Метіонін став консенсусом як перша обмежувальна амінокислота у птиці. Будучи незамінною амінокислотою, тварини не можуть бути синтезовані або синтезовані в невеликих кількостях, і їм слід забезпечити зовнішній раціон для підтримки виробництва тварин. Вміст метіоніну в звичайних кормах для кукурудзи та сої обмежений, і додатковий метіонін необхідний у кормах для задоволення потреб тварини. В даний час ціна на метіонін на ринку є відносно високою, і холін та бетаїн широко використовуються як замінники корму як частина метіоніну. Досліджено взаємозв'язок між метаболізмом та функцією метіоніну, холіну та бетаїну у птиці.

бетаїном

1 . Фізіологічний вплив метіоніну, холіну та бетаїну

Метіонін - це сірковмісна амінокислота, і його хімічна назва - 2-аміно-4-метилтіомасляна кислота, а його молекулярна формула - C5H11NO2S. Холін - це (β-гідроксиетил) триметиламмоній гідроксид, який має молекулярну формулу C5H11NO2S. Бетаїн, також відомий як триметилгліцин, має молекулярну формулу C5H11NO2. Є схожість у структурі.

1.1 Фізіологічна роль метіоніну

Більшість тварин, особливо птахів, не інтегрують метіонін в організм або дуже малі. Метіонін бере безпосередню участь у синтезі білка у більшості тварин. Коли кількість цистину в раціоні недостатня для задоволення потреб у синтетичному білку тварини, метіонін перетворюється в цистеїн, необхідний для синтезу білка.

Інша важлива роль метіоніну полягає у забезпеченні метильних груп різними реакціями метилювання у тварин. Метилова група потрібна для синтезу багатьох речовин із значним фізіологічним впливом. Наприклад, метод синтезу сечової кислоти у птахів вимагає метильної групи, такої як метіонін, для утворення метильної групи. Метіонін бере участь у низці реакцій метилювання в організмі тварини, забезпечуючи метильні групи. Ці реакції метилювання синтезують деякі важливі метаболіти, включаючи холін, карнітин, креатин, фосфоліпіди, адреналін, РНК та ДНК.

1.2 Фізіологічний вплив холіну

Холін присутній переважно у формі лецитину, лізолецитину, фосфорилхоліну, нейрохоліну, ацетату холіну тощо. А вміст вільного холіну дуже низький. Холін є важливою речовиною в синтезі фосфоліпідів і лецитинів у тварин. Він також бере участь у синтезі жиру в печінці і транспортується до жирової тканини для зберігання. Це може ефективно запобігати хворобам коротких кісток ніг та жировій хворобі печінки у птиці. Після ацетилювання в організмі холін бере участь у нервовій діяльності у вигляді ацетилхоліну. Інша важлива роль холіну - забезпечити метилювання для синтезу метіоніну. Холін, навпаки, також приймає метильну групу, що забезпечується метіоніном для синтезу холіну. У цьому методі метіонін є одночасно і акцептором метилу, і донором метилу.

1.3 Фізіологічні ефекти бетаїну

Як і холін, бетаїн також сприяє метаболізму жиру та пригнічує жирність печінки. В аквакультурі бетаїн широко використовується як аттрактант. У той же час бетаїн є прямим та ефективним донором метилів. Одна з трьох метильних груп може брати безпосередню участь у перенесенні метилу, тоді як дві інші окислюються і опосередковано беруть участь у метилюванні.

2 . Взаємозв'язок між холіном, бетаїном та метіоніном як донором метилу

Синтез метіоніну у тварин вимагає холіну для отримання метильної групи. Спочатку холін повинен окиснюватися до бетаїну в мітохондріях, а метилювання забезпечується бетаїном. Отже, холін є попередником бетаїну, і цей процес незворотній. Бетаїн перетворює метильні групи в гомоцистеїн для синтезу метіоніну. Однак гомоцистеїн може метаболізуватися лише в метіоніні в організмі. Природні білки майже не містять таких амінокислот, тому бетаїн не може замінити метіонін для синтезу білка. Однак, якщо надходження холіну або бетаїну недостатнє, зазначений цикл трансметилювання пригнічується. З одного боку, це впливає на синтез власного метіоніну. З іншого боку, через відсутність метильної групи використовується метіонін, який не може регенеруватися в раціоні. Метильна група надається для участі в реакції метилювання для задоволення різних фізіологічних потреб тварини. Це вплине на швидкість синтезу білка та вплине на ріст тварин.

Коли надмірне споживання метіоніну та дефіцит холіну та бетаїну, велика кількість гомоцистеїну накопичується в організмі, що призводить до дисплазії великогомілкової кістки та атеросклерозу.

3 . С холін, бетаїн і метіонін

Бетаїн діє як донор метилу і є більш ефективним, ніж холін, як донор метилу. Дослідження на радіоізотопах показали, що бетаїн як донор метилу в 12-15 разів ефективніший за холін, а як донор метилу бетаїн може повністю замінити холін. Однак важливими фізіологічними функціями холіну є фосфоліпіди, транспорт жиру тощо. А бетаїн не можна перетворити на холін. Тому бетаїн не може повністю замінити функцію холіну. Дослідження показали, що 75,00% потреби організму в холіні має забезпечуватися лише холіном, а решта 25,00% можна замінити бетаїном.

Заміна бетаїну метіоніном головним чином пов’язана із вмістом холіну в раціоні. Багато досліджень показали, що коли вміст холіну в їжі недостатній, додавання бетаїну може частково замінити функцію метіоніну, забезпечуючи тим самим метильну групу для поліпшення швидкості росту та збереження метіоніну. Однак ця заміна не є повною, і корм повинен містити близько 0,50% метіоніну. Ян Юмінг та інші дослідження показали, що у випадку годівлі бройлерів бетаїн замінює метіонін, найкращий замінник на початковій стадії становить 1/2, а найкращий замінник у пізніший період - 2/3. Однак, якщо кількість холіну в раціоні відповідає потребам тварини у зростанні, додавання бетаїну не замінює синтезований метіоніном білок і не демонструє кращої продукції.

У реальному виробництві кормова дієта містить соєвий хліб з меншим вмістом холіну та відсутністю дефіциту метилу. Додавання холіну може полегшити негативний ефект, викликаний нестачею метильних сполук. Чи може холін повністю замінити метіонін, завжди було головною суперечкою, головне пов’язане з рівнем метіоніну в раціоні та віком випробовуваних курей. Відсутність дієтичного метіоніну, ефект добавок холіну очевидний. Кури, які забезпечують метильований холін завдяки фосфатидилетаноламіну та метіоніну in vivo, не відповідають вимогам росту, і в раціоні харчування має бути передбачена достатня кількість холіну.

Коротше кажучи, бетаїн як донор метилу може частково замінити холін; холін та бетаїн можуть частково замінити метіонін, але його ефект заміщення повинен ґрунтуватися на складі раціону, харчових потребах, характерних для тварин, та цінах на фактичне виробництво. А інші фактори розглядаються разом.