甜菜碱 甜菜碱的功效与作用

添加剂:甜菜碱对禽畜的作用?甜菜碱(Betaine)是一种天然化合物,这种物质因最初从甜菜中提取而得名,它用作饲料添加剂已有50多年的历史 。因其在动物的蛋白质与脂肪代谢等方面的重要作用而倍受关注,并得到了广泛的应用 。
一、甜菜碱的结构和性质
甜菜碱又名三甲基甘氨酸,分子式为C5H11NO2,分子量117.15,属季胺类生物碱 。甜菜碱纯品为白色晶体,有甜味和特殊的蛋白质味;纯品甜菜碱极易潮解,而盐酸盐不易潮解;甜菜碱属无毒物,半数致死量为18.14g/kg 。甜菜碱的分子结构具有独特性,一是电荷在分子内的分布呈中性,二是它含有三个活性甲基,这种结构上的特殊性决定了甜菜碱的性质和在动物营养代谢上的独特功能 。
二、甜菜碱的作用机理
甲基是动物体内各种物质代谢不可缺少的重要物质,动物本身几乎不能合成甲基,必须由饲料供给 。甜菜碱是最有效的甲基供体,它的三个甲基基团都可作为有效的活性甲基 。其中一个使高半胱氨酸甲基化,形成内源蛋氨酸和二甲基苷氨酸,内源蛋氨酸通过形成S-腺苷蛋氨酸释放甲基,二甲基甘氨酸通过释放甲基形成5-甲基四氢叶酸,而5-甲基四氢叶酸又是高半胱氨酸合成蛋氨酸的甲基供体 。甜菜碱就是通过甜菜碱-高半胱氨酸甲基转移反应,参与蛋白质、脂肪等物质的代谢,在神经系统、免疫系统、泌尿系统和心血管系统中起重要作用 。
三、甜菜碱与胆碱、蛋氨酸的关系
甜菜碱、胆碱和蛋氨酸都是可以作为甲基供体,但蛋氨酸和胆碱在提供甲基之前都必须进行活化,才能作为甲基供体 。胆碱必须先被运入线粒体内,经两步氧化反应被转变为甜菜碱,方能使其甲基容易转移 。另有研究表明,在对高半胱氨酸作为蛋氨酸前体的效力进行定量时发现,是甜菜碱而不是胆碱增强了高半胱氨酸到蛋氨酸的转化 。在配合饲料中因离子载体类抗球虫药以及其它化合物干扰,抑制胆碱进入线粒体内的运输系统,故胆碱在线粒体内转化率极低 。
虽然蛋氨酸也能提供甲基,但是机体通过动用蛋氨酸来提供甲基的前提条件是没有足够数量的甜菜碱或胆碱来供应活性甲基 。换言之,如果甜菜碱或胆碱能提供充足的活性甲基,机体就可以节约更多的蛋氨酸参加包括蛋白质合成在内的其它代谢活动 。而蛋氨酸也必须经甲基循环转变成S-腺苷蛋氨酸,才能作为甲基供体 。所以,甜菜碱是通过二个途径节约蛋氨酸:一是作为甲基供体,替代蛋氨酸的供甲基作用;二是通过甲基化反应合成内源性蛋氨酸 。
四、甜菜碱在饲养与饲料工业中的主要功用
1、作为高效的甲基供体,替代蛋氨酸和胆碱的供甲基功能 。
芬兰糖业比较了甜菜碱和蛋氨酸对肉鸡生长性能的影响,在仔鸡和大鸡的玉米豆粕型日粮中,试验组分别添加0、0.5、1.0、1.5g/kg甜菜碱和蛋氨酸 。结果表明,添加甜菜碱组的增重显著高于添加蛋氨酸组 。日本丸红株式会社(1995)在美国所做的试验则表明,如果肉仔鸡开食料和育成料的蛋氨酸含量分别确保在0.4%和0.35%以上,就增重和饲料转化率而言,0.5公斤甜菜碱相当于1公斤蛋氨酸 。在蛋氨酸不足的日粮中,补加甜菜碱有节约蛋氨酸的作用,但在肉仔鸡前期日粮中必须保证含有0.35%以上的蛋氨酸 。
2、促进脂肪代谢,提高瘦肉率,防止脂肪肝,增强免疫功能 。
甜菜碱通过促进体内磷脂的合成,一方面降低了肝脏中脂肪合成酶的活性,另一方面又促进了肝脏中载脂蛋白的合成,促进了肝中脂肪的迁移,降低了肝脏中甘油三酯的含量,有效地防止了肝中脂肪蓄积 。并通过促进脂肪的分解和抑制脂肪的合成双重作用来降低体脂的沉积 。
江西赣江地区水产研究所报道,甜菜碱对降低草鱼肝脏脂肪含量有显著作用,在草鱼长期投喂配合饲料、无青饲料补充的情况下,添加甜菜碱能很好地预防营养缺乏导致的脂肪肝病 。
将甜菜碱和胆碱分别添加到成分相同的基础日粮中,结果表明,饲用甜菜碱的幼禽,体内的脂肪量低于饲用胆碱的幼禽,且体内脂肪分布均匀,肉质更佳 。Shette (1993)的试验也得出了相同的结论 。芬兰糖业公司在美国做的甜菜碱和蛋氨酸效果的对比试验(基础日粮成分相同)结果表明,饲用甜菜碱的肉仔鸡体内脂肪的增量低于饲用蛋氨酸的肉仔鸡,而且增重提高了3.7% 。Saundemon(1990)试验证明,日粮中添加甜菜碱,会使生长鸡体脂肪下降,蛋白质含量增加 。许梓荣等(1998)报道,甜菜碱能显著提高肉用雏鸡肌肉和肝脏中游离肉碱的含量 。

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