牛磺酸在动物生产中的应用
2018-07-08任慧玲兴长健曹忠君
任慧玲 兴长健 曹忠君
牛磺酸是一种含硫氨基酸,现已证实其为猫的必需氨基酸。它不参与合成蛋白质,而是以游离形式或简单的小肽形式存在于骨骼肌、心肌、大脑、视网膜等组织中。目前,用植物蛋白质原料(几乎不含牛磺酸)替代昂贵的鱼粉应用于水产动物、鸭等饲料逐渐成为工业化生产的趋势,而对于自身合成牛磺酸能力弱的动物(食肉性鱼类等)会出现牛磺酸缺乏症,那么牛磺酸作为饲料添加剂应用于动物饲料中的效果便值得深入研究。现已证实,牛磺酸在体内具有多种营养功能和生理活性,包括参与三大有机质代谢,增强细胞的抗氧化能力,调节机体内分泌和免疫反应以及保证动物神经系统的正常发育等。牛磺酸是调节机体正常生理功能的重要物质,在医药和食品行业中已被广泛应用。随着对其营养机理研究的不断深入,其在动物生产中的应用价值越来越受到重视。本文就牛磺酸在禽、猪和水产动物生产中的应用研究作以综述。
1 牛磺酸的营养生理功能
1.1 参与营养物质代谢
牛磺酸参与动物体内三大有机物的消化代谢过程。牛磺酸能与游离胆酸形成结合胆汁酸,以胆汁酸盐的形式参与脂肪的消化吸收。因而牛磺酸对动物(尤其是鱼类)的脂质代谢极为重要。同时牛磺酸还具有促进脂肪酸氧化和减少脂肪合成的作用,可以减少脂肪在体内的沉积;牛磺酸进入胰腺β细胞能够引起胰岛素的释放,从而调节糖代谢;牛磺酸可影响血清甲状腺激素浓度,甲状腺激素控制生长激素的基因表达和合成,生长激素可以促进蛋白质的合成。牛磺酸还能够显著提高肝胰脏和肠道蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的活力,促进营养物质的消化。
1.2 抗氧化和免疫调节
牛磺酸能通过清除机体活性氧及其他氧化性有害物或通过增强机体抗氧化系统的抗氧化能力来保护动物免遭氧化伤害。牛磺酸可以在器官和细胞水平影响动物的特异性和非特异性免疫功能,当缺乏牛磺酸时可导致一系列的免疫功能障碍,从而影响动物机体的健康状况。
1.3 调节神经及内分泌系统
牛磺酸是中枢神经系统发育和再生的必需营养物质,有利于神经细胞的增殖和存活以及神经轴突的延长,还可调节中枢神经递质的释放和活性;同时也是畜禽生殖腺和生殖细胞含量最丰富的游离氨基酸之一,可影响生殖激素分泌。
2 牛磺酸在家禽生产中的应用
近年来牛磺酸作为饲料添加剂应用于家禽生产的研究报道较多,多数研究结果表明,牛磺酸通过提高家禽的抗氧化和免疫功能可改善家禽健康状况,通过调节营养物质代谢促进幼禽生长,通过调节神经内分泌系统可提高蛋禽产蛋性能。在正常氨基酸水平日粮中,其适宜添加量:鸡、鸭为0.10%~0.20%,生长期鹌鹑为0.05%,产蛋期鹌鹑为0.004%。
2.1 牛磺酸在鸡生产中的应用
张金秋等发现日粮中添加0.1%~1.0%牛磺酸可以提高绿壳蛋鸡成活率和平均产蛋率,降低炎症介质水平,改善机体免疫状况,改善蛋鸡肝脏和肾脏的结构和功能,且以0.1%的牛磺酸最为经济有效。
李丽娟等研究表明在玉米—豆粕型饲粮中添加适量(1~5日龄0.1%~0.15%,6~21日龄0.1%)的牛磺酸可提高AA肉仔鸡1~21日龄的生长性能和抗氧化功能。但是黄春喜等對AA肉仔鸡公雏进行6周试验,得到了不同的结果:在正常含硫氨基酸水平饲粮中添加0.25、0.50、1.00和2.00克/公斤牛磺酸,虽可线性降低肉仔鸡早期(1~7日龄)料重比,但对其7日龄后的生长性能没有显著改善作用。这说明牛磺酸的作用效果受多种因素影响,比如基础日粮组成(基础日粮含硫氨基酸水平和脂肪酸组成等)及营养成分差异均会影响到牛磺酸作用的发挥。因此其作用机制还有待进一步研究。
牛磺酸还可用来改善肉仔鸡屠宰性能和肌肉品质,这与牛磺酸促进脂肪代谢,降低脂肪在体内沉积,加速脂肪的转化和分解有关。曾得寿等研究表明,日粮中添加0.10%牛磺酸能够显著降低42日龄肉仔鸡胸肌失水率和粗脂肪含量,显著提高胸肌pH和粗蛋白质含量;添加0.15%的牛磺酸显著提高胸肌率和瘦肉率,显著降低皮脂厚;0.20%的牛磺酸显著提高胸肌pH、肉色和粗蛋白质含量。
2.2 牛磺酸在鸭生产中的应用
杨小然等对1日龄蛋雏鸭进行为期4周的试验,结果表明饲粮中添加0.10%~0.15%的牛磺酸可显著改善笼养蛋雏鸭的生长性能,提高机体的抗氧化功能,促进免疫器官的发育。李越等继续对5~10周龄笼养蛋鸭进行试验,结论与前4周相似,同时发现在0.05%、0.10%、0.15%、0.20%牛磺酸梯度下,平均日增重和料重比均随牛磺酸添加水平的增加呈二次曲线变化趋势。
2.3 牛磺酸在鹌鹑生产中的应用
研究表明,日粮中添加适量的牛磺酸可提高鹌鹑的生长和产蛋性能,增强鹌鹑的免疫功能和抗氧化能力。王芙蓉等研究表明,于1日龄鹌鹑日粮中添加500 毫克/公斤牛磺酸显著增加了鹌鹑0~3周体增重、降低了0~6周料重比,提高了42日龄后产蛋率、降低了料蛋比和破蛋率,并显著增加了B淋巴细胞和T 淋巴细胞增殖能力,提高血清免疫球蛋白IgG质量浓度;添加100毫克/公斤牛磺酸可显著提高鹌鹑血清总抗氧化能力,减少血清丙二醛的产生。张晶晶等以90日龄蛋用鹌鹑为研究对象,得出了基础日粮中添加40毫克/公斤牛磺酸可使鹌鹑产蛋率显著提高、耗料量和料蛋比明显降低的结论。刘根桃等对5月龄产蛋鹌鹑进行试验,结果显示牛磺酸对半乳糖引起的产蛋量下降有一定的延迟和阻止作用,适宜剂量的牛磺酸(1%)能预防低剂量半乳糖(5%)引起的卵巢毒性作用。
3 牛磺酸在猪生产中的应用
据报道,早期断奶应激产生的氧自由基能够间接上调牛磺酸转运体(TauT)mRNA的表达,从而增加牛磺酸的转运,缓解氧化应激所诱导的机体损伤。另据报道,肿瘤坏死因子-α(TNF-α)通过上调TauT mRNA表达量增加牛磺酸的转运,从而抑制人肠道Caco-2细胞炎症反应,而TNF-α是诱导断奶仔猪肠上皮细胞发生炎症反应的重要因子。据此推测饲料中添加牛磺酸可以抑制断奶应激所诱导的炎症反应。而断奶应激所产生的炎症反应和氧化反应,正是导致断奶仔猪腹泻的重要诱因,据以上报道可推测饲料中添加牛磺酸可预防断奶仔猪腹泻以及严重的胃肠道疾病。张建斌等研究表明日粮中添加0.1%牛磺酸能有效提高断奶仔猪肠道吸收功能,并有一定的免疫增强作用,该结果验证了上述推测。王胜林等研究发现,400毫克/公斤牛磺酸可作为抗热应激剂,降低热应激条件下60公斤肥育猪体内皮质醇水平和提高采食量。
4 牛磺酸在水产动物生产中的应用
牛磺酸是水产动物正常生长发育的条件性必需氨基酸,同时具有提高繁殖能力、增强耐缺氧能力和诱食等作用。相反,缺乏牛磺酸会使水生动物的生长受到抑制,有的鱼类还出现绿肝综合征等营养代谢病。周铭文等研究证实饲料中一定含量(以增重率为指标,经回归分析得出适宜含量为1.04%)的牛磺酸能促进斜带石斑鱼生长和摄食,降低全鱼脂肪沉积,增加全鱼蛋白质沉积,降低组织中游离氨基酸含量。但是刘兴旺等试验表明,饲料中添加牛磺酸(0、500、1000、2000毫克/公斤)对凡纳滨对虾成活率、特定生长率和饲料转化率均无显著影响。这可能是因为前一试验的基础日粮是以酪蛋白和明胶为蛋白质源配制的低牛磺酸含量饲料,而后者的基础日粮含有牛磺酸水平较高的鱼粉和虾壳粉。这说明对于不同蛋白源的基础饲料、不同饲喂对象及不同添加量条件下补充牛磺酸对水产动物的影响还值得进一步研究。据报道,相对于低牛磺酸饲料,饲喂高牛磺酸饲料可提高5条亲鱼雌鱼卵子的直径、上浮率和受精率。魏智清等报道,经5%和10%牛磺酸溶液浸浴后的麦穗鱼抗缺氧能力增强,而7% 牛磺酸溶液对泥鳅抗缺氧能力的增强效果显著。
5 总结
综上,适量的牛磺酸作为饲料添加剂添加于禽、猪、水产动物饲料中,在增强动物的抗氧化和免疫机能,提高动物的健康状况和生产性能,改善产品品质方面都有积极的作用。但是其功效的发挥受多种因素影响,例如饲喂对象的年龄、基础日粮的组成(尤其是不同的蛋白源以及含硫氨基酸水平)、适宜添加量,这些都需进一步研究,才能获得稳定、可靠的结果,牛磺酸也才能广泛地应用于动物生产实践。