周旭萍
(忻州市牧草饲料工作站,山西 忻州 034000)
胆碱是一种强有机碱,1849年,Streker首次从猪胆汁中分离出一种化合物,就是胆碱;此后,这种化合物又被从白油菜籽的生物碱和牛胆汁中分离出来,1862年被正式命名为“胆碱”;1929年胆碱被确认为动物机体必需的生物活性物质;1930年,Best确立了胆碱的营养作用。胆碱及其衍生物的作用备受人们的重视。胆碱的理化性质、生理作用、饲料应用及其产品开发的研究一直在进行着。在畜禽养殖上得到广泛应用。
胆碱是季胺碱,化学名称为氢氧化β-羟乙基三甲胺,分子式为C5H15NO2,分子量为127.16。纯净胆碱为无色、黏滞、微带鱼腥味、吸湿性很强的碱性液体,其无水物为白色易潮解的针状结晶。胆碱易溶于水和乙醇,不溶于氯仿、乙醚等非极性溶剂。
胆碱是卵磷脂的组成成分,是建立和维持细胞膜结构必需物质。
胆碱可转化为甜菜碱,提供活性甲基,用于同型半胱氨酸转化成蛋氨酸。
胆碱在肝脏脂肪代谢中起着关键作用。它以卵磷脂的形式促进脂肪运输或者通过提高肝脏本身对脂肪酸的利用,防止脂肪在肝脏中反常积聚。
胆碱是乙酰胆碱的前体,乙酰胆碱是一种神经递质,在维持动物神经系统的正常功能中必不可少。
胆碱是抗脂肪肝因子。哺乳动物自身能合成足够的胆碱,一般不会出现胆碱缺乏症,胆碱对禽类来说至关重要。动物缺乏胆碱临床表现为发育缓慢,肝、肾脂肪变性,消化不良,出现运动障碍,禽骨粗短等。
仔猪表现生长发育迟缓,衰弱,被毛粗糙,腿关节曲屈,运动失衡,个别表现先天性八字腿。因肝脂肪变性引起消化不良,死亡率升高。
雏鸡的胆碱缺乏症状是生长停滞,腱关节肿大,突出症状是骨短粗症。跗关节初期轻度肿胀,后期转位,严重时可与胫骨脱离,双腿不能支撑体重。关节软骨移位,跟腱滑脱。病情渐进发展,个体大的发病多,发生肝脂肪变性和卵黄腹膜炎。青年鸡极易发生脂肪肝,因肝破裂导致急性出血死亡。母鸡产蛋减少,蛋的孵化率下降。
犊牛胆碱缺乏症表现为食欲不振、衰弱无力、不能站立、呼吸急促、消化不良等症状。
水产动物缺乏胆碱的症状不十分明显。虹鳟表现为肝脏颜色变黄、眼球突出、贫血等症状;日本鳗表现为生长缓慢、食欲减退、肠道灰白色症状;鲤鱼、斑点叉尾、湖鳟表现为肝脏脂肪含量增加,鲤鱼表现为肝细胞空泡化;鲟鱼还表现出肠道肌肉层变薄,胰腺退化变性等;异育银鲫表现为增重率和饲料效率显著下降,血浆甘油三酯,胆固醇含量降低,肝脏颜色变浅、变黄,胆囊颜色变红等。
胆碱是动物体内不可缺少的营养物质,虽然大部分动物可以自身合成,但常不能满足自身需要,尤其是幼龄动物,因此,应注意外源补加。一般生长猪对添加胆碱无响应,怀孕母猪和高产奶牛需要添加胆碱;家禽日粮中,尤其幼禽日粮种必须添加胆碱;水产动物日粮中必须添加胆碱。氯化胆碱是饲料中添加胆碱的产品形式。我国目前较常用的氯化胆碱工业生产合成方法是环氧乙烷法和氯乙醇法。环氧乙烷法是三甲胺盐酸盐与环氧乙烷反应生成液体的氯化胆碱,方法较为简单,成本低质量好,设备要求耐酸耐腐蚀。氯乙醇法是将三甲胺、氯乙醇、水按比例加入反应釜中加热反应一定的时间,结晶后出来固体氯化胆碱。
氯化胆碱的产品类型有70%~75%的氯化胆碱水溶液产品,50%~60%的氯化胆碱固体承载产品。氯化胆碱固体承载产品在存储过程中极易吸潮结块。固体承载产品又分为硅石型和植物载体型之分。植物载体型氯化胆碱是用某些植物如玉米芯粉、甜菜渣粉与液态氯化胆碱相混合,使之吸附后经干燥处理所形成的粉末状固体产品。硅石型氯化胆碱是将白色硅石粉末与液态氯化胆碱混合,充分吸附后所得的产品。液态氯化胆碱可直接喷洒到饲料上,粉状氯化胆碱可与饲料拌混使用。
氯化胆碱在使用过程中,对其它维生素有破坏作用,在金属离子(尤其在铁、镉、铜)存在下,对维生素C、D、E破坏较快,降低了维生素的生理效价。因而在多维制剂中不加入氯化胆碱,而单独制成胆碱预混料,并且加入氯化胆碱的饲料要尽快利用。
参照NRC标准,几种常见动物的胆碱需要量见表1。
表1 不同动物胆碱需求量
作为饲料添加剂,氯化胆碱在维生素类添加量中占居首位,在某些代谢过程中是必需的,其在配合饲料中的添加量是其它多种维生素的几十倍到几百倍,在饲料工业中的应用十分广泛。向单胃动物的日粮中加入适量的胆碱,能收到良好的效果;但向反刍动物的日粮中直接添加胆碱,由于其在瘤胃内迅速降解而使其生物效价很低,所以在生产中一般通过添加瘤胃胆碱来提高反刍动物日粮中胆碱的效价。氯化胆碱在饲料中的应用研究应致力于以下几个方面:氯化胆碱在畜禽水产饲料中的应用、氯化胆碱的防潮防结剂和替代物、氯化胆碱经济实用的生产方法及集约化生产、有效利用、抗脂肪肝作用原理、氯化胆碱与其它维生素拮抗作用以及适应性等。
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