肉碱作用机理及其在水产饲料中的应用

zhaoyuyong · 发表于 2010-5-11 20:34:13

肉碱作用机理及其在水产饲料中的应用

肉碱，又叫肉毒碱。在国际分类上，L－肉碱归列更接近胆碱, 其次是维生素类营养物质。化学名3－羟—4一三甲基铵丁酸，白色或灰白色结晶、无臭、性质稳定、易溶于水、微溶于乙醇、味酸、熔点194－199℃。可广泛用于鱼、虾、甲鱼、鳗鱼及畜禽等动物饲料中。
　　水产动物本身能在肝脏中合成肉碱，但在高密度、集约化的水产养殖条件下，动物体内合成的肉碱远远不能够满足其快速生长的需求，以致可能造成鱼体脂肪代谢受阻，摄食减少，运动减弱，成活率降低。尤其是在生长高峰的夏季，含脂肪高的鱼类容易出现死亡。此外，幼年期水产动物没有肉碱合成能力。因此，在水产动物饲料中额外添加肉碱是有益的。
　　一、对肉碱的作用机理不少研究已作过探讨，一般认同的作用机理如下：
　　1、参与体内脂肪代谢。长链脂酰辅酶A或游离脂肪酸不能直接通过线粒体内膜进入线粒体，必须由肉碱携带脂酰基才能通过。其转运机制为：在线粒体内膜两侧均有肉碱脂酰转移酶，此酶催化脂酰基在肉碱和辅酶A之间的转移。外侧的转移酶I催化脂酰辅酶A与肉碱反应，生成脂酰基肉碱，并将它转移至膜内侧。然后在膜内侧的肉碱脂酰转移酶II催化下，将脂酰基转给膜内的辅酶A，重新生成脂酰辅酶A。这样，就把胞液中的脂酰辅酶A转移至线粒体内，进行氧化供能。动物体内合成的肉碱不能满足机体需要出现缺乏时，将影响脂肪代谢提供能量，机体将通过其他途径如分解体蛋白来供能，减少体蛋白的沉积。此外，肉碱可降低脂肪在体内的堆积，具有改善胴体品质的作用。
　　2、提高饲料蛋白的利用率。肉碱主要在肝脏和肾脏中，由一个赖氨酸和三个蛋氨酸在酶的催化和Vc、二价铁离子、尼克酸以及VB6参与下合成的。合成条件苛刻，如VB6、尼克酸和Vc中任何一种不足，都会使合成受阻。以植物蛋白为主的配合饲料中，往往蛋氨酸欠缺，可利用赖氨酸缺乏，Vc添加量不足，于是经常会导致动物组织中肉碱缺乏，加之植物产品的肉碱含量很低，甚至没有，所以在某些情况下，会造成动物生长缓慢，抗病抗应激能力减弱。通过添加肉碱，既满足了机体需要，又节约部分蛋氨酸和赖氨酸，以及少量Vc，相对提高了赖氨酸和蛋氨酸在饲料中的水平。肉碱添加起到平衡氨基酸作用，节约了饲料蛋白质的用量，提高了饲料蛋白质的利用率。
　　3、参与清除体内过量非生理性的酰基及乳酸。肉碱会与肌肉细胞内的代谢产物短链酰类残留结合，以酰—肉碱（主要为乙酰—肉碱）的形式排出细胞外，随尿液排出体外或留在体内再利用。由于肉碱储存了大量乙酰基，促进体内的丙酮酸转化为乙酸。否则，过多的丙酮酸转化为乳酸，导致肌肉疲劳及痛性痉挛。适量添加肉碱，作为生物抗氧化剂清除自由基，有助于提高动物免疫力以及抗病抗应激能力。
　　4、促进对脂溶性维生素及钙、磷的吸收。
　　5、参与精子的成熟过程，其量与精子的活力、密度呈正相关。添加适量肉碱，能提高鱼类繁殖率。
　　二、肉碱在普通鱼类上的应用
　　Burtle G.J(1987)在12g重的鲶苗饲料中添加0.1％肉碱，于28℃水温下饲养 12周，试验鱼苗的平均日增重为0.74g，比对照组0.69g高7.25％。
　　北京水产研究所(1985)在网养鲤鱼鱼种和成鱼试验中发现，饵料中添加0.01％肉碱，结果鲤鱼肌肉粗蛋白提高3.02％，含脂率下降5.42％，可食部分比例增加4.7％。
　　石振宽等(1998)在添加肉碱节约饲料蛋白的试验中发现，鲤鱼饲料中添加0.01％肉碱有明显的促生长作用，正常蛋白质试验组比对照组增重28.11％；低蛋白质试验组比对照组增重22.87％，饵料系数平均降低13.28％。
　　在鲤鱼、虹鳟饲料中分别添加0.01％的肉碱，其平均增重率比对照组分别高18.7％、32.3％。在草鱼中，曹俊明等(1997)认为，草鱼饲料中添加肉碱能提高草鱼相对生长率，降低饵料系数，可降低1.5—2个百分点的饲料蛋白质，并不会影响试验草鱼全鱼和肌肉的粗蛋白质水平。
　　肉碱在普通鱼类的研究和使用中表明：肉碱能够改善鱼肉品质，促进鱼类生长，节约饲料蛋白，提高增重率。此外肉碱还能提高鱼的成活率，增强越冬耐力和活鱼的耐长途运输能力。
　　三、肉碱在特种水产动物上的应用
　　甲鱼生长缓慢的主要障碍之一是脂肪代谢能力较弱，易发生脂肪肝病，通过补充肉碱，能提高甲鱼体内三大营养物质的代谢，减少体内脂肪积留，提高甲鱼的成活率和越冬耐力，加快生长速度。占秀安等（2002）用211日龄中华鳖进行试验。表明, 饲料中添加0.01％肉碱，降低中华鳖四肢的脂肪沉积量达27.11％，肝脏和脂肪中的苹果酸脱氢酶分别提高了24.32％(P<0.01)、32.22％(P<0.01)，脂肪中激素敏感脂酶总活力提高14.88％(P<0.05)，肌肉和脂肪中脂蛋白脂酶总活力分别提高了27.08％(P<0.01)和13.18％(P<0.05)，肌肉中游离肉碱、总酸不溶肉碱含量分别升高了16.92％(P<0.01)和38.24％(P<0.01)。
　　在斑点叉尾鱼回饲料中，发现鱼整体脂类含量随添加肉碱量的增加而降低，整体蛋白含量则随之提高，且显著降低了其肌肉、内脏及肝中脂肪含量(Burtle G· J，1994)。
　　在鳗鱼养殖上，肉碱能加快鳗鱼生长，降低饵料系数，改善鳗鱼肉品质，增强抗病抗应激能力，减少僵鳗数量。在日本鳗鲡和美洲鳗鲡的饲料中，添加0.02％肉碱，分别饲养32d和70d后，其绝对增重较对照组分别提高了28％和23.06％(许民强等，1997，张为民等，1998)。
　　肉碱能提高对虾的成活率和增重率，降低饵料系数，提早达到上市规格；在罗氏沼虾的研究中，也得到了类似的结果。刘万涵等(1998)总结了数年来对罗氏沼虾和对虾的试验，其结果如下表所示：

虾类饵料中添加肉碱增重试验

生长指标		肉碱添加量	增重率(%)	饵料系数(%)	成活率(%)
罗氏沼虾	对照组	0	100	4.08	95
罗氏沼虾	试验组	100	200	2.04	96
中国对虾	对照组	0	100	4.03	70.2
	试验组	100	130.1	3.53	75.3
	对照组	0	100	3.73	77
	试验组	100	117.1	3.2	82.5
	对照组	0	100	4.51	79.1
	试验组	100	110.7	4.2	86.7