复合甜菜碱1参考资料

复合甜菜碱北京挑战饲料科技集团技术服务部胡祥均电话010-621461713/23/2024huxiangjun999@甜菜碱一种存在于动植物体内的天然物质一般从甜菜糖蜜中提取其效能直到七十年代才发现，开始在饲料工业上应用。甜菜碱作为鸡猪及水产饲料和宠物饲料的添加剂，在欧洲十分盛行随着养殖业的发展，甜菜碱独特的生理功能引起国内外营养与畜牧界的重视3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱的性质甜菜碱纯品为白色晶体有甜味和特殊的蛋白质味纯品甜菜碱极易潮解，而盐酸盐不易潮解熔点高，200℃极易溶于水，易溶于甲醇3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱的作用机理甜菜碱的三个甲基基团都可作为有效的活性甲基。其中一个使高半胱氨酸甲基化，形成内源蛋氨酸和二甲基苷氨酸，内源蛋氨酸通过形成Ｓ－腺苷蛋氨酸释放甲基，而二甲基甘氨酸通过释放甲基形成５－甲基四氢叶酸，而５－甲基四氢叶酸又是高半胱氨酸合成蛋氨酸的甲基供体；甜菜碱的另两个甲基则通过５－甲基四氢叶酸－高半胱氨酸甲基转移反应而间接地参与高半胱氨酸甲基化为蛋氨酸的过程。上述的甲基化是蛋氨酸、肉碱、肌酸酐、磷脂、肾上腺素、ＲＮＡ、ＤＮＡ等物质的合成所必需的甜菜碱就是通过甜菜碱－高半胱氨酸甲基转移反应，参与蛋白质、脂肪等物质的代谢，在神经系统、免疫系统、泌尿系统和心血管系统中起重要作用3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱与胆碱、蛋氨酸的关系甜菜碱是一种高效的甲基供体，能替代蛋氨酸和胆碱的供甲基功能（1）、蛋氨酸：含1个甲基，价格高，须经甲基循环转变为S—腺苷蛋氨酸，才能作为甲基供体。（2）、胆碱：含3个甲基，价格低，但只有1个活性甲基，首先须被运入线粒体内，经两次氧化反应转化为甜菜碱才能提供甲基，在氧化过程中需要VB12和核黄素的参与，同时受Ni、Co和Fe离子的抑制，使甲基的利用率极低3/23/2024huxiangjun999@（3）、甜菜碱：含有3个甲基，价格中等，活性甲基最多，它可以直接提供有效活性甲基，使高半胱氨酸甲基化，形成内源蛋氨酸——S—腺苷蛋氨酸——释放甲基——确保应激——细胞液流失（各种生化反应的甲基需要）3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱、蛋氨酸、胆碱3/23/2024huxiangjun999@替代蛋氨酸在饲料单靠原料中的蛋氨酸，一般很难满足动物对必需氨基酸-蛋氨酸的需要,往往需要另外添加合成蛋氨酸利用甜菜碱在甲基循环反应中能使高半胱氨酸转变成蛋氨酸这条途经，可以减少饲料中用于转变成S-腺苷蛋氨酸的蛋氨酸量3/23/2024huxiangjun999@应用甜菜碱节约蛋氨酸甜菜碱是通过二个途径节约蛋氨酸一是作为甲基供体，替代蛋氨酸的供甲基作用二是通过甲基化反应合成内源性蛋氨酸，减少日粮中蛋氨酸的供应3/23/2024huxiangjun999@替代合成蛋氨酸的方法

在禽料中使用复合甜菜碱替代合成蛋氨酸，应采取过渡法逐渐提高替代比例。最佳替代比例要考虑日粮营养水平。用禽Ⅰ型可以替代合成蛋氨酸的20%-30%；禽Ⅱ型可以替代合成蛋氨酸的40%-50%3/23/2024huxiangjun999@复合甜菜碱的营养作用机理复合甜菜碱是将甜菜碱和其它营养性添加剂复合而成的新型高科技饲料添加剂，该类产品使甜菜碱的功效得以进一步的加强和完善；甜菜碱的主要功能是提供甲基、参与生物体内的合成蛋白质、肉碱、机酸等必需营养物质的系列化反应。它的供甲基效率是胆碱的20倍；是蛋氨酸的3倍3/23/2024huxiangjun999@就供甲基而言，胆碱、蛋氨酸和甜菜碱彼此有一定节约和分担作用，但甜菜碱和胆碱并不能替代蛋氨酸用于蛋白质的合成作用；同样，蛋氨酸和甜菜碱也不能完全替代胆碱用于磷脂等物质的合成3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱的营养作用、机理调节渗透压甜菜碱是渗透压激变的缓冲物质，可作为细胞的渗透保护剂。在干旱、高湿、高盐或高渗透环境下，当组织细胞渗透压发生变化时，甜菜碱能被细胞吸收，防止细胞水分流失及盐类的进入，稳定酶的活性及生物大分子功能，提高Na/K泵的功能，以调节细胞渗透压和离子平衡，防止腹泻引起的高血钾症，维持营养吸收功能，减少腹泻发生3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱的营养作用、机理保持维生素预混料的稳定性由于甜菜碱属于两性化合物,在水溶液中呈中性反应,具有很强的抗氧化性能,能够耐受高温,在配合饲料及预混料生产和储存过程中对维生素具有保护作用。3/23/2024huxiangjun999@3/23/2024huxiangjun999@提高离子载体类抗球虫药的疗效作用机理：球虫的感染，使肠道功能降低，以致影响肠道离子平衡，最终使得营养吸收降低；而盐霉素、莫能霉素等离子载体类抗球虫药，对畜禽体内离子平衡有影响，它的原理是通过泵的作用，使Na+、K+出，Ca+进入，使球虫胀破，造成治疗作用，但离子载体类抗球虫药，使肠道受损，甜菜碱有修复作用，对离子平衡起缓冲作用，加强和协同抗球虫药的药效，提高营养吸收，促进生长3/23/2024huxiangjun999@实验设计在1—12日龄，每一处理用4个鸡笼饲养商品代公鸡，每笼饲养28只。在12-20日龄重新分组为10个鸡笼，每鸡笼饲养10只，分别使用基础料和基础料中加750g／t的蛋氨酸，基础料中加375g/t和750g／t甜菜碱(用复合甜菜碱)以及基础料中加375g/t和750g／t甜菜碱(用盐酸甜菜碱)的试验饲料饲喂。在本试验采用的复合甜菜碱是含纯品甜菜碱为30%的复合产品3/23/2024huxiangjun999@试验鸡在14日龄时，把柔嫩艾球虫、巨型艾美球虫和堆型艾美球虫的混合株混合在基础日粮中进行人工感染。人工感染的7天后，由每一笼抽出2只试验鸡解剖，测定了肠道3个部位(前段，中段，后段)的拉伸强度。3个部位的拉伸强度的平均值作为最后结果。拉伸强度的测定采用了数码式拉伸仪。其结果用每毫米的克拉力(g／mm)的形式表达3/23/2024huxiangjun999@病变指数3/23/2024huxiangjun999@小肠的拉伸强度3/23/2024huxiangjun999@结论过去的甜菜碱试验报告表明，甜菜碱能降低肠道的病变指数，并且能强化肠道的拉伸强度。这两个效果都是甜菜碱渗透压平衡作用的结果

这两个效果互相有密切关联，较低的肠道球虫病变指数表示良好的肠道健康状态，进而这样肠道的拉伸强度自然较强3/23/2024huxiangjun999@合成盐酸盐甜菜碱作为渗透质的作用不如复合甜菜碱，合成盐酸盐甜菜碱处理组在球虫混合株人工感染后的病变指数相对较高，肠道的拉伸强度也相对不强。就这个差别的原因，可能与合成盐酸盐甜菜碱中含有的氯有关系3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱在养殖业和饲料工业中的应用

减少蛋氨酸的添加量，降低饲料成本在甜菜碱对蛋氨酸的替代方面，Virtanen等（1995）（芬兰糖业）比较了甜菜碱和蛋氨酸对肉鸡的影响。所用的日粮为玉米豆粕型，仔鸡和大鸡的营养水平相应为：代谢能13.5和3.71MJ/kg,粗蛋白21%和19%，蛋氨酸0.37%和0.31%。试验组分别添加0、0.5、1.0、1.5g/kg甜菜碱和蛋氨酸。结果表明，添加甜菜碱组的增重显著高于添加蛋氨酸组。

3/23/2024huxiangjun999@减少蛋氨酸的添加量，降低饲料成本

日本丸红株式会社（1995）在美国所做的试验则表明，如果肉仔鸡开食料和育成料的蛋氨酸含量分别确保在0.4%和0.35%以上，就增重和饲料转化率而言，0.5公斤甜菜碱相当于1公斤蛋氨酸3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱替代蛋氨酸的在肉鸡中的试验结果

在中国农业大学试验鸡场选用1日龄艾维因商品代肉仔鸡840只，随机分成3组，分别为对照组和2个以不同水平甜菜碱（纯品）替代部分蛋氨酸的处理组，试验期为42天，分前期（0-3周）、后期（3-6周）两个阶段，在基础日粮相同情况下，处理组用甜菜碱分别替代1/2、2/3蛋氨酸。结果如下：3/23/2024huxiangjun999@肉鸡的日增重、体重和料肉比注：表中数据为平均值

标准误，表注字母相同者差异不显著，不同者差异显著（P<0.5）3/23/2024huxiangjun999@试验期肉鸡只成活率%

试验期内鸡只成活率%试验结果说明，用甜菜碱可以替代部分蛋氨酸，在日增重、期末体重差异不显著，饲料转化率提高了11-16%，

3/23/2024huxiangjun999@蛋鸡试验方法山东莘县饲料厂在1995年9月-11月以不同比例替代蛋氨酸，选用190日龄的产蛋高峰期海兰褐蛋鸡（饲养条件一致），分成3组。试验结果如下：3/23/2024huxiangjun999@蛋鸡试验结果3/23/2024huxiangjun999@在水产中的营养作用

参与脂肪代谢，预防脂肪肝江西赣州地区水产研究所（1992）报道，甜菜碱对降低草鱼脂肪肝有显著作用，在草鱼长期投喂配合饲料而无青饲料补充的情况下，添加甜菜碱能很好地预防营养缺乏导致的脂肪肝病。阎希柱等（1996）报道，饲料中添加甜菜碱后，罗非鱼肌肉中的脂肪含量显著下降3/23/2024huxiangjun999@提高生产性能众多实验表明，饲料中添加一定量的甜菜碱能显著提高水产养殖动物的生产性能。郑荣恭(1991)报道，饲喂甜菜碱的虹鳟增重提高了23.5%，饲料系数降低14.01%;大西洋大马哈鱼增重提高31.9%，饲料系数降低20.8%。闫有利等(1994)报道，饲料中添加0.3%～0.5%甜菜碱，2月龄鲤鱼的日增重提高41%～49%，饵料系数降低14%～24%。李咏梅等(1998)试验表明，饲料中添加0.3%甜菜碱纯品或复合甜菜碱，能明显促进罗非鱼的生长，并降低饵料系数。常志洲等(1998)在河蟹饵料中添加1.5%甜菜碱，河蟹净增重提高95.3%，成活率提高38%，可获得较快的生长速度和较高的存活率3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱在猪营养中作用、机理促进脂肪代谢甜菜碱能够促进代谢，抑制脂肪沉积，从而提高瘦肉率及胴体品质。许锌荣（1998）在肥育猪饲料中添加不同剂量甜菜碱，明显改善了胴体组成。甜菜碱是通过影响肌肉中肉碱及不溶肉碱的含量，而调节肌细胞线粒体中的β-氧化作用，促进脂肪的分解，同时，甜菜碱还通过降低腹脂或皮下脂肪生成酶的活力，提高脂肪分解酶的活性促进脂肪的分解代谢，抑制脂肪的合成代谢，显著提高猪的胴体瘦肉率，降低胴体脂肪率和背膘厚。3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱在猪营养中作用、机理对猪肉品质和风味的影响猪肉的颜色主要取决于肌肉中肌红蛋白的含量，香味与肌肉中脂肪含量有密切关系，鲜味来源于肌肉中鲜味物质，主要是肌苷酸，它是味精鲜度的50倍。汪以真等（2000）研究表明甜菜碱明显提高了肥育猪背最长肌肌红蛋白、粗脂肪和肌苷酸含量及肌肉大理石的评分。3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱在猪营养中作用、机理促进蛋白质的合成甜菜碱促进猪体蛋白质的合成，主要体现在眼肌面积的增加上。芬兰一项实验表明，添加2kg/吨甜菜碱明显使眼肌面积增加。3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱在断奶仔猪的应用实验日粮设计（%）：玉米60.27赖氨酸0.20次粉7.00多维0.03豆粕22.00微量元素0.20鱼粉4.00磷酸氢钙1.00石粉1.00食盐0.303/23/2024huxiangjun999@实验设计:

选择120头体重在10kg左右的杜长大断奶仔猪,随机分成5个组,每组设三个重复,每个重复8头,对照组喂以基础日粮,其他四个组在基础日粮中分别添加600,800,1000和1200g/吨甜菜碱.在自由采食和饮水条件下进行36天的饲养试验,每天记录各组采食量和腹泻头数.3/23/2024huxiangjun999@结果与分析项目60080010001200始重kg10.6910.8610.9710.8810.96末重kg22.0623.5623.6822.5222.82日增重g315.69352.72353.01322.24329.86日采食量kg0.7350.8040.7990.7380.766料重比2.3292.2782.2642.2922.2313/23/2024huxiangjun999@实验结果表明:

低剂量甜菜碱明显提高了断奶仔猪的日增重,600g/吨和800g/吨组分别提高了11.73%和11.82%;同时,低剂量组显著降低了料重比,600g/吨和800g/吨组分别较对照组降低了2.19%和2.79%.

通过采食量看出,用甜菜碱可避免或减少添加蛋氨酸引起的抑食反应;结果显示,在缺乏蛋氨酸的饲粮中,添加甜菜碱显著提高了断奶仔猪的生长速度及饲料利用率.3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱对断奶仔猪腹泻率、消化率和消化酶活力的影响：

饲粮中添加不同水平的甜菜碱均不同程度的降低了断奶仔猪的腹泻率，尤以600g/吨和800g/吨组最为显著，分别较对照组降低了23.94%和33.80%；3/23/2024huxiangjun999@研究发现，甜菜碱明显改善了断奶仔猪对饲料中粗蛋白质的表观消化率，800g/吨组比对照组干物质和粗蛋白的消化率分别提高了4.24%和6.45%.原因在于，甜菜碱具有提高生物细胞抗高温、高盐和高渗透环境的耐受力，稳定酶活性及生物大分子功能的功效。3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱对肥育猪胴体组成、

肉质的影响实验设计：选150头体重在60kg左右的优质杂交猪，分成5个组，每组3个重复，每个重复10头，甜菜碱用量分别为0、1000、1250、1500、1750g/吨的相同日粮。直到猪的体重达到95kg左右结束实验。3/23/2024huxiangjun999@日粮的配比(%)玉米65.5蛋白17.27次粉5钙0.83麦麸1.6总磷0.65豆粕19赖氨酸0.82菜粕4石粉0.5磷酸氢钙0.8食盐0.3赖氨酸0.1多维0.02微量元素0.23/23/2024huxiangjun999@结果分析1000125015001750始重kg63.9263.6763.7663.5863.44末重kg91.9592.9293.7994.0196.14日增重g742.26768.23784.17799.5841.12采食量kg2.542.952.622.612.71料重比3.423.373.373.273.223/23/2024huxiangjun999@通过上表可以看出,添加不同剂量的甜菜碱均提高了肥育猪的日增重,并随甜菜碱剂量的增加,日增重呈上升趋势,其中以1750g/吨的添加量效果最明显,日增重提高了13.32%(P<0.01);对日采食量、料重比无显著影响(P>0.05),但随着甜菜碱剂量的增加,二者均有改善的趋势.3/23/2024huxiangjun999@添加不同剂量的甜菜碱均显著提高了胴体瘦肉率,降低了胴体脂肪率,其中以1000g/吨组效果最为显著,瘦肉率提高了5.71%,脂肪率降低了18.27%.添加不同剂量的甜菜碱均显著增大了背最长肌面积,以1750g/吨组最明显,增大了12%;此外,胴体的板油重和背膘厚均有不同程度的降低,以1000g/吨组明显,分别降低了18.66%和15.67%;并且添加甜菜碱后均提高了背最长肌的大理石评分,肉色评分也呈升高趋势.3/23/2024huxiangjun999@甜菜碱对母猪繁殖性能的影响在基础日粮上分别添加甜菜碱0、500、1000、1500g/吨50010001500母猪数8888产活仔数9.211.611.211.4仔猪初生重1.111.031.271.17初生窝重10.0811.9213.3413.203/23/2024huxiangjun999@从以上实验得出,在繁育母猪中添加甜菜碱,能明显提高窝产仔数,平均初生窝重也相应的提高,尤其以添加1000g/吨的甜菜碱组效果最明显.3/23/2024huxiangjun999@提取法：

甜菜是甜菜碱含量最多的植物之一，20年代国外就有从糖蜜制取甜菜碱的报道。提取法制甜菜碱的关键是经济有效的分离手段，60－70年代美国采用离子交换提取法，80年代法国采用色谱分离法。

1.离子交换提取法：甜菜碱是水溶性极好的两性化合物，通过离子交换剂使其从糖蜜中分离出，是最初生产甜菜碱的方法。具体操作是将稀释的糖蜜流经阳离子交换树脂柱。留下其中的甜菜碱，氨基酸及金属盐与其他成分分离。然后用稀氨水洗脱甜菜碱，洗脱液再流经阴离子交换树脂，一些有机酸及无氮物留在柱内，甜菜碱被纯化从柱中流出，流出液经蒸发、脱色、结晶、过滤制得甜菜碱。离子交换树脂需要再生，消耗大量的洗脱液，耗费能源，废水还待治理。3/23/2024huxiangjun999@2.色谱分离法：用色谱分离程序有效地从糖蜜中同时回收甜菜碱和糖，是当前国际上先进的生产方法，芬兰糖业公司的专利

3/23/2024huxiangjun999@合成法：从甜菜碱的化学结构来看，(CH3)3N+CH2COO-是由(CH3)3N－与－CH2COOH结合的产物，人们不难设想出，通过卤代酸的氨解来合成甜菜碱

1.氯乙酸与三甲胺的合成：

①一步法：氯乙酸与三甲胺溶液经一步反应生成甜菜碱，再进一步用盐酸酸化，即生产出甜菜碱盐酸盐。在合成反应后，采用浓缩分离法析出产品，不需纯化，纯度达97％以上。此方法操作简便，生产稳定。

②催化法：在上述的一步反应中，三甲胺与氯乙酸需在碱性环境和一定的温度下，三甲胺才逐渐地置换下氯离子。如果反应中加入了强碱或弱碱性阴离子交换树脂作催化剂，树脂中的碱性功能基促使三甲胺在常温下与氯乙酸进行反应，加速了反应过程达到平衡的速度。

此生产方法比一步法的优点是不需加热，缩短反应时间，节省能源，减少三甲胺用量，降低成本，是当前国内最新技术，未见国外报道。3/23/2024huxiangjun999@2.氯化胆碱氧化法：在动物体内胆碱、甜菜碱、蛋氨酸遵循着一定的生化反应进行代谢。其步骤是如果胆碱甜菜碱转移甲基