甜菜堿在豬生產(chǎn)上的應(yīng)用

彭正龍1 劉俊欽2 肖正良3 舒文志4

（1湖南省益陽市赫山區(qū)滄水鋪鎮(zhèn)動物防疫站，湖南益陽 413064；2湖南省益陽市赫山區(qū)衡龍橋鎮(zhèn)動物防疫站，湖南益陽413062；3湖南省益陽市赫山區(qū)岳家橋鎮(zhèn)動物防疫站，湖南益陽 413061；4湖南省益陽市資陽區(qū)迎風(fēng)橋鎮(zhèn)動物防疫站，湖南益陽 413055）

甜菜堿在豬生產(chǎn)上的應(yīng)用

彭正龍1 劉俊欽2 肖正良3 舒文志4

（1湖南省益陽市赫山區(qū)滄水鋪鎮(zhèn)動物防疫站，湖南益陽 413064；2湖南省益陽市赫山區(qū)衡龍橋鎮(zhèn)動物防疫站，湖南益陽413062；3湖南省益陽市赫山區(qū)岳家橋鎮(zhèn)動物防疫站，湖南益陽 413061；4湖南省益陽市資陽區(qū)迎風(fēng)橋鎮(zhèn)動物防疫站，湖南益陽 413055）

甜菜堿作為一種天然營養(yǎng)物質(zhì)被廣泛應(yīng)用于食品、化學(xué)試劑、化工原料、添加劑以及制藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽養(yǎng)殖等領(lǐng)域。本文在簡要闡述甜菜堿生物學(xué)功能的基礎(chǔ)上著重綜述了其在生豬生產(chǎn)上的應(yīng)用，以期為推動甜菜堿作為飼料添加劑應(yīng)用于生豬生產(chǎn)提供參考。

甜菜堿；飼料添加劑；豬；生產(chǎn)；應(yīng)用

甜菜堿（Betaine）又名甘氨酸甜菜堿、三甲基甘氨酸等，是一種季銨型生物堿，最早發(fā)現(xiàn)于歐洲，因其主要存在于甜菜糖蜜中而得名。甜菜堿可以從甜菜糖蜜中提取，也可用化學(xué)方法合成，作為一種天然營養(yǎng)物質(zhì)被廣泛應(yīng)用于食品、化學(xué)試劑、化工原料、添加劑以及制藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖、畜禽養(yǎng)殖等領(lǐng)域。甜菜堿在畜禽養(yǎng)殖領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用，主要是基于其可為動物機體提供活性甲基、參與蛋白質(zhì)與脂類代謝、調(diào)節(jié)機體滲透壓、促進(jìn)畜禽生長、緩解各種應(yīng)激以及改善胴體品質(zhì)和肉質(zhì)。因此，本文在介紹甜菜堿生物學(xué)功能的基礎(chǔ)上著重綜述了其在生長育肥豬生產(chǎn)上的應(yīng)用，以期為推動甜菜堿在生豬生產(chǎn)上的研究和應(yīng)用提供參考。

1 甜菜堿的生物學(xué)功能

1.1 為動物機體提供甲基

甲基是動物機體內(nèi)肉堿、肌酸和腎上腺素等物質(zhì)代謝以及DNA和RNA甲基化所不可缺少的物質(zhì)，但是動物本身并不能合成甲基，需要從飼糧中攝取，因此，外源性甲基對于維持動物機體正常的生理功能顯得尤為重要[1]。研究表明，甜菜堿可通過增強動物機體組織的甲基代謝，促進(jìn)機體分泌生長激素和胰島素樣生長因子-1，從而通過不同的途徑促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，其中生長激素不僅能促進(jìn)氨基酸進(jìn)入細(xì)胞，為蛋白質(zhì)合成提供足夠的原料，還可以減少氨基酸的分解，從而保證機體的正氮平衡；而胰島素樣生長因子-1不僅可以促進(jìn)蛋白質(zhì)合成，還能降低蛋白降解酶的活性[2]；因此，甜菜堿可高效的為動物機體提供甲基。

1.2 調(diào)節(jié)滲透壓、緩解應(yīng)激

甜菜堿不僅能夠改善動物機體各組織細(xì)胞耐高鹽、高滲透壓、高濕度以及抗干旱的能力，還能有效地維持生物大分子的功能及酶的活性，是一種高效的滲透壓激變緩沖物質(zhì)。當(dāng)組織細(xì)胞滲透壓發(fā)生改變時，細(xì)胞吸收甜菜堿可有效地防止水分流失和鹽類進(jìn)入細(xì)胞，此外還可以調(diào)節(jié)腎細(xì)胞的水分滲出和體內(nèi)的滲透壓。高溫等惡劣環(huán)境容易導(dǎo)致動物應(yīng)激，甜菜堿可通過降低機體內(nèi)高半胱氨酸的濃度、減少其對谷氨酸脫羧酶活性的抑制、促進(jìn)腦內(nèi)γ-氨基丁酸合成酶的合成而最終加強中樞抑制作用，從而達(dá)到抗應(yīng)激的作用[3]。

1.3 促進(jìn)脂肪代謝

甜菜堿促進(jìn)動物機體的脂肪代謝主要通過三種路徑實現(xiàn)，首先甜菜堿作為高效的甲基供體能為磷脂膽堿的合成過程提供甲基，促進(jìn)DNA和RNA等物質(zhì)合成；其次可以通過提高動物機體肌肉和肝臟中肉堿的含量，從而促進(jìn)脂肪酸的β氧化以及脂類的遷移；此外，甜菜堿還可通過增強脂肪分解酶的活性而促使脂肪分解，并抑制腹脂或皮下脂肪生成酶的活性，最終抑制脂肪的合成。

1.4 穩(wěn)定維生素效價，促進(jìn)采食

由于大部分維生素性質(zhì)不穩(wěn)定，動物日糧中添加的維生素在生產(chǎn)、運輸和儲存中容易受pH值、溫度、含水量的影響而損失生物學(xué)效價，甜菜堿理化性質(zhì)穩(wěn)定，其保濕性和抗氧化性均很強，能在飼料中增強維生素的穩(wěn)定性，有效地防止脂溶性維生素A、D、E、K和水溶性維生素B1、B6的氧化，從而保護(hù)它們的效價[3-5]。此外，豬舌表面的味蕾數(shù)量高達(dá)1.5萬個，而甜菜堿屬于季銨型生物堿，具有甜味和鮮味，能較好地刺激豬的采食，提高其采食量[6]。

2 甜菜堿在豬生產(chǎn)上的應(yīng)用

2.1 在斷奶仔豬上的應(yīng)用

甜菜堿不僅可以誘導(dǎo)斷奶仔豬采食，緩解包括斷奶應(yīng)激在內(nèi)的各種應(yīng)激，還可以通過改善消化機能降低仔豬腹瀉率以及提升飼料利用率和日增重。董冠等[7]研究表明，飼糧中添加甜菜堿能夠顯著提高仔豬（斷奶后1周）的平均采食量和平均日增重，顯著增加血清中生長激素和胰島素樣生長因子1的含量，其中600 mg/kg劑量能顯著降低血清中尿素氮和低密度脂蛋白的含量。張懷東等[8]在斷奶仔豬飼糧中添加1 000 mg/kg劑量的甜菜堿發(fā)現(xiàn)，與空白組相比，甜菜堿顯著提高了仔豬的日增重，降低了料肉比；顯著增加了血清中總蛋白和白蛋白的含量，顯著降低了尿素氮含量。許梓榮等[9]研究表明在斷奶仔豬飼糧中添加800 mg/kg劑量的甜菜堿，可顯著提高飼糧中干物質(zhì)和粗蛋白的消化率、降低腹瀉率、增強十二指腸內(nèi)容物蛋白水解酶的活力，且明顯改善仔豬十二指腸微絨毛的長度和密度。Wilcock等[10]研究表明在斷奶仔豬中添加0、0.75、1.5、2.25 g/kg劑量的甜菜堿21天后，平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率隨添加劑量的增加而顯著增加，從而證實在斷奶仔豬飼糧中添加甜菜堿至斷奶后21天，可顯著增加仔豬的平均日增重和飼料轉(zhuǎn)化率。Ratriyanto等[11]研究表明，在斷奶仔豬飼糧中添加甜菜堿（1.5、3.0、6.0 g/kg），仔豬回腸干物質(zhì)的消化率和中性洗滌纖維呈指數(shù)增長，粗蛋白消化率呈指數(shù)增長，大多數(shù)氨基酸的總腸道消化率呈指數(shù)增長，大多數(shù)細(xì)菌代謝產(chǎn)物（如回腸乳酸和糞便二氨基庚二酸）的濃度也呈指數(shù)增長。

2.2 在生長豬上的應(yīng)用

甜菜堿不僅能有效增加生長豬平均日增重、平均日采食量，降低料肉比，從而促進(jìn)生長豬生產(chǎn)，還能改善生長豬的胴體品質(zhì)和肉質(zhì)。Yu等[12]研究表明，在生長豬（20～64 kg）飼糧中添加1 000、1 500 mg/kg劑量的甜菜堿與空白組相比，可顯著增加平均日增重13.20%、9.28%及平均采食量7.30%和7.33%，顯著降低料肉比7.93%和6.55%；此外1 000 mg/kg劑量組顯著增加胴體瘦肉率7.15%、眼肌面積19.12%，顯著降低胴體脂肪率27.21%、脂肪厚度14.86%，極顯著增加肌紅蛋白含量和背最長肌質(zhì)量。胡忠澤等[13]研究表明，在生長豬（20～90 kg）飼糧中添加1 500 mg/kg劑量的甜菜堿與空白組相比，可顯著改善胴體品質(zhì)，瘦肉率顯著提高3.27%，眼肌面積顯著增加8.23%，平均背膘厚顯著降低14.42%。王平[14]研究表明，在生長豬（30～90 kg）飼糧中添加1 000 mg/kg劑量的甜菜堿與空白組相比，可極顯著地提高平均日增重，顯著降低料肉比，明顯提高背最長肌肌紅蛋白、粗脂肪和肌酐酸的含量以及肌肉大理石紋評分。馮杰等[15]研究表明，生長豬（20～60 kg）飼糧中添加1 000、1 500 mg/kg劑量的甜菜堿均可顯著提高生長豬日增重，以1 000 mg/kg劑量效果更為明顯，顯著增加了豬肝臟甜菜堿高半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶活力，顯著提高了肝臟和肌肉中游離肉堿的含量。Fernandez-Figares等[16]研究表明，在生長豬（36～64 kg）飼糧中添加500 mg/kg劑量的甜菜堿，可顯著降低胴體脂肪含量10%和P3脂肪厚度26%，胴體蛋白與脂肪的比值顯著升高19%，胴體蛋白沉積率顯著增加23%，瘦肉沉積率顯著提高23%。武英等[17]在25 kg左右的杜煙豬基礎(chǔ)日糧中同時添加200 mg/kg維生素E和1 500 mg/kg甜菜堿，飼喂至100 kg，日增重增加13.09%，料重比降低0.65%，背膘厚降低29.76%；背最長肌剪切力降低10.37%，肌內(nèi)脂肪含量增加30.67%，對其他胴體、肉質(zhì)性狀、背最長肌氨基酸組成、鮮味氨基酸含量和必需氨基酸含量的影響不顯著。

汪以真等[18]研究表明在生長豬（20～65 kg）飼糧中添加1 000、1 500 mg/kg甜菜堿可顯著提高生長豬日增重13.20%，降低料肉比7.93%、背膘厚14.82%、脂肪率6.76%，顯著提高背最長肌肌內(nèi)粗脂肪含量36.00%，顯著增強脂肪酶活性10.49%，提高血清游離脂肪酸含量20.16%，從而證實甜菜堿似通過提供肉堿合成所必需的甲基以提高生長肥育豬肝臟游離肉堿的含量，促進(jìn)長鏈脂肪酸進(jìn)入肌肉線粒體進(jìn)行β-氧化，在減少體脂（主要是皮下脂肪）的同時，適度增加肌肉脂肪含量，從而發(fā)揮重新分配體脂的作用。Schrama等[19]研究表明在生長豬（36～46 kg）飼糧中添加1 290 mg/kg劑量的甜菜堿可顯著減少產(chǎn)熱率，極顯著減少維持所需的能量，顯著增加能量存積，從而證實甜菜堿可有效地改善生長豬能量代謝。Rojas-Cano等[20]研究表明在生長豬（20～50 kg）飼糧中添加500 mg/kg劑量的甜菜堿可顯著增加肩甲和脊柱的生長，降低腹部的異速生長系數(shù)和背膘厚，而甜菜堿與共軛亞油酸配合飼喂則能顯著增加瘦肉率而降低脂肪含量。

2.3 在育肥豬上的應(yīng)用

甜菜堿可以提高育肥豬生產(chǎn)性能，提高胴體瘦肉率，降低背膘厚度，改善胴體品質(zhì)和肉質(zhì)。王昕陟等[21]研究表明，在育肥豬飼糧中添加1 250 mg/kg劑量的甜菜堿可極顯著地提高平均日增重11.7%，可降低背膘厚，而對眼肌面積和大理石紋評分無顯著差異。王中華等[22]在育肥豬飼糧中添加500、1 000、1 500、2 000 mg/kg劑量的甜菜堿，結(jié)果表明試驗2、3、4組的平均采食量、日增重、屠宰率、瘦肉率、肉色評分和大理石紋與對照組相比顯著提高，而背膘厚則顯著降低，且以1 500、2 000 mg/kg的添加劑量效果最為理想。馬琳旭等[23]研究表明，在育肥豬飼糧中添加500、1 000、1 500 mg/kg劑量的甜菜堿對育肥豬的日增重、日采食量、料重比與對照組相比均有顯著影響，可以不同程度地提高日增重和采食量，降低料重比，其中以1 500 mg/kg添加劑量效果最為理想。馬玉龍等[24]研究表明，在育肥豬飼糧中添加1 000 mg/kg劑量的甜菜堿可極顯著提高胴體瘦肉率8.92%和眼肌面積10.85%，極顯著降低脂肪率16.62%、板油重16.06%、平均背膘厚度16.19%，顯著提高肌肉顏色8.24%和大理石紋評分11.39%，顯著提高肌肉中粗脂肪17.05%、肌紅蛋白15.10%、肌酸16.80%和肌酐酸21.33%。吳昊等[25]研究表明，甜菜堿可明顯促進(jìn)育肥豬生長，當(dāng)添加量為1 000、1 250、1 500、1 750 mg/kg時，日增重分別提高3.50%、5.65%、7.71%和13.22%；而1 000 mg/kg劑量可極顯著提高胴體瘦肉率5.71%。余東游等[26]研究表明，在飼糧添加甜菜堿可極顯著地提高育肥豬日增重12.32%、瘦肉率3.31%，極顯著地降低胴體脂肪率12.49%，肝臟中游離膽堿含量極顯著地增加30.18%，血清中生長激素和胰島素樣生長因子-1分別增高58.33%、47.95%，皮下脂肪組織中蘋果酸脫氫酶活性上升14.59%，以1 000 mg/kg添加劑量的效果最佳。Lothong等[27]研究表明，在育肥豬日糧中添加1 250 mg/kg甜菜堿可顯著降低LSQ指數(shù)（LSQ指數(shù)為背標(biāo)厚度與臀中肌寬度的比值，是評價胴體質(zhì)量的基本指標(biāo)）、極顯著地降低平均背膘厚，顯著降低血清中甘油三脂濃度，而極顯著地增加血清中胰島素樣生長因子-1的濃度。Matthews等[28]研究表明，在育肥豬日糧中添加甜菜堿可顯著降低豬第10肋骨皮下脂肪的厚度（2 500 mg/kg最佳），無脂瘦肉、瘦肉日增重、大腿、大腿的無脂瘦肉和大腿質(zhì)量百分比均顯著增加，血漿中總膽固醇和游離脂肪酸隨甜菜堿飼喂量（0～5 000 mg/kg）而分別呈線性和指數(shù)增加。

3 小結(jié)

綜上所述，甜菜堿在生豬生產(chǎn)中具有提供活性甲基、參與蛋白質(zhì)與脂類代謝、調(diào)節(jié)機體滲透壓、促進(jìn)畜禽生長、緩解各種應(yīng)激、改善胴體品質(zhì)和肉質(zhì)等作用；飼糧中添加甜菜堿可有效改善豬的生產(chǎn)性能，提高胴體瘦肉率，降低背膘厚度，改善胴體品質(zhì)和肉質(zhì)，誘導(dǎo)斷奶仔豬采食，緩解包括斷奶應(yīng)激在內(nèi)的各種應(yīng)激。相信隨著研究和應(yīng)用的不斷深入，甜菜堿的作用機理和最適添加量也會研究清楚，它也可以作為飼料添加劑應(yīng)用于豬飼料中。

[1]張濤,董寬虎.蛋氨酸、膽堿和甜菜堿在甲基供體中的相互關(guān)系[J].中國家禽,2003,25(12):39-41.

[2]侯玉潔,徐俊,張建剛,等.甜菜堿的營養(yǎng)生理功能及其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國飼料,2012(18):34-38.

[3]楊德良,宋明鑫.甜菜堿的營養(yǎng)功能及其在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].飼料博覽,2012(8):28-31.

[4]李玉坤,劉建華,李華文,等.甜菜堿的生物學(xué)功能及其在動物生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國飼料,2013(3):6-11.

[5]楊雪,孫麗莎,皮宇,等.甜菜堿的營養(yǎng)生理功能及其在畜禽生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國飼料,2013(7):5-7.

[6]楊輝,孫娟.甜菜堿的生物學(xué)功能及在養(yǎng)豬業(yè)上的應(yīng)用研究[J].養(yǎng)豬,2013(4):14-16.

[7]董冠,楊維仁,楊在賓,等.飼糧中添加甜菜堿對斷奶仔豬生長性能和血清生化指標(biāo)的影響[J].動物營養(yǎng)學(xué)報,2012,24(6): 1085-1091.

[8]張懷東,韓曉霞,馬玉龍.甜菜堿對仔豬生長性能及血清生化指標(biāo)的影響[J].飼料工業(yè),2002,23(2):24-25.

[9]許梓榮,余東游.甜菜堿對斷奶仔豬消化機能的影響[J].中國獸醫(yī)學(xué)報,2000,20(2):201-204.

[10]Wilcock P.The effect of increasing dietary betaine concentration on starter pig performance.In:ADSA-ASAS Midwest Meeting[C].Asas,2014.

[11]Ratriyanto A,Mosenthin R,Jezierny D,et al.Effect of graded levels of dietary betaine on ileal and total tract nutrient digestibilities and intestinal bacterial metabolites in piglets[J]. Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition,2010,94(6): 788-796.

[12]YU DY,XU ZR,LI W.F..Effects of Betaine on Growth Performance and Carcass Characterist ics in Growing Pigs[J]. Asian-australasian Journal of Animal Sciences,2004,24(5): 490-493.

[13]胡忠澤,金光明,郭亮,等.甜菜堿對肉豬生長和胴體品質(zhì)的影響[J].養(yǎng)豬,2000(1):28.

[14]王平.甜菜堿對商品豬生產(chǎn)性能與肉質(zhì)的影響[J].中國畜牧獸醫(yī)文摘,2012,28(12):205.

[15]馮杰,余東游.甜菜堿對生長肥育豬生長性能的影響及其轉(zhuǎn)甲基效應(yīng)研究[J].中國畜牧雜志,2001,37(3):8-10.

[16]Fernandez-Figares I,Wray-Cahen D,Steele NC,et al. Effect of dietary betaine on nutrient utilization and partitioning in the young growing feed-restricted pig[J].Journal of Animal Science,2002,80(2):421-428.

[17]武英,郭建風(fēng),呼紅梅,等.飼糧同時添加甜菜堿和維生素E對豬生長表現(xiàn)及胴體品質(zhì)的影響[J].養(yǎng)豬,2006(5):27-28.

[18]汪以真,許梓榮.甜菜堿對生長肥育豬體脂重分配的作用及機理研究[J].畜牧獸醫(yī)學(xué)報,2001,32(2):122-128.

[19]Schrama JW,Heetkamp MJW,Simmins PH,et al.Dietary betaine supplementation affects energy metabolism of pigs [J].Journal of Animal Science,2003,81(5):1202-1209.

[20]Rojas-Cano ML,Lara L,Lachica M,et al.Influence of betaine and conjugated linoleic acid on development of carcass cuts of Iberian pigs growing from 20 to 50kg body weight[J]. Meat Science,2011,88(3):525-530.

[21]王昕陟,劉家勝.甜菜堿對肥育豬生長性能及胴體品質(zhì)的影響[J].養(yǎng)豬,2006(1):33-34.

[22]王中華,黃修奇.甜菜堿對育肥豬生長性能、胴體品質(zhì)和肉質(zhì)的影響[J].中國飼料,2011(17):18-20.

[23]馬琳旭,邊連全,劉顯軍,等.甜菜堿對育肥豬生長性能和PRKAG3基因相對表達(dá)量的影響[J].黑龍江畜牧獸醫(yī),2012(7): 60-63.

[24]馬玉龍,王玲,雍建華,等.甜菜堿對肥育豬胴體組成及肉質(zhì)的影響[J].寧夏大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2000,21(4):349-351.

[25]吳昊,汪以真,盧建軍.生長肥育豬飼糧中添加甜菜堿的效果研究[J].養(yǎng)豬,2000(2):16-17.

[26]余東游,馮杰,許梓榮.甜菜堿對豬不同階段脂肪和蛋白質(zhì)代謝的影響[J].中國獸醫(yī)學(xué)報,2001,21(2):200-203.

[27]Lothong M,Assavacheep P,Tachampa K.Effects of Dietary Betaine Supplementation on Growth Performance,Carcass Quality and Serum IGF-1 and Triglyceride of Finishing Pigs.In: Kris Angkanaporn.International Graduate Research Conference [C].Thailand:Chiang Mai University,2013:176-181.

[28]Matthews JO,Southern LL,Higbie AD,et al.Effects of betaine on growth,carcass characteristics,pork quality,and plasma metabolites of finishing pigs[J].Journal of Animal Science,2001,79(3):722-728.

（續(xù)上期）

S816.71

B

1673-4645(2014)09-0056-04

2014-05-26

彭正龍（1963-）男，漢族，湖南益陽人，獸醫(yī)師，主要從事畜牧獸醫(yī)工作