热应激期间天然甜菜碱在动物营养上的作用

王晶晶译 潘雪男审

摘 要：热应激被认为是一个与气候变化有关的严峻问题，即使在温带气候下也会影响畜牧业。现代畜牧业生产的集约化和遺传性能的改良也导致热应激发生率增加。研究认为，在热应激条件下，天然甜菜碱可以作为一种主要的营养性添加剂来支持动物。

关键词：天然甜菜碱;热应激;营养作用

所有动物对生活环境的温度都有一个舒适区，即所谓的热中性区——在该温度范围内，动物感觉舒适，并且生产性能能达到最佳的水平。当动物难以在体热的损失和产生之间实现平衡时，它们就会遭遇热应激。这种不平衡可能是环境因素（例如，阳光、温度和其他环境条件）和动物自身的防御机制（它们的新陈代谢率和体温调节机制）共同作用的结果。

1  长期遭遇热应激的不利影响

热应激会影响动物的福利和生理功能，并且直接影响它们的健康状况、生产力和繁殖性能。处于热应激中的动物会减少采食量。根据科学数据，当环境温度上升到25 ℃以上时，动物会减少5%～25%的采食量，具体的减少幅度取决于相对湿度。由于营养物质摄入量的减少，加之体温调节所需能量的增加，动物的生产力可能会急剧下降。此外，长期的热应激会对动物的繁殖性能产生不利影响，这可能会导致它们出现较高的死亡率和相应的经济损失。动物大多会受到热应激的影响，其中家禽似乎最敏感，很多文献报道了热应激对家禽生产的不利影响（图1）。

要评估环境条件有多“舒适”或多“紧张”并不容易，因为环境是由许多因素或单元组成的。在养殖场，家禽的饲养管理，如生物安全、降温系统、通风、垫料、水质和饲养密度等对环境条件的好坏发挥着重要的作用。除了技术解决方案，可有效对抗热应激的营养策略也越来越受到人们的关注。动物生产者可以在不同的饲养策略中加入甜菜碱，以减轻热应激对动物生产的负面影响。

2  使用天然甜菜碱的益处

在养殖场水平，动物生产中出现的问题通常是由多种因素造成的。在过去的几年中，在动物饲料中添加的甜菜碱已经从选择性添加物，转变为家禽、猪甚至反刍动物饲料配方的核心组成成分，即必需添加物。生产者要求在日粮中添加甜菜碱，以阻遏热应激对动物生产性能的挑战。这些益处源自于甜菜碱在动物体内产生的两种主要生理功能：渗透性和甲基的供体。

甜菜碱的这两种生理功能对动物而言具有重要意义，特别是当它们处于挑战性环境中时，包括热应激、温度应激（如昼夜温度之间的波动）、日粮组成的改变和致病性挑战（主要是球虫病，经常导致死胎）等。事实是，挑战越大，动物机体对甲基的需求越多。在这种情况下，细胞内外矿物质和水分的平衡可能会被破坏，从而可能会影响细胞壁的完整性。在过去的10年中，不仅处于气候炎热地区的动物会发生热应激，而且处于温带地区夏季环境中的动物也会出现热应激。当遭遇热应激时，动物会试图去适应，这将消耗本应用于生长发育、泌乳等生理活动的能量。

3  增加胸肌率

能量是畜禽生产中主要的日粮成本因素之一，而渗透调节反应则需要消耗大量的能量。多项研究证明，甜菜碱是脯氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、肌氨酸和牛磺酸等有机渗透剂中最有效的渗透保护剂。作为一种出色的有机渗透剂，甜菜碱能恢复和维持细胞的完整性和功能，并能防止脱水。甜菜碱参与动物机体的能量代谢，可以减少渗透调节所需的能量。当动物处于应激环境中，机体中的活性氧水平会上升，这会诱发氧化应激，动物将产生和释放热休克蛋白，这可能会影响肉质和脂肪沉积。更多的证据表明，热应激可以降低肉鸡的胸肌率，同时增加腿肌率以及脂肪沉积，添加甜菜碱可以通过提高肉鸡的抗氧化能力将这些影响降到最低。在泰国进行的热应激试验也获得了类似的结果，与阳性对照组、阴性对照组和氯化胆碱处理组相比，天然甜菜碱处理组可以增加肉鸡的胸肌率，降低腹脂沉积（表1）。

4  天然甜菜碱产品

由于全球畜牧业正在摆脱禁止在动物生产中使用抗生素生长促进剂和球虫抑制剂所产生的影响，加上气候变化导致气温升高，畜牧业已经面临新的挑战。

作为一种多功能的营养物质，甜菜碱是一种经过验证的营养补助品，可以防止动物产生热应激和渗透应激，在热中性或热气候条件下维持肠道健康，并优化畜禽生产的饲养效率。在具有挑战性的热应激条件下，使用单一的产品不能作为最佳的解决方案。天然甜菜碱可作为营养解决方案的一部分。ActiBeet产品作为一种天然甜菜碱，是一种用于预混料和饲料生产的无腐蚀性和热稳定性的成分，其中ActiBeet 96和ActiBeet 97产品可用于饲料和饮水中。

原题名：Natural betaine： A nutritional aid during heat stress（英文）

原作者：Ana Gavrãu