甜菜堿在肉雞營養(yǎng)上的作用及其機理

支曉菊 · 發(fā)表于 2009-7-7 14:16:50

甜菜堿是一種天然化合物，它無毒、無害，且性質(zhì)穩(wěn)定，廣泛分布于動植物中。60年代，人們發(fā)現(xiàn)甜菜堿對大鼠機體甲基代謝有顯著的調(diào)控作用[1]，于是將它作為甲基供體治療人先天性胱氨酸尿癥的特定藥物。近年來，隨著人們對甜菜堿在動物營養(yǎng)上研究的不斷深入，證實了甜菜堿是動物機體內(nèi)重要的甲基供體［2］，參與氨基酸和脂肪代謝，具有促進生長、改善胴體組成、提高肉質(zhì)等功效［3，4］。本文就甜菜堿對肉雞生長性能、胴體組成和肉質(zhì)的影響、甜菜堿抗球蟲效果及其機理的研究進展作一綜述。

1  甜萊堿對肉雞生長性能的影響

Pesti（1979）研究表明，在以玉米和豆粕為主的飼糧中，添加0.23％的甜菜堿鹽酸鹽，可提高 21日齡肉雞日增重14．5％，飼料轉(zhuǎn)化率提高5．6％[5]。汪以真，等(1998)報道，在1－24日齡艾維茵雛雞日糧中添加不同劑量的甜菜堿，均顯著提高肉雞的采食量、生長速度和飼料轉(zhuǎn)化率，并隨甜菜堿添加量的增加呈增強趨勢。添加 2000mg／kg的甜菜堿，采食量增加了8.07％（P＜0．01＝，日增重提高了12．62％（P＜0．01＝，飼料轉(zhuǎn)化率提高了4．35％（P＜0.01）[6]。占秀安（2000）報道，在29一49日齡艾維茵雞日糧中添加 1000％mg/kg的甜菜堿，能顯著提高肉雞生長速度和飼料轉(zhuǎn)化率，日增重提高了7.20％（P＜0.05），飼料轉(zhuǎn)化率提高了6．81％（P＜0.05），但未發(fā)現(xiàn)甜菜堿對肉雞采食量產(chǎn)生顯著影響[7]。目前的研究結(jié)果大多表明，甜菜堿能提高肉雞的日增重和飼料轉(zhuǎn)化率。甜菜堿對肉雞采食量影響的結(jié)果還存在一定的差異，這也許與甜菜堿的添加量、肉雞的日齡等因素有關(guān)。

2 甜菜堿對肉雞胴體組成的影響

甜菜堿顯著影響了肉雞的胴體組成，具有明顯的營養(yǎng)再分配作用，它顯著提高了胸肌率、降低了腹脹率。美國進行了大面積的生產(chǎn)實驗表明，在玉米一豆粕型飼料中添加甜菜堿對提高胸肌率和減少腹脂沉積的效果明顯優(yōu)于同劑量的蛋氨酸。在肉雞飼糧中分別添加 0.05％、0.10％和 0.15％的甜菜堿比添加同劑量的蛋氨酸提高胸肌率為2.0％、1.6％和6.8％；分別比同劑量的蛋氨酸降低腹脂率為1.9％、8.2％和13．7％。

汪以真，等（1998）系統(tǒng)研究了甜菜堿對不同生長階段艾維茵肉雞胴體組成的影響。研究結(jié)果顯示：在l－24日齡，（1）甜菜堿明顯提高了肉雛雞胸肌率，其中以2000mg/kg甜菜堿組的效果最好，比對照組提高了16.14％（P＜0.01）；比2000mg／kg蛋氨酸組提高 5.26％；（2）明顯降低了腹脂率，以600mg/kg甜菜堿組效果最佳，比對照組降低了33.50％（P＜0.01），比蛋氨酸組有提高的趨勢，但差異不顯著[6]。在29－49日齡，（1）甜菜堿明顯提高肉雞的胸肌率，其中以l000mg／kg甜菜堿組的效果最好，比對照組提高了13.73％（ P＜0.01）；(2）不同劑量的甜菜堿均能降低肉雞的腹脂率,500mg/kg、750mg/kg和1000mg/kg甜莢堿分別降低了肉雞腹脂率23。80％（P＜0.01）、19.58％(P＜0.01）和20.28(P＜0.01）[1]

3  甜菜堿對肉雞肉品質(zhì)和風(fēng)味的影響

肌肉的肌間脂肪和粗脂肪的含量是反映肉品風(fēng)味的重要指標(biāo)之一。提高肌肉中的肌間脂肪和粗脂肪的含量能提高肉品的嫩度和多汁性，從而提高肉品的風(fēng)味。肌肉中的肌苷和肌酸苷的含量也是反映肉品風(fēng)味的重要指標(biāo)之一，提高肌肉中的肌苷和肌苷酸含量，能顯著提高肌肉的鮮味。國外的有關(guān)研究指出，在肉雞飼糧中添加甜菜堿具有重新分配肉雞體內(nèi)脂肪的作用，提高了肌間脂肪和胸肌粗脂肪的含量，從而使肉雞體內(nèi)的脂肪分布均勻，肉質(zhì)較嫩，適口性好。

目前研究報道表明，（１）與對照組相比，不同劑量的甜菜堿均能明顯提高24日齡肉雞肌間脂肪和胸肌粗脂肪的含量，600mg/kg的甜菜堿分別提高了32.18％(P<0.0１)和37.84％（P< 0.01）； 200mg/kg甜菜堿分別提高了胸肌肌酸和肌酸酐含量的19.82％（P< 0.01）和 33.5％（P<0.O1）。與蛋氨酸組比較，６００mg/kg甜菜堿分別提高了肉雛雞肌間脂肪和胸肌粗脂肪含量的39.06％ (p<0.01)和39.73％(p<0.01)［6］；（2）明顯地影響了49日齡肉雞胸肌肌苷酸的含量。與對照組相比，1000mg／kg甜菜堿提高了肌苷酸的含量83.33％（P<0.01），比蛋氨酸組提高了26.92％(P<0.01)

4  甜菜堿能有效地穩(wěn)定受球蟲病影響的肉雞腸道正常機能，提高抗球蟲的效果球蟲病嚴重威脅著肉雞的生產(chǎn)，即使廣泛使用抗球蟲藥，但偶爾暴發(fā)球蟲病。Jeng等（1981）研究表明:感染球蟲病的肉雞,蛋白質(zhì)和碳水化合物消化不充分，脂色素吸收受阻。另外感染球蟲病的肉雞機體抵抗力下降，容易感染其他疾病[8]。球蟲還影響腸道離子平衡[9],改變腸道的物理性狀如腸道長度等[10]。離子載體類抗球蟲藥除了影響蟲體細胞離子濃度外，也可能改變宿主動物的離子平衡，特別是腸道離子而影響腸道的正常機能。而甜菜堿作為一種細胞離子滲透保護劑，能有效地穩(wěn)定腸道離子平衡。

芬蘭Cultor公司（1994）研究表明，當(dāng)肉雞感染球蟲病時，添加甜堿能明顯提高抗球蟲藥的效果，與對照組（添加球蟲藥）相比,添加甜菜堿明顯提高肉雞的生長速度和飼料轉(zhuǎn)化率。芬蘭（1995）研究了甜菜堿對感染球蟲病的肉雞營養(yǎng)物質(zhì)消化率的影響。將試驗雞在14日齡接種艾美爾球蟲屬球蟲，添加抗球蟲藥（鹽霉素）。研究表明，添加甜菜堿的試驗組在21日齡測得的主要營養(yǎng)成分（干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪、賴氨酸）的消化率明顯高于對照組，其中蛋白質(zhì)的消化率，對照組為75.40％，試驗組為80.49％，沒有感染球蟲病的肉雞為83.18％。同時發(fā)現(xiàn)，抗球蟲藥雖然能減少肉雞的死亡率，但對改善飼料轉(zhuǎn)化率沒有效果。Matthews等（1995）研究了甜菜堿和莫能霉素（抗球蟲藥）的相互作用，結(jié)果也表明，55mg/kg的莫霉素雖能有效地防止感染球蟲病雞的死亡，但不能改善飼料的利用率，而 55mg/kg的莫能霉素十0.10％的甜菜堿卻能明顯提高飼料利用率［11］

5  甜菜堿的作用機理

5.1 甜菜堿與氨基酸代謝動物（包括人類）都不能合成甲基維持正常的生理功能提供外源性（通常是食物）甲基,在動物機體代謝的許多反應(yīng)中需要甲基，把甲基轉(zhuǎn)移給DNA、RNA蛋白質(zhì)、肌酸和許多其他重要的含甲基的成分，這說明了甲基與蛋白質(zhì)合成有密切的關(guān)系。甜菜堿作為甲基供體,與物蛋白質(zhì)，特別是含硫氨基酸的代謝有密切關(guān)系。研究表明,甜菜堿一高半胱氨酸S一甲基轉(zhuǎn)移酶（BHWT）是肝及腎中的必需氨基酸——甲硫氨酸供甲基代謝的關(guān)鍵酶[12]。Xue(1986)羊和鼠的實驗中，飼喂甜菜堿使動物肝臟中蛋氨酸循環(huán)濃度明顯增加，甜菜堿通過BHMT發(fā)揮甲基供體作用得到進一步的證實[13]。許祥榮（1998）研究結(jié)果表明，在 1－24日齡愛緯茵肉雞飼糧中添加甜菜減，均顯著提高肝臟BH－MT活性，其中以2000mg/kg甜菜堿組效果最明顯。與對照組相比,肝臟中BHMT的總活力和比活力分別提高了81.25％（P＜0.01和93.75％(P＜0.01[１４]。在21一49齡艾維茵肉雞飼料糧中添加 500m/kg的甜菜堿與對照組相比，雞肝臟中BHMT總活力和比活力分別提高了17.80％（P＜0.05）和15.52％(P＜0.05＝。

   另外，甜菜堿與甘氨酸、絲氨酸的代謝也有關(guān)。它們是甜菜代謝產(chǎn)物，又可以成為機體合成甜菜堿的前體物。甜菜堿甲基后形成的二甲基甘氨酸，繼續(xù)脫甲基生成甘氨酸和絲氨酸，經(jīng)過磷脂化途徑又可以形成甜菜堿。

蛋白質(zhì)的生物合成是以mRNA為模板進行的，而以DNA為模板轉(zhuǎn)錄成RNA必須經(jīng)過加工和修飾作用，對其甲基化是一種的修飾作用。從分子生物學(xué)水平探討甜菜堿促進蛋白質(zhì)沉積的機理發(fā)現(xiàn)，在肉雞飼糧中添加甜菜堿能提高雞胸肌中核酸含量和RNA／DNA的比率，這也意味著機體蛋白質(zhì)合成的增加。在１－２４日齡的艾維茵肉雞添加甜菜堿的實驗中發(fā)現(xiàn)，日糧中添加600mg/kg甜菜堿組的胸肌中總RNA的含量比對照組提高了9.11％（P＜0.05），RNA/DNA的比率提高了12.71％（P＜0.02）[15]。占秀安（2000）在29－49日齡艾維茵肉雞實驗中添加 l000mg/kg的甜菜堿時發(fā)現(xiàn)，甜菜減能明顯提高胸肌細胞中 RNA含量 15. 21％（P＜ 0.05）和 RNA／DNA的比率19.13％(P＜0.01），血清尿酸濃度降低了10.96％（P＜0.05＝，這表明甜菜堿能增強機體氮的儲留量[7]。

5.2  甜菜堿與脂肪代謝早期研究表明，甜菜減具有一定的抗脂肪肝效應(yīng)。一方面它可以節(jié)約部分膽堿、另外可通過自身代謝循環(huán)促進膽堿的合成，進而促進磷脂類物質(zhì)的生成，完善與脂蛋白合成有關(guān)的細胞內(nèi)膜的形成，從而使肝臟中VLDL合成增加，使甘油三酷遷移速度加快。

Virtanen（1992）研究推測，甜菜堿還可以為機體內(nèi)一些與脂肪代謝相關(guān)物質(zhì)提供甲基，直接參與甲基化反應(yīng)，促進肝脂遷移，影響血液脂蛋白濃度以及為肉堿的合成提供甲基，從而改善細胞線粒體中游離脂肪酸氧化過程[16]。

肉堿在動物新陳代謝過程中起重要作用。肉堿作為長鏈脂肪酸進出線粒體的載體，對長鏈脂肪酸進行β一氧化起重要作用。肉堿主要在肝臟中通過賴氨酸的甲基化合成的，在肌肉中儲存。在肉雞的研究中發(fā)現(xiàn)，作為一種高效的甲基供體，甜菜堿均能提高肉雞胸肌中酸不溶肉堿和肝臟中游離肉堿的含量，調(diào)控線粒體中脂肪酸的β-氧化，從而影響雞體內(nèi)脂肪的分解代謝，此外研究還表明，甜菜堿還通過降低肉雞腹脂脂肪合成酶的活力、提高腹脂脂肪分解酶的活力來促進脂肪的分解代謝，抑制脂肪的合成代謝。這為甜菜堿能提高肉雞的胸肌率、降低腹脹率提供了一定的理論基礎(chǔ)。

5.3  甜菜堿對生長調(diào)控因子的影響生長激素（GH）通過作用肝臟，上調(diào)肝臟生長激素受體，提高血液IGF－l的水平，顯著促進動物的生長。盡管有研究表明，禽類的生長調(diào)控機制與哺乳動物存在差異，即哺乳動物個體生長發(fā)育變化，主要是GH依賴型的，而禽類則大多數(shù)是非依賴型的，外周血液中的GH水平和垂體基因的表達水平與禽類的生長并不呈正相關(guān)。但當(dāng)家禽營養(yǎng)狀況顯著改善時，肉雞血液中的GH和IGF一1水平同時升高，能促進肉雞的生長。研究發(fā)現(xiàn)，甜菜堿能明顯地提高肉雞血清中IGF－1水平，并隨劑量的增加而上升。對GH的影響，僅高劑量的甜菜堿（l000mg/kg）明顯。而且這些結(jié)果與肉雞增重的結(jié)果相一致。這可能與甜菜堿改善了肉雞的營養(yǎng)狀況有關(guān)。

腺垂體環(huán)狀腺苷酸（cAMP）是許多激素的第二信使，通過cAMP促進基因轉(zhuǎn)錄和催化蛋白質(zhì)磷酸化，從而導(dǎo)致能量動員增加。研究發(fā)現(xiàn)，甜菜堿明顯提高cAMP的含量，其中1000mg/kg）的甜菜堿組提高了29.39％（P＜0.O1）。腺垂體cAMP濃度的升高，可增強腺垂體內(nèi)分泌機能，使血清GH水平升高，從而提高IGF－l水平，這為甜菜堿促進畜禽生長提供了理論依據(jù)。