作者简介：云无心，食品工程博士，《吃的真相》作者，科学松鼠会成员。“在实验室里研究做饭”以养家糊口，在媒体上介绍“吃的真相”以传播科学。

 

民以食为天。人类对肉、蛋、奶的需求越来越大，一方面是人口的增长，另一方面是经济的发展——生活水平的提高使得每个人的需求也大大增加，所以肉蛋奶的需求增长远远超越了人口的“爆炸”。

对于工程师来说，肉、蛋、奶的生产跟工厂并没有本质区别。农场就是工厂，动物就是机器，饲料就是生产原料，而肉蛋奶就是产品。生产技术的核心，就是如何高效地把原料转化为产品，“转化率”自然也就是一个核心指标。转化率越高，排到环境中的粪便与气体也就越少，对环境的影响也就越小。除了物质的转化率，还有经济方面的转化率。如果投入的饲料成本比肉蛋奶的价格还高，那么再高的物质转化率也都没有意义。所以，饲料的低成本，是养殖技术的另一个关键。

动物的生长就是饲料转化为产物的过程。最理想的转化过程，自然是动物需要什么，饲料里就提供什么——吃进去的东西都转化成肉、蛋或者奶。

这个理想的转化过程在实际中当然无法实现，养殖技术的发展就是不断地沿着这个方向努力。尤其是养鸡，现在的转化已经到了令人惊叹的地步。不同种类的鸡，在不同的生长期，对各种营养成分的需求都已经有了相当精确的数据。优质的鸡种，喂以按需设计的饲料，就可以轻松地做到6周出笼。即使是那些传统品种、按照“有机方式”喂养的鸡，如果所谓的饲料符合营养需求，也会比“乱吃”的鸡生长得更快更壮。

但饲料不是婴儿配方奶粉，不可能不计成本地使用最好的原料去搭配。现实中能够用作饲料的原料，比如玉米、豆粕，与动物生长所需要的营养组成都很大。在适当的搭配下，碳水化合物、脂肪、蛋白质这三大营养成分的总量，以及维生素、矿物质等微量营养成分，也还不难达到。但要得到高的饲料转化率，还需要恰当的氨基酸组成。不管是肉、蛋还是奶，我们追求的核心成分都是蛋白质。饲养动物，关键的转化就是把饲料中的蛋白质转化成肉蛋奶中的蛋白质。蛋白质是由20种氨基酸组成的，动物吃下饲料，把其中的蛋白质消化成氨基酸，运送到细胞中，再重新合成蛋白质，最后以肉蛋奶的形式成为产品。这个过程中，氨基酸就像积木的一个个组件。除了组装成蛋白质，还有一些氨基酸会行使一些生理功能。缺乏了这些氨基酸，不仅蛋白质的合成受阻，动物的生长也会受到抑制。这也就是鸡种的因素之外，传统放养的鸡生长缓慢的原因。

对于鸡在不同的生长期需要什么样的氨基酸组成，人们已经相当清楚。饲料设计的一个核心目标，就是尽可能地让饲料中的氨基酸组成接近需要。但是，常见植物蛋白的氨基酸组成都跟需求相差较大，有的多了，有的少了。氨基酸进入动物体内之后，跟需求相比比例最低的那种氨基酸就成了瓶颈，其他种类的氨基酸只好成为“富余”，无法合成蛋白质，最后变成含氮废物排出。这一方面增加到了动物的代谢负担，另一方面增加了废物处理的环境负担。

不同的蛋白质有不同的氨基酸组成。这种蛋白质中比较缺乏的氨基酸，可能在那种蛋白质中比较丰富。通过适当搭配不同的蛋白质，有可能让总体的氨基酸组成更接近需求。在实际生产中，玉米和豆粕的搭配是目前的生产中最常见的。一方面是二者的成本都不算高，另一方面，豆粕和玉米的氨基酸能实现一定的互补，总体组成距离鸡的需求更加接近。

在各种氨基酸中，蛋氨酸和半胱氨酸是含硫氨基酸，后者可以在动物体内由蛋氨酸转化而来。所以，饲料中足够的蛋氨酸比例对于鸡的生长或者下蛋有着至关重要的影响。玉米和豆粕的搭配，在满足其他氨基酸的比例需求上比较理想，而蛋氨酸的比例就比较低。于是，蛋氨酸，就成了饲料中的“限制性氨基酸”。受限于这个瓶颈，许多其他的氨基酸就不能被利用。

要提高蛋氨酸的比例，当然可以加入含蛋氨酸高的蛋白质。但是，常见的富含蛋氨酸的蛋白质，比如鱼粉、牛奶蛋白，价格都不低，供应量也有限，而鱼粉加多了还会影响肉的风味，也都不是很好的方案。于是，化学合成的蛋氨酸就有了大显身手的舞台。从油、天然气、空气和水开始，特种化学工业可以经济实惠地合成高纯度的蛋氨酸。把它加入到饲料中，可以轻松地消除其瓶颈效应，让其他氨基酸得到充分的利用。氨基酸的利用率高了，成为粪便或者气体排出的氮也就少了。这对于注重环境效益的国家和地区，具有明显的社会效益。比如欧洲，大量土地氮含量过剩，地下水承受着越来越大的硝酸盐负担。如果合理利用蛋氨酸，也就可以大大减轻这种趋势。

一般而言，有机养殖拒绝各种合成的饲料添加剂。但是，因为合成的蛋氨酸带来的显而易见的好处，美国批准了它可以用于有机饲料中。随着特种化工行业的研发深入，我们可以预见到蛋氨酸将批量应用于有机饲料。