胆碱在高产奶牛上de应用研究进展

□董贤文

胆碱在高产奶牛上de应用研究进展

□董贤文

Streker于1894年从猪胆汁中分离出胆碱，并于1930由Best确立其营养作用。由于胆碱的计量单位为g,不同于维生素的计量单位mg，因而就传统意义上讲应不属于一种维生素，但就其营养作用和生理功能，营养学上将其归为B族维生素，俗称VB4。近年来越来越多的研究证明在日粮中添加胆碱能够提升反刍动物的生产性能，尤其是对高产奶牛，因而胆碱的功能作用机理和对生产的影响倍受广大奶牛养殖户和各营养学家们重视。本文就胆碱的理化性质、生物学功能以及在高产奶牛体内的消化、吸收、代谢等方面的研究进展进行相关探讨。

一、胆碱的理化性质

胆碱结构式为(CH3)3N)CH2)CH2)0H，化学名称为羟乙基三甲胺，是一种季铵盐。纯胆碱是无色、黏滞、微带鱼腥味的碱性液体，与酸生成稳定的结晶盐。胆碱无固定的熔沸点，易溶于水、甲醛和乙醇，不溶于乙醚。在动植物体细胞中，卵磷脂是其存在形式的最小单位,体内大部分胆碱以卵磷脂和鞘磷脂形式存在。饲料行业所用的胆碱形式为氯化胆碱和酒石酸胆碱，前者较为常用。氯化胆碱又有70%的氯化胆碱水溶液和50%的粉剂两种形式，具有稳定性高、易于转化为胆碱、易于被动物吸收以及对动物体组织刺激小等优势。

二、胆碱的生物学功能

胆碱不参与酶系统，不具有维生素特有的催化作用，但能有效提升高产奶牛的生产性能，其主要有以下生物学功能：第一，神经传导作用。胆碱是神经递质Ach（乙酰胆碱）的主要成分，Ach由副交感神经末端释放，起交感神经突触前后膜信息传递介质作用，是维持体内神经系统正常功能的重要因子；第二，构成和维持细胞结构。磷脂是构成和维持细胞双分子结构的重要成分，而胆碱是卵磷脂、鞘磷脂、缩醛磷脂等磷脂不可或缺少的成分之一；第三，防止脂肪肝。其机理为胆碱可促进肝脏脂肪酸以卵磷脂的形式运输，且亦可加强肝脏内脂肪酸的自身氧化利用，从而有效防止脂肪在肝脏内的沉积；第四，活性甲基的来源。胆碱含有3个活泼甲基，是体内的1种甲基供体，可与高半胱氨酸形成蛋氨酸，与胍基乙酸结合生成肌酸，并且其与蛋氨酸、甜菜碱有协同作用。

三、胆碱对奶牛的作用

胆碱是奶牛体内脂蛋白合成的重要底物之一。高产奶牛在泌乳初期多表现为能量负平衡，机体需通过肝脏利用游离脂肪酸合成脂蛋白进而转运到乳腺组织满足泌乳需要，此过程中肝脏总脂和甘油三酯含量大幅增加，若此时脂蛋白含量不足，将会造成不同程度的肝脂肪浸润，从而引起产奶量、乳脂率以及繁殖性能的降低。因此，仅依靠奶牛自身利用蛋氨酸、叶酸和维生素等原料合成胆碱，远不能满足机体所需，必须外源添加。Lewis等试验证明，给患产后瘫痪或酮血症奶牛口服氯化胆碱，能明显恢复和改善肝脏脂肪代谢机能；Sharma等指出胆碱是高产奶牛维持其高生产性能的限制性营养素之一；田儒文认为，脂肪肝病患牛的产后第一次排卵期与正常牛相比极显著延长。

四、胆碱的消化、吸收、代谢

饲料中的胆碱主要以卵磷脂形式存在于植物细胞膜中，游离胆碱含量不到10%，瘤胃微生物能迅速分解卵磷脂形成游离胆碱，最终多以甲烷的形式存在。其一是细菌对日粮胆碱的降解作用。磷脂酰胆碱被快速降解为游离胆碱和磷酸甘油二酯，游离胆碱进一步降解为中间产物三甲胺，最终生成甲烷；其二是原虫对日粮胆碱的降解作用。原虫可利用游离胆碱合成自身代谢所需的磷脂酰胆碱并予以贮存，但是原虫大部分又在瘤胃中自溶并被消化，很少进入后部消化道，因而胆碱最终又形成甲烷。

未被瘤胃微生物降解的胆碱以三甲胺或完整形式被小肠吸收。在小肠细胞腔内，卵磷脂被水解成游离胆碱，而后被吸收作为溶血卵磷脂。胆碱的代谢合成主要在肝脏中进行，其主要以丝氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、VB12和叶酸为原料，另外还可利用肝胆循环重复使用部分胆碱，但此循环在高产奶牛中意义不大。

五、胆碱使用效果的影响因素

影响胆碱添加效果的因素主要有泌乳期的影响、日粮蛋白水平的影响以及日粮中饲草含量的影响。以上提到泌乳初期奶牛常表现为能量负平衡，该阶段添加胆碱能显著提高乳产量和乳品质，而在泌乳中后期添加效果不明显，其机理可能是泌乳早期甲基及氨基酸和葡萄糖的代谢作用加强，而甲基分子之间的代谢关系及蛋氨酸和葡萄糖的关系都直接影响氨基酸的需要，因而在泌乳早期添加胆碱可降低蛋氨酸的分解代谢并作为一种限制性氨基酸参与蛋白质的合成，从而提高高产奶牛的生产性能。就日粮蛋白水平而言，有试验证明在低蛋白水平下添加胆碱效果优于高、中蛋白水平，特别是在蛋氨酸充足时添加效果会下降。饲草含量对胆碱添加效果的影响主要体现在因饲草能够合理调节胆碱的利用，因而低饲草含量日粮添加胆碱效果不明显。

六、胆碱的过瘤胃方式

反刍动物日粮中胆碱过瘤胃率很低，Sharma等试验证明不同饲料源的胆碱降解率都很高，大麦、棉籽饼粉、鱼粉、大豆饼粉、胆碱脂酸、氯化胆碱的胆碱含量分别为（mg/g）：1.84，2.60，4.17，2.95，162.8，357.9；瘤胃降解率分别为（%）：79.4，84.7，82.9，83.8，98.0，98.6。以此可看出研究RPC（瘤胃保护性胆碱）添加方法在奶牛生产中意义重大，目前主要以真胃灌注和胆碱包被两种方式为主。Sharma等报道初产奶牛产后150天以50g/天真胃灌注胆碱效果明显，其产奶量、标准乳产量和乳脂率与对照组相比都有显著提高；经产奶牛产后80天以30g/天真胃灌注胆碱效果最佳。目前的包被方式主要有Kpeszewski等采用的酪蛋白-甲醛处理和Bryant等用美国微胶囊技术制造的过瘤胃保护胆碱产品，后者经体外试验证明有85%的胆碱能够避免瘤胃微生物的降解。

综上所述，高产奶牛日粮中添加胆碱可以提高其生产性能和改善脂肪肝病患牛的繁殖性能，但是有以下几点还值得深入研究：其一，过瘤胃胆碱的作用机理；其二，不同品种高产奶牛胆碱的需要量；其三，进一步研发胆碱过瘤胃的方式方法；第四，完善胆碱的效果评定机制；第五，求证胆碱的最适宜添加时间。我们坚信，在广大科研工作者的共同努力下，胆碱在高产奶牛上的应用一定会有新的突破，奶牛的生产性能及遗传潜力会有进一步的提高和发挥。

（通联：西南大学动物科技学院重庆北碚400700）