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饲料中甜菜碱对动物的生产性能会产生许多积极的作用。最近利用源自甜菜蜜糖的甜菜碱进行的一系列研究，探索了这种天然来源的甜菜碱是否能够替代肉鸡饲料中一定数的蛋氨酸。
甜菜碱（Betaine，BET）或者三甲基甘氨酸是一种具有两性离子结构（双极结构的中性分子）的季铵类化合物。它首先发现于甜菜蜜糖汁中，随后又在其他植物（菠菜）、动物（虾、有壳水生动物）和微生物中被发现。在细胞线粒体中，BET在胆碱氧化酶的作用下由胆碱（Choline，CHOL）合成而来（Zhang等，2013）。在过去的几年里，BET因其具有两个主要的生理功能——渗透性和甲基供体，而在动物饲料行业被广泛利用。本文将对甜菜碱的这两个功能进行简要的讨论。
1 渗透性
甜菜碱有助于维持细胞的容积（Klasing等，2002），并且能够促进细胞内水分的存留，因为它被认为是一种非离子性渗透物（不像Na 和K ），这使得其能够在不影响细胞正常功能的情况下在细胞内积聚。此功能可发挥着重要的作用，尤其当动物处于热应激状态下时（Yancey等，1982），它能帮助动物恢复酸碱平衡，最终通过提高肌肉的持水能力来增加肉鸡胴体的胸肌产量（Esteve-Garcia和Mack，2000）。在热应激状态下，更多的BET会通过CHOL合成（Craig，2004），以尽量减少热应激产生的不良效应。
2 甲基供体
甜菜碱可以作为甲基供体，将同型半胱氨酸转化为蛋氨酸（Methionine，MET）。据Craig（2004）介绍，MET在被转变为S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosylmethionine，SAM）的过程中，能够向体内许多甲基化反应（例如RNA、蛋白以及脂类的合成）提供一个甲基基团（Yasuhiko等，1982；Wu等，2012）。随后剩余的SAM分子变成S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosylhomocysteine，SAH），最终形成同型半胱氨酸，而后者可用于氨基酸的合成（如半胱氨酸），或者通过BET重新甲基化为蛋氨酸，进而启动另一个循环模式。这就是为什么BET实际上不仅被认为是蛋氨酸而且也被认为是CHOL的备用营养物质的原因，因为BET是在CHOL氧化酶的作用下由CHOL合成而来的。根据Pillai等（2006）的研究，当向蛋氨酸不足的肉鸡日粮中添加CHOL或者BET时，同型半胱氨酸重新甲基化率提高。
Pesti等（1979）指出，在典型的玉米—大豆型肉鸡日粮中，CHOL的含量不足以向细胞提供所需数量的甲基化化合物。因为，众所周知该化合物是磷脂和细胞膜合成中的一个重要营养物质元素，也是神经递质乙酰胆碱合成中的一个重要营养物质元素（Rompala和King，1995；Stryer，1995），当乙酰胆碱氧化成BET时，实际上就偏离了它的基本作用（Kidd等，1997）。肉毒碱是由SAM提供的甲基基团形成的产物之一，这就是为什么BET被认为是抗脂肪肝物质的原因（Jahanian和Rahmani，2008），因为它间接地参与了脂肪代谢。肉毒碱是脂肪酸氧化的必需辅助因子，像酰基肉毒酯类物质一样能促进长链脂肪酸穿过线粒体膜（Borum，1983）。在肝脏中，高浓度的甜菜碱能够促进脂肪酸氧化，结果可以减少脂肪组织中可利用的长链脂肪酸数量，因此可降低腹部脂肪含量（Zhan等，2006）。现今市场上有两种来源的BET，最常见的一种是从甜菜蜜糖（制糖工业的副产物）中提取的无水甜菜碱，但最近合成的BET氢氯化物也供应市场。据文献记载，两种来源的BET具有相同的营养特性[根特大学（2010），未发表]。然而，还需要进行更多的研究以通过向MET或者CHOL不足、或者两者都缺乏的日粮中添加BET后，比较这两种来源BET的生理效应。
3 蛋氨酸
考虑到蛋氨酸是家禽营养中的第一限制性氨基酸，它在家禽体内不能合成，因此必须通过向日粮添加来满足家禽对总含硫氨基酸的需求。蛋氨酸除了具有甲基供体和半胱氨酸前体（它是肉毒碱和谷胱甘肽的前体，可以保护细胞免受氧化应激的影响）的特性之外，也是结构蛋白的主要成分，并且与免疫系统中蛋白质的合成有关（Grimble，2006）。在过去的几年中，在饲料配方中添加合成MET成为一个重要的关注点。游离MET主要以DL-蛋氨酸或者蛋氨酸羟基类似物两种形式添加到日粮中。
尽管BET不能完全代替家禽日粮中的这些化合物（Kidd等，1997；Metzler-Zebeli等，2009），但是当日粮缺乏这些物质时可以部分代替它们（Zhan等，2006；Attia等，2005）。由于BET、CHOL和MET之间在代谢上存在互作关系，多项研究已经在肉雏鸡上展开，以调查向CHOL或MET不足、或者两者都缺乏的日粮中添加BET的生理功效。这些研究获得了各不相同结果，大部分是由于BET和/或者CHOL的添加量、所选BET种类、总含硫氨酸使用量、环境条件、其他条件上所测得响应参数等因素造成的。
4 肉鸡上的研究
在此基础上，最近一项试验在荷兰开展，目的是确定向缺乏MET和CHOL的日粮中添加BET的畜牧学效应——对生长期（10～28日龄）肉雏鸡生产性能的影响，同时比较四种不同来源的BET的作用。两种来源的甜菜碱ActiBeet?VC和ActiBeet?L（以下称产品1和产品2）由Agrana公司通过色谱分离法从甜菜蜜糖中获得。这种工艺能使该公司将蜜糖分成三个不同的部分：天然的、富含甜菜碱的和脱糖的。此项研究对四种产品进行了检测，它们分别是ActiBeet?VC（含40 %天然甜菜碱的添加剂）、ActiBeet?L-（糖）甜菜蜜糖（部分脱糖，含40 %天然甜菜碱）、产品C（96 %脱水甜菜碱——天然产物）和产品D（70.7 %甜菜碱氢氯化物——合成物）。此研究由荷兰的一家饲料研究所进行——840羽1日龄Ross308肉鸡分配入7个处理中，每个处理设6个重复，每个重复20羽肉鸡，共42个鸡栏；公鸡和母鸡在10～28日龄时分开圈养，日粮处理组成见表1。 所有的处理都采用相同的以玉米、小麦和大豆为主要成分的颗粒型基础日粮（T1），CP水平为19.84 %，ME含量为3 000 kcal/kg。10～28日龄的试验结果见表2，所有处理中均未观察到性别和处理之间的互作（P>0.05）。
5 不同产品的性能
表2显示，添加BET的各日粮处理之间无差异，并且它们中添加DL-MET的三个处理之间也无差异（P>0.05）。然而，T7日粮组和对照日粮组的肉鸡具有最接近的饲料转化率（FCR，P>0.05）。当测定矫正FCR（FCR按1.5 kg活重为标准进行校正）以比较肉雏鸡生产性能时，也观察到同样的结果。经计算得知，每100 g BWG（日增重）的变化被认为会带来3个点的FCR调整。从10～28日龄肉鸡上观察的结果表明，当与对照组日粮或者添加DL-MET或CHOL组日粮相比时，产品1和产品2比其他两种BET能够使肉鸡产生相同甚至更好的生产性能。换言之，此试验的结果表明，在已经审过的日粮（M C）/Lys比值（0.70和0.63）中，0.7 g/kg的DL-MET可以被等量的天然甜菜碱——无论是产品1、产品2还是产品C替代，且不会损害肉鸡的生产性能，这意味着它们在研究的日粮（M C）/Lys比值水平上能够节约MET。然而，0.7 g/kg CHOL并不能替代等量的DL—MET。
6 替代某些蛋氨酸的潜力
这些结果证实了Rama Rao（2011）等的研究：他们利用0～42日龄Cobb 500公鸡，通过与含（M C）/Lys比值为0.71的正常日粮比较，结果发现添加 0.8 g/kg源自甜菜蜜糖的BET能够代替（M C）/Lys比值平均为0.64的日粮中0.7 g/kg的补充型MET。另外，Zhan等（2006）推断，在MET为中等缺乏的肉鸡生长期日粮中添加0.05 %的BET，在提高肉鸡生产性能和胴体品质上与MET相比具有相同的效果。与此相反，其他研究显示BET并未能改善肉鸡生产性能；Rostagno和Pack（1996）、Esteve-Garcia等（2000）和Lukic等（2012）指出，在不产生负面影响的前提下BET不可能代替MET。总之，BET可以替代肉鸡日粮中一定量的MET。在此试验中，我们发现，在Lys 10.73 g/kg的日粮水平上，随着日粮（M C）/Lys比值从0.63增加到0.7，10～28日龄肉鸡的生产性能也得到了提高。向（M C）/Lys比值为0.63的日粮中添加BET，获得了相似的生产性能。为了得出BET对MET的相对效应，在MET缺乏水平上应该使用斜率比法。
原题名：Better feed efficiency with naturally sourced betaine （英文）
原作者：Barbara Auer
甜菜碱（Betaine，BET）或者三甲基甘氨酸是一种具有两性离子结构（双极结构的中性分子）的季铵类化合物。它首先发现于甜菜蜜糖汁中，随后又在其他植物（菠菜）、动物（虾、有壳水生动物）和微生物中被发现。在细胞线粒体中，BET在胆碱氧化酶的作用下由胆碱（Choline，CHOL）合成而来（Zhang等，2013）。在过去的几年里，BET因其具有两个主要的生理功能——渗透性和甲基供体，而在动物饲料行业被广泛利用。本文将对甜菜碱的这两个功能进行简要的讨论。
1 渗透性
甜菜碱有助于维持细胞的容积（Klasing等，2002），并且能够促进细胞内水分的存留，因为它被认为是一种非离子性渗透物（不像Na 和K ），这使得其能够在不影响细胞正常功能的情况下在细胞内积聚。此功能可发挥着重要的作用，尤其当动物处于热应激状态下时（Yancey等，1982），它能帮助动物恢复酸碱平衡，最终通过提高肌肉的持水能力来增加肉鸡胴体的胸肌产量（Esteve-Garcia和Mack，2000）。在热应激状态下，更多的BET会通过CHOL合成（Craig，2004），以尽量减少热应激产生的不良效应。
2 甲基供体
甜菜碱可以作为甲基供体，将同型半胱氨酸转化为蛋氨酸（Methionine，MET）。据Craig（2004）介绍，MET在被转变为S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosylmethionine，SAM）的过程中，能够向体内许多甲基化反应（例如RNA、蛋白以及脂类的合成）提供一个甲基基团（Yasuhiko等，1982；Wu等，2012）。随后剩余的SAM分子变成S-腺苷甲硫氨酸（S-adenosylhomocysteine，SAH），最终形成同型半胱氨酸，而后者可用于氨基酸的合成（如半胱氨酸），或者通过BET重新甲基化为蛋氨酸，进而启动另一个循环模式。这就是为什么BET实际上不仅被认为是蛋氨酸而且也被认为是CHOL的备用营养物质的原因，因为BET是在CHOL氧化酶的作用下由CHOL合成而来的。根据Pillai等（2006）的研究，当向蛋氨酸不足的肉鸡日粮中添加CHOL或者BET时，同型半胱氨酸重新甲基化率提高。
Pesti等（1979）指出，在典型的玉米—大豆型肉鸡日粮中，CHOL的含量不足以向细胞提供所需数量的甲基化化合物。因为，众所周知该化合物是磷脂和细胞膜合成中的一个重要营养物质元素，也是神经递质乙酰胆碱合成中的一个重要营养物质元素（Rompala和King，1995；Stryer，1995），当乙酰胆碱氧化成BET时，实际上就偏离了它的基本作用（Kidd等，1997）。肉毒碱是由SAM提供的甲基基团形成的产物之一，这就是为什么BET被认为是抗脂肪肝物质的原因（Jahanian和Rahmani，2008），因为它间接地参与了脂肪代谢。肉毒碱是脂肪酸氧化的必需辅助因子，像酰基肉毒酯类物质一样能促进长链脂肪酸穿过线粒体膜（Borum，1983）。在肝脏中，高浓度的甜菜碱能够促进脂肪酸氧化，结果可以减少脂肪组织中可利用的长链脂肪酸数量，因此可降低腹部脂肪含量（Zhan等，2006）。现今市场上有两种来源的BET，最常见的一种是从甜菜蜜糖（制糖工业的副产物）中提取的无水甜菜碱，但最近合成的BET氢氯化物也供应市场。据文献记载，两种来源的BET具有相同的营养特性[根特大学（2010），未发表]。然而，还需要进行更多的研究以通过向MET或者CHOL不足、或者两者都缺乏的日粮中添加BET后，比较这两种来源BET的生理效应。
3 蛋氨酸
考虑到蛋氨酸是家禽营养中的第一限制性氨基酸，它在家禽体内不能合成，因此必须通过向日粮添加来满足家禽对总含硫氨基酸的需求。蛋氨酸除了具有甲基供体和半胱氨酸前体（它是肉毒碱和谷胱甘肽的前体，可以保护细胞免受氧化应激的影响）的特性之外，也是结构蛋白的主要成分，并且与免疫系统中蛋白质的合成有关（Grimble，2006）。在过去的几年中，在饲料配方中添加合成MET成为一个重要的关注点。游离MET主要以DL-蛋氨酸或者蛋氨酸羟基类似物两种形式添加到日粮中。
尽管BET不能完全代替家禽日粮中的这些化合物（Kidd等，1997；Metzler-Zebeli等，2009），但是当日粮缺乏这些物质时可以部分代替它们（Zhan等，2006；Attia等，2005）。由于BET、CHOL和MET之间在代谢上存在互作关系，多项研究已经在肉雏鸡上展开，以调查向CHOL或MET不足、或者两者都缺乏的日粮中添加BET的生理功效。这些研究获得了各不相同结果，大部分是由于BET和/或者CHOL的添加量、所选BET种类、总含硫氨酸使用量、环境条件、其他条件上所测得响应参数等因素造成的。
4 肉鸡上的研究
在此基础上，最近一项试验在荷兰开展，目的是确定向缺乏MET和CHOL的日粮中添加BET的畜牧学效应——对生长期（10～28日龄）肉雏鸡生产性能的影响，同时比较四种不同来源的BET的作用。两种来源的甜菜碱ActiBeet?VC和ActiBeet?L（以下称产品1和产品2）由Agrana公司通过色谱分离法从甜菜蜜糖中获得。这种工艺能使该公司将蜜糖分成三个不同的部分：天然的、富含甜菜碱的和脱糖的。此项研究对四种产品进行了检测，它们分别是ActiBeet?VC（含40 %天然甜菜碱的添加剂）、ActiBeet?L-（糖）甜菜蜜糖（部分脱糖，含40 %天然甜菜碱）、产品C（96 %脱水甜菜碱——天然产物）和产品D（70.7 %甜菜碱氢氯化物——合成物）。此研究由荷兰的一家饲料研究所进行——840羽1日龄Ross308肉鸡分配入7个处理中，每个处理设6个重复，每个重复20羽肉鸡，共42个鸡栏；公鸡和母鸡在10～28日龄时分开圈养，日粮处理组成见表1。 所有的处理都采用相同的以玉米、小麦和大豆为主要成分的颗粒型基础日粮（T1），CP水平为19.84 %，ME含量为3 000 kcal/kg。10～28日龄的试验结果见表2，所有处理中均未观察到性别和处理之间的互作（P>0.05）。
5 不同产品的性能
表2显示，添加BET的各日粮处理之间无差异，并且它们中添加DL-MET的三个处理之间也无差异（P>0.05）。然而，T7日粮组和对照日粮组的肉鸡具有最接近的饲料转化率（FCR，P>0.05）。当测定矫正FCR（FCR按1.5 kg活重为标准进行校正）以比较肉雏鸡生产性能时，也观察到同样的结果。经计算得知，每100 g BWG（日增重）的变化被认为会带来3个点的FCR调整。从10～28日龄肉鸡上观察的结果表明，当与对照组日粮或者添加DL-MET或CHOL组日粮相比时，产品1和产品2比其他两种BET能够使肉鸡产生相同甚至更好的生产性能。换言之，此试验的结果表明，在已经审过的日粮（M C）/Lys比值（0.70和0.63）中，0.7 g/kg的DL-MET可以被等量的天然甜菜碱——无论是产品1、产品2还是产品C替代，且不会损害肉鸡的生产性能，这意味着它们在研究的日粮（M C）/Lys比值水平上能够节约MET。然而，0.7 g/kg CHOL并不能替代等量的DL—MET。
6 替代某些蛋氨酸的潜力
这些结果证实了Rama Rao（2011）等的研究：他们利用0～42日龄Cobb 500公鸡，通过与含（M C）/Lys比值为0.71的正常日粮比较，结果发现添加 0.8 g/kg源自甜菜蜜糖的BET能够代替（M C）/Lys比值平均为0.64的日粮中0.7 g/kg的补充型MET。另外，Zhan等（2006）推断，在MET为中等缺乏的肉鸡生长期日粮中添加0.05 %的BET，在提高肉鸡生产性能和胴体品质上与MET相比具有相同的效果。与此相反，其他研究显示BET并未能改善肉鸡生产性能；Rostagno和Pack（1996）、Esteve-Garcia等（2000）和Lukic等（2012）指出，在不产生负面影响的前提下BET不可能代替MET。总之，BET可以替代肉鸡日粮中一定量的MET。在此试验中，我们发现，在Lys 10.73 g/kg的日粮水平上，随着日粮（M C）/Lys比值从0.63增加到0.7，10～28日龄肉鸡的生产性能也得到了提高。向（M C）/Lys比值为0.63的日粮中添加BET，获得了相似的生产性能。为了得出BET对MET的相对效应，在MET缺乏水平上应该使用斜率比法。
原题名：Better feed efficiency with naturally sourced betaine （英文）
原作者：Barbara Auer