潘淑勤譯 潘雪男校

摘 要：丹尼斯克動物營養(yǎng)公司北美區(qū)的高級技術(shù)經(jīng)理Janet Remus指出了天然甜菜堿的雙重作用，即保護遭遇熱應(yīng)激的動物及幫助其維持生產(chǎn)性能。

關(guān)鍵詞：甜菜堿;熱應(yīng)激;家禽

水合作用不僅僅是一種細胞運動。動物機體內(nèi)98%的分子受水影響，因此維持最佳的水合作用對動物的能量需求提出了挑戰(zhàn)。當(dāng)動物處于熱應(yīng)激狀態(tài)時，維持細胞水平衡的所需的能量同步增加，因為動物此時也需要維持生產(chǎn)性能，抵抗應(yīng)激。那么，天然甜菜堿是怎樣幫助動物提高生產(chǎn)效率的呢？

1? 水調(diào)控

細胞沒有直接的可以維持或控制水分子運動的方法，所以水分子會根據(jù)所處微環(huán)境的濃度梯度而移動。然而，水是細胞的一種至關(guān)重要的組分，大自然已經(jīng)設(shè)計了各種操縱其運動的方法，其中普遍認可的一種方法是利用離子泵，如鈉-鉀ATP酶。它們的作用是將細胞內(nèi)電解質(zhì)的濃度（主要是鉀離子）提至高于其高滲環(huán)境所處濃度的水平，從而最大限度地減少水分子運動。然而，這些離子泵主要對短期的脫水應(yīng)激有效，而對持續(xù)的脫水應(yīng)激幾乎無效。這是因為鉀離子大量沉積會影響細胞內(nèi)酶、蛋白質(zhì)和細胞器的功能，還會導(dǎo)致細胞減少能量輸出量，而且減少的幅度越大，應(yīng)激持續(xù)的時間越長。此時正是天然甜菜堿開始發(fā)揮功能的時候，可提供一種能以最低的能源成本來最大限度地減少細胞水分損失的安全方法。

2? 天然甜菜堿的作用

作為一種天然滲透劑和甲基供體，天然甜菜堿可以有效地幫助細胞維持水合作用。它通過與細胞內(nèi)水分子的相互作用維持水的平衡。同時，它能保護細胞內(nèi)酶、蛋白質(zhì)和細胞器，使這些成分或生理單元能夠維持正常的功能，免受高溫等應(yīng)激的影響?？v使存在這種挑戰(zhàn)性因素，天然甜菜堿能利用這種方式幫助細胞“應(yīng)對”脫水，防止用于動物生長和提高瘦肉率的有價值的能量被挪用，從而維持生產(chǎn)性能。實際上，研究表明，天然甜菜堿可將離子泵如鈉-鉀ATP酶和鈣離子ATP酶的活性分別降低64%和37%。研究發(fā)現(xiàn)，這些離子泵可顯著節(jié)省能量，轉(zhuǎn)移1分子鉀到細胞內(nèi)最終只需要2分子ATP。

3? 深遠的作用

一系列強有力的證據(jù)表明，天然甜菜堿會對熱應(yīng)激下的家畜產(chǎn)生積極的作用。以豬為例，通過測定回腸跨膜電阻和異硫氰酸熒光素標(biāo)記的葡聚糖通透性（圖1），發(fā)現(xiàn)天然甜菜堿可緩解由熱應(yīng)激引發(fā)的腸道通透性改變。在熱應(yīng)激狀況下，這是非常重要的，因為部分血液可以由機體的中心部位流向皮膚。對家禽進行的一系列試驗表明，天然甜菜堿會對主要生產(chǎn)性能指標(biāo)如水潴留、存活率和飼料轉(zhuǎn)化率產(chǎn)生有利的影響（表1）。以肉雞為研究對象的試驗顯示，相比日糧中未添加甜菜堿的熱應(yīng)激處理組和球蟲感染組，甜菜堿組肉雞的水潴留更多。天然甜菜堿同樣會對牧場中奶牛的產(chǎn)奶量產(chǎn)生顯著的影響。在夏季高溫環(huán)境下，在日糧中添加2 g/kg的天然甜菜堿，水潴留提高6%。另外，乳蛋白和乳脂的含量也上調(diào)。

此外，研究證實天然甜菜堿可促進熱休克蛋白（heat shock protein，HSP）的合成，因此給動物補充天然甜菜堿后機體的耐熱性在一定程度上有所提高。研究表明，相比對照組，試驗組的牛乳腺上皮細胞用甜菜堿處理后，HSP 27和HSP 70的含量更高。哺乳奶牛每千克體重補充114 ng甜菜堿，血漿淋巴細胞中HSP 70的含量提高，但HSP 27的含量無顯著變化。另外，研究還發(fā)現(xiàn)應(yīng)激狀態(tài)下補充甜菜堿能夠產(chǎn)生眾多有益作用，如可維持腸道微生物菌群的平衡，提高呼吸速率和直腸溫度，還可顯著提高新生仔豬的初生重，縮短母豬產(chǎn)程等。

4? 天然甜菜堿的雙重生理功能

甜菜堿的雙重生理功能使其成為緩解動物熱應(yīng)激的一種高效手段。作為一種滲透劑，它有助于保護細胞避免發(fā)生水分損失和脫水。而作為一種甲基供體，它可促進肝臟中蛋氨酸的再生，這可以優(yōu)化畜禽飼料中蛋氨酸和（或）膽堿的添加水平?？偠灾?，天然甜菜堿的雙重生理功能使其成為一種有價值的飼料添加劑，可作為一種營養(yǎng)策略來優(yōu)化畜禽在應(yīng)激狀態(tài)下的生產(chǎn)性能。

原題名：Countering the effects of heat stress with natural betaine（英文）

原作者：Janet Remus