甜菜堿的營(yíng)養(yǎng)機(jī)理課件

1、 主講：楊在賓 教授甜菜堿的營(yíng)養(yǎng)機(jī)理報(bào)告內(nèi)容一甜菜堿簡(jiǎn)介二. 甜菜堿的應(yīng)用三. 甜菜堿的作用機(jī)理四. 甜菜堿、膽堿、蛋氨酸的關(guān)系五. 甜菜堿應(yīng)用前景展望 一甜菜堿簡(jiǎn)介 甜菜堿甜菜堿來(lái)源甜菜堿生產(chǎn)方法 1. 甜菜堿 CH3 CH3N+CH2COO- CH3甜菜堿分子結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性：電荷在分子內(nèi)的分布平衡，分子不大，但它含有三個(gè)活性甲基，因此是高效甲基的供體。 2. 甜菜堿來(lái)源 甜菜堿(Betaine)廣泛地存在于動(dòng)植物體內(nèi)，在大多數(shù)植物體和海生無(wú)脊椎動(dòng)物以及動(dòng)物的肝臟、脾臟、腎臟、羊水以及微生物體內(nèi)含量較高。甜菜及一些中草藥如地骨皮、枸祀子、黃芪、連翹等也含有較多的甜菜堿。天然物質(zhì)提取法 制糖過(guò)程

2、中產(chǎn)生的廢糖蜜是提取甜菜堿的主要原料，如圖示。 6070年代，離子交換提取法，使甜菜堿回收率達(dá)到70 %左右； 80年代，離子排斥提取法，可制得純度約98 %的無(wú)水或一水甜菜堿，回收率約70 %80 %。 化學(xué)合成法 化學(xué)合成法，是以三甲胺和氯乙酸為原料，在水溶液中反應(yīng)合成，然后采用重結(jié)晶等方法分離提純制得產(chǎn)品。 三. 甜菜堿的作用機(jī)理 甜菜堿的轉(zhuǎn)甲基功能和節(jié)約蛋氨酸作用 甜菜堿促進(jìn)脂肪代謝 甜菜堿對(duì)神經(jīng)內(nèi)分泌的影響 甜菜堿的抗應(yīng)激效應(yīng) 甜菜堿的細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)功能及對(duì)抗球蟲藥藥效的影響 甜菜堿的誘食效應(yīng) 甜菜堿對(duì)飼料中維生素的穩(wěn)定作用 （一）甜菜堿的轉(zhuǎn)甲基功能和節(jié)約蛋氨酸作用甜菜堿的轉(zhuǎn)甲基功能甜

3、菜堿節(jié)約蛋氨酸作用1.甜菜堿的轉(zhuǎn)甲基功能 甜菜堿是最有效的甲基供體，它的三個(gè)甲基基團(tuán)都可作為有效的活性甲基。甜菜堿就是通過(guò)甜菜堿高半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移反應(yīng)如圖所示，參與蛋白質(zhì)、脂肪等物質(zhì)的代謝，在神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)中起重要作用。（二）甜菜堿促進(jìn)脂肪代謝 甜菜堿能降低動(dòng)物肝臟中脂肪的含量，大幅度降低豬的胴體背膘厚度和家禽的腹脂率。甜菜堿參與了機(jī)體內(nèi)脂肪的代謝，具有抗脂肪肝和減少體脂沉積的作用。 作用機(jī)理甜菜堿通過(guò)促進(jìn)體內(nèi)磷脂的合成，一方面降低了肝臟中脂肪生成酶的活性，另一方面，又促進(jìn)了肝臟中載脂蛋白的合成。甜菜堿能提高肌肉和肝臟中肉堿的含量。(三). 甜菜堿對(duì)神經(jīng)內(nèi)分泌的影響

4、馮杰(1996)研究發(fā)現(xiàn)，甜菜堿能顯著提高育肥豬血清中生長(zhǎng)激素(GH)水平。馬玉龍(1998)研究表明，甜菜堿能顯著提高蛋雞血清中促卵泡生成激素(FSH)和促黃體生成激素(LH)的水平。 作用機(jī)理一方面甜菜堿通過(guò)提供甲基，有助于天冬氨酸同N一甲基一D一天門冬氨酸（NMDA）的轉(zhuǎn)化。另一方面甜菜堿在轉(zhuǎn)甲基過(guò)程中形成甘氨酸促進(jìn)了NMDA受體的激活。這樣甜菜堿通過(guò)間接激活下丘腦NMDA受體，促進(jìn)下丘腦激素的釋放。下丘腦激素又作用于腺垂體腺苷酸環(huán)化酶- cAMP一蛋白激酶系統(tǒng)，促進(jìn)腺垂體釋放GH,FSH和LH等激素。 (四).甜菜堿的抗應(yīng)激效應(yīng)Freed等(1979)報(bào)道，甜菜堿有抗小鼠高半胱氨酸、戊

5、四氮和電驚厥發(fā)生的作用。Hall(1995)報(bào)道，長(zhǎng)途運(yùn)輸前后給牛飼喂甜菜堿，可明顯降低運(yùn)輸中的應(yīng)激，并以2倍的速度恢復(fù)體重。作用機(jī)理 高半胱氨酸是腦內(nèi)_氨基丁酸(GABA)合成酶一谷氨酸脫羧酶(GAD)的抑制劑。甜菜堿通過(guò)促進(jìn)體內(nèi)高半胱氨酸向蛋氨酸的轉(zhuǎn)化，降低體內(nèi)高半胱氨酸的含量，減輕其對(duì)GAD活性的抑制，有利于腦內(nèi)GABA的合成，從而使中樞抑制作用加強(qiáng)。 (五).甜菜堿的細(xì)胞滲透調(diào)節(jié)功能及對(duì)抗球蟲藥藥效的影響 甜菜堿對(duì)滲透壓的激變具有緩沖作用，可作為細(xì)胞的滲透保護(hù)劑。甜菜堿能和離子載體類抗球蟲藥一起作用保護(hù)腸道粘膜細(xì)胞，確保細(xì)胞膜的正常功能和營(yíng)養(yǎng)吸收，提高抗球蟲藥療效。 (六).甜菜堿的誘

6、食效應(yīng)甜菜堿是魚蝦味覺最大的刺激物之一，同時(shí)甜菜堿還能增強(qiáng)其他氨基酸的味覺感受反應(yīng)。據(jù)浙江大學(xué)飼料科學(xué)研究所的試驗(yàn)表明，甜菜堿對(duì)豬具有明顯的誘食效應(yīng)，而對(duì)家禽并不明顯。 四. 甜菜堿、膽堿、蛋氨酸的關(guān)系蛋氨酸在代謝中的主要作用膽堿在代謝中的主要作用甜菜堿、膽堿、蛋氨酸的關(guān)系（一）蛋氨酸在代謝中的主要作用 蛋氨酸作為必需氨基酸(EAA) 直接用于蛋白質(zhì)的合成。蛋白質(zhì)合成過(guò)程中還需要半胱氨酸，而后者也必須由蛋氨酸轉(zhuǎn)化而來(lái)。蛋氨酸也可作為甲基供體，用于合成磷脂酰膽堿、肌酸、肉堿等。 （三）蛋氨酸、膽堿和甜菜堿的關(guān)系 五. 甜菜堿應(yīng)用前景展望 近年來(lái)甜菜堿生產(chǎn)開發(fā)與推廣應(yīng)用已取得了較大的進(jìn)展。 隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，特別是畜牧業(yè)不斷發(fā)展，甜菜堿在國(guó)內(nèi)的需求量也呈逐年上升趨勢(shì)。