甜菜碱应用综述

甜菜碱应用综述

作者：王秀艳单… 来源：东北农业大学动物营养研究所

摘要甜菜碱是从甜菜糖密中提取出来的一种天然营养物质，作为一种饲料添加剂已广泛应用于动物养殖业中，它可作为甲基供体部分取代蛋氨酸和胆碱，可促进蛋白质的合成，护脂肪肝和减少体脂沉积，提高GH水平促进动物生长，抗应激，提维生素的效价，提高抗球虫药疗效，对水产动物具有明显的诱食效应。下面对甜菜碱这十几年中在动物养殖业中的应用情况作一简述。

A 文章编号：1004－0084－（2003）09－0009－03

甜菜碱在甜菜糖蜜和藜科植物中含量最高。因其最早是从甜菜糖蜜中提取出来的，故此得名。自1939年Du Vigneaud发现其营养功能以来，一直成为人们的研究热点，并被广泛应用于制药、食品。添加剂、化学试剂、化工原料、畜禽养殖。水产养殖等领域。随着研究的不断深入，发现甜菜碱具有促进畜禽生长、改善胴体品质的功效。

1 甜菜碱的营养功能[1-4]

1.1 作为甲基供体可部分取代蛋氨酸和胆碱

甲基是合成蛋氨酸、胆碱、肌酸、磷脂、肾上腺素、核糖核酸和脱氧核糖核酸等具有重要生理作用的物质所必须的基团，在免疫、神经、心血管。泌尿、消化等系统中起着重要作用。甲基必须由特定的甲基供体来提供，主要的甲基供体有甜菜碱。蛋氨酸、胆碱等。这三者之间的代谢关系也是通过三者传递甲基的循环反应体现出来的。胆碱必须被转移到细胞线粒体中转化为甜菜碱后，才能获得提供甲基的能力，而甜菜碱则不受这些因素的影响，故在家禽日粮中直接加入甜菜碱比胆碱能更有效的提供甲基[5]。而蛋氨酸只有一个非稳态甲基，甜菜碱则有三个非稳态甲基，且蛋氨酸价格昂贵，因此，甜菜碱是更有效的甲基供体，有“生命甲基化剂”之称。

甜菜碱还能提高BHMT（甜菜碱一高半眈氨酸甲基转移酶）的活性，抑制β－CYST（β--胱硫醚合成酶）的活性从而使更多的高半胱氨酸转化为蛋氨酸，供合成蛋白质之用。从这个意义上来说，甜菜碱具有节约蛋白质的效应。但甜菜碱并不能代替蛋氨酸来合成蛋白质，甜菜碱只能部分的替代蛋氨酸[6]。肉鸡玉米-豆粕型饲粮中，1单位的甜菜碱可取代2单位的蛋酸，在肉雏鸡玉米-豆粕型饲粮中，添加

600 mg／kg的甜菜碱与添加2 000 mg／kg的蛋氨酸效果基本相同[7]。若使用甜菜碱完全替代蛋氨酸会引起肉仔鸡生产性能下降[8]。因此，就提供甲基而言，甜菜碱可节约体内的蛋氨酸，但这是在日粮中甲基源缺乏的前提下，若日粮中甲基源充足时，此时机体并不需要以蛋氨酸作为甲基供体，甜菜碱就没有节约蛋白质的作用。

1．2 促进蛋白质的合成

甜菜碱可促进蛋白质的合成，降低其分解，使组织中蛋白质的沉积增加。其机制为甜菜碱通过增强机体组织的甲基代谢，加速RNA的加工修饰过程。因为在RNA聚合酶的作用下，以DNA为模板转录生成的各种前体RNA（包括mRNA，tRNA和rRNA）在用于蛋白质翻译作用之前，必须经过转录后的酶促加工与修饰，其中对其进行甲基化是一种重要的修饰，使RNA的成熟化作用加强，含量增加，从而加强了蛋白质的生物合成过程。

1．3 抗脂肪肝和减少体脂沉积

甜菜碱对动物脂肪代谢的作用是间接的。一方面，甜菜碱提供甲基，部分替代胆碱合成磷脂酰胆碱，促进肝脏脂肪转运，抑制肝脏脂肪蓄积；另一方面，甜菜碱提供甲基，替代蛋氨酸合成大量的肉碱增强脂肪酸的运转，促进肌细胞线粒体内脂肪酸的β一氧化，为细胞代谢提供充足的能源，从而减少体脂沉积。据澳大利亚研究报道，添力1250mg／kg的甜菜碱能使肥育猪体内脂肪分布均匀，背膘厚度降低约15％左右，并且提高了胴体瘦肉率，其中1000 mg／kg组最明显，脂肪降低了18．27％；1750 mg／kg组背最长肌、股二头肌及半膜肌的重量分别增大了10．84％、11．02％和22．87％。1750 mg／kg组的背最长肌脂肪含量增加了18．54％，而肝脏脂肪含量则呈下降趋势。

1．4 提高GH水平，促进动物生长

冯杰（1996）研究发现，甜菜碱能显著提高育肥猪血清中生长激素水平，从而显著促进其生长。Resti (1979)在以玉米-豆粕为主的饲粮中添加0．23％的甜菜碱盐酸盐，能提高21日龄肉仔鸡日增重14.53％。薛永瑞（1995）用甜菜碱及其复合剂对鲤鱼进行试验，试验组比对照组体增重分别提高了16.5％－34．6％。柯铭清（1980）报道，在饲料中添加甜菜碱4000－6 000 mg／kg，可使生长鸡体重比对照组提高12％－13％。陈民利等[7]在研究甜菜碱对肉雏鸡作用效果的试验中得出，添加甜菜碱能提高日增重12．62％，料重比降低4.35％。对杜长大肥育猪的研究中得出，甜菜碱能提高日增重13．32％，并出现料重比降低的趋势。

1．5 抗应激作用

热应激对鸡的生产性能造成损失，添加甜菜碱则可作为抵抗热应激有害作用的一种有效措施。饲料中添加甜菜碱可帮助家禽避免脱水并保持采食量，显著改善家禽的饲料利用率和体增重。家禽控制自身水平衡的机制会消耗大量能量，而甜菜碱则有助于家禽有效地潴留水分。因此将甜菜碱加入饲料中，家禽就能够将较多的能量用于生长。

甜菜碱有明显的镇静作用，可增强戊巴比妥钠的催眠作用和抗伤害刺激及解热作用。甜菜碱通过促进体内高半胱氨酸向蛋氨酸的转化，降低体内高半胱氨酸的含量，减轻其对体内谷氨酸羧酶活性的抑制，有利于脑内γ一氨基丁酸的合成，从而使中枢抑制作用加强。在肉雏鸡饲粮中添加甜菜碱，可明显提高肉雏鸡的免疫应答能力。甜菜碱提供的甲基能维持动物细胞正常的渗透压，防止细胞中水分流失导致的脱水死亡，还可提高如淡水鱼类对突然进入海水环境中这样一类应激的抵抗能力。

1．6 诱食效应

甜菜碱具有甜味和鱼虾敏感的鲜味，适合鱼类嗅觉和味觉感受器的化学结构，是理想的诱食剂。自20世纪对年代，芬兰科学家发现甜菜碱对水产动物具有独特的诱食作用以后，甜菜碱作为水产动物的诱食剂，开始在水产动物饲料中得到广泛应用。近年来研究表明，甜菜碱是鱼虾味觉最大的刺激物之一，0．0001mol／L的甜菜碱就能引起所有鱼的味觉感受反应，同时甜菜碱还能增加其他氨基酸的味觉感受反应，提高饲料的适口性和利用率。浙江大学饲料科学研究所的试验表明，甜菜碱对猪也具有明显的诱食效应，但对家禽并不明显，其原因可能是家禽的味觉不敏感，鸡的舌表面仅有24个味蕾。

1．7 保持维生素免受破坏，提高维生素的效价

维生素的稳定性差，易受光、热、湿的影响，随时间的延长也会逐渐损耗，尤其是在饲料加工、储运的过程中，大多数维生素都或多或少地存在效价降低的现象。氯化胆碱由于吸水性大，酸性强，往往成为破坏维生素的主要原因。而甜菜碱具有较强的保湿性，能增强维生素的稳定性，防止脂溶性的维生素A、D、E、K的氧化，从而保护其效价，而且，湿度越高，甜菜碱的保护性越强。试验证明，用甜菜碱部分或全部替代日粮中的胆碱是比较经济实用的方法。

2 甜菜碱在养殖业上的应用

2．1 在畜禽养殖中的应用效果

甜菜碱应用于畜禽养殖业中，在提高饲料转化率、提高饲养效果、改善肉产品风味等方面有着很好的效果。

甜菜碱在肉鸡中的应用方面研究较多[9-12]。Vogt等（1993）在肉用仔鸡饲料中添加200 mg／kg 甜菜碱，仔鸡增重提高4％，饲料转化率提高2％。王苏宁等[13]在肉鸡日粮中添加250mg／kg甜菜碱代替部分蛋氨酸，鸡日增重提高了4．7％，料肉比降低了7．l％。天然甜菜碱对肉仔鸡成活率有明显地提高作用，尤其在生长中后期表现更为突出。丛玉艳[14]等报道，从肉鸡生长全期来看，以甜菜碱部分取代胆碱的作用是可行的，仔鸡腹胀率和肝脂率均下降，胴体品质可以得到改善。陈利民等[7]以添加600mg／kg、1300mg／kg、2 000 mg／kg、2700 mg／kg的甜菜碱的饲粮分别饲喂l－24日龄艾维茵肉雏鸡，均明显提高了采食量和生长速度，降低了料重比，改善了雏鸡的胴体组成和肉质。国内外研究均证明，蛋鸡饲料中添加甜菜碱可以提高蛋鸡的产蛋率和饲料转化率，并可改善鸡蛋品质。郑长峰等（1998）在蛋鸡日粮中添加100mg／kg甜菜碱，产蛋率提高11．08％，料蛋比降低10．36％，蛋重随日粮中甜菜碱含量的增加而呈上升趋势。甜菜碱还有降低破、软蛋率的发生，改进蛋品质的功效。

Peter（1994）在饲料中添加1250 mg／kg的甜菜碱，使肥育猪背膘厚度降低15％，眼肌面积增大。汪以真等（1998）在肥育猪饲料中添加1750mg／kg的甜菜碱，猪的日增重提高了13．32％（P＜0．01）；眼肌面积增大11．99％（P＜0．01）；猪饲料中添加1000 mg／kg的甜菜碱，肥育猪们体瘦肉率提高3．52％（P＜0．01），脂肪率和背膘厚度分别降低18．27％（P＜0．01）和15．67％（P＜0．01），显著改善了肌肉颜色。

2．2 在水产养殖中的应用

甜菜碱可显著促进鱼类生长，提高饲料报酬。研究表明，以添加甜菜碱的配合饵料饲喂虹鳟鱼和鲑鱼，可提高饲料转化率20％以上；添加30 mg／kg的甜菜碱，鲤鱼日增重提高41％－49％。添加20mg／kg的甜菜碱，喂养罗氏沼虾，产量提高20％，河蟹成活率提高25％，产量增加30％。另据江西赣州地区水产所报道，草鱼在长期投喂配合饲料且无青饲料的情况下，添加甜菜碱，对脂肪肝病有显著的预防和治疗作用。

3 结语

综上所述，动物饲喂的方式、饲粮的能量水平、赖氨酸水平以及甜菜碱的类型等因素的水平不同，甜菜碱的作用效果也不同。日粮中添加甜菜碱，对于实行自由采食的肥育猪，因采食量和饲料转化率增加而导致生长速度明显提高，而对于限阔的肥育猪，未对生长和采食量产生影响。芬兰在低能量水平组日粮中添加甜菜碱饲喂青年母猪，脂肪明显减少，瘦肉率相应增加，而高能量水平组日粮中添加甜菜碱对青年母猪没有任何影响。在产蛋鸡的日粮中添加天然甜菜碱的饲料报酬与合成甜菜碱相当，但综合经济效益以天然甜菜碱效果最好。天然甜菜碱对提高猪日增重的效应优于合成产品，但对提高饲料报酬的效应不及合成品。随着研究的木断深入，以及应用的继续推广，甜菜碱会越来越展示它的卓越功效，为养殖业者创造更大的经济效益。