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蛋氨酸、胆碱及甜菜碱在禽类营养中的关系

浏览次数: 日期:2011年11月17日 15:11

摘要:

蛋氨酸作为禽类第一限制性氨基酸已成为共识。作为一种必需氨基酸,动物自身不能合成或合成量较少,必须由外源日粮提供以维持动物生产所需。普通玉米豆粕型饲料中的蛋氨酸含量有限,饲料中需要额外添加蛋氨酸来达到动物的需求量。而目前市场上蛋氨酸的价格颇高,胆碱、甜菜碱作为蛋氨酸的部分替代品已广泛应用于饲料生产。就蛋氨酸、胆碱及甜菜碱在家禽体内的代谢和功能关系进行综述。

1蛋氨酸、胆碱及甜菜碱的生理作用

蛋氨酸为含硫氨基酸,化学名称为2-氨基-4-甲硫基丁酸,分子式为C5H11NO2S。胆碱为(β-羟乙基)三甲基氨的氢氧化物,分子式为C5H15NO2S。甜菜碱又名三甲基甘氨酸,分子式为C5H11NO2。3者在结构上存在相似性。

1.1蛋氨酸的生理作用

大多数动物,特别是禽类,体内不能合成蛋氨酸,或合成数量极少。蛋氨酸在动物体内大部分参直接与蛋白质的合成,而当日粮中胱氨酸的量不足以满足动物合成蛋白所需时,蛋氨酸便会转化为合成蛋白质所需的半胱氨酸。

蛋氨酸另一个重要作用是给动物体内多种甲基化反应提供甲基。甲基是合成若干具有重要生理作用的物质所必须的,如禽类合成尿酸的过程就需要蛋氨酸等氨基酸提供甲基。蛋氨酸通过提供甲基参与动物机体的一系列甲基化反应,这些甲基化反应合成一些重要的代谢产物,包括胆碱、肉碱、肌酸、磷脂、肾上腺素、RNA和DNA等。

1.2胆碱的生理作用

胆碱在动物体内胆碱主要以卵磷脂、溶血卵磷脂、磷酸胆碱、神经胆碱、乙酸胆碱等形式存在,游离胆碱含量很少。胆碱是动物体内合成磷脂、卵磷脂的重要物质,并参与肝内合成脂肪运送到脂肪组织并贮藏,可以有效预防家禽的骨粗短腿病和脂肪肝。胆碱在体内乙酰化后,以乙酰胆碱的形式参与体内神经活动。胆碱的另外一个重要作用便是提供甲基参与合成蛋氨酸,另一方面胆碱也接受蛋氨酸用于合成胆碱所提供的甲基。在这一过程中蛋氨酸既是甲基受体也是甲基供体。

1.3甜菜碱的生理作用

甜菜碱与胆碱一样,也能促进脂肪代谢,抑制脂肪肝。在水产养殖上,甜菜碱已作为诱食剂得到广泛应用。同时,甜菜碱是直接有效的甲基供体,它的3个甲基中有一个能直接参与甲基转移,而另外2个被氧化,间接参与甲基化反应。

2胆碱、甜菜碱与蛋氨酸作为甲基供体间的关系

蛋氨酸在动物体内的合成需要胆碱提供甲基。而胆碱必须先在线粒体内氧化成甜菜碱,由甜菜碱提供甲基。因而胆碱是甜菜碱的前体,此过程不可逆。甜菜碱可将甲基转移给高半胱氨酸合成蛋氨酸。而高半胱氨酸只能由蛋氨酸在体内代谢产生,天然蛋白质中几乎不含这种氨基酸,所以甜菜碱不能代替蛋氨酸合成蛋白质。但是如果胆碱或甜菜碱供应不足,上述转甲基循环受到抑制,一方面,将影响动物体内自身蛋氨酸的合成,另一方面,由于甲基缺乏,日粮中不能再生的蛋氨酸则会用来提供甲基参与甲基化反应,以满足动物各种生理需要。这样将会影响到蛋白质的合成速度,影响动物的生长。

如果蛋氨酸供应过量而又缺乏胆碱和甜菜碱,那么大量的高半胱氨酸在体内积蓄,会产生胫骨软骨发育不良和动脉粥样硬化症。

3胆碱、甜菜碱与蛋氨酸的相互替代

甜菜碱作为甲基供体,比胆碱作为甲基供体效率更高。已有放射性同位素研究证明,甜菜碱作为甲基供体效率高于胆碱12-15倍,因此作为甲基供体,甜菜碱完全可以替代胆碱。然而,胆碱重要生理功能还有磷脂、脂肪运输等,而甜菜碱无法转化成胆碱,因此,甜菜碱无法完全替代胆碱的功能。已有研究表明,机体对胆碱需要的75.00%必须由胆碱自身提供,其余25.00%可由甜菜碱代替。

甜菜碱对蛋氨酸的替代作用主要与日粮中胆碱含量有关。大量研究表明,在日粮中胆碱含量不足时,添加甜菜碱可以部分替代蛋氨酸的功能,提供甲基改善生长速度,节约蛋氨酸。但这种替代不是完全的,饲料中必须含有0.50%左右的蛋氨酸。呙于明等研究表明,在肉仔鸡的日粮中,甜菜碱替代蛋氨酸,前期最佳替代量为1/2,而后期最佳替代量为2/3。但是如果日粮中胆碱的量满足动物生长所需时,添加甜菜碱不能替代蛋氨酸合成蛋白质,不会表现出更好的生产性能。

实际生产中,玉米-豆粕型日粮胆碱含量少,存在甲基不足的弱点,添加胆碱可以缓解由甲基不足带来的负效应。胆碱能否全部替代蛋氨酸一直存在较大的争议,其关键是与日粮蛋氨酸的水平和试鸡的日龄有关。日粮蛋氨酸不足,胆碱的添加效果明显。雏鸡由于体内磷脂酰乙醇胺和蛋氨酸提供甲基合成的胆碱不能满足生长需要,日粮中必须保证足够数量的胆碱。

综上所述,甜菜碱作为甲基供体可以部分替代胆碱;胆碱与甜菜碱可以部分替代与蛋氨酸,但其替代效果,在实际生产中应根据日粮构成、动物具体营养需求以及价格等因素综合考虑。

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