Rapporto tra metionina, colina e betaina nella nutrizione del pollame

È diventato un consenso sul fatto che la metionina sia il primo aminoacido limitante per il pollame. Come essenziale amminoacido, gli animali non possono sintetizzare o sintetizzare in piccole quantità e devono essere forniti da diete esogene per mantenere la produzione animale. Il contenuto di metionina nel tipo di pasto di mais-soia di mais-soia è limitato e è necessaria una metionina aggiuntiva per soddisfare la domanda dell'animale. Al momento, il prezzo della metionina sul mercato è piuttosto elevato. La colina e la betaina sono state ampiamente utilizzate nella produzione di mangimi come sostituto parziale della metionina. Questo articolo esamina il metabolismo e la relazione funzionale di metionina, colina e betaina nel pollame.

1. Effetti fisiologici di metionina, colina e betaina

Metionina è un aminoacido contenente zolfo, il suo nome chimico è acido 2-amino-4-metiltibutirrico e la sua formula molecolare è C5H11NO2S. La colina è l'idrossido di (β-idrossietil) trimetilammina con la formula molecolare C5H15NO2S. La betaina, nota anche come trimetilglicina, ha una formula molecolare di C5H11NO2. I tre prodotti sono simili nella struttura.

1.1 Il ruolo fisiologico della metionina

La maggior parte degli animali, in particolare gli uccelli, non può sintetizzare la metionina nei loro corpi o sintetizzare molto poco. La maggior parte della metionina è direttamente coinvolta nella sintesi proteica negli animali e quando la quantità di cistina nella dieta è insufficiente per soddisfare le esigenze degli animali per la sintesi proteica, la metionina verrà convertita in cisteina richiesta per la sintesi proteica.

Un altro ruolo importante della metionina è fornire gruppi metilici a varie reazioni di metilazione negli animali. Il gruppo metilico è necessario per la sintesi di diverse sostanze con importanti funzioni fisiologiche. Ad esempio, il processo di sintetizzazione dell'acido urico negli uccelli richiede aminoacidi come la metionina per fornire gruppi metilici. La metionina partecipa a una serie di reazioni di metilazione nei corpi animali fornendo gruppi metilici e queste reazioni di metilazione sintetizzano alcuni importanti metaboliti, tra cui colina, carnitina, creatina, fosfolipidi, epinefrina, RNA e DNA.

1.2 Il ruolo fisiologico della colina

Colina Negli animali esiste principalmente sotto forma di lecitina, lisolecitina, fosforilcolina, neurocolina, acetato di colina, ecc. E il contenuto di colina libera è molto piccolo. La colina è una sostanza importante per la sintesi di fosfolipidi e lecitina negli animali e partecipa alla sintesi del grasso nel fegato e lo trasporta sul tessuto adiposo per lo stoccaggio. Può prevenire efficacemente ossa tozze e fegato grasso nel pollame. Dopo che la colina è acetilata nel corpo, partecipa all'attività nervosa nel corpo sotto forma di acetilcolina. Un altro ruolo importante della colina è fornire metil per partecipare alla sintesi della metionina. D'altra parte, la colina accetta anche il gruppo metilico fornito dalla metionina per la sintesi della colina. In questo processo, la metionina è sia un accettore metilico che un donatore di metil.

1.3 Il ruolo fisiologico della betaina

Come la colina, betaina può anche promuovere il metabolismo dei grassi e inibire il fegato grasso. In acquacoltura, la betaina è stata ampiamente utilizzata come attraente alimentare. Allo stesso tempo, Betaine è un donatore di metil diretto ed efficace. Uno dei suoi tre gruppi metilici può partecipare direttamente al trasferimento di metile, mentre gli altri due sono ossidati e partecipano indirettamente alle reazioni di metilazione.

2. La relazione tra colina, betaina e metionina come donatore di metilico

La sintesi della metionina negli animali richiede la colina per fornire gruppi metilici. La colina deve prima essere ossidata alla betaina nei mitocondri, che fornisce gruppi metilici. Pertanto, la colina è il precursore della betaina e questo processo è irreversibile. La betaina può trasferire il gruppo metilico in omocisteina per sintetizzare la metionina. L'omocisteina, d'altra parte, può essere metabolizzata solo dalla metionina nel corpo. Questo aminoacido è quasi assente nella proteina naturale, quindi la betaina non può sostituire la metionina per la sintesi delle proteine. Tuttavia, se la fornitura di colina o betaina è insufficiente, il ciclo di trasmetilazione sopra menzionato sarà inibito. Da un lato, la sintesi della metionina nell'animale sarà influenzata. D'altra parte, a causa della mancanza di gruppi metilici, la metionina che non può essere rigenerata nella dieta verrà utilizzata per fornire gruppi metilici per partecipare alle reazioni di metilazione per soddisfare vari bisogni fisiologici degli animali. Ciò influenzerà il tasso di sintesi proteica e la crescita degli animali.

Se la fornitura di metionina è eccessiva e c'è una mancanza di colina e betaina, una grande quantità di omocisteina si accumulerà nel corpo, con conseguente condrodisplasia tibiale e aterosclerosi.

3. Sostituzione reciproca di colina, betaina e metionina

La betaina come donatore di metil è più efficiente della colina come donatore di metil. La betaina è 12-15 volte più efficiente come donatore di metile della colina. Pertanto, come donatore di metile, la betaina può sostituire completamente la colina. Tuttavia, le importanti funzioni fisiologiche della colina includono fosfolipidi, trasporto di grassi, ecc. E la betaina non può essere convertita in colina. Pertanto, la betaina non può sostituire completamente la funzione della colina. Gli studi hanno dimostrato che il 75% delle esigenze del corpo per la colina deve essere fornita dalla colina stessa e il restante 25% può essere sostituito dalla betaina.

L'effetto di sostituzione della betaina sulla metionina è principalmente correlato al contenuto di colina nella dieta. Un gran numero di studi ha dimostrato che quando il contenuto di colina Nella dieta è insufficiente, l'aggiunta di betaina può parzialmente sostituire la funzione della metionina, fornire gruppi metilici per migliorare il tasso di crescita e risparmiare metionina. Ma questa sostituzione non è completa e l'alimentazione deve contenere circa lo 0,5% di metionina. Nella dieta dei polli da carne, la betaina sostituisce la metionina, la quantità di sostituzione ottimale nella fase iniziale è 1/2 e la quantità di sostituzione ottimale nella fase successiva è 2/3. Tuttavia, se la quantità di colina nella dieta soddisfa le esigenze della crescita degli animali, l'aggiunta di betaina non può sostituire la metionina per sintetizzare le proteine ​​e non mostrerà migliori prestazioni di produzione.

Nella produzione reale, il contenuto di colina nelle diete dei pasti di mais e di soia è basso e c'è una debolezza di gruppi metilici insufficienti. L'aggiunta di colina può alleviare gli effetti negativi della carenza di metile. Se la colina può sostituire completamente la metionina è sempre stata controversa e la chiave è correlata al livello di metionina dietetica e all'età dei polli del test. Quando la metionina dietetica è insufficiente, l'effetto dell'aggiunta di colina sarà ovvio. Poiché la colina della fosfatidiletanolamina e della metionina nel corpo non può soddisfare le esigenze di crescita dei pulcini, una quantità sufficiente di colina deve essere garantita nella dieta.

In conclusione, la betaina come donatore di metil può sostituire parzialmente la colina; colina e la betaina può sostituire parzialmente la metionina. Tuttavia, il suo effetto di sostituzione dovrebbe essere considerato in modo completo in base alla composizione della dieta, ai bisogni nutrizionali specifici degli animali e al prezzo.