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胍基乙酸在动物生产上的研究进展

时间:2019-05-13 17:25 来源:未知 作者:胍基乙酸

胍基乙酸在动物生产上的研究进展

摘要:胍基乙酸作为一种新型的饲料添加剂,对促进能量代谢,提高动物的生产性能,改善肉品质方面有显著作用。本文综述胍基乙酸畜禽生产中的研究进展,为后续的相关研究提供参考。

关键词:胍基乙酸;能量代谢;生产性能;肉品质

胍基乙酸是脊椎动物体内合成肌酸的唯一前提物。肌酸是体内能量暂时的储存场所,它和磷酸肌酸构成磷酸原系统,当机体ATP供应不足时,可提供P,与ADP重新合成ATP。一般人和动物体内每天有1.7%左右的肌酸-磷酸肌酸体系会不可避免的转化成肌酐,分泌到尿液中国,因此机体必须持续地补充肌酸。动物本身可内源性合成肌酸,合成需经2步反应:精氨酸和甘氨酸在肾脏中由L-精氨酸:甘氨酸眯基酶催化合成胍基乙酸,胍基乙酸经血液循环到达肝脏,在N-二甲基转移酶作用下和S-腺苷蛋氨酸反应生成肌酸(图1)。

动物内源性合成肌酸占机体所需肌酸的66%~75%,无法满足需求,因此需要在日粮中添加动物蛋白(鱼粉或肉粉)得以补充。在我国鱼粉等优质动物性蛋白原料资源紧缺,价格居高不下,但植物性原料中不含肌酸,纯植物日粮易造成动物体内肌酸的缺乏,因此饲料行业发展面临严峻挑战。饲料中添加胍基乙酸在一定程度上可弥补纯植物日粮造成的动物生产性能下降,胍基乙酸的研究和应用受到了广大畜牧科技从业者的关注。本文综述了胍基乙酸在动物生产上应用的研究进展。

 

一、胍基乙酸在家禽生产上的研究

2009年10月,欧盟委员会正式批准胍基乙酸作为饲料添加剂应用于肉仔鸡,归类于“氨基酸及其盐和类似物”回。有多数研究证明胍基乙酸能显著提高肉仔鸡日增重和饲料转化效率121。首先是因为精氨酸是家禽的第五限制性氨基酸,外源添加胍基乙酸可有效节约肉鸡体内的精氨酸,提高家禽日增重和饲料转化效率l;其次胍基乙酸可显著提高肉鸡体内肌酸含量,提高磷酸肌酸/ATP比值和能量利用率,加快动物生长[。据欧洲食品安全局的报告显示,在纯植物日粮中添加胍基乙酸可显著提高肉鸡日增重、饲料转化率,且与添加鱼粉的处理组相比较,效果无明显差异。Bakerll证明在精氨酸缺乏的20%酪蛋白日粮中添加0.12%胍基乙酸可以明显促进肉仔鸡生长。

大多数研究证明胍基乙酸可以显著提高肉鸡的胸肉产出量2:71。Ringel7等报道肉鸡的胸肉产出量会随着胍基乙酸添加量的提高呈线性增加趋势,且在日粮中添加胍基乙酸除了降低胸肉红度(a)之外,对宰后肉鸡的肉质几乎没有影响。与之不同的是,Michiels2等发现胍基乙酸能显著提高宰后肉鸡胸肉的亮度(L)和黄度(b)。从作用机理看,胍基乙酸对肉鸡宰后肉质应该有提高作用。因为日粮中添加胍基乙酸会显著增加动物肌肉中的肌酸含量,提高宰后肌肉中ATP和磷酸肌酸浓度。可利用能源的增加会延缓宰后肌肉的糖酵解,提高肉品质。

吴秋山等研究证明在12日龄樱桃谷鸭基础日粮中额外添加0.025%、0.05%和0.10%胍基乙酸后,肉鸭平均日增重分别提高0.35%、4.17%和0.39%,料肉比分别下降0.18%、2.21%和1.73%,且宰后的屠宰率、半净膛率、全净膛率均显著提高(P<0.05)。虽然胍基乙酸对肉鸭的研究较少,但从其作用机理来看,胍基乙酸在肉鸭上也会有很好的效果。

Murakamill2l等证明在玉米豆粕基础日粮中添加胍基乙酸能显著提高肉种鹤鹑种蛋率、孵化率、降低胚胎死亡率,显著提高后代日增重和饲料转化效率。外源添加胍基乙酸能显著提高种禽体内的肌酸含量,种禽体内增加的肌酸可垂直传给种蛋,种蛋可以垂直传给胚胎国。对于动物的繁殖性能来说,肌酸含量的增加一方面可以增强精子的运动力,提高受精率;另一方面精子在配种后会在母禽管状腺长时间储存,肌酸可以通过提高管状腺细胞膜的稳定性促进精子受精]。在厌氧条件下,肌酸也可提供能量,促进ATP再生,特别是在氧气缺乏的孵化后期,肌酸可以促进ATP的再生,为胚胎代谢提供能量,最终提高胚胎孵化率。胚胎依靠糖异生途径来获得能量,在糖异生过程中,肌肉蛋白质被转化为葡萄糖利用。胍基乙酸提供可以促进ATP的再生减少蛋白质分解,提高动物生长速度和后代生产性能]。

综上所述,胍基乙酸可以有效节约家禽体内的精氨酸,提高家禽的生产性能。另外有研究报道即使考虑到内源性蛋氨酸的合成,肌酸合成过程中也需要消耗体内70%的活性甲基团1。添加胍基乙酸后,动物体内的甲基化需求增加呵,在生产实践使用过程要注意这点。

二、胍基乙酸在家畜生产上的应用研究

研究报道胍基乙酸可以提高生长猪日增重,降低料肉比。原因有以下二个方面:一是动物体内合成的肌酸只占其所需要的66%~75%,其他则需要日粮提供。纯植物日粮不含肌酸,易造成动物体内肌酸缺乏,难以发挥最佳的生长潜能,且幼龄动物对肌酸的需求量更大];二是外源添加胍基乙酸可以有效节约动物体内的精氨酸。精氨酸对于生长猪来说也是必需性氨基酸。

日粮中添加胍基乙酸可提高育肥猪宰后肉品质。刘洋报道称在基础日粮中添加1g/kg胍基乙酸能显著提高育肥猪宰后背最长肌和半腱肌pHasin和pH2A.(P<0.05),显著降低猪背最长肌滴水损失,蒸煮损失和剪切力(P<0.05)。究其原因是在日粮中添加胍基乙酸,增加了肌肉中肌酸含量,提高了高能磷酸化合物一磷酸肌酸的储备,增加了维持动物生命活动直接的能量来源——ATP的含量。可利用能量物质含量的增加,延缓了肌肉糖原糖酵解的发生,减少了乳酸的积累,进而提高pH值。较高的pH值可以减少肌蛋白变性,使肌原纤维蛋白质偏离其等电点,蛋白质的静电负荷增多,加强蛋白质与水的相互作用,减弱蛋白质与蛋白质之间的相互作用,降低滴水损失和蒸煮损失,提高肌肉系水力。

综上所述,胍基乙酸可以提高动物肌肉中肌酸和磷酸肌酸含量,提高家畜的生长性能和育肥猪宰后肉质。但其对种猪影响的研究还处于空白阶段。笔者认为很有必要开展相关研究,原因有3个方面:添加胍基乙酸可以有效节约动物体内的精氨酸,而很多研究证明,母猪日粮中添加精氨酸可有效提高窝产活仔数以及窝重11;添加胍基乙酸会提高肌肉中的肌酸和磷酸肌酸含量,进而增加机体的能量储备,对临近生产的母猪,产前添加可能缩短产程,提高产活仔数;研究证明肌酸能增强精子的运动能力,进而提高受精率。外源添加胍基乙酸可以提高种公猪的精子活力,提高种母猪受精率]。此外,胍基乙酸可以提高动物体内的肌酸和磷酸肌酸储备1,动物在应激状况下(如转群、运输)添加胍基乙酸可能会起到缓解动物应激,减少运输失重的效果。

三、胍基乙酸在水产动物上的应用研究

鱼类为排氨型动物,自身合成精氨酸的能力较低,对精氨酸的需求较高,而虾类对精氨酸的需求更高。精氨酸在鱼虾料配方中可能会成为主要的限制性氨基酸ll。胍基乙酸能有效节约动物体内的精氨酸1I。以此来看,胍基乙酸在水产动物上的应用大有前景。

 

四、展望

胍基乙酸作为合成肌酸的唯一前体物,在磷酸肌酸原供能系统中发挥着重要作用。在目前推崇净能体系的大环境下,研究添加胍基乙酸可以节约多少能量,节约日粮中多少比例玉米和豆粕尤为重要。另外,胍基乙酸能有效节约动物体内精氨酸和甘氨酸。有研究表明,仔猪日粮中35%的蛋氨酸、20%精氨酸和12%甘氨酸参与肌酸合成[四。目前在动物营养标准中精氨酸和甘氨酸标准是考虑到它们有一部分是用来合成胍基乙酸,那么添加胍基乙酸后,精氨酸和甘氨酸标准是否可以适当降低?最后,外源添加胍基乙酸后,动物体内发生的甲基化反应会增加,为了让其发挥最佳的使用效果,需不需要额外添加甲基化供体?若需要,添加哪种甲基供体较为合适?

甲基供体与胍基乙酸的添加比例是多少?不管怎样,胍基乙酸是中国和欧盟最新批准营养性添加剂,与其相关的研究将会受到越来越多的动物营养学家的关注和重视。

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