甜菜碱在畜禽生产中的应用及其机理

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1、甜菜碱在畜禽生产中的应用及其机理陆壮山东祥维斯生物科技股份有限公司摘要：木文对甜菜碱作为甲基供体、调节脂肪代谢和渗透压的三个主要牛物学功能以及在促进动物生长性能、改善畜产品品质和调节动物健康状况方面的应用进行综述。关键词：甜菜碱;牛理功能;畜禽牛产;作者简介：陆壮（1988-）,男，硕士，主要从事动物营养研究甜菜碱是甘氨酸的三甲基衍生物，其结构如图1所示［1］。天然甜菜碱为H色棱粒状或叶片状，结晶熔点293°C,味甘甜;溶于水、甲醇和乙醇，微溶于乙醍;无毒，性能稳定，可耐受200°C高温，并有很强的抗氧化性。其作为甜菜加工过程中的副产品，现在大量应用于饲料中。甜菜

2、碱在自然界分布广泛，甜菜碱以甜菜制糖后的糖蜜中含量最高［2］。因此，甜菜碱可由化工法合成，也可从糖蜜中直接提取。一直以来，甜菜碱以其广泛的来源和丰富的生物学功能，在畜牧生产中得到充分的利用。本文对甜菜碱的生物学功能以及在畜牧业屮的应用进行综述，为进一步合理利用甜菜碱提供理论依据。ch3甜菜碱化学结构式1甜菜碱生物学功能1.1甜菜碱是高效的甲基供体甲基是动物机体内氨基酸、肉碱、核酸等重要生物分子的合成原料。而动物机体自身不能合成甲基，需要摄取外源性甲基（主要从食物中）来维持正常的生理功能。通常，饲料中的蛋氨酸是动物机体甲基的重要來源。而甜菜碱有三个活性甲基，是一种高

3、效的甲基供体。甜菜碱可以通过为机体提供必耍的甲基，来节约机体对蛋氨酸的消耗。而另一方面，甜菜碱还可以通过甜菜碱高半胱氨甲基转移酶的催化，将甲基转移给高半胱氨酸，提高蛋氨酸水平。如图2所示[1],在动物机体内，甜菜碱、胆碱和蛋氨酸三者可以相互转化，因此甜菜碱可以在饲料中部分替代蛋氨酸以及胆碱，降低饲料成本。1.2甜菜碱调节脂肪代谢肉碱在动物脂质代谢过程中起着重要作用，是携带长链脂肪酸进出线粒体的载体物质，对长链脂肪酸的B-氧化有重要的影响。肉碱主要在肝脏通过赖氨酸的甲基化合成，而甜菜碱对脂质代谢的调节作用是通过其供甲基作用，提高机体肉碱的合成水平，进而促进脂肪酸的氧

4、化，加快脂肪的分解。此外，还有报道指出，甜菜碱可以通过降低脂肪合成酶活性，提高脂肪分解酶活性，来实现对脂肪代谢的调节作用［3］。这一牛物功能的主要应用在于调节胴体脂肪的沉积、改善肉品以及其他畜产品品质。叶酸5-亚甲基四氢叶酸耶亚甲基四氢叶酸还除酹1.3甜菜碱调节渗透压疾病、环境、饲料等多方面的应激反应均能够造成动物渗透压的变化。当动物受到渗透压应激时，细胞开始脱水，细胞内离子浓度上升，进而影响蛋白酶的结构和功能及三磷酸腺廿(AdenosineTriphosphate,ATP)合成，如果渗透压应激不能得到缓解，最后会导致细胞死亡。甜菜碱可作为机体的渗透压调节剂，当机

5、体渗透压剧烈变化时，细胞可通过吸收甜菜碱维持止常的细胞渗透压平衡，并防止细胞中水分渗出和盐类的入侵，从而避免了无机离子调节渗透压时对酶活性和细胞膜结构的不利影响。此外，细胞暴露于高渗透压环境时，用甜菜碱调节渗透压可以减少动用离子泵时的能量消耗［4］。而这一生物功能使得甜菜碱具有缓解动物应激的作用，同时还可以通过调节渗透压调节肠道功能，提高抗球虫病药物的作用效果。2甜菜碱在畜禽生产中的应用2.1提高动物生长性能甜菜碱在多种畜禽上均被报道有提高生长性能的作用。首先，在家禽方面，甜菜碱在蛋氨酸缺乏的日粮中对鸡的促生长作用具有广泛的报道［5］。此外，在正常FI粮下，郭义等

6、［6］和马建爽等［7］的报道也均指出，甜菜碱可以提高肉鸡的FI增重，降低料肉比。猪方面，早在1998年，汪以真等报道就指出甜菜碱可提高肥育猪日增重、日采食量，降低料肉比［8］。此外，董冠等［9］和王中华［10］的报道分别指出，甜菜碱在断奶仔猪和肥育猪上均具有促生长作用。由于反刍动物瘤胃内环境的特殊性使得日粮中甜菜碱易被瘤胃微生物降解成三甲胺，造成应用效果不显著。但是采用包被方式的过瘤胃甜菜碱的试验表明，过瘤胃甜菜碱可提高肉羊日增重，并降低料肉比［11］。甜菜碱提高动物生长性能的作用一方面可能是由于甜菜碱味甘甜，会对动物的嗅觉、味觉产生刺激，促进采食，另一方可能与甜

7、菜碱屮的活性甲基可被动物充分利用，保证蛋白质和神经递质的合成，进而促进动物生长［12］。此外，Huang等的研究表明日粮中补充甜菜碱能够提高生长激素和胰岛素样生长因子-1等促生长激素的水平［13］o2.2改善畜产品品质甜菜碱在改善畜产品品质方面，最重要的一部分就是改善胴体和肉品品质。Wang等［14］和Matthews等［15］的研究表明，在生长肥育猪饲料屮添加甜菜碱，具有降低背膘厚、提高瘦肉率、增加肌间脂肪含量、改善肉色等功能。家禽方面，甜菜碱对肉鸡的胴体组成有重要作用，其可促进机体内肌间脂肪的合理分布。许梓荣和占秀安研究表明，日粮中添加甜菜碱显著改变了肉鸡的胴

8、体组成和肉