甜菜碱在水产饲料中的应用实践探讨

符广才

摘要：甜菜碱是一种分布在动植物中的天然物质，它存在的载体包括：微生物、水生无脊椎动物、麦麸、甜菜、小麦胚芽、菠菜等。基于甜菜碱貌似甘氨酸，具备3个另外的甲基，也被称之为三甲甘氨酸。尽管甜菜碱在饲料添加剂中已经应用几十年了，但对它在代谢中的功能以及在饲料配方中的使用还认知不足。只是在近年，人们对甜菜碱的作用机理和使用价值才有深入的研究，并开始在饲料中广泛应用，尤其在水产饲料中的应用比例也日趋增大。本文对甜菜碱的来源和剂型进行介绍和分析，探讨甜菜碱在水产饲料中的应用实践路径。

关键词：甜菜碱;水产饲料;应用;探讨

中图分类号：S963.73     文献标识码：A

文章编号：1006-3188（2021）02-060-03

甜菜碱（Betaine）在各种动植物中广泛存在，除了常见的动植物外，含量最高的当属藜科植物和甜菜的糖蜜，目前主要是通过化学方法合成，其在饲料中的使用效果早已经被确认，最早开始生产销售饲料甜菜碱的是芬兰的一家公司。目前，很多国家已经开始在各种饲料添加剂中广泛应用甜菜碱，年销售量几万吨[1]。大量实践表明，甜菜碱对鱼虾的诱惑作用极强，并且可以提高水生动物生长速度、减少脂肪沉积，被水产饲料企业广泛应用，本文将从以下几个方面进行阐述。

1  甜菜碱生产和产品类型

1.1  甜菜碱的生产途径

甜菜碱存在于大自然的各种植物的种子和植物体内，甜菜碱含量最大的当属栽培植物类型的甜菜根，新鲜的甜菜根中饱含0.4%～0.8%的甜菜碱，还有制糖生产中的废糖蜜中高达3%～8%的甜菜碱[2]，也是进行提取的最佳途径。但该手段基于较高的成本，产品主要适合食品和医药行业使用，很难在饲料添加剂中应用。而目前饲料使用的主要是化学合成的甜菜碱。该方法利用三甲胺和氯乙酸为核心原料，通过水溶完成反应合成，生成液体甜菜碱。加载体吸附生成固态的吸附型甜菜碱;倘若将液体甜菜碱进行浓缩、添加人盐酸，就能生成盐酸盐甜菜碱;把液体甜菜碱实施浓缩、去除其中的无机盐就能生成纯品的甜菜碱。由此可见，不同水产工艺得到的甜菜碱产品也不同，基于化学合成的生成工艺成本较低，可以在养殖业的饲料中应用，尤其是在水产饲料中添加。

1.2  产品剂型

目前在饲料添加剂中应用的甜菜碱主要有四种类型：纯甜菜碱、甜菜碱盐酸盐、吸附型甜菜碱、复合甜菜碱。吸附型甜菜碱是利用玉米芯为吸附剂生成的，纯甜菜碱的含量为95%～97%。复合型甜菜碱是其他营养性添加剂与甜菜碱进行复合产生的，其甜菜碱的纯度含量30%～33%，同时会按照不同动物的生理特点选择复合的成分[3]。

2  甜菜碱在水产饲料中的应用

甜菜碱不仅是水产养殖中最有效的诱食剂，还可以显著提升幼鱼、幼虾的成活率。国外相关文献显示，在水产饲料中加入0.2%左右的甜菜碱或者是甜菜碱的复合产品，在定量投喂的情况下，明显好于不添加甜菜碱组的效果。同样，国内专家阎希柱利用鲤鱼进行试验表明，在基础的水产饲料中加入O.1%、0.2%和0.3%的甜菜碱及0.1%的甜菜碱复合剂，与试验的对照组比较，增效率分别提高了15.5%、16.5%、20.7%和33.8%，而且效果最好的是添加甜菜碱复合剂组。大量已发表的研究资料显示，水产饲料中添加甜菜碱能够显著提高饲料的诱食性，提高抗应激能力，促进脂肪代谢，促进生长，提高幼鱼的成活率。具体的应用效果可以从以下几个方面进行探讨。

2.1  作为诱食剂，促进摄食

冯幼等人研究表明，甜菜碱可以提升饲料诱食性，显著缩短了鱼类的摄食时间，饵料系数也降低[4]。利用添加甜菜碱的饲料喂食尼罗罗非鱼会明显提高肠道中的淀粉酶、蛋白酶活性，在大大提升饲料利用率的同时也降低了残饵对水质的污染。水产饲料中添加0.7%的甜菜碱时，罗非鱼的日增重比对照组提升29.03%，添加0.9%的甜菜碱时，罗非鱼的日增重比对照组增加20.18%，同时鱼的摄食时间明显缩短了三分之一。

2.2  提高应激能力

应激反应对水生动物具有很大影响，比如影响采食和生长、成活率，严重的引起死亡。甜菜碱利用增进体内高半胱氨酸转化蛋氨酸，让体内的高半胱氨酸的含量降低。作为一种兴奋性氨基酸，高半胱氨酸也是脑内y-氨基丁酸（GABA）合成酶——谷氨酸脱羧酶（GAD）的抑制剂，甜菜碱的GAD活性的抑制可以利用减缩体内高半胱氨酸的含量而减轻，可以有效促进GABA在脑内的合成，强化中枢的抑制作用，起到缓解应激的作用。Freed等的研究成果显示，甜菜碱还可以起到抗小鼠戊四氮、高半胱氨酸、和电惊厥发生的功效。孙超等学者的药理实践显示，甜菜碱的镇静作用也很显著。Virtanen等通过鲤鱼试验表明，饵料中添加含1.5%甜菜碱的氨基酸，能降低淡水鱼肌肉中水分含量，延缓鱼的衰老[5]。张文超等人研究显示，水产饲料中的甜菜碱会提升疾病状态下或者应激反应时的水生动物的摄食量[6]。Schwab经过试验表明，甜菜碱对蛙鱼抵抗十度以下的温度冷应激有作用，成为越冬期间的鱼类最佳的饲料添加剂。经过试验显示，长途运输后的1000尾草鱼苗放进条件相等的两个鱼塘，鱼塘一的草鱼饲料内加入0.3%的甜菜碱，鱼塘二的饲料没有添加甜菜碱，经过观察发现鱼塘一的草鱼在水中异常活跃，进食速度快，没有死鱼的现象;而鱼塘二的草鱼却不活跃，进食慢，发生4.5%的死亡率。

2.3  滲透压的调节

渗透压变化剧烈的状况下，要想保持平衡的渗透压，以预防细胞中的离子浓度大的变化，必须要存在渗透压缓冲物质。实践表明，叶绿体、线粒体内包含浓度极高的甜菜碱，可以在渗透压剧烈变化时候发挥维持正常细胞代谢的作用;因为甜菜碱作为促进渗透压缓冲的物质，可以成为细胞渗透的保护剂，大大提高生物体细胞对高盐、高渗、干旱、高湿环境的耐受力，防止盐类的进入和水分的流失，可以显著提升细胞膜Na-—K泵功能、稳定生物大分子以及稳定酶活性的功能，进行离子和组织细胞渗透压平衡的调节，让营养吸收能力得以维持，有效增加水产动物在渗透压激变时候的耐受力，成活率显著提升。

2.4  甲基供体的作用

Vigneaud（1939）年最早发现动物代谢中甜菜碱可提供活性甲基，并经过实践印证胆碱和蛋氨酸等也具有甲基功能[7]。利用放射标记试验显示，胆碱、甜菜碱、蛋氨酸三者完全可以在体内相互转换。Rumsey（1989）试验证明虹蹲鱼胆碱务必满足需要量的一半，而另一半可以利用甜菜碱替代[8]。

2.5  预防脂肪肝

经过多年的研究结果表明，甜菜碱可以借助脂肪分解的促进、抑制和转移脂肪生成两方面进行脂肪代谢，最大限度预防脂肪肝。1992年，江西赣州地区对水产的试验研究显示，甜菜碱可以有效预防草鱼的脂肪肝，在草鱼长期喂食的配合饲料却无青饲料介入的情况下，加入甜菜碱完全可以有效预防营养缺乏造成的脂肪肝。1996年，阎希柱等研究显示，水产饲料中加入甜菜碱后，脂肪含量在尼罗罗非鱼肉中明显下降。

2.6  提高生产性能

北京朝阳区水产局开展的鲤鱼养殖试验表明，将比例为0.1%、0.2%、0.3%的甜菜碱和0.1%的复合剂甜菜碱同样的基础饲料中，与试验的对照组比较，鲤鱼日增重分别提升了15.6%、16.5%、35.3%，足以显示在水产饲料中添加相应的复合剂对鲤鱼也都有促进生长的作用。闫有利等报道，甜菜碱以0.3%比例添加到鲤鱼饲料中提高增重41.78%，以0.5%的比例添加，鲤鱼增重为49.32%，降低饵料系数分别为15.13%～23.15%.此外，甜菜碱能促进虾蟹的生理性蜕壳，提高虾蟹的生产性能[9]。

还有大量养殖实践证明，水产饲料中添加甜菜碱可以大大提升水产动物的生产性能。

孙毅研究发布[10]，饲喂甜菜碱的虹蹲鱼提升了22.6%的增重，降低饲料系数15.01%;大西洋大马哈鱼提升增重32%，降低饲料系数21.4%。闫有利等研究发布，水产饲料中加入甜菜碱0.4%到0.5%，两个月龄的鲤鱼每日增重提升40%～49%，降低饵料系数为14%～24%。1988年，李咏梅等研究试验显示，水产饲料中加入0.3%甜菜碱纯品或复合成分，罗非鱼的生长速度增加，饵料系数明显降低[11]。

3  结语

大量实践证明，甜菜碱不仅储存期长、耐高温，还拥有诸多生理功能，对动物的蛋白质和脂肪代谢具有很好的促进作用，通过渗透压的调节，能够直接转换为甲基供体，在水产饲料中添加，可以显著提升水产饲料的利用率以及降低相应的成本。另外有研究显示，甜菜碱还可以强化水产饲料的稳定性。随着研究和实践的不断深入，甜菜碱应用的范围会越来越广。最近这些年国内外已经开始把甜菜碱在水产和畜牧养殖中大量应用，并取得良好效果。

参考文献

[1]单冬丽. 甜菜碱在水产养殖业上的研究与应用进展[J]. 广东饲料，2012，21（06）：31-34.

[2]钟观运，邵庆均. 甜菜碱在水产养殖中的研究与应用进展[J]. 江西饲料，2008（02）：25-28.

[3]潘训彬，冼健安，寇红岩，等. 水产饲料诱食剂研究[J]. 饲料工业，2014，35（14）：14-18.

[4]冯幼，许合金，刘定，等. 甜菜碱在水产动物生产中的应用[J]. 饲料博览，2013（08）：38-40.

[5]孙超，孙召君，张大伟. 不同比例甜菜碱对鲤鱼特定生长率及饵料系数的影响[J]. 养殖与饲料，2020，19（09）：60-61.

[6]张文超，梁桂英，阳会军，等. 饲料中添加甜菜碱对军曹鱼生长、体营养成分和血清生化指标的影响[J].南方水产科学，2012，8（03）：1-9.

[7]方希修，王冬梅，李继秋. 甜菜碱的营养生理功能与应用[J]. 中国饲料，2001（06）：22-23.

[8]刘建平，张治国. 甜菜碱在水产饲料中的应用[J].渔业致富指南，2004（16）：27-28.

[9]闫有利，韓如政，李书林，孟庆祥，邱春刚，洪加明，柳长欣，徐世谦，刘炜，白春宇. 甜菜碱及其盐酸盐用作鲤鱼饲料添加剂的初步研究[J]. 水产科学，1994（02）：13-15.

[10]孙毅. 甜菜碱对鲤鱼生长性能及饵料系数的影响[J].中国水产，2015（09）：87-88.

[11]李咏梅，余晓丽. 甜菜碱对尼罗罗非鱼促生长的研究[J].饲料研究，1998（08）：29-30.