发挥甜菜碱在猪和家禽饲料中的功效

作者: 发布时间:2017年12月07日 来源:团结报 【字体:

 甜菜碱经常被误认为是一种维生素,其实它既不是维生素,甚至也不是机体必需的一种营养物质。不过在一定条件下,饲料配方中添加甜菜碱能带来可观的效益。

  甜菜碱是一种天然化合物,大多数生物体内含有甜菜碱。小麦和甜菜是两种常见的含有高浓度甜菜碱的植物。在允许限度内使用时,纯甜菜碱被认为是安全的。由于甜菜碱具有一定的功能特性,在某些条件下可成为必需的营养物质(或添加剂),因此在生猪和家禽日粮中加入纯甜菜碱的情况越来越多。然而,为了获得最佳的使用效果,重要的是要知道添加多少甜菜碱才是最好的。

  纯甜菜碱一般从甜菜糖浆中提取。尽管甜菜中的甜菜碱含量比小麦少得多(大约低80%),但是从甜菜糖浆提取甜菜碱更为容易,其步骤包括层析、分离和结晶。甜菜碱也可以从酒糟-甜菜生产乙醇的一种副产品中提取,只是实际生产中较少应用。甜菜碱的商品形式包括无水甜菜碱、一水甜菜碱、甜菜碱盐酸盐(25%的盐酸盐)以及甜菜碱磷酸盐。假设换算成无水产品的纯甜菜碱浓度,以上数种形式中没有哪一种显示出可以带来比其它形式更可观的效益。

  1 甜菜碱

  甜菜碱种类非常多,均具有两性离子的特性,即不同的原子具有正负电荷,但化合物总体为中性。第一种这样的化合物于19世纪在甜菜中被发现(因此得名甜菜碱),其正确的化学名称是三甲基甘氨酸,也被称为甘氨酸甜菜碱。在动物营养学中,其它甜菜碱尚未被系统研究。因此,本文讨论的是从甜菜中提取的甜菜碱。

  由于甜菜碱是甘氨酸的甲基衍生物,它包含三个化学活性的甲基基团(CH3)。这一属性使甜菜碱具备了其两大生物功能之一,即作为甲基提供者。甜菜碱的第二个作用是作为天然有机渗透调节物质,参与调节水的渗透,维持生物膜的水平衡。

  2 生物体内的甜菜碱

  大多数情况下,动物能够合成甜菜碱以满足自身机体的需要。甜菜碱合成的方式是大家熟知的维生素胆碱的氧化。人们已经证明,向饲料中添加纯甜菜碱可以节省昂贵的胆碱。作为甲基供体,甜菜碱还可以代替价格昂贵的蛋氨酸。因此,饲料中添加甜菜碱可以减少对蛋氨酸和胆碱的需要。当然假设的前提是,在商业条件下使用甜菜碱的成本能产生节约效果,从而使之具有实际意义。

  甜菜碱也可以用作抗脂肪肝剂。在一些研究中,在饲料中仅添加0.125%的甜菜碱,生长猪胴体脂肪沉积即可减少15%。最后,甜菜碱已被证明可以提高营养成分的消化率,这是因为它为肠道细菌提供了渗透保护,使胃肠道环境更为稳定。当然,甜菜碱最重要的作用是防止细胞脱水,但这一点往往被视为理所当然,因而被忽视。

  3 甜菜碱防止脱水

  在缺水时可过量饮食甜菜碱,这不是利用其甲基供体的功能,而是利用甜菜碱来调节细胞的水合作用。在热应激的状态下,细胞的反应是聚集无机离子,如钠、钾、氯以及甜菜碱这样的有机渗透剂。在这种情况下,由于甜菜碱没有导致蛋白质失去稳定性的负面影响,因此是最有效的化合物。作为渗透调节物质,在机体缺水的状态下,甜菜碱可以保护肾脏免受高浓度电解质和尿素的危害,改善巨噬细胞的功能,调节肠道中的水分平衡,防止细胞过早死亡,并且对胚胎存活有一定影响。

  从实践来看,有报道称在饲料中添加甜菜碱可防止肠绒毛萎缩,增加蛋白水解酶的活性,从而能够促进断奶仔猪的肠道健康。类似的功能还体现在家禽患球虫病时,向家禽饲料中添加甜菜碱,有改善肠道健康的迹象。

  4 实际考虑的问题

  基于实验以及经验性的证据,可以说,向肉鸡、火鸡和鸭子日粮中添加纯甜菜碱可以略微提高营养成分的消化率,促进生长和提高饲料转化率。此外,向家禽饲料中添加甜菜碱可能会导致胴体脂肪减少和胸脯肉增加。当然,上述功能的确切影响效果具有很大的可变性。此外,在实际条件下,甜菜碱相比于蛋氨酸可以被接受的相对生物利用度为60%。换句话说,1公斤无水甜菜碱可以替代0.6公斤蛋氨酸的添加。而对于胆碱,据估计,在肉鸡饲料中甜菜碱可以代替约50%的胆碱添加,而在蛋鸡饲料中可以100%替代胆碱添加。

  然而,基于胆碱具有其它生物功能的事实,较保守的做法是纯甜菜碱添加替换胆碱不要超过25%。一项关于日粮添加甜菜碱对猪生产性能和胴体特性影响的综合分析(包括19项研究)表明甜菜碱并未显著影响猪的生长速度,但确实显著提高了饲料转化率(2%~8%)以及胴体产量,同时减少了背膘脂肪的沉积(10%~20%)。在生猪养殖方面,甜菜碱对蛋氨酸和胆碱的替代作用尚未获得完善的记录,因此暂时不考虑其实际利用价值。

  毫无疑问,缺水状态的动物最能获益于甜菜碱,甜菜碱可以为其带来巨大的帮助。这包括:热应激的动物,尤其是夏季的肉鸡;哺乳期母猪,其所饮用的水几乎总是不能满足消耗所需;所有饮用盐水的动物。对所有已被确定能够获益于甜菜碱的动物种类,每吨全价饲料添加甜菜碱最好不要超过1公斤。如果超过建议添加量,随着剂量的增加将出现效率下降的现象。然而,在特定的情况下,短时期内每公吨饲料的甜菜碱添加可以增至2公斤。不过,这是在极端热应激的状况下,或是尚不能采食足量饲料以及水的幼小动物,或者是蛋氨酸及胆碱价格极端昂贵的时候。