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甜菜堿在肉雞飼養(yǎng)中的應用研究進展
甜菜堿是一種廣泛存在于動植物體內的天然化合物,以甜菜制糖后的糖蜜中含量最高,廣泛應用于食品、化學試劑和化工原料等領域。隨著人們對甜菜堿功效研究的不斷深入,發(fā)現甜菜堿具有促進生長、改善胴體品質的功效。30年前,歐美國家開始利用甜菜堿作為雞、豬、魚和寵物等的飼料添加劑,每年需求量達1萬多噸。近年來我國有關單位也已開始研究甜菜堿在養(yǎng)殖業(yè)中的應用,尤以肉雞飼養(yǎng)中的研究報道較多。概述如下:
1 甜菜堿的理化性質
甜菜堿又稱三甲基甘氨酸,系一種季胺型生物堿。分子式為C5H12NO2,分子量117.15,分子結構具有兩個特點:一是電荷在分子內分布呈中性;二是具有3個活性甲基。甜菜堿外觀呈流動性、微棕色結晶性粉末。味道甘甜,容易潮解,能溶于水及醇,微溶于乙醚,水溶液呈中性,熔點293℃,能耐200℃ 以下高溫,具有很強的抗氧化性能,對動物機體無毒。
2 甜菜堿的生產工藝
2.1 天然物質提取法 制糖過程中產生的廢糖蜜中甜菜堿含量達3%~8%,是提取甜菜堿的主要原料。上世紀20年代,國外就已有從甜菜糖蜜中提取出甜菜堿的報道。60~70年代提取法得到了大力發(fā)展,有許多離子交換提取法的報道,甜菜堿回收率約70%,芬蘭成立了當時世界上唯一生產銷售甜菜堿的Calter公司。80年代初芬蘭科學家應用色譜法創(chuàng)造了離子排斥提取法,可制得純度約98%的無水或一水甜菜堿,回收率約79%~80%,降低了生產成本,避免了環(huán)境污染。我國沈陽石油化工研究院等單位也已從甜菜糖蜜中提取出純度≥97%的甜菜堿及甜菜堿鹽酸鹽投放市場。
2.2 化學合成法 近年來隨著養(yǎng)殖業(yè)對甜菜堿需求量的增加,依靠從甜菜糖蜜中提取甜菜堿已不能滿足需要,人們研究成功了化學合成生產甜菜堿的方法。以三甲胺和氯乙酸為原料,在水溶液中反應合成,然后采用重結晶等方法分離提純制得產品,已投入大規(guī)模生產,從而極大地提高了產量,降低了成本。我國也已人工合成了結晶和液體甜菜堿。天然甜菜堿和合成甜菜堿性質相同,但含量和風味有一定差異。
3 甜菜堿的作用機理
3.1 作為甲基供體,部分取代蛋氨酸和膽堿 動物體內蛋白質和脂類代謝過程中,需要甲基的參與,而動物本身不能合成甲基,必須從飼料中提取。目前普遍采用的甲基供體是膽堿和蛋氨酸。膽堿必須先氧化成甜菜堿再提供甲基,該反應需要VB12和核黃素的參與,易受鎳、鈷和鐵鹽等條件抑制,轉化率并不高。而甜菜堿提供甲基不受這些因素的影響,且比氯化膽堿可更直接地提供甲基。蛋氨酸只有1個非穩(wěn)態(tài)甲基,而甜菜堿有3個非穩(wěn)態(tài)甲基,是更有效的甲基供體。Bender(1975)和許梓榮等(1998)試驗證明,作為一個不穩(wěn)定的甲基來源,甜菜堿可部分替代蛋氨酸和膽堿,取得同等或更好的效果。理論上甜菜堿可分別代替43.5%膽堿和27%蛋氨酸,實際生產中1 kg甜菜堿可分別代替2kg蛋氨酸。鄧躍林等(1998)發(fā)現用0.05%甜菜堿可代替肉雞日糧中總蛋氨酸的20%~25%,其效益為蛋氨酸地2~3倍,而對胴體品質沒有明顯影響。叢玉艷等(1999)用甜菜堿取代膽堿的供甲基部分,0~3周齡時適宜的甜菜堿水平不影響肉仔雞的生產性能;而4~6周齡時甜菜堿取代后的生長表現不理想;但從全期看,甜菜堿的取代作用還是可行的。
3.2 促進脂肪代謝,抑制脂肪沉積 膽堿是機體內合成磷脂的重要原料,膽堿缺乏時會使磷脂的合成減少,脂類運轉速度下降,影響脂肪酸氧化,造成脂肪代謝障礙,肝中脂肪沉積,形成脂肪肝。由于甜菜堿可以將甲基傳給氨基乙醇生成膽堿,從而可以緩解膽堿不足所引起的脂肪代謝障礙,改善細胞線粒體中脂肪酸的氧化過程,從而減少肝臟脂肪、體內脂肪的沉積,重新分布胴體脂肪以及降低脂肪肝的發(fā)病率,提高瘦肉率及胴體品質。許梓榮等(1998)研究發(fā)現,肉雛雞飼料中添加不同劑量甜菜堿,均使肝臟甲基化反應產物(游離肉堿和肌酸)的生成量明顯增多(P<0.02),血清游離脂肪酸濃度、胸肌細胞內總酸不溶肉堿含量和總酸不溶肉堿/游離肉堿比率明顯升高(P<0.05),提示甜菜堿能通過肝臟合成多量的肉堿,增強脂肪酸的運載,促進肌細胞線粒體內脂肪酸的β-氧化過程,為細胞代謝提供充足的能源,從而產生減少腹脂沉積的作用。郭玉琴等(1998)試驗表明,甜菜堿有一定的降低肝重和肝脂肪含量的作用(P<0.05),但不如氯化膽堿顯著。
3.3 協(xié)同部分抗球蟲藥,增強抗球蟲藥療效 球蟲病是危害養(yǎng)雞業(yè)的主要寄生蟲病,長期以來依靠藥物防治取得了一定效果。但由于用藥不當等原因,許多抗球蟲藥效果越來越差,抗藥性越來越強。鹽霉素、馬杜拉霉素等聚醚類抗生素是目前養(yǎng)雞場使用的主要抗球蟲藥,已在飼料中廣泛添加使用。這些藥物通過破壞球蟲細胞膜的通透功能而達到殺滅球蟲的目的,但對雞腸道細胞吸收功能有負面影響。在應用上述藥物防治雞球蟲病時添加甜菜堿,可提高雞腸道細胞對抗生素球蟲藥的耐受性,減輕腸道損傷,減少或防止腹瀉,維持正常的采食量和生長速度,達到抗病增重效果。
此外,甜菜堿味道甘甜,能夠增加肉雞食欲。具有緩和應激,調節(jié)滲透壓作用,能提高雞對各種不良因素的抵抗力。具有很強的抗氧化性能,有利于維持維生素預混料的穩(wěn)定性,在高溫條件下效果更明顯。
4 甜菜堿在肉雞養(yǎng)殖中的應用效果
4.1 提高生產性能 大多數試驗表明,飼料中添加甜菜堿,可以明顯地促進肉雞生長,降低飼料消耗,提高經濟效益。H.Vogt等(1993)在肉用仔雞飼料中添加200mg/kg甜菜堿,增重提高4%,飼料轉化率提高2%。高巍等(1996、1997)在1日齡肉雞飼料中添加500mg/kg甜菜堿, 5周齡時增重提高16.5%(P<0.01),飼料消耗降低1.2%;在肉用種雞日糧中分別添加100mg/kg和200mg/kg甜菜堿,產蛋率分別提高8.17和1.57個百分點,耗料下降2.4%和6.1%,入孵蛋孵化率提高5.9和0.5個百分點。王蘇寧等(1997)在肉雞日糧中添加 0.025%甜菜堿部分代替蛋氨酸,日增重提高了4.70%,料肉比下降7.1%。劉金華等(1998)試驗表明,天然甜菜堿對肉仔雞的成活率有較明顯的改善,全期成活率提高了3.88個百分點,尤其在中后期表現更為突出。周維仁等(1999)在日糧中添加0.1%甜菜堿飼喂肉仔雞,增重提高9.75%,飼料報酬提高6.5%。陳寶江等(2001)用甜菜堿替代基礎日糧中40%的蛋氨酸飼喂肉仔雞,日增重、成活率差異不顯著,試驗組綜合經濟效益提高 12.37%?! ?/td> |
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