甜菜碱的营养生理功能及其在畜禽生产中的应用

扬州大学动物科学与技术学院

杨 雪 孙丽莎 皮 宇顾雯雯 陈 青 王洪荣＊

甜菜碱广泛存在于自然界的动植物体内，因最初从甜菜糖蜜中提取而得名。在畜禽生产中，甜菜碱主要具有提高动物生产性能、改善胴体品质、提高产蛋鸡的产蛋性能、增加奶牛产奶量及提高牛奶质量等作用。本文就甜菜碱的主要生理功能及其在畜禽生产中的应用作一综述。

1 甜菜碱的主要营养生理功能

1.1 高效的甲基供体 甲基为动物体氨基酸、肉碱、核酸等重要生物分子的合成原料。蛋氨酸是机体所需甲基的重要来源。动物体不能自身合成甲基，由于甜菜碱特殊的化学结构，使得甜菜碱拥有三个高效的甲基供体可为动物机体提供甲基。甜菜碱在供甲基过程中，可节约一部分蛋氨酸。甜菜碱节约蛋氨酸的途径主要通过以下两个方面实现：（1）甜菜碱通过供甲基作用，降低蛋氨酸的消耗；（2）甜菜碱在甜菜碱高半胱氨甲基转移酶（BHMT）的作用下，将甲基转移给高半胱氨酸，从而增加蛋氨酸的含量。

1.2 调节脂肪代谢 甜菜碱调节脂肪代谢，主要是通过其供甲基作用，提高肉碱的含量，进而促进脂肪酸的β氧化过程，加快脂肪的分解。同时，甜菜碱还可通过提高脂肪分解酶的活性促进脂肪的分解代谢以及降低腹脂或皮下的脂肪生成酶的活力，抑制脂肪的合成。余东游和许梓荣（2000）研究结果显示，添加800 mg/kg甜菜碱组仔猪肝脏中游离肉碱和酸不溶肉碱较对照组分别提高了8.98%（P ＜ 0.05）和 13.82%（P ＜ 0.05）。

1.3 调节细胞内外渗透压、减少应激反应 在机体内渗透压发生激变时，甜菜碱可作为细胞的渗透保护剂，起到缓冲的作用。当机体内的组织渗透压发生变化时，甜菜碱可被细胞吸收，从而调节细胞内外渗透压，减少盐类入侵细胞以及细胞内水分的流失，从而降低腹泻的发生率。甜菜碱可改善热应激对免疫应答、直肠温度和呼吸速率的不利影响（Hassan 等，2011）。 许梓荣和余东游（2000）研究结果表明，添加甜菜碱组断奶仔猪腹泻率较对照组降低 33.80%（P ＜ 0.01）。Hassan等（2011）对新西兰白兔的研究表明，日粮添加250、500、750 mg/kg和1000 mg/kg，均可使直肠温度较对照组降低。

1.4 诱食作用 甜菜碱可通过刺激动物的味觉和嗅觉来提高动物的采食量，从而起到诱食的作用，尤其是对水产类作用更加明显。阎希柱（1996）认为，甜菜碱的添加量为0.3%～1.0%，对鲤鱼有显著的诱食促生长作用，并提高了饲料转化率，原因可能是由于甜菜碱不仅对鱼的味觉、嗅觉有显著的刺激作用，促进了其摄食，同时它还有提高鱼类的消化酶活性的作用。

2 甜菜碱在畜禽生产中的应用

2.1 甜菜碱在禽生产中的应用

2.1.1 调节脂肪代谢 汪以真等 （1999）研究表明，甜菜碱对21日龄肉鸭体脂具有显著的重分配作用，可降低鸭的腹脂率、皮脂厚和肝脏粗脂肪含

量，提高鸭胸肌中粗脂肪含量和肌间脂肪的厚度。肝脏、肌肉、腹脂和血清样品分析结果显示，甜菜碱通过降低脂肪生成酶的活性（P＜0.01）来提高脂肪分解酶的活力，促进肉碱的合成，加强肝脏，尤其是肌肉组织中长链脂肪酸的β-氧化作用，从而发挥着重新分配肉鸭体脂肪的作用。邹晓庭和卢建军（2002）对甜菜碱影响产蛋鸡脂肪代谢机理的研究结果表明，日粮中添加600 mg/kg甜菜碱使蛋鸡50周龄和70周龄腹脂率分别下降了19.63%（P ＜0.05）和 22.35%（P ＜ 0.05），肝脂率分别下降了 8.52%（P＜0.05）和 16.28%（P＜0.01）。

2.1.2 抗球虫感染 王金全和周岩华（2002）研究表明，日粮添加甜菜碱或盐霉素或两者同时添加使试鸡肠道上皮细胞或球虫的卵囊发生改变，以某种方式阻断了球虫的入侵，从而起到抗球虫的作用。聂奎等（2001）试验结果表明，甜菜碱与抗球虫药物配伍后，试鸡盲肠病变值降低、平均体增重和抗球虫指数升高，说明甜菜碱在一定程度上能提高抗球虫药物的抗球虫的疗效。

2.1.3 提高蛋鸡产蛋性能 邹晓庭和卢建军（2002）在日粮中添加600 mg/kg甜菜碱，整个试验期平均产蛋率比对照组提高8.67%（P＜0.05），料蛋比下降 9.02%（P＜0.05）。 许梓荣等（2001）研究表明，添加甜菜碱使蛋鸡日平均产蛋率提高12.33%（P＜0.01）， 料蛋比降低 9.92%（P＜0.05）；50周龄和70周龄蛋壳厚度分别增加了2.5%（P＜0.08）和 10.81%（P ＜ 0.05）；蛋黄指数、哈夫单位有提高趋势；70周龄蛋鸡蛋壳腺中卵磷脂（PC）含量提高 16.28%（P＜0.01），PC/PE 比值提高 22.60%（P＜ 0.03），对脑磷脂（PE）含量无明显影响；50 周龄和70周龄蛋鸡血清中卵磷脂浓度分别提高33.46%（P＜ 0.01）和22.42%（P ＜ 0.01）。

2.1.4 抗应激及辅助治疗作用 张彩英等（2010）研究表明，在高能量低蛋白质蛋鸡日粮中添加1000 mg/kg甜菜碱，饲喂30 d，可显著抑制蛋鸡脂肪肝出血综合征的发生。（2001）研究报道，雏鸡饲料中添加添加不同水平甜菜碱均可明显促进免疫应答和减轻接种疫苗的体温反应，并随剂量的增加呈增强趋势，其中2000 mg/kg剂量组效果最为显著，免疫后3、6 d的新城疫总抗体和6 d的IgM抗体滴度较不添加的对照组分别升高54.17%（P＜0.01）、28.76%（P ＜ 0.01）和 44.94%（P ＜ 0.01）。

2.2 甜菜碱在猪生产中的应用

2.2.1 对生长性能的影响 汪以真等（1998）研究结果表明，饲粮中添加不同水平甜菜碱均可提高育肥猪日增重，其中以1750 mg/kg组效果最为显著，提高了 13.32%（P ＜ 0.01）。 郭建凤等（2007）研究结果表明，日粮中添加100 g/100kg甜菜碱组和20 g/100 kg维生素E组商品猪日增重均明显提高，分别比对照组提高72 g（P＜0.05）和29.8 g（P＜0.05），料重比均较对照组有降低的趋势（P＞0.05）。

2.2.2 对胴体和肉品质的影响 汪以真等（1998）研究结果表明，育肥猪日粮中添加不同水平的甜菜碱均显著提高了胴体瘦肉率，降低了胴体脂肪率，其中1000 mg/kg添加组效果最好，瘦肉率提高5.71%（P＜0.01），脂肪率降低18.27%（P＜0.01）。

边连全等（2009）研究结果表明，添加甜菜碱和胆碱组育肥猪屠宰率、熟肉率增加，屠宰24 h的pH和大理石纹评分稍有增加，背膘厚有所降低，同时添加1500 mg/kg甜菜碱和500 mg/kg胆碱组总体效果最好。汪以真等（1998）研究表明，日粮添加甜菜碱明显增加了育肥猪背最长肌中肌酸、肌酸酐、酸不溶肉碱和肌红蛋白的含量，皆以1750 mg/kg组效果最显著，分别较对照组提高了38.63%、33.33%、53.53%（P ＜ 0.01）和 14.80%（P ＜ 0.04）。

2.3 甜菜碱在反刍动物生产中的应用

2.3.1 对生产性能的影响 甜菜碱具有降低肉牛料肉比、提高采食量的作用。贾亚伟等（2011）选择32头胎次相同、体重相近的中国西门塔尔牛，随机分为4组，对照组饲喂基础日粮，试验1组、2组和3组在基础日粮的基础上分别添加21 g/d·头的甜菜碱、0.8 mg/kg酵母铬及21 g/d·头甜菜碱+0.8 mg/kg酵母铬。试验结果表明，与对照组相比，试验1组、2组和3组日增重分别提高 39.66%、31.03%和8.93%（P ＞ 0.05）；料肉比分别降低 16.04%、25.07%（P＜0.05）和0.79%。

2.3.2 对泌乳性能及乳品质的影响 刘强等（2010）研究表明，甜菜碱添加量为100 g/d和150 g/d的试验组鲜奶产量显著高于对照组和50 g/d组 （P ＜ 0.05）；100 g/d组和 150 g/d组 4%乳脂校正乳、能量校正乳和乳脂产量显著高于对照组 （P＜0.05）；100 g/d组乳脂率显著高于对照组（P＜ 0.05）。樊晓京等（2011）在奶牛日粮中分别添加 5、10 g/d·头和 20 g/d·头过瘤胃甜菜碱，结果显示，与对照组相比，20 g组乳脂率显著升高（P＜0.05）；各试验组乳蛋白率、乳糖和非脂固形物不同程度高于对照组，但差异不显著（P＞0.05）；20 g组干物质摄入量显著升高（P＜0.05），泌乳量极显著升高（P＜0.01）。

2.3.3 对瘤胃微生物发酵的影响 甜菜碱具有改善瘤胃内环境的功效。Mitchell等（1979）体内和体外研究表明，甜菜碱在瘤胃内被瘤胃微生物代谢为乙酸和三甲胺。张善芝和韩兆玉（2012）采用体外发酵方法研究甜菜碱盐酸盐对瘤胃发酵功能的影响，结果显示，培养液中甜菜碱盐酸盐的质量浓度为33.4 mg/L时，瘤胃液中乙酸、丙酸、丁酸、总挥发性脂肪酸 （VFA）的浓度显著升高 （P＜0.01），干物质降解率显著提高（P ＜ 0.01），乳酸浓度显著降低（P＜0.05）。

3 小结

甜菜碱作为一种类维生素类物质，对家畜的生长发育及产品质量具有明显的改善作用。但目前对甜菜碱的评价仍褒贬不一，某些试验结果存在分歧，建议今后从甜菜碱在不同动物体内的代谢途径以及影响其代谢的因素方面做深入的分析及研究。

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