Стало консенсус, что метионин является первой ограничивающей аминокислотой для птицы. В качестве незаменимой аминокислоты животные не могут синтезировать или синтезировать в небольших количествах и должны быть предоставлены экзогенными диетами для поддержания продукции животных. Содержание метионина в обычной корм для кукурузного питания с питанием о пищу ограничено, и для удовлетворения спроса животного необходимо дополнительный метионин. В настоящее время цена метионина на рынке довольно высока. Холин и бетаин широко использовались в производстве корма в качестве частичного замены метионина. В этой статье рассматривается метаболизм и функциональные отношения метионина, холина и бетаина у птицы.
1. Физиологические эффекты метионина, холина и бетаин
Метионин представляет собой аминокислоту, содержащую серу, его химическое название-2-амино-4-метилтиобутирическая кислота, а ее молекулярная формула составляет C5H11NO2S. Холин является гидроксидом (β-гидроксиэтил) триметиламином с молекулярной формулой C5H15NO2S. Бетаин, также известная как триметилглицин, имеет молекулярную формулу C5H11NO2. Три продукта похожи по структуре.
1.1 Физиологическая роль метионина
Большинство животных, особенно птиц, не могут синтезировать метионин в своем теле или очень мало синтезировать. Большая часть метионина непосредственно участвует в синтезе белка у животных, и когда количество цистина в рационе недостаточно для удовлетворения потребностей животных для синтеза белка, метионин будет преобразован в цистеин, необходимый для синтеза белка.
Другая важная роль метионина заключается в том, чтобы обеспечить метильные группы для различных реакций метилирования у животных. Метильная группа необходима для синтеза нескольких веществ с важными физиологическими функциями. Например, процесс синтеза мочевой кислоты у птиц требует аминокислот, таких как метионин для обеспечения метильных групп. Метионин участвует в ряде реакций метилирования в телах животных, предоставляя метильные группы, и эти реакции метилирования синтезируют некоторые важные метаболиты, включая холин, карнин, креатин, фосфолипиды, адреналин, РНК и ДНК.
1.2 Физиологическая роль холина
Холин у животных в основном существует в форме лецитина, лизолецитина, фосфорилхолина, нейрохолина, ацетата холина и т. Д., А содержание свободного холина очень мало. Холин является важным веществом для синтеза фосфолипидов и лецитина у животных и участвует в синтезе жира в печени и транспортирует его в жировую ткань для хранения. Это может эффективно предотвратить упорные кости и жирную печень у птицы. После того, как холин ацетилирован в организме, он участвует в нервной активности в организме в форме ацетилхолина. Другая важная роль холина заключается в том, чтобы обеспечить метил для участия в синтезе метионина. С другой стороны, холин также принимает метильную группу, предоставляемую метионином для синтеза холина. В этом процессе метионин является как метиловым акцептором, так и донором метила.
1.3 Физиологическая роль Бетаина
Как и чолин, Betaine также может способствовать метаболизму жира и ингибировать жирную печень. В аквакультуре Бетаин широко использовалась в качестве аттракта для пищевых продуктов. В то же время Бетаин является прямым и эффективным донором метила. Одна из трех его метильных групп может непосредственно участвовать в переносе метила, в то время как два других окислены и косвенно участвуют в реакциях метилирования.
2. Отношение между холином, бетаин и метионином в качестве донора метила
Синтез метионина у животных требует холина для обеспечения метильных групп. Холин должен сначала быть окислен до бетаина в митохондриях, которые обеспечивают метильные группы. Следовательно, холин является предшественником Betaine, и этот процесс необратимый. Бетаин может перенести метильную группу в гомоцистеин, чтобы синтезировать метионин. Гомоцистеин, с другой стороны, может метаболизировать только из метионина в организме. Эта аминокислота практически отсутствует в природном белке, поэтому Betaine не может заменить метионин на синтез белка. Однако, если поставка холина или бетаина недостаточна, вышеупомянутый цикл трансметиляции будет ингибирован. С одной стороны, синтез метионина у животного будет затронут. С другой стороны, из -за отсутствия метильных групп метионин, который не может быть регенерирован в рационе, будет использоваться для обеспечения метильных групп для участия в реакциях метилирования для удовлетворения различных физиологических потребностей животных. Это повлияет на скорость синтеза белка и рост животных.
Если поставка метионина является чрезмерным, и в организме не хватает холина и бетаина, в организме будет накапливаться большое количество гомоцистеина, что приведет к хондродисплазии большеберцовой кости и атеросклерозе.
3. Взаимная замена холина, бетаин и метионина
Бетаин как донор метила более эффективен, чем холин в качестве донора метила. Бетаин в 12-15 раз более эффективен в качестве донора метила, чем холин. Следовательно, как донор метила, Бетаин может полностью заменить холин. Однако важные физиологические функции холина включают фосфолипиды, транспорт жира и т. Д., И бетаин не может быть преобразован в холин. Следовательно, Бетаин не может полностью заменить функцию холина. Исследования показали, что 75% потребностей организма в холине должны быть обеспечены самим холином, а оставшиеся 25% могут быть заменены Betaine.
Эффект замены бетаина на метионин в основном связан с содержанием холина в рационе. Большое количество исследований показало, что когда содержание холина в рационе недостаточно, добавление бетаина может частично заменить функцию метионина, обеспечить метильные группы для улучшения скорости роста и экономии метионина. Но эта замена не завершена, а корм должен содержать около 0,5% метионина. В рационе бройлеров Бетаин заменяет метионин, оптимальная сумма замены на ранней стадии составляет 1/2, а оптимальная сумма замены на более поздней стадии составляет 2/3. Однако, если количество холина в рационе удовлетворяет потребности роста животных, добавление бетаина не может заменить метионин для синтеза белка и не будет показать лучшую производительность.
В реальном производстве содержание холина в кукурузной и соевой пищевой диете низкое, и существует слабость недостаточных метильных групп. Добавление холина может облегчить негативные эффекты дефицита метила. Может ли холин полностью заменить метионин, всегда было противоречивым, и ключ связан с уровнем диетического метионина и возрастом испытательных цыплят. Когда диетический метионин недостаточен, эффект добавления холина будет очевидным. Поскольку холин фосфатидилэтаноламина и метионина в организме не может удовлетворить потребности цыплят роста, в рационе должно быть обеспечено достаточное количество холина.
В заключение, бетаин как донор метила может частично заменить холин; Чолин и бетаин могут частично заменить метионин. Тем не менее, его эффект замещения должен быть всесторонне рассмотрен в соответствии с составом диеты, специфических потребностей животных в питании и цены.