозга, а также имеется в небольшом количестве в желудочно-кишечном тракте и крови. Его физиологическая функция заключается в сужении микрососудов и повышении артериального давления, а также является нейромедиатором. Нарушение регуляции метаболизма триптофана может вызвать дисфункцию нервной системы. После окисления триптофана он также может превращаться в никотиновую кислоту. Ниацин является предшественником синтеза никотинамидадениндинуклеотида (НАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфата (НАДФ). НАД и НАДФ являются коферментом анаэробной дегидрогеназы, участвующим в различных окислительно-восстановительных реакциях в организме.
Лимитирующими аминокислотами, широко используемыми в кормовой промышленности, являются главным образом метионин и лизин. Кроме того, при производстве комбикормов также используют триптофан, треонин , валин и др.