甜菜堿在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用實踐探討

符廣才

摘要：甜菜堿是一種分布在動植物中的天然物質(zhì)，它存在的載體包括：微生物、水生無脊椎動物、麥麩、甜菜、小麥胚芽、菠菜等。基于甜菜堿貌似甘氨酸，具備3個另外的甲基，也被稱之為三甲甘氨酸。盡管甜菜堿在飼料添加劑中已經(jīng)應(yīng)用幾十年了，但對它在代謝中的功能以及在飼料配方中的使用還認知不足。只是在近年，人們對甜菜堿的作用機理和使用價值才有深入的研究，并開始在飼料中廣泛應(yīng)用，尤其在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用比例也日趨增大。本文對甜菜堿的來源和劑型進行介紹和分析，探討甜菜堿在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用實踐路徑。

關(guān)鍵詞：甜菜堿;水產(chǎn)飼料;應(yīng)用;探討

中圖分類號：S963.73? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1006-3188（2021）02-060-03

甜菜堿（Betaine）在各種動植物中廣泛存在，除了常見的動植物外，含量最高的當屬藜科植物和甜菜的糖蜜，目前主要是通過化學方法合成，其在飼料中的使用效果早已經(jīng)被確認，最早開始生產(chǎn)銷售飼料甜菜堿的是芬蘭的一家公司。目前，很多國家已經(jīng)開始在各種飼料添加劑中廣泛應(yīng)用甜菜堿，年銷售量幾萬噸[1]。大量實踐表明，甜菜堿對魚蝦的誘惑作用極強，并且可以提高水生動物生長速度、減少脂肪沉積，被水產(chǎn)飼料企業(yè)廣泛應(yīng)用，本文將從以下幾個方面進行闡述。

1? 甜菜堿生產(chǎn)和產(chǎn)品類型

1.1? 甜菜堿的生產(chǎn)途徑

甜菜堿存在于大自然的各種植物的種子和植物體內(nèi)，甜菜堿含量最大的當屬栽培植物類型的甜菜根，新鮮的甜菜根中飽含0.4%～0.8%的甜菜堿，還有制糖生產(chǎn)中的廢糖蜜中高達3%～8%的甜菜堿[2]，也是進行提取的最佳途徑。但該手段基于較高的成本，產(chǎn)品主要適合食品和醫(yī)藥行業(yè)使用，很難在飼料添加劑中應(yīng)用。而目前飼料使用的主要是化學合成的甜菜堿。該方法利用三甲胺和氯乙酸為核心原料，通過水溶完成反應(yīng)合成，生成液體甜菜堿。加載體吸附生成固態(tài)的吸附型甜菜堿;倘若將液體甜菜堿進行濃縮、添加人鹽酸，就能生成鹽酸鹽甜菜堿;把液體甜菜堿實施濃縮、去除其中的無機鹽就能生成純品的甜菜堿。由此可見，不同水產(chǎn)工藝得到的甜菜堿產(chǎn)品也不同，基于化學合成的生成工藝成本較低，可以在養(yǎng)殖業(yè)的飼料中應(yīng)用，尤其是在水產(chǎn)飼料中添加。

1.2? 產(chǎn)品劑型

目前在飼料添加劑中應(yīng)用的甜菜堿主要有四種類型：純甜菜堿、甜菜堿鹽酸鹽、吸附型甜菜堿、復合甜菜堿。吸附型甜菜堿是利用玉米芯為吸附劑生成的，純甜菜堿的含量為95%～97%。復合型甜菜堿是其他營養(yǎng)性添加劑與甜菜堿進行復合產(chǎn)生的，其甜菜堿的純度含量30%～33%，同時會按照不同動物的生理特點選擇復合的成分[3]。

2? 甜菜堿在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用

甜菜堿不僅是水產(chǎn)養(yǎng)殖中最有效的誘食劑，還可以顯著提升幼魚、幼蝦的成活率。國外相關(guān)文獻顯示，在水產(chǎn)飼料中加入0.2%左右的甜菜堿或者是甜菜堿的復合產(chǎn)品，在定量投喂的情況下，明顯好于不添加甜菜堿組的效果。同樣，國內(nèi)專家閻希柱利用鯉魚進行試驗表明，在基礎(chǔ)的水產(chǎn)飼料中加入O.1%、0.2%和0.3%的甜菜堿及0.1%的甜菜堿復合劑，與試驗的對照組比較，增效率分別提高了15.5%、16.5%、20.7%和33.8%，而且效果最好的是添加甜菜堿復合劑組。大量已發(fā)表的研究資料顯示，水產(chǎn)飼料中添加甜菜堿能夠顯著提高飼料的誘食性，提高抗應(yīng)激能力，促進脂肪代謝，促進生長，提高幼魚的成活率。具體的應(yīng)用效果可以從以下幾個方面進行探討。

2.1? 作為誘食劑，促進攝食

馮幼等人研究表明，甜菜堿可以提升飼料誘食性，顯著縮短了魚類的攝食時間，餌料系數(shù)也降低[4]。利用添加甜菜堿的飼料喂食尼羅羅非魚會明顯提高腸道中的淀粉酶、蛋白酶活性，在大大提升飼料利用率的同時也降低了殘餌對水質(zhì)的污染。水產(chǎn)飼料中添加0.7%的甜菜堿時，羅非魚的日增重比對照組提升29.03%，添加0.9%的甜菜堿時，羅非魚的日增重比對照組增加20.18%，同時魚的攝食時間明顯縮短了三分之一。

2.2? 提高應(yīng)激能力

應(yīng)激反應(yīng)對水生動物具有很大影響，比如影響采食和生長、成活率，嚴重的引起死亡。甜菜堿利用增進體內(nèi)高半胱氨酸轉(zhuǎn)化蛋氨酸，讓體內(nèi)的高半胱氨酸的含量降低。作為一種興奮性氨基酸，高半胱氨酸也是腦內(nèi)y-氨基丁酸（GABA）合成酶——谷氨酸脫羧酶（GAD）的抑制劑，甜菜堿的GAD活性的抑制可以利用減縮體內(nèi)高半胱氨酸的含量而減輕，可以有效促進GABA在腦內(nèi)的合成，強化中樞的抑制作用，起到緩解應(yīng)激的作用。Freed等的研究成果顯示，甜菜堿還可以起到抗小鼠戊四氮、高半胱氨酸、和電驚厥發(fā)生的功效。孫超等學者的藥理實踐顯示，甜菜堿的鎮(zhèn)靜作用也很顯著。Virtanen等通過鯉魚試驗表明，餌料中添加含1.5%甜菜堿的氨基酸，能降低淡水魚肌肉中水分含量，延緩魚的衰老[5]。張文超等人研究顯示，水產(chǎn)飼料中的甜菜堿會提升疾病狀態(tài)下或者應(yīng)激反應(yīng)時的水生動物的攝食量[6]。Schwab經(jīng)過試驗表明，甜菜堿對蛙魚抵抗十度以下的溫度冷應(yīng)激有作用，成為越冬期間的魚類最佳的飼料添加劑。經(jīng)過試驗顯示，長途運輸后的1000尾草魚苗放進條件相等的兩個魚塘，魚塘一的草魚飼料內(nèi)加入0.3%的甜菜堿，魚塘二的飼料沒有添加甜菜堿，經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)魚塘一的草魚在水中異?；钴S，進食速度快，沒有死魚的現(xiàn)象;而魚塘二的草魚卻不活躍，進食慢，發(fā)生4.5%的死亡率。

2.3? 滲透壓的調(diào)節(jié)

滲透壓變化劇烈的狀況下，要想保持平衡的滲透壓，以預防細胞中的離子濃度大的變化，必須要存在滲透壓緩沖物質(zhì)。實踐表明，葉綠體、線粒體內(nèi)包含濃度極高的甜菜堿，可以在滲透壓劇烈變化時候發(fā)揮維持正常細胞代謝的作用;因為甜菜堿作為促進滲透壓緩沖的物質(zhì)，可以成為細胞滲透的保護劑，大大提高生物體細胞對高鹽、高滲、干旱、高濕環(huán)境的耐受力，防止鹽類的進入和水分的流失，可以顯著提升細胞膜Na-—K泵功能、穩(wěn)定生物大分子以及穩(wěn)定酶活性的功能，進行離子和組織細胞滲透壓平衡的調(diào)節(jié)，讓營養(yǎng)吸收能力得以維持，有效增加水產(chǎn)動物在滲透壓激變時候的耐受力，成活率顯著提升。

2.4? 甲基供體的作用

Vigneaud（1939）年最早發(fā)現(xiàn)動物代謝中甜菜堿可提供活性甲基，并經(jīng)過實踐印證膽堿和蛋氨酸等也具有甲基功能[7]。利用放射標記試驗顯示，膽堿、甜菜堿、蛋氨酸三者完全可以在體內(nèi)相互轉(zhuǎn)換。Rumsey（1989）試驗證明虹蹲魚膽堿務(wù)必滿足需要量的一半，而另一半可以利用甜菜堿替代[8]。

2.5? 預防脂肪肝

經(jīng)過多年的研究結(jié)果表明，甜菜堿可以借助脂肪分解的促進、抑制和轉(zhuǎn)移脂肪生成兩方面進行脂肪代謝，最大限度預防脂肪肝。1992年，江西贛州地區(qū)對水產(chǎn)的試驗研究顯示，甜菜堿可以有效預防草魚的脂肪肝，在草魚長期喂食的配合飼料卻無青飼料介入的情況下，加入甜菜堿完全可以有效預防營養(yǎng)缺乏造成的脂肪肝。1996年，閻希柱等研究顯示，水產(chǎn)飼料中加入甜菜堿后，脂肪含量在尼羅羅非魚肉中明顯下降。

2.6? 提高生產(chǎn)性能

北京朝陽區(qū)水產(chǎn)局開展的鯉魚養(yǎng)殖試驗表明，將比例為0.1%、0.2%、0.3%的甜菜堿和0.1%的復合劑甜菜堿同樣的基礎(chǔ)飼料中，與試驗的對照組比較，鯉魚日增重分別提升了15.6%、16.5%、35.3%，足以顯示在水產(chǎn)飼料中添加相應(yīng)的復合劑對鯉魚也都有促進生長的作用。閆有利等報道，甜菜堿以0.3%比例添加到鯉魚飼料中提高增重41.78%，以0.5%的比例添加，鯉魚增重為49.32%，降低餌料系數(shù)分別為15.13%～23.15%.此外，甜菜堿能促進蝦蟹的生理性蛻殼，提高蝦蟹的生產(chǎn)性能[9]。

還有大量養(yǎng)殖實踐證明，水產(chǎn)飼料中添加甜菜堿可以大大提升水產(chǎn)動物的生產(chǎn)性能。

孫毅研究發(fā)布[10]，飼喂甜菜堿的虹蹲魚提升了22.6%的增重，降低飼料系數(shù)15.01%;大西洋大馬哈魚提升增重32%，降低飼料系數(shù)21.4%。閆有利等研究發(fā)布，水產(chǎn)飼料中加入甜菜堿0.4%到0.5%，兩個月齡的鯉魚每日增重提升40%～49%，降低餌料系數(shù)為14%～24%。1988年，李詠梅等研究試驗顯示，水產(chǎn)飼料中加入0.3%甜菜堿純品或復合成分，羅非魚的生長速度增加，餌料系數(shù)明顯降低[11]。

3? 結(jié)語

大量實踐證明，甜菜堿不僅儲存期長、耐高溫，還擁有諸多生理功能，對動物的蛋白質(zhì)和脂肪代謝具有很好的促進作用，通過滲透壓的調(diào)節(jié)，能夠直接轉(zhuǎn)換為甲基供體，在水產(chǎn)飼料中添加，可以顯著提升水產(chǎn)飼料的利用率以及降低相應(yīng)的成本。另外有研究顯示，甜菜堿還可以強化水產(chǎn)飼料的穩(wěn)定性。隨著研究和實踐的不斷深入，甜菜堿應(yīng)用的范圍會越來越廣。最近這些年國內(nèi)外已經(jīng)開始把甜菜堿在水產(chǎn)和畜牧養(yǎng)殖中大量應(yīng)用，并取得良好效果。

參考文獻

[1]單冬麗. 甜菜堿在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)上的研究與應(yīng)用進展[J]. 廣東飼料，2012，21（06）：31-34.

[2]鐘觀運，邵慶均. 甜菜堿在水產(chǎn)養(yǎng)殖中的研究與應(yīng)用進展[J]. 江西飼料，2008（02）：25-28.

[3]潘訓彬，冼健安，寇紅巖，等. 水產(chǎn)飼料誘食劑研究[J]. 飼料工業(yè)，2014，35（14）：14-18.

[4]馮幼，許合金，劉定，等. 甜菜堿在水產(chǎn)動物生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 飼料博覽，2013（08）：38-40.

[5]孫超，孫召君，張大偉. 不同比例甜菜堿對鯉魚特定生長率及餌料系數(shù)的影響[J]. 養(yǎng)殖與飼料，2020，19（09）：60-61.

[6]張文超，梁桂英，陽會軍，等. 飼料中添加甜菜堿對軍曹魚生長、體營養(yǎng)成分和血清生化指標的影響[J].南方水產(chǎn)科學，2012，8（03）：1-9.

[7]方希修，王冬梅，李繼秋. 甜菜堿的營養(yǎng)生理功能與應(yīng)用[J]. 中國飼料，2001（06）：22-23.

[8]劉建平，張治國. 甜菜堿在水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用[J].漁業(yè)致富指南，2004（16）：27-28.

[9]閆有利，韓如政，李書林，孟慶祥，邱春剛，洪加明，柳長欣，徐世謙，劉煒，白春宇. 甜菜堿及其鹽酸鹽用作鯉魚飼料添加劑的初步研究[J]. 水產(chǎn)科學，1994（02）：13-15.

[10]孫毅. 甜菜堿對鯉魚生長性能及餌料系數(shù)的影響[J].中國水產(chǎn)，2015（09）：87-88.

[11]李詠梅，余曉麗. 甜菜堿對尼羅羅非魚促生長的研究[J].飼料研究，1998（08）：29-30.