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甜菜堿(betaine)又名甘氨酸三甲基內(nèi)鹽,是一種無毒、無害的天然化合物養(yǎng)豬用的飼料添加劑。呈白色棱粒狀或葉片狀結(jié)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(zhì)。
甜菜堿主要作為高效甲基供體加速動物機體細(xì)胞β-氧化及某些蛋白質(zhì)基因的轉(zhuǎn)錄,從而降低動物機體脂肪和提高蛋白質(zhì)的沉積。甜菜堿可促進(jìn)豬的生長、改善胴體品質(zhì)。甜菜堿通過對脂肪合成關(guān)鍵酶的抑制導(dǎo)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。
甜菜堿主要在肝臟中發(fā)揮甲基供體的作用,并受甜菜堿-高半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶(BHMT)和β-胱硫醚合成酶中β-CYST的調(diào)控。在機體供甲基不足時,通過提高BHMT活性,使高半胱氨酸接受甜菜堿的甲基,合成蛋氨酸;而在甲基滿足機體需要時,則通過提高β-CYST活性,從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)硫途徑的加速。當(dāng)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(zhì)代謝提供充分的甲基。
甜菜堿可完全替代蛋氨酸。蛋氨酸一方面作為底物用于合成蛋白質(zhì),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(zhuǎn)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(zhì),可以節(jié)約蛋氨酸,提高利用效率。
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