甜菜硷补助，可使饲料中甲硫胺酸、胆硷之使用发挥最大作用

摘要

        关於饲料之甜菜硷添加，可提供家禽饲料调制者，使他们使用甲硫胺酸及胆硷，发挥最大作用之诱人途径。甜菜硷(BETAINE)可提供饲料中供给甲基根最有效方式，并降适合此功能之胆硷及甲硫胺酸需要量。

        甜菜硷、甲硫胺酸及胆硷与维生素辅鶣维生素B₆、叶酸及维生素B₁₂，为动物及人类饲料中之甲基根主要来源。因在神经、免疫、肾及循环系统中，甲基化之战略角色，虽不曾树立动物之甲基根需求量之营养推荐，但同意两成长及成熟动物需要供给一定之甲基根，需要甲基根以合成诸如甲硫胺酸、肉毒硷(carnitine)，肌氨酸(creatine)，磷脂类，肾上腺贺尔蒙，RNA及DNA之数种生理上必须之化合物。甲基根之不足是，唯一其本身会出现致癌之饲料缺乏。

        有关上述之甲基化反应中化合物之相对生理上角色，在营养学者之间，有些混淆不清。在几乎所有代谢系统，自甲硫胺酸与磷酸腺鷈酸(adenosine phosphate)合成之SAM(S-adenesyl methionine)，为主要之甲基根捐赠者。在甲硫胺酸能捐赠其甲基之前，先必须转变成SAM。甲硫胺酸之甲基根之代谢可动性，导致如生物学之不安定所述的。自甜菜硷及叶酸，5-甲基四氢叶酸(THF)之甲基型，可获得额外之不安定之甲基根。在转变类半胱胺酸成甲硫胺酸中，甜菜硷之所有3个甲氢根，可作甲基捐赠者，在该处，有机体维持於可能甲基化之增高状态。在此反应中，由於BHMT(betaine-homocysteine甲基转移鶣)酵素路径之催化，甜菜硷直接转移其3个甲基根之一(在此例子中，一个不安定之甲基根)，至类半胱胺酸，这样就形成甲硫胺酸及双甲基甘胺酸(dimethylglycine)。前述之双甲基甘胺酸。此後代谢分解至一碳源单位，自这，藉重新形成，获得THF型之不安定甲基根。THF之不安定甲基根，可作为酵素5-甲基四氮叶酸一类半胱胺酸甲基转移鶣(FTMT)，自类半胱胺酸合成甲硫胺酸之第二及交替路径之甲基捐赠者用。

        摘要之，在BHMT反应中，似乎甜菜硷捐赠其甲基根之一，直接给与类半胱胺酸，形成甲硫胺酸，同时其馀之两甜菜硷之甲基、经FHMT路径，非直接参与类半胱胺之甲基化成甲硫胺酸。在包括鸡之数种动物，FHMT反应之活性，较少於BHMT路径之活性。曾累积足够之数据，支持依赖甜菜硷甲基化之重要性。再者，BHMT路径为唯一之甜菜硷(及胆硷)递解方法，及为甲硫胺酸生产之主要调节者。

        在甲硫胺酸摄取之光谱两端，BHMT鶣之活性增加，此酵素，活性似乎是，在不适当之甲硫胺酸摄取及为要移转过量甲硫胺酸摄取後之过量类半胱胺酸期间，维持甲硫胺酸浓度之一种显着方法。

        因胆硷本身，其甲基根没有不安定，不是甲基捐赠者。只有在经甜菜硷醛至甜菜硷之两步骤线粒体之氧化後，胆硷之甲基才会变成不安定。据Stekol之研究，对此转换之效率，有某些直接证据。就是自甜菜硷之不安甲基根，比自胆硷之甲基根，较有效的转移至甲硫胺酸或胱胺酸。据Baker及Czarnecki(1985)之报告，在定量类半胱胺酸作甲硫胺酸前驱效率之研究、甜菜硷能增高类半胱胺酸至甲硫胺酸路径，但胆硷不能。

        虽然饲料之总含硫胺基酸、会显着影响甲硫胺酸产生之BHMT路径之活性，但胆硷氧化鶣之活性，似乎不受影响。在对BHMT鶣活性之影响，胆硷与甜菜硷之间，有显着差异；0.2％饲料之胆硷，产生BHMT鶣活性，非显着的36％增加，而0.2％甜菜硷，产生相当之显着2.3％增加。试验室之研究发现，显示不像甜菜硷，饲料之胆硷迅速进入体脂，因此使其对肝之甲基化，较没有效。

        对甲基化需要多少之饲料甲硫胺酸？据很有效的胆硷转变成甜菜硷假定之断定，Mudd氏(1975；1980)之资料估计，在胆硷转成甜菜硷後，自饲料胆硷获得，人类需要约0.35mmol／每天每kg体重之甲基根，及约0.05mmol／每天每kg体重(多14％)之此需求量。据鸡之甲基化需求量之估计是未能采用，供Sounderson及Mackinlay(1990)之研究表示，饲料甲硫胺酸之大部份是转成SAM。

        曾经表示，对转移甲基化，约90％之鸡之要求量，必需由SAM型之甲硫胺酸完成。在诸如疾病之抗紧迫下，似乎增加对SAM之需求，因需要甲基化反应，以构筑免疫防护机构及合成扮组织修补过程角色之多胺。Tsiagbe等发现，最大成长之甲硫胺酸需求量，低於最大抗体反应之需求量，且饲料之胆硷，对研究之免疫变化无影响。对蛋白质合成，SAM再回馈成甲硫胺酸很重要。然而类半胱胺酸可被BHMT或FHMT，再甲基化成甲硫胺酸，也可能经一单方向转硫反应，被代谢分解成cystathionine，此物最後被催化成一酮酪酸盐及半胱胺酸。据Finkelstein(1990)之报告，在给与平衡饲料之鼠，约45％之类半胱胺酸，会转变成cystathionine。Mudd及Poole(1975)估计，在给与平衡饲料之男人，53％之有效类半胱胺酸，会转变成胱硫醚(cystathionine)，但随饲养缺乏甲硫胺酸饲料之後，会降到20％。

        此发现表示，在缺乏甲硫胺酸条件下，有显着量之甲硫胺酸，可能遗失於(半)胱胺酸合成。这点也证实，饲料之(半)胱胺酸含量，能影响动物之甲硫胺酸需求量，且鸡、猪及鼠之总含硫胺基酸需求量之％，可由胱胺职或半胱胺酸供应。Finkelstein及Mudd(1967)表示，饲料之(半)胱胺酸辅助，导致显着的较高水准之BHMT鶣活性，甚致当饲料之甲硫胺酸适当时。

        他们断言，这些变化之代谢效果，可能提高甲硫胺酸滞留及减少转移硫作用。这点是表示，无需要类半胱胺酸之饲料源，以改善甲硫胺酸之有效性，因半胱胺酸系应自用於甲基化之甲硫胺酸(SAM)。

        在家禽营养领域，是第一限制胺基酸，改善甲硫胺酸滞留之实际含意最明显。着者们曾利用边际之甲硫胺缺乏(20~25％)实用玉米─黄豆粉饲料(表上)，以肉鸡作很多研究。此试验系在累积垫料上实际条件下实施，因此试验鸡有暴露於病菌挑战之正常水准，且饲料有一般接受之带有离子之抗球 剂及成长促进剂辅助。自所有试验资料显示，在成长或饲料／增重或两者，对添加甲硫胺酸，有显着反应。除单独试验，给与0.05％甜菜硷鸡饲料，比那些给与0.1~0.15％甜菜硷或0.50~0.075％甜菜硷。肉鸡之效能是一样。

表：在不同球 攻击水准下，利用肉鸡之甲硫胺酸／甜菜硷相互作用试验

        所有饲料是以推荐之胆硷商业性水准添加，此点与NRC(1994)推荐一致。因此，Jackson(1996)推断，仅在胆硷缺乏饲料确实性下，甜菜硷能节省甲硫胺酸。在此地呈现之资料，也与Finkelstein(1983)及Baker和Czarneaki(1985)之发现一致，他的资料指出，在刺激BHMT鶣活性上，胆硷无效。

        在无病菌及无挑战实验室环境，对SAM需求量，大多可能减至最少量，且有效恢复类半胱胺酸至较少量。对给与低(半)胱胺酸鸡饲料，因在前述条件下，此点也是真的，将减少需求量，以节省有添加甲基捐赠者之甲硫胺酸。在实际之野外条件，因需要经类半胱胺酸恢复甜菜硷，对SAM产生之甲硫胺酸需求量，很可能增加。

        资料显示，在实际野外条件下，在促进成长及饲料效率上，甜菜硷比甲硫胺酸较有效，供给饲料之甲硫胺酸水准，没有像此地引用之研究那样限制。

图、在甜菜硷、胆硷及甲硫胺酸之图代谢相图

饲料营养杂志(p.93～97)─陈厚基、九七年一期