胡 成,史 浩,陈嘉敏
(1.溧阳市南渡镇畜牧兽医站,江苏 常州 213300;2.溧阳市别桥镇畜牧兽医站,江苏 常州 213300)
甜菜碱普遍存在于动植物体内,并在物质代谢中起至关重要的作用,可提高动物生产性能,改善饲料适口性,维护维生素稳定性,调节渗透压等。
甜菜碱广泛存在于动植物体内,植物中以甜菜的含量最高。甜菜碱又名三甲基甘氨酸,是一种无毒、无害的天然化合物—季胺型生物碱。常温下容易吸湿潮解,保湿性强。其味甘甜,是一种类似于维生素的物质[1]。
20世纪40年代,人们发现甜菜碱对动物体内的甲基代谢具有显著的调控作用。到20世纪70年代初,芬兰科学家发现甜菜碱对水产动物具有独特的诱食功能之后,欧、美和澳洲一些国家相继对畜禽进行了试验,相继发现甜菜碱具有显著提高畜禽生长性能、改善胴体品质、缓和应激等诸多功效,是一种新型的营养再分配剂。截至目前,国内外对甜菜碱在养猪、养禽及水产上的应用都已做了大量的试验研究,并取得了丰硕的成果[2]。
甜菜碱广泛分布在动物体、植物体及微生物中。在动物体内,甜菜碱的生理功能主要有两个:一是作为甲基供体通过转甲基作用参与体内许多物质的合成;二是直接参与营养物质代谢。
甲基是合成蛋氨酸、磷脂、核糖核酸等物质的必需品。通常认为动物体内自身不能合成甲基,只能需要从富含甲基物质的食物中获取,这类富含甲基的物质被称为“甲基供体”。易参与此反应的甲基,是与氮原子或硫原子连在一起的甲基,像甜菜碱、蛋氨酸等。甲基化在神经系统、免疫系统、心血管等系统中起着极其重要作用,它直接参与脂肪代谢、氨基酸的转移和再生成等多种生化过程[3]。
甜菜碱在动物体内作为一种高效活性甲基供体,在甲基代谢中起重要的营养调控作用,可取代部分蛋氨酸和胆碱,具有促进脂肪代谢、改善饲料的适口性、缓和热应激、调节机体渗透压等诸多作用,此外还可维护维生素预混料的稳定性[4]。
蛋氨酸是人类和动物的必需氨基酸,在体内具有多方面的生理功能:①合成蛋白质;②作为甲基供体参与许多中间代谢过程,如氨基酸代谢、磷脂的合成及DNA和RNA的合成。蛋氨酸还涉及一碳单位的代谢和肌酸的合成[5]。甜菜碱作为有效的甲基供体可在转甲基反应中代替蛋氨酸。此外,甜菜碱自身还可将甲基转移给高半胱氨酸从而合成蛋氨酸。当饲粮中蛋氨酸不足时,可通过提高半胱氨酸的再甲基化作用来维持蛋氨酸水平。甜菜碱对蛋氨酸的替代量,按甲基含量计算,1 kg 97%的甜菜碱相当于2.3 kg 50%的氯化胆碱;相当于3.75 kg 99%的蛋氨酸。许梓荣等(1998)[6]研究表明,甜菜碱具有降低血清尿素氮(SUN)的作用,1 000 mg/kg组降低37.03%。这说明甜菜碱促进了组织中蛋白质的沉积,加快生长和提高胴体瘦肉率。
甜菜碱通过促进脂肪分解和抑制脂肪的生成这两个方面降低体脂起到抗脂肪肝的作用。王敏奇等(2001)[7]认为甜菜碱使脂肪酶活性提高10.50%,游离脂肪酸含量提高20.16%。许梓荣等(2002)[8]试验表明,饲料中添加甜菜碱,血清游离脂肪酸含量显著升高,其中1 750mg/kg组最为明显,提高21.27%,甜菜碱可以提高肝脏卵磷脂含量,其中1 250 mg/kg组提高25.29%,血清胆固醇含量呈下降趋势,1 750 mg/kg组降低9.72%。这表明甜菜碱可影响肝脏的脂质代谢,提高脂肪酶活性,促进脂肪的氧化分解,从而改变脂蛋白比例,并具有一定的抗脂肪肝作用。
饲料中添加适量的甜菜碱,具有促进生长和改善肉质品质等作用。
在猪饲料中添加甜菜碱可以提高猪的瘦肉率,改善肉质,缓解仔猪腹泻,提高日增重,提高种猪的繁殖率等功效。近年来的研究表明,甜菜碱可通过影响动物体内生长调控因子的水平从而影响动物的生长。生长激素在动物生长和代谢调控中发挥着非常重要的作用,注射生长激素可改善猪的蛋白质利用率,提高猪的日增重。Huang等(2008)[9]报道,饲粮中添加甜菜碱后,肥育猪血清中生长激素的基础水平、平均值分别提高41.79%和8.98%。汪以真等(1999)[10]报道,甜菜碱使阉猪和后备母猪的血清胰岛素样生长因子1(IGF-1)浓度分别提高74.5%和45%。甜菜碱同样可提高断奶仔猪、生长猪和肥育猪的血清IGF-1水平。目前,甜菜碱影响动物体内生长调控因子水平的机制尚不清楚,可能与甘氨酸有关。余东游等(2004)[11]在饲粮中添加1 000 mg/kg和1 500mg/kg甜菜碱组猪日均采食量分别增加7.30%、7.33%,料重比分别下降7.93%、6.55%。武英等(2006)[12]报道,将杜烟猪从25 kg饲喂到100 kg,添加甜菜碱和维生素E后试验组日增重比对照组增加13.09%,料重比降低10.65%。
有研究表明,甜菜碱可提高肥育猪屠宰率、眼肌面积、胴体瘦肉率,降低胴体脂肪率和背膘厚。甜菜碱是通过影响肌肉中肉碱及不溶肉碱的含量,而调节肌细胞线粒体中的β-氧化作用,促进脂肪的分解,同时,甜菜碱还通过降低腹脂或皮下脂肪生成酶的活力,提高脂肪分解酶的活性促进脂肪的分解代谢,抑制脂肪的合成代谢,显著提高猪的胴体瘦肉率,降低胴体脂肪率和背膘厚[13]。黄其春等(2006)[14]试验结果显示,添加甜菜碱(1 250 mg/kg)使胴体瘦肉率提高5.2%,眼肌面积增大17.6%,胴体脂肪率和平均背膘厚分别降低13.1%和10.3%,而对肥育猪屠宰率、骨骼比率、板油重、肝脏和背最长肌粗蛋白质含量无显著影响。
甜菜碱是一种高效率的甲基供体,能促进氨基酸代谢、脂肪代谢。但目前甜菜碱主要用于水产动物的引诱剂,在猪实践生产上的应用并不广泛。鉴于上述甜菜碱在猪各个生长阶段的研究,我们在实践生产中应适量应用甜菜碱,使其发挥特有的功效,为养猪业作出贡献。