甜菜碱对猪生产性能的积极作用
甜菜碱是存在于动物、细菌和植物原料中的一种天然成分。由于其具有渗透能力(能够保持水分子),通过累积可以调控盐的浓度和/或温度的变化。
与胆碱和维生素一样,可以利用饲料原料中现有的甜菜碱,或由肠道菌群产生和动物机体合成来给动物供应甜菜碱。
甜菜及其副产品,如甜菜糖蜜和浓缩糖蜜可溶物,含有高水平的甜菜碱,小麦及其副产品和苜蓿粉也含有较高 水平的甜菜碱。
家畜日粮,尤其是猪用的甜菜碱添加剂最近已经增多。猪用甜菜碱的来源可能是天然的,也可能是甜菜工业的副产品或合成品。
鉴于甜菜碱(三甲基甘氨酸)的化学结构(图1),它在动物胃肠道内和代谢水平上具有许多不同的功能,如上文讨论的调节渗透性,以及供应甲基功能,因此甜菜碱具有储备胆碱和蛋氨酸的功能,并可作为一种嗜脂剂。猪饲料中添加甜菜碱主要出于其能够储备蛋氨酸的能力,从而可降低日粮的最终成本。然而,猪日粮中添加甜菜碱产生的益处不仅仅是储备蛋氨酸。
1对动物生产性能的影响
日粮中添加甜菜碱可能会影响动物的生产性能和胴体特性。在一些研究中,日粮中添加甜菜碱可以提高猪的增重和饲料转化率,不过其他研究显示,甜菜碱的作用很小。
然而,研究表明日粮中添加甜菜碱可以使猪的增重和饲料利用效率分别提高15%和8%。
此外,研究表明甜菜碱可以提高采用不良卫生条件饲养的猪的饲料利用效率。
2影响甜菜碱功率的因素
甜菜碱对动物生产性能和胴体组成作用的不一致性已被频繁报道,而且与多种因素,如日粮蛋白和能量水平相关。
虽然甜菜碱可以提高能量利用率,但它是一种需要使用能量排出体外的含氮(Nitrogen,N)物质。因此,增加日粮的甜菜碱水平可能会降低饲料利用效率。
动物的年龄、性别和遗传背景都会影响其瘦肉和脂肪沉积的能力,而且也可能会干扰甜菜碱的作用模式。
抗脂肪肝剂的一个重要作用是影响动物最初的膘情。阉猪比小母猪具有更强的脂肪沉积能力,研究表明添加甜菜碱能使阉猪的背膘厚减少18.1%,而小母猪仅减少10.8%。
根据Lawrence等(2002)的研究,日粮中添加甜菜碱仅能减少阉猪的背膘厚。
日粮中添加甜菜碱,能够提高断奶仔猪和生长-肥育猪的日增重,但前者的提高幅度要低于后者,分别为8.7%和13.3%;饲料转化率的改善情况也是如此,生长-肥育猪达到7.9%,而断奶仔猪仅改善2.2%。Schrama等(2003)研究表明,猪日粮中添加甜菜碱后,能量沉积会随着时间的推移不断提高。
3甜菜碱可作为一种渗透调节剂
调节渗透性是细胞维持其结构和功能的一种能力,这可通过调节细胞内外的水运动来实现。众所周知,细胞内水量的变化会改变细胞内的离子浓度,进而可能会影响细胞中蛋白质和酶的构象。
甜菜碱的渗透性会维持肠细胞的生长和存活,并会增强细胞的活性,因此会潜在地影响养分消化率。
这些特性对动物暂时或自适应情况来说变得更加重要,如当仔猪适应从母乳到谷物型日粮的转变时。
在断奶仔猪上,当在日粮中添加甜菜碱时,干物质和粗蛋白的消化率可分别提高4.2%和6.4%。
ABVista公司的内部研究表明,在断奶后头3个星期,添加甜菜碱可以提高断奶仔猪的生产性能(表1)。
4甲基供体
蛋氨酸、胆碱和甜菜碱是猪最重要的甲基供体。
然而,蛋氨酸对蛋白质的合成至关重要,而胆碱对细胞膜(卵磷脂)和神经递质的形成很重要。猪日粮中添加甜菜碱可以使蛋氨酸和胆碱用于这些目标功能,而不会因提供甲基被浪费。
一些已发表的研究论文报道,甜菜碱可以节省机体内的蛋氨酸和胆碱,但这不属于本文研究的范围。
5对能量和氮的影响
机体蛋白的分解和再合成以及氮的排泄需要调用能量,在很大程度上这会影响动物的维持能需求。
Schrama等(2003)和Campbell等(1997)的研究表明,在猪日粮中添加甜菜碱可以降低维持能量的需要。
如果有足够的日粮蛋白质可用,可以认为蛋白合成会更高效;但如果没有适当水平的蛋白质供应,通过降低维持需要多出的额外能量,可能会作为脂肪被存储在体内。这会降低胴体的质量。
Fernandez-Figares等(2002)研究表明,当日粮中添加甜菜碱时,猪脏器的重量会降低。因为这些器官受到机体中最高的蛋白质更新率的影响,可以预测维持能的需要会下降。然而,能量利用率的提高也可能是由于甜菜碱的渗透性提高了细胞的总体代谢。
6结论
由于甜菜碱具有调节细胞的渗透性和供应甲基的特性,它可以用作猪营养中的一种饲料添加剂。
仔猪、生长猪和肥育猪日粮中添加甜菜碱会影响它们的代谢,进而能对猪的生长性能和胴体特性产生积极的作用,不过这些作用将取决于日粮的组成。
因此,在猪日粮中添加甜菜碱的益处不仅可以通过部分节省蛋氨酸和胆碱来降低日粮成本,而且在仔猪和生长-肥育猪日粮中添加甜菜碱还可以提高经济合理性。
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