甜菜鹼補助，可使飼料中甲硫胺酸、膽鹼之使用發揮最大作用

甜菜鹼補助，可使飼料中甲硫

胺酸、膽鹼之使用發揮最大作用

摘要

關於飼料之甜菜鹼添加，可提供家禽飼料調製者，使他們使用甲硫胺酸及膽鹼，發揮最大作用之誘人途徑。甜菜鹼(BETAINE)可提供飼料中供給甲基根最有效方式，並降適合此功能之膽鹼及甲硫胺酸需要量。

甜菜鹼、甲硫胺酸及膽鹼與維生素輔𠕇維生素B₆、葉酸及維生素B₁₂，為動物及人類飼料中之甲基根主要來源。因在神經、免疫、腎及循環系統中，甲基化之戰略角色，雖不曾樹立動物之甲基根需求量之營養推薦，但同意兩成長及成熟動物需要供給一定之甲基根，需要甲基根以合成諸如甲硫胺酸、肉毒鹼(carnitine)，肌氨酸(creatine)，磷脂類，腎上腺賀爾蒙，RNA及DNA之數種生理上必須之化合物。甲基根之不足是，唯一其本身會出現致癌之飼料缺乏。

有關上述之甲基化反應中化合物之相對生理上角色，在營養學者之間，有些混淆不清。在幾乎所有代謝系統，自甲硫胺酸與磷酸腺𠐟酸(adenosine phosphate)合成之SAM(S-adenesyl methionine)，為主要之甲基根捐贈者。在甲硫胺酸能捐贈其甲基之前，先必須轉變成SAM。甲硫胺酸之甲基根之代謝可動性，導致如生物學之不安定所述的。自甜菜鹼及葉酸，5-甲基四氫葉酸(THF)之甲基型，可獲得額外之不安定之甲基根。在轉變類半胱胺酸成甲硫胺酸中，甜菜鹼之所有3個甲氫根，可作甲基捐贈者，在該處，有機體維持於可能甲基化之增高狀態。在此反應中，由於BHMT(betaine-homocysteine甲基轉移𠕇)酵素路徑之催化，甜菜鹼直接轉移其3個甲基根之一(在此例子中，一個不安定之甲基根)，至類半胱胺酸，這樣就形成甲硫胺酸及雙甲基甘胺酸(dimethylglycine)。前述之雙甲基甘胺酸。此後代謝分解至一碳源單位，自這，藉重新形成，獲得THF型之不安定甲基根。THF之不安定甲基根，可作為酵素5-甲基四氮葉酸一類半胱胺酸甲基轉移𠕇(FTMT)，自類半胱胺酸合成甲硫胺酸之第二及交替路徑之甲基捐贈者用。

摘要之，在BHMT反應中，似乎甜菜鹼捐贈其甲基根之一，直接給與類半胱胺酸，形成甲硫胺酸，同時其餘之兩甜菜鹼之甲基、經FHMT路徑，非直接參與類半胱胺之甲基化成甲硫胺酸。在包括雞之數種動物，FHMT反應之活性，較少於BHMT路徑之活性。曾累積足夠之數據，支持依賴甜菜鹼甲基化之重要性。再者，BHMT路徑為唯一之甜菜鹼(及膽鹼)遞解方法，及為甲硫胺酸生產之主要調節者。

在甲硫胺酸攝取之光譜兩端，BHMT𠕇之活性增加，此酵素，活性似乎是，在不適當之甲硫胺酸攝取及為要移轉過量甲硫胺酸攝取後之過量類半胱胺酸期間，維持甲硫胺酸濃度之一種顯著方法。

因膽鹼本身，其甲基根沒有不安定，不是甲基捐贈者。只有在經甜菜鹼醛至甜菜鹼之兩步驟線粒體之氧化後，膽鹼之甲基才會變成不安定。據Stekol之研究，對此轉換之效率，有某些直接證據。就是自甜菜鹼之不安甲基根，比自膽鹼之甲基根，較有效的轉移至甲硫胺酸或胱胺酸。據Baker及Czarnecki(1985)之報告，在定量類半胱胺酸作甲硫胺酸前驅效率之研究、甜菜鹼能增高類半胱胺酸至甲硫胺酸路徑，但膽鹼不能。

雖然飼料之總含硫胺基酸、會顯著影響甲硫胺酸產生之BHMT路徑之活性，但膽鹼氧化𠕇之活性，似乎不受影響。在對BHMT𠕇活性之影響，膽鹼與甜菜鹼之間，有顯著差異；0.2％飼料之膽鹼，產生BHMT𠕇活性，非顯著的36％增加，而0.2％甜菜鹼，產生相當之顯著2.3％增加。試驗室之研究發現，顯示不像甜菜鹼，飼料之膽鹼迅速進入體脂，因此使其對肝之甲基化，較沒有效。

對甲基化需要多少之飼料甲硫胺酸？據很有效的膽鹼轉變成甜菜鹼假定之斷定，Mudd氏(1975；1980)之資料估計，在膽鹼轉成甜菜鹼後，自飼料膽鹼獲得，人類需要約0.35mmol／每天每kg體重之甲基根，及約0.05mmol／每天每kg體重(多14％)之此需求量。據雞之甲基化需求量之估計是未能採用，供Sounderson及Mackinlay(1990)之研究表示，飼料甲硫胺酸之大部份是轉成SAM。

曾經表示，對轉移甲基化，約90％之雞之要求量，必需由SAM型之甲硫胺酸完成。在諸如疾病之抗緊迫下，似乎增加對SAM之需求，因需要甲基化反應，以構築免疫防護機構及合成扮組織修補過程角色之多胺。Tsiagbe等發現，最大成長之甲硫胺酸需求量，低於最大抗體反應之需求量，且飼料之膽鹼，對研究之免疫變化無影響。對蛋白質合成，SAM再回饋成甲硫胺酸很重要。然而類半胱胺酸可被BHMT或FHMT，再甲基化成甲硫胺酸，也可能經一單方向轉硫反應，被代謝分解成cystathionine，此物最後被催化成一酮酪酸鹽及半胱胺酸。據Finkelstein(1990)之報告，在給與平衡飼料之鼠，約45％之類半胱胺酸，會轉變成cystathionine。Mudd及Poole(1975)估計，在給與平衡飼料之男人，53％之有效類半胱胺酸，會轉變成胱硫醚(cystathionine)，但隨飼養缺乏甲硫胺酸飼料之後，會降到20％。

此發現表示，在缺乏甲硫胺酸條件下，有顯著量之甲硫胺酸，可能遺失於(半)胱胺酸合成。這點也證實，飼料之(半)胱胺酸含量，能影響動物之甲硫胺酸需求量，且雞、豬及鼠之總含硫胺基酸需求量之％，可由胱胺職或半胱胺酸供應。Finkelstein及Mudd(1967)表示，飼料之(半)胱胺酸輔助，導致顯著的較高水準之BHMT𠕇活性，甚致當飼料之甲硫胺酸適當時。

他們斷言，這些變化之代謝效果，可能提高甲硫胺酸滯留及減少轉移硫作用。這點是表示，無需要類半胱胺酸之飼料源，以改善甲硫胺酸之有效性，因半胱胺酸係應自用於甲基化之甲硫胺酸(SAM)。

在家禽營養領域，是第一限制胺基酸，改善甲硫胺酸滯留之實際含意最明顯。著者們曾利用邊際之甲硫胺缺乏(20~25％)實用玉米─黃豆粉飼料(表上)，以肉雞作很多研究。此試驗係在累積墊料上實際條件下實施，因此試驗雞有暴露於病菌挑戰之正常水準，且飼料有一般接受之帶有離子之抗球蟲劑及成長促進劑輔助。自所有試驗資料顯示，在成長或飼料／增重或兩者，對添加甲硫胺酸，有顯著反應。除單獨試驗，給與0.05％甜菜鹼雞飼料，比那些給與0.1~0.15％甜菜鹼或0.50~0.075％甜菜鹼。肉雞之效能是一樣。

表：在不同球蟲攻擊水準下，利用肉雞之甲硫胺酸／甜菜鹼相互作用試驗

研究場所	試驗r數	甲硫胺酸之基本水準％	添加之膽鹼水準sf／rr／fi	添加之甲硫胺酸ppm	添加之甜菜鹼％	最終體重％	最終之飼料／增重kg
科羅拉多品質	47	0.38／0.37／0.30	520／510／360	─	─	2.336^b	1.808^ab
研究公司	47	0.38／0.37／0.30	520／510／360	0.15	─	2.380^a	1.792^a
清潔	47	0.38／0.37／0.30	520／510／360	─	0.075	2.372^a	1.788^a
科羅拉多品質	47	0.42／0.42／0.35	520／510／360	─	─	2.339^ab	1.841^bc
研究公司	47	0.42／0.42／0.35	520／510／360	0.10	─	2.380^a	1.792^a
攻擊	47	0.38／0.37／0.30	520／510／360	─	0.05	2.350^ab	1.804^ab
科羅拉多品質	47	0.38／0.37／0.30	520／610／360	─	─	2.276^c	1.875^d
研究公司	47	0.38／0.37／0.30	520／610／360	0.15	─	2.325^b	1.846
攻擊	47	0.38／0.37／0.30	520／610／360	─	0.075	2.310^bc	1.835^bc
科羅拉多品質	47	0.42／0.42／0.35	520／510／360	─	─	2.291^c	1.853^c
研究公司	47	0.42／0.42／0.35	520／510／360	0.10	─	2.325^bc	1.846^c
攻擊	47	0.42／0.40／0.35	520／510／360	─	0.05	2.317^bc	1.823^b
科羅拉多品質	47	0.42／0.42／0.35	360／360／180	─	─	2.110^x	1.932^x
研究公司	47	0.40／0.36／0.31	360／360／180	0.15	─	2.170^y	1.902^z
攻擊	42	0.40／0.36／0.31	360／360／180	─	2.132xy	1.915^y
	42	0.40／0.36／0.31	360／360／180	─	0.75	2.165^y	1.905^z
	42	0.40／0.36／0.31	360／360／180	─	0.10	1.163^y	1.902^z

所有飼料是以推薦之膽鹼商業性水準添加，此點與NRC(1994)推薦一致。因此，Jackson(1996)推斷，僅在膽鹼缺乏飼料確實性下，甜菜鹼能節省甲硫胺酸。在此地呈現之資料，也與Finkelstein(1983)及Baker和Czarneaki(1985)之發現一致，他的資料指出，在刺激BHMT𠕇活性上，膽鹼無效。

在無病菌及無挑戰實驗室環境，對SAM需求量，大多可能減至最少量，且有效恢復類半胱胺酸至較少量。對給與低(半)胱胺酸雞飼料，因在前述條件下，此點也是真的，將減少需求量，以節省有添加甲基捐贈者之甲硫胺酸。在實際之野外條件，因需要經類半胱胺酸恢復甜菜鹼，對SAM產生之甲硫胺酸需求量，很可能增加。

資料顯示，在實際野外條件下，在促進成長及飼料效率上，甜菜鹼比甲硫胺酸較有效，供給飼料之甲硫胺酸水準，沒有像此地引用之研究那樣限制。

圖、在甜菜鹼、膽鹼及甲硫胺酸之圖代謝相圖

97年01期P95.GIF (6116 bytes)

飼料營養雜誌(p.93～97)─陳厚基、九七年一期