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甜菜堿(betaine)又名甘氨酸三甲基內鹽,是一種無毒、無害的天然化合物一季胺型生物堿。呈白色棱粒狀或葉片狀結晶,分子式C5H12NO2,分子量為118,熔點293℃。其味甘甜,是一種類似于維生素的物質。它具有很強的保濕性,室溫下極易吸濕而潮解。水合式溶于水,溶于甲醇和乙醇,微溶于乙醚。甜菜堿化學結構牢固,可耐200℃高溫,并具有很強的抗氧化性。經(jīng)毒性試驗證明,甜菜堿屬于無毒產(chǎn)品。甜菜堿在動物代謝中可部分代替蛋氨酸和膽堿提供活性甲基,并證實具有甲基供體功能的營養(yǎng)素還有膽堿和蛋氨酸。
豬四飼料甜菜堿主要作為高效甲基供體加速動物機體細胞β-氧化及某些蛋白質基因的轉錄,從而降低動物機體脂肪和提高蛋白質的沉積。甜菜堿可促進豬的生長、改善胴體品質。甜菜堿通過對脂肪合成關鍵酶的抑制導致脂肪合成減少,脂肪沉積相對降低;同時通過提高肉堿含量,加速脂肪的β-氧化,增強脂肪的分解。當添加低劑量的甜菜堿時,由于機體供甲基有限,肝臟通過增加 BHMT活性而不影響β-CYST活性,以甜菜堿為底物增加高半胱氨酸-蛋氨酸的循環(huán)次數(shù),為機體物質代謝提供充分的甲基;在高劑量時,由于外源添加大量的甜菜堿,肝臟一方面提高BHMT活性,為甲基受體提供甲基,另外通過提高β-CYST活件,使大部分高半脫氨酸通過轉流途徑形成胱硫醚,從而使機體甲基代謝途徑處于穩(wěn)定的動態(tài)平。
大量的研究表明,在提供甲基的作用方面,甜菜堿完全替代蛋氨酸。蛋氨酸一方面作為底物用于合成蛋白質,另外作為高效甲基供體參與機體甲基代謝。甜菜堿可以提高肝臟中甜菜堿-高半胱氨酸甲基轉移酶活性,同時自身也提供高效活性甲基,使蛋氨酸脫甲基產(chǎn)物-高半胱氨酸甲基化重新生成蛋氨酸,由此以有限數(shù)量的蛋氨酸為載體,以甜菜堿為甲基源不斷的為機體代謝提供甲基,從而使得大部分蛋氨酸用于合成蛋白質,可以節(jié)約蛋氨酸,提高利用效率。
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