甜菜堿及其在養殖業上的應用 王秀艷 單安山 （東北農業大學 動物營養研究所，黑龍江哈爾濱 150030） 摘 要 甜菜堿是從甜菜糖密中提取出來的一種天然營養物質，作為一種飼料添加劑已廣泛應用于動物養殖業中，它可作為甲基供體部分取代蛋氨酸和膽堿，可促進蛋白質的合成，護脂肪肝和減少體脂沉積，提高GH水平促進動物生長，抗應激，提維生素的效價，提高抗球蟲藥療效，對水產動物具有明顯的誘食效應。下面對甜菜堿這十幾年中在動物養殖業中的應用情況作一簡述。 甜菜堿在甜菜糖蜜和藜科植物中含量最高。因其最早是從甜菜糖蜜中提取出來的，故此得名。自1939年Du Vigneaud發現其營養功能以來，一直成為人們的研究熱點，并被廣泛應用于制藥、食品。添加劑、化學試劑、化工原料、畜禽養殖。水產養殖等領域。隨著研究的不斷深入，發現甜菜堿具有促進畜禽生長、改善胴體品質的功效。 1 甜菜堿的營養功能[1-4] 1.1 作為甲基供體可部分取代蛋氨酸和膽堿 甲基是合成蛋氨酸、膽堿、肌酸、磷脂、腎上腺素、核糖核酸和脫氧核糖核酸等具有重要生理作用的物質所必須的基團，在免疫、神經、心血管。泌尿、消化等系統中起著重要作用。甲基必須由特定的甲基供體來提供，主要的甲基供體有甜菜堿。蛋氨酸、膽堿等。這三者之間的代謝關系也是通過三者傳遞甲基的循環反應體現出來的。膽堿必須被轉移到細胞線粒體中轉化為甜菜堿后，才能獲得提供甲基的能力，而甜菜堿則不受這些因素的影響，故在家禽日糧中直接加入甜菜堿比膽堿能更有效的提供甲基[5]。而蛋氨酸只有一個非穩態甲基，甜菜堿則有三個非穩態甲基，且蛋氨酸價格昂貴，因此，甜菜堿是更有效的甲基供體，有“生命甲基化劑”之稱。 甜菜堿還能提高BHMT（甜菜堿一高半眈氨酸甲基轉移酶）的活性，抑制β－CYST（β--胱硫醚合成酶）的活性從而使更多的高半胱氨酸轉化為蛋氨酸，供合成蛋白質之用。從這個意義上來說，甜菜堿具有節約蛋白質的效應。但甜菜堿并不能代替蛋氨酸來合成蛋白質，甜菜堿只能部分的替代蛋氨酸[6]。肉雞玉米-豆粕型飼糧中，1單位的甜菜堿可取代2單位的蛋酸，在肉雛雞玉米-豆粕型飼糧中，添加600 mg／kg的甜菜堿與添加 2 000 mg／kg的蛋氨酸效果基本相同[7]。若使用甜菜堿完全替代蛋氨酸會引起肉仔雞生產性能下降[8]。因此，就提供甲基而言，甜菜堿可節約體內的蛋氨酸，但這是在日糧中甲基源缺乏的前提下，若日糧中甲基源充足時，此時機體并不需要以蛋氨酸作為甲基供體，甜菜堿就沒有節約蛋白質的作用。 1．2 促進蛋白質的合成 甜菜堿可促進蛋白質的合成，降低其分解，使組織中蛋白質的沉積增加。其機制為甜菜堿通過增強機體組織的甲基代謝，加速RNA的加工修飾過程。因為在RNA聚合酶的作用下，以DNA為模板轉錄生成的各種前體RNA（包括mRNA，tRNA和rRNA）在用于蛋白質翻譯作用之前，必須經過轉錄后的酶促加工與修飾，其中對其進行甲基化是一種重要的修飾，使RNA的成熟化作用加強，含量增加，從而加強了蛋白質的生物合成過程。 1．3 抗脂肪肝和減少體脂沉積 甜菜堿對動物脂肪代謝的作用是間接的。一方面，甜菜堿提供甲基，部分替代膽堿合成磷脂酰膽堿，促進肝臟脂肪轉運，抑制肝臟脂肪蓄積；另一方面，甜菜堿提供甲基，替代蛋氨酸合成大量的肉堿增強脂肪酸的運轉，促進肌細胞線粒體內脂肪酸的β一氧化，為細胞代謝提供充足的能源，從而減少體脂沉積。據澳大利亞研究報道，添力1250mg／kg的甜菜堿能使肥育豬體內脂肪分布均勻，背膘厚度降低約15％左右，并且提高了胴體瘦肉率，其中 1000 mg／kg組最明顯，脂肪降低了18．27％；1750mg／kg組背最長肌、股二頭肌及半膜肌的重量分別增大了10．84％、11．02％和22． 87％。1750 mg／kg組的背最長肌脂肪含量增加了18．54％，而肝臟脂肪含量則呈下降趨勢。 1．4 提高GH水平，促進動物生長 馮杰（1996）研究發現，甜菜堿能顯著提高育肥豬血清中生長激素水平，從而顯著促進其生長。Resti(1979)在以玉米-豆粕為主的飼糧中添加 0．23％的甜菜堿鹽酸鹽，能提高21日齡肉仔雞日增重 14.53％。薛永瑞（1995）用甜菜堿及其復合劑對鯉魚進行試驗，試驗組比對照組體增重分別提高了16.5％－34．6％。柯銘清（1980）報道，在飼料中添加甜菜堿4 000－6 000 mg／kg，可使生長雞體重比對照組提高12％－13％。陳民利等[7]在研究甜菜堿對肉雛雞作用效果的試驗中得出，添加甜菜堿能提高日增重12．62％，料重比降低4.35％。對杜長大肥育豬的研究中得出，甜菜堿能提高日增重13．32％，并出現料重比降低的趨勢。 1．5 抗應激作用 熱應激對雞的生產性能造成損失，添加甜菜堿則可作為抵抗熱應激有害作用的一種有效措施。飼料中添加甜菜堿可幫助家禽避免脫水并保持采食量，顯著改善家禽的飼料利用率和體增重。家禽控制自身水平衡的機制會消耗大量能量，而甜菜堿則有助于家禽有效地潴留水分。因此將甜菜堿加入飼料中，家禽就能夠將較多的能量用于生長。 甜菜堿有明顯的鎮靜作用，可增強戊巴比妥鈉的催眠作用和抗傷害刺激及解熱作用。甜菜堿通過促進體內高半胱氨酸向蛋氨酸的轉化，降低體內高半胱氨酸的含量，減輕其對體內谷氨酸羧酶活性的抑制，有利于腦內γ一氨基丁酸的合成，從而使中樞抑制作用加強。在肉雛雞飼糧中添加甜菜堿，可明顯提高肉雛雞的免疫應答能力。甜菜堿提供的甲基能維持動物細胞正常的滲透壓，防止細胞中水分流失導致的脫水死亡，還可提高如淡水魚類對突然進入海水環境中這樣一類應激的抵抗能力。 1．6 誘食效應 甜菜堿具有甜味和魚蝦敏感的鮮味，適合魚類嗅覺和味覺感受器的化學結構，是理想的誘食劑。自20世紀對年代，芬蘭科學家發現甜菜堿對水產動物具有獨特的誘食作用以后，甜菜堿作為水產動物的誘食劑，開始在水產動物飼料中得到廣泛應用。近年來研究表明，甜菜堿是魚蝦味覺最大的刺激物之一，0．0001mol／L的甜菜堿就能引起所有魚的味覺感受反應，同時甜菜堿還能增加其他氨基酸的味覺感受反應，提高飼料的適口性和利用率。浙江大學飼料科學研究所的試驗表明，甜菜堿對豬也具有明顯的誘食效應，但對家禽并不明顯，其原因可能是家禽的味覺不敏感，雞的舌表面僅有24個味蕾。 1．7 保持維生素免受破壞，提高維生素的效價 維生素的穩定性差，易受光、熱、濕的影響，隨時間的延長也會逐漸損耗，尤其是在飼料加工、儲運的過程中，大多數維生素都或多或少地存在效價降低的現象。氯化膽堿由于吸水性大，酸性強，往往成為破壞維生素的主要原因。而甜菜堿具有較強的保濕性，能增強維生素的穩定性，防止脂溶性的維生素A、D、E、K的氧化，從而保護其效價，而且，濕度越高，甜菜堿的保護性越強。試驗證明，用甜菜堿部分或全部替代日糧中的膽堿是比較經濟實用的方法。 2 甜菜堿在養殖業上的應用 2．1 在畜禽養殖中的應用效果 甜菜堿應用于畜禽養殖業中，在提高飼料轉化率、提高飼養效果、改善肉產品風味等方面有著很好的效果。 甜菜堿在肉雞中的應用方面研究較多[9-12]。 Vogt等（1993）在肉用仔雞飼料中添加200 mg／kg 甜菜堿，仔雞增重提高4％，飼料轉化率提高2％。王蘇寧等[13]在肉雞日糧中添加250 mg／kg甜菜堿代替部分蛋氨酸，雞日增重提高了4．7％，料肉比降低了7．l％。天然甜菜堿對肉仔雞成活率有明顯地提高作用，尤其在生長中后期表現更為突出。叢玉艷[14]等報道，從肉雞生長全期來看，以甜菜堿部分取代膽堿的作用是可行的，仔雞腹脹率和肝脂率均下降，胴體品質可以得到改善。陳利民等[7]以添加600mg／kg、1300mg／kg、2 000 mg／kg、2700 mg／kg的甜菜堿的飼糧分別飼喂 l－24日齡艾維茵肉雛雞，均明顯提高了采食量和生長速度，降低了料重比，改善了雛雞的胴體組成和肉質。國內外研究均證明，蛋雞飼料中添加甜菜堿可以提高蛋雞的產蛋率和飼料轉化率，并可改善雞蛋品質。鄭長峰等（1998）在蛋雞日糧中添加100mg／kg甜菜堿，產蛋率提高 11．08％，料蛋比降低10．36％，蛋重隨日糧中甜菜堿含量的增加而呈上升趨勢。甜菜堿還有降低破、軟蛋率的發生，改進蛋品質的功效。 Peter（1994）在飼料中添加 1250 mg／kg的甜菜堿，使肥育豬背膘厚度降低15％，眼肌面積增大。汪以真等（1998）在肥育豬飼料中添加1750mg／kg的甜菜堿，豬的日增重提高了13．32％（P＜0．01）；眼肌面積增大11． 99％（P＜0．01）；豬飼料中添加 1000 mg／kg的甜菜堿，肥育豬們體瘦肉率提高3．52％（P＜0．01），脂肪率和背膘厚度分別降低18．27％（P＜0．01）和15．67％（P＜0．01），顯著改善了肌肉顏色。 2．2 在水產養殖中的應用 甜菜堿可顯著促進魚類生長，提高飼料報酬。研究表明，以添加甜菜堿的配合餌料飼喂虹鱒魚和鮭魚，可提高飼料轉化率20％以上；添加30mg／kg的甜菜堿，鯉魚日增重提高 41％－49％。添加20mg／kg的甜菜堿，喂養羅氏沼蝦，產量提高20％，河蟹成活率提高25％，產量增加30％。另據江西贛州地區水產所報道，草魚在長期投喂配合飼料且無青飼料的情況下，添加甜菜堿，對脂肪肝病有顯著的預防和治療作用。 3 結語 綜上所述，動物飼喂的方式、飼糧的能量水平、賴氨酸水平以及甜菜堿的類型等因素的水平不同，甜菜堿的作用效果也不同。日糧中添加甜菜堿，對于實行自由采食的肥育豬，因采食量和飼料轉化率增加而導致生長速度明顯提高，而對于限闊的肥育豬，未對生長和采食量產生影響。芬蘭在低能量水平組日糧中添加甜菜堿飼喂青年母豬，脂肪明顯減少，瘦肉率相應增加，而高能量水平組日糧中添加甜菜堿對青年母豬沒有任何影響。在產蛋雞的日糧中添加天然甜菜堿的飼料報酬與合成甜菜堿相當，但綜合經濟效益以天然甜菜堿效果最好。天然甜菜堿對提高豬日增重的效應優于合成產品，但對提高飼料報酬的效應不及合成品。隨著研究的木斷深入，以及應用的繼續推廣，甜菜堿會越來越展示它的卓越功效，為養殖業者創造更大的經濟效益。 (中圖分類號：S816.35 文獻標識碼：A 文章編號：1004－0084－（2003）09－0009－03)
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