단백질 합성은 마치 사슬 고리와 같아요. 필수 아미노산 중 하나라도 부족하면 합성이 그 아미노산 수준까지만 진행돼요. 나머지가 아무리 풍부해도 의미가 없어요. 독일 화학자 리비히(Liebig)의 '최소율 법칙'이 여기서도 적용돼요.

이렇게 단백질 합성을 제한하는 가장 부족한 아미노산을 '제한 아미노산(Limiting Amino Acid)'이라고 해요. 콩 단백질에서는 메티오닌, 옥수수 단백질에서는 라이신이 전형적인 제한 아미노산이에요.

AAS(Amino Acid Score) = (평가 단백질의 필수 아미노산 함량 ÷ 참조 단백질의 해당 아미노산 함량) × 100이에요. 모든 필수 아미노산에 대해 이 비율을 구한 뒤 가장 낮은 값이 그 단백질의 AAS가 돼요.

참조 단백질(Reference Protein)은 보통 달걀이나 동물 조직의 아미노산 조성을 기준으로 해요. NRC 2006과 FEDIAF 2024는 개·고양이의 아미노산 요구량 비율을 참조 기준으로 제시해요.

예를 들어 대두 단백질의 메티오닌 함량이 기준의 78% 수준이라면 다른 아미노산이 기준을 넘어도 AAS는 78이 돼요.

동물성 단백질은 대체로 제한 아미노산이 없거나 적어요. 하지만 식물성 단백질은 원료마다 특정 아미노산이 부족한 경향이 뚜렷해요.

사료 제조사는 이 제한 아미노산을 보완하기 위해 다른 원료를 조합하거나 합성 아미노산을 추가해요. 예를 들어 대두 단백이 많은 사료에 합성 DL-메티오닌을 보충하는 방식이에요.

서로 다른 제한 아미노산을 가진 단백질을 조합하면 전체 아미노산 점수가 높아지는 '상보 효과(Complementary Effect)'가 있어요. 콩 단백질(메티오닌 부족)과 옥수수 단백질(라이신 부족)을 함께 먹으면 서로의 약점을 보완해요.

이 원리가 사료 포뮬레이션의 핵심이에요. 동물성 원료와 식물성 원료를 적절히 배합하면 각각을 단독으로 쓸 때보다 전체 아미노산 균형이 훨씬 좋아질 수 있어요.

단, 상보 효과가 나타나려면 두 원료를 같은 끼니에 함께 먹어야 해요. 시간 간격이 크면 단백질 합성 창이 달라져 효과가 줄어들 수 있어요.

AAS는 소화율을 반영하지 않아요. 먹은 단백질의 아미노산 조성만 평가해요. 반면 PDCAAS는 AAS에 대변 소화율을 곱하고, DIAAS는 개별 아미노산의 소장 소화율을 반영해요.

세 지표는 서로 보완 관계예요. AAS가 높아도 소화율이 낮으면 실제 흡수는 적어요. AAS를 기초로 삼고, 소화율 정보를 더해 PDCAAS·DIAAS로 발전하는 흐름이에요.