The Amino Acid Requirements of Laying Hens: Models for Calculation 2. Practical Application

Summary

The amino acid requirements of laying hens have been calculated using the approach of Hurwitz and Bornstein (1973) to which certain refinements have been made based on more recent information on amino acid analyses of egg components, amino acid metabolism and ovarian hormones in the hen. The physiology of the hen's oviduct in relation to egg white, membrane and shell protein synthesis has been reviewed by Smith (1978a) and the possible origins of some of the inefficiencies of conversion of dietary protein to egg protein were listed. The regulation of amino acid metabolism and the nature of protein reserves in animals were also reviewed. In the light of existing knowledge on this subject, serum albumin was taken to be the major source of amino acids when dietary sources were inadequate to meet the needs for oviduct egg protein synthesis.

The amino acid requirements for egg formation were calculated using two models, and the total requirements of the laying hen were calculated using in addition the requirements for growth and maintenance as given by Hurwitz and Bornstein (1973). The requirements for a specified body weight, growth rate, and egg output, as calculated using Models 1 and 2 and Model B of the above authors, were compared. Model 1 gave uniformly lower requirements than Model B, whereas Model 2 gave both higher and lower requirements than Model B. Of economic significance are the higher requirements of Model 2 for lysine and its lower requirements of the sulphur amino acids and isoleucine, the latter being of particular importance in countries such as New Zealand which are dependent on meat and bone meals rather than soyabean for protein supplementation.

Resume

Les besoins en acides aminés des poules pondcuses ont été calculés en employant la méthode de Hurwitz et Bornstein (1973) à laquclle certains raffinements ont été apportés sur la base d'informations récentes concernant l'analyse des composantes des œufs pour les acides aminés, le métabolisme des acides aminés et les hormones ovariennes chez la poule. La physiologie de l'oviducte de la poule en relation avec la synthèse du blanc d'œuf, des protéines de la membrane et de la coquille est passée en revue et une liste est établie des origines possibles de certaines causes d'inefficacité de la conversion de protéines alimentaires en protéines de l'œuf. La régulation du métabolisme des acides aminés et la nature des réserves protéiques des animaux sont revues. A la lumière des connaissances actuelles sur ce sujet, la sérumalbumine est considérée comme la source principale des acides aminés lorsque les sources alimentaires sont inadéquates pour les besoins de la synthèse des protéines de l'œuf dans l'oviducte.

Les besoins en acides aminés pour la formation de l'œuf sont calculés à partir de deux modèles, et les besoins totaux de la poule pondcuse sont estimés en ajoutant le sbesoins de croissance et d'entretien donnés par Hurwitz et Bornstein (1973). Les besoins correspondant à une poids corporel, une croissance et une production d'œufs donnés sont comparés suivant qu'ils sont calculés à partir dum odèle 1 ou 2, ou du modéle B des susmentionnés auteurs. Le modéle 1 donne des besoins uniformément inférieurs au modéle B, tandis que le modéle 2 donne des besoins soit supérieurs, soit inférieurs. Les besoins plus élevés du modéle 2 pour le lysine et moins élevés pour les acides aminés soufrés et l'isoleucine ont une signification économique, le dernier besoin étant d'une importance particulière dans des pays comme la Nouvelle Zélande qui sont dépendants des farines de viande et d'os plutôt que du soja pour la supplémentation en protéines.

Zusammenfassung

In den letzten 10 Jahren ist der Aminosäurebedarf von Legehennen unter Verwendung von mindestens zwei Ansätzen bestimmt oder geschätzt worden. Der eine beruhte auf einter Grundration ergänzt durch Zusätze ausgewählter Aminosäuren in wechselnden Mengen. Der andere beruhte auf der Summierung des geschätzten oder bestimmten Bedarfs für Erhaltung, Wachstum und Synthese des Eiweisses für die Eibildung. Einige der Unterschiede in demdaraus abgeleitet en Bedarf können ihre Ursache in unterschiedlichen An nahmen hinsichtlich des Wirkungsgrades der Ausnutzung von Aminosäuren haben. Hurwitz und Bornstein (1973) sind von einem alternativen Ansatz zur Schätzung mangelnder Wirksamkeit der Umwandlung von Futtereiweiß in Eiprotein ausgegangen. Zwei Modelle wurden für die Schätzung des Bedarfs vorgeschlagen, wobei beide von dem gleichen Bedarf für Erhaltung und Wachstum ausgingen und davon, daß die Synthese von Eidottern ein kontinuierlicher Prozeß ist. Es wurde vorgeschlagen, daß die Ratt der Synthese von Eiklarproteinen variabel ist und für einen bestimmten Zeitraum der Gesamtbedarf an Aminosäuren die in der Ration verfügbare Menge übersteieg und daß der Ausgleich durch Gewebeeiweiß mit einer Effiziens von 25–50% erfolgt.

In dieser Untersuchung werden einige Verfeinerungen des Modells von Hurwitz und Bornstein (1973) vorgeschlagen, wobei die physiologischen Grundlagen für die vorgeschlagenen Verfeinerungen im Vordergrund stehen. Die neuesten Aminosäureanalysen der Eiklarproteine sind aufgeführt. Eine andere Untersuchung (Smith, 1978b) beschäftigt sich mit der praktischen Anwendung der Verfeinerungen und vergleicht zwei alternative Modelle mit dem Modell B der oben angeführte Autoren.

Es wird eine Übersicht über den Ort und die hormonale Kontrolle der Eiweißsynthese gegeben. Es wird vermutet, daß die schwankenden Plasmakonzentrationen an Östrogen, Progesteron und Testosteron Schwankungen in der Rate der Eiweißsynthese des Eileiters bedingen, besonders für Avidin, Ovomucoidin und Ovatransferrin. Das Problem der Natur mangelnder Wirksamkeit der Aminosäure-Umwandlung wird diskutiert und vier mögliche Erklärungen aufgeführt. Die Regulation des Aminosäure-Stoffwechsels wird dargestellt und die Natur der Eiweißreserven bei Vögeln und Säugern wird kritisch untersucht um bei fehlenden direkten Beweisen zu klären, welches Organ und welcher Eiweißtyp die Hauptquelle der Aminosäuren bei mangelnder Versorgung über das Futter ist. Es wird vermutet, daß Lebereiweiße (von denen das Plasmaeiweiß ein Teil ist) und/oder Plasmaproteine diese Funktion erfüllen.