Beziehung zwischen Methionin, Cholin und Betain in der Geflügelernährung

Es ist ein Konsens geworden, dass Methionin die erste einschränkende Aminosäure für Geflügel ist. Als essentielle Aminosäure können Tiere nicht in kleinen Mengen synthetisieren oder synthetisieren, und müssen durch exogene Diäten bereitgestellt werden, um die Tierproduktion aufrechtzuerhalten. Der Gehalt an Methionin in gewöhnlicher Futtermittel zum Mahlzeitenmehl für Mais-Sojabohnen ist begrenzt, und es ist zusätzliches Methionin erforderlich, um die Nachfrage des Tieres zu befriedigen. Derzeit ist der Preis für Methionin auf dem Markt ziemlich hoch. Cholin und Betain wurden in der Futterproduktion als teilweise Ersatz für Methionin häufig eingesetzt. Dieser Artikel überprüft den Stoffwechsel und die funktionelle Beziehung von Methionin, Cholin und Betain in Geflügel.

1. physiologische Wirkungen von Methionin, Cholin und Betain

Methionin ist eine schwefelhaltige Aminosäure, sein chemischer Name ist 2-Amino-4-Methylthiobutrenzäure und seine molekulare Formel ist C5H11NO2s. Cholin ist das Hydroxid von (β-Hydroxyethyl) trimethylamin mit der molekularen Formel C5H15NO2s. Betain, auch als Trimethylglycin bekannt, hat eine molekulare Formel von C5H11NO2. Die drei Produkte sind in der Struktur ähnlich.

1.1 Die physiologische Rolle von Methionin

Die meisten Tiere, insbesondere Vögel, können Methionin in ihrem Körper nicht synthetisieren oder sehr wenig synthetisieren. Der größte Teil von Methionin ist direkt an der Proteinsynthese bei Tieren beteiligt, und wenn die Menge an Cystin in der Ernährung nicht ausreicht, um die Bedürfnisse von Tieren für die Proteinsynthese zu erfüllen, wird Methionin in Cystein umgewandelt, das für die Proteinsynthese erforderlich ist.

Eine weitere wichtige Rolle von Methionin ist die Bereitstellung von Methylgruppen für verschiedene Methylierungsreaktionen bei Tieren. Die Methylgruppe ist für die Synthese mehrerer Substanzen mit wichtigen physiologischen Funktionen erforderlich. Zum Beispiel erfordert der Prozess der Synthese von Harnsäure in Vögeln Aminosäuren wie Methionin, um Methylgruppen bereitzustellen. Methionin beteiligt sich an einer Reihe von Methylierungsreaktionen in tierischen Körpern durch Bereitstellung von Methylgruppen, und diese Methylierungsreaktionen synthetisieren einige wichtige Metaboliten, einschließlich Cholin, Carnitin, Kreatin, Phospholipiden, Epinephrin, RNA und DNA.

1.2 Die physiologische Rolle von Cholin

Cholin bei Tieren existiert hauptsächlich in Form von Lecithin, Lysolecithin, Phosphorylcholin, Neurocholin, Cholinacetat usw., und der Gehalt an freiem Cholin ist sehr klein. Cholin ist eine wichtige Substanz für die Synthese von Phospholipiden und Lecithin bei Tieren und beteiligt sich an der Fettsynthese in der Leber und transportiert es zur Lagerung in das Fettgewebe. Es kann effektiv Stubby -Knochen und Fettleber in Geflügel verhindern. Nachdem das Cholin im Körper acetyliert wurde, nimmt es an der Nervenaktivität im Körper in Form von Acetylcholin beteiligt. Eine weitere wichtige Rolle von Cholin besteht darin, Methyl zur Teilnahme an der Synthese von Methionin bereitzustellen. Andererseits akzeptiert Cholin auch die von Methionin zur Synthese von Cholin bereitgestellte Methylgruppe. In diesem Prozess ist Methionin sowohl ein Methylakzeptor als auch ein Methylspender.

1.3 Die physiologische Rolle des Betains

Wie Cholin kann auch Betain den Fettstoffwechsel fördern und die Fettleber hemmen. In der Aquakultur wurde Betain als Nahrungsmittel -Attraktivität weit verbreitet. Gleichzeitig ist Betain ein direkter und wirksamer Methylspender. Eine der drei Methylgruppen kann direkt am Methyltransfer teilnehmen, während die beiden anderen oxidiert und indirekt an Methylierungsreaktionen teilnehmen.

2. Die Beziehung zwischen Cholin, Betain und Methionin als Methylspender

Die Synthese von Methionin bei Tieren benötigt Cholin, um Methylgruppen bereitzustellen. Cholin muss zunächst in Mitochondrien zu Betain oxidiert werden, das Methylgruppen liefert. Daher ist Cholin der Vorläufer von Betain, und dieser Prozess ist irreversibel. Betain kann die Methylgruppe auf Homocystein übertragen, um Methionin zu synthetisieren. Homocystein dagegen kann nur aus Methionin im Körper metabolisiert werden. Diese Aminosäure fehlt im natürlichen Protein fast, so dass Betain Methionin für die Proteinsynthese nicht ersetzen kann. Wenn jedoch die Versorgung mit Cholin oder Betain nicht ausreicht, wird der oben genannte Transmethylierungszyklus gehemmt. Einerseits wird die Synthese von Methionin im Tier betroffen sein. Andererseits wird aufgrund des Fehlens von Methylgruppen Methionin, das in der Ernährung nicht regeneriert werden kann, Methylgruppen zur Teilnahme an Methylierungsreaktionen zur Befriedigung verschiedener physiologischer Bedürfnisse von Tieren verwendet. Dies beeinflusst die Rate der Proteinsynthese und das Wachstum von Tieren.

Wenn die Versorgung mit Methionin übermäßig ist und Cholin und Betain mangelt, sammelt sich im Körper eine große Menge Homocystein an, was zu tibialen Chondrodysplasie und Atherosklerose führt.

3. gegenseitige Substitution von Cholin, Betain und Methionin

Betain als Methylspender ist als Methylspender effizienter als Cholin. Betain ist als Methylspender 12-15-mal effizienter als ein Cholin. Daher kann Betain als Methylspender Cholin vollständig ersetzen. Die wichtigen physiologischen Funktionen von Cholin umfassen jedoch Phospholipide, Fetttransport usw., und Betain kann jedoch nicht in Cholin umgewandelt werden. Daher kann Betain die Funktion von Cholin nicht vollständig ersetzen. Studien haben gezeigt, dass 75% des Cholinbedarfs des Körpers von Cholin selbst bereitgestellt werden und die restlichen 25% durch Betain ersetzt werden können.

Der Substitutionseffekt von Betain auf Methionin hängt hauptsächlich mit dem Gehalt an Cholin in der Ernährung zusammen. Eine große Anzahl von Studien hat gezeigt, dass, wenn der Cholingehalt in der Ernährung nicht ausreicht, die Zugabe von Betain die Funktion von Methionin teilweise ersetzen kann, um Methylgruppen zu verbessern, um die Wachstumsrate zu verbessern und Methionin zu retten. Diese Substitution ist jedoch nicht vollständig und das Futter muss etwa 0,5% Methionin enthalten. In der Ernährung von Broilern ersetzt Betain Methionin, die optimale Ersatzmenge in der frühen Stufe beträgt 1/2 und die optimale Ersatzmenge in der späteren Stufe 2/3. Wenn jedoch die Menge an Cholin in der Ernährung den Bedürfnissen des Tierwachstums entspricht, kann das Hinzufügen von Betain Methionin nicht ersetzen, um Protein zu synthetisieren, und zeigt keine bessere Produktionsleistung.

In der tatsächlichen Produktion ist der Gehalt an Cholin in Mais- und Sojabohnenmahlzeiten niedrig und es gibt eine Schwäche unzureichender Methylgruppen. Das Hinzufügen von Cholin kann die negativen Auswirkungen des Methylmangels lindern. Ob Cholin Methionin vollständig ersetzen kann, war schon immer umstritten, und der Schlüssel hängt mit dem Nahrungsniveau und dem Alter der Testhühner zusammen. Wenn diätetisches Methionin nicht ausreicht, ist die Wirkung der Cholin -Addition offensichtlich. Da das Cholin von Phosphatidylethanolamin und Methionin im Körper nicht den Wachstumsbedürfnissen der Küken erfüllen kann, muss in der Ernährung eine ausreichende Menge Cholin sichergestellt werden.

Zusammenfassend kann Betain als Methylspender das Cholin teilweise ersetzen; Cholin und Betain können Methionin teilweise ersetzen. Sein Substitutionseffekt sollte jedoch nach der Zusammensetzung der Ernährung, den spezifischen Ernährungsbedürfnissen der Tiere und dem Preis umfassend berücksichtigt werden.