一、蛋白質的生理作用
1.維持組織細胞的生長、更新、修補
蛋白質是組織細胞最重要的組成成分，幼齡動物的生長發育，成年動物的生長繁殖、生產，組織細胞更新以及組織細胞損傷的修複，都需要有足夠量的蛋白質供給。蛋白質維持組織細胞生長、更新和修補的作用，不能由糖和脂類所代替。
2.執行各種生物學功能
參與體內物質的代謝及生理功能的調節和控製也是蛋白質的重要生理功能之一。例如，催化代謝的酶絕大多數是蛋白質，調節體內代謝過程的某些激素也是蛋白質。另外，機體的其他功能除遺傳由核酸完成外，也都是由蛋白質完成的。遺傳功能也是在蛋白質的協助下完成的。如執行肌肉收縮的肌球蛋白和肌動蛋白、血液中運輸氧的血紅蛋白、執行免疫防疫功能的免疫球蛋白等。代謝調節等均需要蛋白質參與。
3.氧化供能
蛋白質也是能源物質，每克蛋白質在體內氧化分解可釋放約175kJ能量。當攝入的蛋白質超過維持組織細胞生長、更新和修補的作用時，剩餘的部分就被氧化分解。但是蛋白質作為能源物質是屬於不經濟的次要作用，這種作用可由糖或脂肪代替。
由此可見，提供足夠的食物蛋白質對正常代謝和各種生命活動的進行是十分重要的，對於生長發育的幼齡動物和康複期的患病動物，供給足量、優質的蛋白質尤為重要。
二、氮平衡
機體內蛋白質代謝的概況可根據氮平衡實驗來確定。如前所述，蛋白質的含氮量平均約為16％。食物中的含氮物質絕大部分是蛋白質。因此測定食物的含氮量可以估算出所含蛋白質的量，蛋白質在體內分解代謝所產生的含氮物質主要由尿、糞排出。測定尿與糞中的含氮量（排出氮）及攝入食物的含氮量（攝入氮）可以反映人體蛋白質的代謝概況。
1.氮總平衡
攝入氮＝排出氮，反映正常動物的蛋白質代謝情況，即氮的“收支”平衡。這代表動物獲得蛋白質的量與丟失的量相等，體內蛋白質的含量基本不變。正常成年畜禽（不包括孕畜）應處於這種狀態。
2.氮正平衡
攝入氮>排出氮，即攝入的氮量多於排出的氮量。部分攝入的氮用於合成體內蛋白質，這意味著動物體內蛋白質的含量增加，稱為蛋白質（或氮）在體內的沉積。正在生長的幼年畜禽和妊娠母畜應處於這種狀態。此外，動物病後的康複或組織損傷後的修複期也應如此。
3.氮負平衡
攝入氮＜排出氮，即排出的氮量多於攝入的氮量。這表示動物體內蛋白質的消耗多於補充，見於動物消耗性病患、饑餓和營養不良等情況，說明動物由飼料攝入蛋白質的量不足或代謝異常。
在動物生產實踐中，由於蛋白質飼料通常價格較高，從經濟效益出發，人們要考慮至少要給畜禽飼喂多少蛋白質，才能既使動物正常生長和生產，又不浪費飼料。對於成年動物來說，在糖和脂肪這類能源物質充分供應的條件下，為了維持氮的總平衡，至少必須攝入的蛋白質的量，稱為蛋白質的最低需要量。在實際飼養中，為了保證畜禽的健康，一般日糧中蛋白質的含量都應比最低需要量稍高一些。對於幼畜和懷孕母畜，則應在此基礎上再加上其生長所需要的蛋白質的量，才能滿足其實際需要。
三、必需氨基酸與蛋白質的營養價值
1.必需氨基酸
不同的蛋白質有不同的生理價值，這是因為不同蛋白質所含氨基酸的組成不同，並且主要是所含必需氨基酸的種類和比例不同。動物合成其組織蛋白質時，所有的20種氨基酸都是不可缺少的。但其中一部分氨基酸，隻要有氮的來源，可在動物體內利用其他原料（如糖）合成。這些氨基酸稱為非必需氨基酸。而另一部分氨基酸在動物體內不能合成，或合成太慢遠不能滿足動物需要，因而必須由飼料供給，被稱為必需氨基酸。可見，這裏所說的“必需”還是“非必需”是指其是否需要由飼料供給，並非指其對動物來說需要與否。現已證明，對正在生長的動物，有10種氨基酸是必需氨基酸，即：賴氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、纈氨酸、蘇氨酸、組氨酸和精氨酸。組氨酸和精氨酸雖然在體內也能合成，但合成的量不足，長期缺乏也可使動物造成氮的負平衡，須從飼料中補充獲得。此外，雛雞還需要甘氨酸。對於成年反芻動物來說，由於瘤胃中的細菌能夠利用飼料中的含氮物質合成各種必需氨基酸而被畜體吸收利用，所以提供必需氨基酸對於反芻動物不像其他動物那樣重要。
2.蛋白質的營養價值
由於飼料蛋白質的營養價值指的是機體吸收的蛋白質被利用於合成組織蛋白的百分數，所以，飼料蛋白質的氨基酸組成與動物機體的蛋白質組成越相近，其營養價值則越高。與機體蛋白完全相同的飼料蛋白質，其生理價值便最高（為100）。而完全缺乏某種必需氨基酸者，其生理價值為零。這樣的蛋白質無論攝入多少，對機體也無用處。但由於飼料中所含的蛋白質種類很多，因此它們既不會完全缺乏某種必需氨基酸，也不會與動物體蛋白具有完全一致的必需氨基酸組成，所以它們的生理價值雖然有高有低，但都不是零或100。然而由於非必需氨基酸能在體內合成，所以這部分氨基酸在飼料蛋白中的含量，不影響該蛋白質的生理價值。而必需氨基酸則不同，由於它們在體內不能合成，所以它們在飼料蛋白中的含量真正決定著該蛋白質的生理價值。通常必需氨基酸的含量高、種類齊全且比例適中蛋白質營養價值高，否則價值低。若長期進食營養價值低的蛋白質，會使機體缺少必需氨基酸而造成負氮平衡。通常動物性蛋白質所含必需氨基酸的種類和比例與機體需要相近，故營養價值高；植物蛋白質的營養價值相對較低。但營養價值較低的蛋白質混合應用，則必需氨基酸可以互相補充從而提高營養價值，稱為食物蛋白質的互補作用。例如，穀類蛋白質含賴氨酸較少而含色氨酸較多，豆類蛋白質含賴氨酸較多而含色氨酸較少，兩者混合食用即可提高營養價值。在動物患了某些疾病情況下，為保證氨基酸的需要，可進行混合氨基酸輸液。為了提高飼料營養價值，常添加強化某種必需氨基酸如蛋氨酸等。
例如，某一動物吸收了（不是攝入了）100g某種蛋白質，用以合成了90g體內的蛋白質，此種蛋白質對該動物的生理價值即為90。顯然，攝入較高生理價值的蛋白質時，其蛋白質最低需要量也小；對於生理價值較低的蛋白質，其最低需要量則較大。
四、蛋白質水解酶
能催化蛋白質分子肽鍵水解的酶，成為蛋白質水解酶。根據酶所作用底物的特性及其作用方式不同，蛋白質水解酶可分為蛋白酶和肽酶兩類。
1.蛋白酶
蛋白酶指作用於多肽鏈內部的肽鍵，將蛋白質或高級多肽水解為小分子多肽的酶，又稱肽鍵內切酶，例如動物消化道中的胃蛋白酶、胰蛋白酶等。這些酶對蛋白質的類沒有專一性，所有蛋白質偶可以被肽鏈內切酶水解，而生成大小不等的多肽片段。
2.肽酶
肽酶是指能從多肽鏈的一端水解肽鍵，每次切下一片氨基酸或一個二肽的酶，又稱肽鏈端切酶。根據酶作用的專一性不同，將酶分為不同的類型。
（1）氨肽酶
隻能從多肽鏈的遊離氨基末端（N端）連續地切下單個氨基酸或二肽。
（2）羧肽酶
隻能從多肽鏈的遊離羧基末端（C端）連續地切下單個氨基酸或二肽。
（3）二肽酶
隻能把二肽酶水解為氨基酸的酶。
各種蛋白質水解酶相互協調、反複作用，最終將蛋白質或多肽水解為各種氨基酸的混合物。
五、蛋白質的消化與吸收
動物機體氨基酸主要來自於飼料中蛋白質的消化和吸收，飼料蛋白質在消化道經消化後轉變成氨基酸才能被吸收利用。蛋白質首先在胃中胃蛋白酶作用下，逐步水解為多肽和少量氨基酸，這些多肽和未被水解的蛋白質進入小腸，在胰液中的肽鏈內切酶（胰蛋白酶、糜蛋白酶等）和肽鏈端切酶（羧肽酶A、羧肽酶B等）的作用下，被逐步水解為氨基酸和寡肽，寡肽又在小腸黏膜的細胞內，被水解寡肽的氨肽酶和羧肽酶進一步分解為氨基酸和二肽，二肽在腸黏膜細胞內被二肽酶最終分解為氨基酸，氨基酸的吸收部位主要在小腸。氨基酸的吸收是主動轉運過程，需要消耗能量，能量來源於ATP，屬於逆濃度梯度轉運，需要氨基酸載體和鈉泵參與。吸收後的氨基酸經門靜脈進入肝髒，再通過血液循環運輸到全身組織進行代謝。
一部分未被消化的小部分蛋白質和多肽，在大腸內被腐敗菌分解，產生胺、酚、吲哚、硫化氫等有毒有害物質及一些低級脂肪酸、維生素等有用物質。正常時，腐敗產物大部分隨糞便排出體外，少量被腸黏膜吸收後經肝髒解毒。當嚴重胃腸疾病時，如腸梗阻，由於腸內容物在腸道停留時間過長，腐敗產物增多，大量腐敗產物被吸收，在肝內解毒不完全，則引起自體中毒。
六、氨基酸代謝概況
飼料蛋白質的消化、吸收是動物體氨基酸的主要來源。飼料蛋白質經過消化吸收後，以氨基酸的形式通過血液循環運到全身的各組織，這種來源的氨基酸稱為外源性氨基酸。動物體內各組織的蛋白質在組織酶的作用下，也不斷地分解成為氨基酸；動物體還能合成部分氨基酸（非必需氨基酸）。這兩種來源的氨基酸稱為內源性氨基酸。外源性氨基酸和內源性氨基酸彼此之間沒有區別，共同構成了動物體的氨基酸代謝庫。
氨基酸在體內還可進行分解代謝，其實質是氨基酸的氨基、羧基和R基團的代謝。
七、氨基酸的一般分解途徑
氨基酸的分解產物主要是指脫氨基作用生成的α酮酸和氨，或經脫羧基作用生成的胺。這些物質要經過進一步代謝轉變成其他物質，有的被利用，有的被排出體外。
1.脫氨基作用
脫氨基作用是指氨基酸在酶的催化下脫去α氨基生成α酮酸的過程。這是氨基酸在體內分解代謝的主要方式。參與動物體蛋白質合成的氨基酸共有20種，它們的結構不同，脫氨基的方式也不同，主要有氧化脫氨基作用、轉氨基作用、聯合脫氨基作用，以聯合脫氨基作用最為重要。