W białku spożywczym, aminokwasy które są stosunkowo niewystarczające w stosunku do potrzeb organizmu człowieka i ich proporcjonalny stosunek nazywane są aminokwasami ograniczającymi.Aminokwas ograniczający odnosi się do aminokwasu, którego stosunek ilości niezbędnego aminokwasu zawartego w określonej paszy lub dawce pokarmowej do ilości niezbędnego aminokwasu białka wymaganego przez zwierzęta jest niski.Niedobór tych aminokwasów ogranicza dostępność innych niezbędnych i nieistotnych aminokwasów.
W procesie wchłaniania, trawienia i wykorzystania aminokwasy potrzebują określonej proporcji, aby mogły zostać w pełni wchłonięte i wykorzystane.Gdy dany aminokwas w danym pożywieniu jest daleki od osiągnięcia tego stosunku, bez względu na to, jak wysoka jest zawartość białka, nie będzie w stanie wykorzystać swoich zalet.Ten aminokwas jest aminokwasem ograniczającym.Na przykład metionina w fasoli i lizyna w zbożach są ich odpowiednimi aminokwasami ograniczającymi.
Najniższy aminokwas jest również znany jako pierwszy aminokwas ograniczający.Zgodnie z analogią niskiego stopnia, istnieje drugi aminokwas restrykcyjny, trzeci aminokwas restrykcyjny i tak dalej.Niektórych aminokwasów na ogół brakuje w paszy i nie mogą one zostać przekształcone ani zsyntetyzowane przez żaden aminokwas, co ogranicza odżywianie białka.U kaczek niosek pierwszym aminokwasem ograniczającym jest metionina, drugim aminokwasem ograniczającym jest lizyna, a trzecim aminokwasem ograniczającym jest tryptofan.Na przykład w określonej diecie występuje dużo innych aminokwasów, ale metionina może zaspokoić tylko 60% zapotrzebowania, a wszystkie aminokwasy mogą wykorzystać tylko 60%.Pozostałe 40% jest deaminowane w wątrobie i syntetyzowane do mocznika, który jest wydalany z moczem, co powoduje utratę białka.
Lizyna, metionina lub tryptofan są często określane jako pierwszy, drugi i trzeci aminokwas ograniczający w białku paszowym.Wykorzystanie innych aminokwasów i wartość biologiczna białek są ograniczone.Przy formułowaniu diety najpierw bierze się pod uwagę zapotrzebowanie na pierwszy, drugi i trzeci aminokwas ograniczający. Poniżej znajduje się krótkie wprowadzenie do metabolizmu trzech aminokwasów ograniczających:
Lizyna
Lizyna jest metabolizowana w organizmie do produkcji glutarylo-CoA (acetoacetylo-CoA).Dalszy metabolizm acetoacetylo-CoA może mieć dwa wyjścia, jednym jest generowanie acetylo-CoA, a drugim jest generowanie niewielkiej ilości Q-ketoglutaranu do udziału w metabolizmie.
Metionina
Metionina (aminokwas zawierający siarkę) U zwierząt gospodarskich i drobiu występują trzy aminokwasy zawierające siarkę, a mianowicie cysteina, cystyna i metionina (metionina), które są ostatecznie metabolizowane do tauryny.Aminokwasy zawierające siarkę mogą generować pirogronian podczas katabolizmu, są więc aminokwasami wytwarzającymi cukier, a zawarta w nich siarka jest utleniana do kwasu siarkowego, dlatego kwas siarkowy powstaje podczas rozkładu białek.
Tryptofan
Po utlenieniu i dekarboksylacji tryptofan przekształca się w 5-hydroksytryptaminę, która występuje w tkance mózgowej, występuje też w niewielkich ilościach w przewodzie pokarmowym i krwi.Jego fizjologiczną funkcją jest obkurczanie mikronaczyń i zwiększanie ciśnienia krwi, a także jest neuroprzekaźnikiem.Rozregulowanie metabolizmu tryptofanu może powodować dysfunkcje układu nerwowego.Po utlenieniu tryptofanu można go również przekształcić w kwas nikotynowy.Niacyna jest prekursorem do syntezy dinukleotydu nikotynamidoadeninowego (NAD) i fosforanu dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego (NADP).NAD i NADP to koenzym dehydrogenazy beztlenowej, który bierze udział w różnych reakcjach redoks w organizmie.
Aminokwasami ograniczającymi szeroko stosowanymi w przemyśle paszowym są głównie metionina i lizyna.Ponadto tryptofan, treonina, walina itp. są również wykorzystywane do produkcji mieszanek paszowych.