甜菜碱相关资料及其应用价值.docx

饲料添加剂—甜菜碱甜菜碱作为一种有效的甲基供体有明显的饲用效果1 甜菜碱的化学结构及理化特性甜菜碱的化学名称为 1--羧基--N.N.N--三甲基氨基乙内脂结构式为：CHs — N — CHa— COOHCI CH3 — N — CHa — COOHCICHs CHs属于季胺碱类物质，分子量为 117.15，通常含有一分子结晶水，具有两性，水溶性呈中性，白色晶 体，有甜味，其沸点为273°C，极易溶于水，溶于甲醇、乙酸等，微溶于乙醚，极易潮解，在浓的强碱 溶液中易分解出三甲胺，其盐酸盐则不易潮解，甜菜碱属于无毒物质2 甜菜碱的测定方法甜菜碱的测定有：分光光度法(A0AC,1984)和高效液相色谱法(Rajakgla,1983)一般认为分光 光度法操作复杂，分析时间较长，且准确性差而高效液相色谱法只需用适当的色谱柱，如氨基酸柱 (Vialle,1981)，钠型阳离子交换树脂柱，以示差分析光检测器或紫外线可变波长检测器(190nm)检 测该方法准确，快速，再现性高，但高效液相色谱仪价格昂贵，对该法的推广有一定的限制3 甜菜碱的生物学功能3.1 甜菜碱作为甲基供体由于甲基是合成蛋氨酸、肉碱、肌酸、磷脂、肾上腺素，核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA) 等具有主要生理作用的物质所必需(Baker等，1985;Frontien等，1994),以及甲基化反应在神经系统， 免疫系统，泌尿系统和心血系统中所起的作用，人们认为生长期动物和成年动物都需要稳定的甲基供体。

一般认为动物体内自身不能合成甲基，需要食物中具有富含甲基物质，它们的分子中具有易反应的甲基， 从而参与动物生理功能，这类富含甲基的物质称为“甲基供体”，易参与此反应的甲基(即有效甲基) 是与氮原子或硫原子连在一起的甲基，象甜菜碱、蛋氨酸、胆碱等(Vogt,1967)另外，胆碱需转化为甜菜碱才能发挥甲基供体作用，而甜菜碱又不能还原为胆碱有试验显示，甜 菜碱作为动物体内普通存在的中间代谢物，是由胆碱在肝脏黄素蛋白酶氧化下形成的，此反应需VB12的 参与，同时容易被镍、钴、铁盐抑制，在核黄素缺乏及有球虫的存在时也会使反应受到抑制，影响胆碱 效能的发挥甜菜碱直接使用就减少了由胆碱转化为甜菜碱的氧化过程，所以直接使用甜菜碱将更有效( Lowry， 1978)从转化甲基循环的生化路径可以看出，胆碱作甲基供体时被转变成甜菜碱，但甜菜碱再不能还原成 胆碱，甜菜碱起不到胆碱其它功能的作用此外对于雏鸡，由磷脂酰乙醇胺和由蛋氨酸提供的甲基合成 的胆碱不足以满足其需要，因此雏鸡有一个甜菜碱或蛋氨酸不能满足的胆碱绝对需要量3.2 甜菜碱与氨基酸、蛋白质的代谢Finkelstein等(1974;1982)，黄大有(1983)对人体的高半胱氨酸尿的研究中发现，添加甜菜碱, 可使肝脏中的蛋氨酸含量明显增加。

Xue等(1986)在羊和鼠饲喂甜菜碱后发现肝脏中的蛋氨酸循环明 显增强这说明甜菜碱与蛋氨酸的代谢有着密切的关系一方面，甜菜碱比蛋氨酸能更有效地提供活性 甲基，降低了蛋氨酸在提供甲基方面的消耗，另一方面甜菜碱能提高动物肝脏中甜菜碱高半胱氨酸-s- 甲基转移酶(BHMT)的总活力和比活力，促进高半胱氨酸向蛋氨酸的转化，具有净增蛋氨酸的功效3.3 甜菜碱参与脂肪代谢Sandarson (1990), Mekinley (1990) ,Shette (1993)，李秀波(1995)分别进行了甜菜碱与胆碱 的对比试验, 发现饲喂甜菜碱的动物体内脂肪量较低, 体脂分布较均匀, 肉质较松, 味道可口, 并且提高了 幼禽产肉量 3.7%从玉艳(1999)报道，甜菜碱取代蛋氨酸和胆碱能显著降低肉仔鸡血清甘油三酯含量， 增加血清磷脂含量，腹脂率和肝脂均显著下降甜菜碱通过促进体内磷脂的合成，一方面降低了肝脏中 脂肪生成酶的活性，另一方面又促进了肝脏中脂蛋白的合成，其中极低密度脂蛋白是作来运载内源性甘 油三酯的主要载脂蛋白，从而促进了肝脏中脂肪的迁移，降低了肝脏中甘油三酯的含量甘油三酯占动 物体脂大约 99%，是动物体储存能量的主要形式，它的分解过程就是体脂的降解过程。

血清甘油三酯的 含量降低说明脂肪分解加强，并直接反应在腹脂率的降低上从上述可以看出，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3.4 甜菜碱对渗透压调节功能和抗球虫药疗效的影响 甜菜碱对渗透压激变有调节缓冲功能当机体面临应激(如高温、腹泻、感染球虫病等)的情况下， 外界渗透压发生激变，细胞自己开始生产或吸收甜菜碱以维持正常的渗透压平衡，防止水份的流失和盐 类的入侵，并能提高钠钾泵的功能，有利于保护肠胃道的正常功能，从而减少应激的危害程度，维护良 好的健康状况，并减少死亡现象的发生3.5 甜菜碱的诱食作用：自 20 世纪 70 年代芬兰科学家发现甜菜碱对水产动物具有特殊的诱食作用之后，甜菜碱作为水产养 殖业的诱食剂已得到普遍的认识和应用水产养殖业中投放的人工饵料尽管营养成份全面，但对于水生 动物来讲仍是一种乏味的食品鱼类摄食除视觉和触觉外，嗅觉和味觉的作用尤为重要 甜菜碱在养殖业中的应用(一) 、在水产生产中的应用在集约化水产养殖条件下，要想取得良好的饲养效果，必须提高水产饵料的采食量，而化学诱食剂的 添加是普遍使用的手段，可改变人工饵料的风味，增加水产动物对饵料的摄入，大量研究表明，在水产饵 料中加入0.5%〜1.5%的甜菜碱；不仅能对水产动物强烈的诱食作用，还能促进水产动物生长发育，提高 对饵料的利用率，防止脂肪肝等营养性疾病，提高成活率。

Carr(1976)证明甜菜碱对螃蟹、龙虾等甲壳类动 物的采食有刺激作用； Takeda 等(1984)试验也证实甜菜碱可强烈影响鳗鱼的摄食行为；芬兰试验证明，在 配合饵料中添加甜菜碱饲喂虹鳟和鲑鱼，体增重和饵料转化率均提高 20%以上，饲喂大马哈鱼体增重和饵 料利用率有极显著的提高，分别为31.9%和 21.88%； Nelson(1989)证实甜菜碱对促进幼鱼、幼虾生长，提 高成活率具有显著效果，并在10°C水温中对鮭鱼进行试验，证明甜菜碱具有抗寒冷和抗应激作用，对个别 鱼类的越冬提供了科学依据；辽宁省淡水水产研究所的鲤鱼试验表明，在配合饵料中添加0.5%的甜菜碱明 显刺激摄食强度，日增重提高41%一49%，饵料系数降低14%〜24%；江西省赣州地区水产所报道(1992)， 草鱼配合饲料中添加甜菜碱可明显降低草鱼肝脏脂肪含量，能有效预防脂肪肝疾病山西太原晋阳湖鱼场 和神头虹鳟鱼场试验表明，在鲤鱼、虹鳟鱼饵料中添加 0.1〜0.3%的甜菜碱，采食量显著提高，增重提高 10〜30%，饵料系数降低13.5〜20%，饲料转化率提高10〜30%，同时发现还能减缓应激反应，提高鱼成 活率二) 、在家禽生产中的应用在家禽配合饲料中，由于其第一限制性氨基酸是蛋氨酸，故目前大量应用甜菜碱于家禽配合饲料中不 仅能降低鸡胴体肌脂肪，提高抗球虫药使用效果，促进生长或产蛋等，主要是甜菜碱还能提供甲基而可节 省部分蛋氨酸，即可适当少加DL-蛋氨酸以降低成本。

浙江大学占秀安(2000)对肉鸡试验表明，添加甜菜碱 可显著提高肉鸡生长速度和饲料转化率，分别为 7.20％和 6.81％，提高肌细胞 RNA 含量 15.21％，降低血 清尿酸浓度 10.96％；浙江农业大学汪以真等(1998)利用甜菜碱对肉雏鸡进行试验表明，口粮缺乏蛋氨酸时 添加甜菜碱可改善肉雏鸡的生长，提高饲料利用率，显著提高肉鸡胸肌率，增加骨肉中肌酸和肌酸酐含量， 改善肉质，并于 1999 年对肉鸭试验得到相似的结果；浙江农业大学陈璎等(1998)在对产蛋鸡试验后表明， 甜菜碱能显著提高产蛋率、蛋重、哈夫单位和蛋黄相对重，明显降低产蛋鸡腹脂沉积和肝脂肪含量；美国 James(1992) •通过肉鸡试验证明，在饲料基础成分相同的情况下，添加甜菜碱的饲料有效率是添加蛋氨酸 的2.35倍，Remus好做了类似的试验，得出相近的结果；华南农业大学邓跃林等(1998)、无锡轻工大学朱 建平等(1997)、江苏省农业科学院李优琴等(1998)在用甜菜碱代替部分蛋氨酸对肉鸡生长性能影响的试验及 四川畜牧兽医学院赵智华等(2000)对肉鸭的试验与八一农垦大学张洪友等(1998)对产蛋鸡的试验中发现，合 理替代DL—蛋氨酸是安全可行的，对生产性能无任何影响，并能降低成本，增加经济收益：据Muirhead、 Augustin等报道，甜菜碱对艾美耳属(gimeria)球虫早期侵入和发育有一定的抑制作用，与盐霉素合用，能阻 止柔嫩艾美耳球虫(E. tenella)和堆型艾美耳球虫(E. acervulina)的发育，减轻对宿主肠道上皮细胞的损伤和 降低死亡率；四川畜牧兽医学院聂奎等(2000)在甜菜碱与抗球虫药配伍增效试验中表明，甜菜碱与聚醚类抗 球虫药(例盐霉素、马杜拉霉素、莫能菌素等)合用，抗球虫指数明显提高。

三) 、在养猪生产中的应用甜菜碱在家畜配合饲料中应用虽不能象家禽饲料中一样替代部分DL—蛋氨酸降低成本，但能明显促进 生长，提高生产效率，改善肉质澳大利亚Bunge公司的报道表明，在猪日粮中添加甜菜碱，可增加采食 量，提高日增重，降低料肉比，显著提高胴体瘦肉率，增加背最长肌、股二头肌和半膜肌的重量，降低背 膘厚，增加眼肌面积，提高胴体整齐度，明显提高肌红蛋白含量，改善肉色，增加肌酸、肌酸酐含量和肌 肉大理石纹评分等，改善肉质风味，体内脂肪分布均匀，并表明在气温较低时效果更佳；Campbell等(1995)、 La~erence等(1995)研究表明，甜菜碱可能与赖氨酸存在互作，提高猪只增重；有试验表明，在仔猪日粮中 添加甜菜碱能提高采食量和生长速度，减少猪腹泻；浙江大学许梓荣等(1998. )、汪以真等(1999)对不同生 长阶段的杜长大三元猪和江苏省句容农业学校邢军等(1999)对长 X 小梅杂种猪进行试验研究，结果和以上 基本相似甜菜碱的应用前景甜菜碱由于具有许多对动物有益的生理优点，在养殖业中使用后能促进动物生长，防治动物某些营养 性疾病，对水产动物具有良好的诱食性，能明显降低饲料成本，提高经济收益，因此，甜菜碱已被作为多 功能新荆饲料添加剂广泛应用于各种动物配合饲料中，越来越为人们所重视，其在养殖业中的应用也将显 示出更广阔的前景。