Tornou -se um consenso de que a metionina é o primeiro aminoácido limitador para aves. Como aminoácido essencial , os animais não podem sintetizar ou sintetizar em pequenas quantidades e devem ser fornecidos por dietas exógenas para manter a produção animal. O conteúdo da metionina na alimentação do tipo de farinha de milho com milho é limitado, e é necessária uma metionina adicional para atender à demanda do animal. Atualmente, o preço da metionina no mercado é bastante alto. A colina e a betaína têm sido amplamente utilizadas na produção de ração como substituto parcial da metionina. Este artigo analisa o metabolismo e a relação funcional da metionina, colina e betaína em aves.
1. Efeitos fisiológicos da metionina, colina e betaína
A metionina é um aminoácido contendo enxofre, seu nome químico é ácido 2-amino-4-metiltiobutírico e sua fórmula molecular é C5H11NO2S. A colina é o hidróxido de (β-hidroxietil) trimetilamina com a fórmula molecular C5H15NO2S. A betaína, também conhecida como trimetilglicina, possui uma fórmula molecular de C5H11NO2. Os três produtos são semelhantes em estrutura.
1.1 O papel fisiológico da metionina
A maioria dos animais, especialmente os pássaros, não pode sintetizar a metionina em seus corpos ou sintetizar muito pouco. A maior parte da metionina está diretamente envolvida na síntese de proteínas em animais e, quando a quantidade de cistina na dieta é insuficiente para atender às necessidades dos animais para a síntese de proteínas, a metionina será convertida em cisteína necessária para a síntese de proteínas.
Outro papel importante da metionina é fornecer grupos metil a várias reações de metilação em animais. O grupo metil é necessário para a síntese de várias substâncias com importantes funções fisiológicas. Por exemplo, o processo de sintetização do ácido úrico em aves requer aminoácidos como a metionina para fornecer grupos metil. A metionina participa de uma série de reações de metilação em corpos animais, fornecendo grupos metil, e essas reações de metilação sintetizam alguns metabólitos importantes, incluindo colina, carnitina, creatina, fosfolipídios, epinefrina, RNA e DNA.
1.2 O papel fisiológico da colina
A colina em animais existe principalmente na forma de lecitina, lisolecitina, fosforlcolina, neurocolina, acetato de colina, etc., e o conteúdo da colina livre é muito pequena. A colina é uma substância importante para a síntese de fosfolipídios e lecitina em animais e participa da síntese de gordura no fígado e a transporta para o tecido adiposo para armazenamento. Pode efetivamente impedir ossos atarracados e fígado gordo em aves. Depois que a colina é acetilada no corpo, ela participa da atividade nervosa no corpo na forma de acetilcolina. Outro papel importante da colina é fornecer a metil para participar da síntese da metionina. Por outro lado, a colina também aceita o grupo metil fornecido pela metionina para a síntese de colina. Nesse processo, a metionina é um aceitador de metil e um doador de metila.
1.3 O papel fisiológico da betaína
Como a colina, a betaína também pode promover o metabolismo da gordura e inibir o fígado gordo. Na aquicultura, a betaína tem sido amplamente utilizada como atraente alimentar. Ao mesmo tempo, a betaína é um doador de metil direto e eficaz. Um de seus três grupos metil pode participar diretamente da transferência de metila, enquanto os outros dois são oxidados e indiretamente participam de reações de metilação.
2. A relação entre colina, betaína e metionina como doador de metila
A síntese da metionina em animais requer colina para fornecer grupos metil. A colina deve primeiro ser oxidada em betaína nas mitocôndrias, que fornece grupos metil. Portanto, a colina é o precursor da betaína, e esse processo é irreversível. A betaína pode transferir o grupo metil para a homocisteína para sintetizar a metionina. A homocisteína, por outro lado, só pode ser metabolizada da metionina no corpo. Este aminoácido está quase ausente na proteína natural; portanto, a betaína não pode substituir a metionina pela síntese de proteínas. No entanto, se o suprimento de colina ou betaína for insuficiente, o ciclo de transmetilação acima mencionado será inibido. Por um lado, a síntese de metionina no animal será afetada. Por outro lado, devido à falta de grupos metil, a metionina que não pode ser regenerada na dieta será usada para fornecer grupos metil para participar de reações de metilação para atender a várias necessidades fisiológicas dos animais. Isso afetará a taxa de síntese de proteínas e o crescimento dos animais.
Se o suprimento de metionina for excessivo e haver uma falta de colina e betaína, uma grande quantidade de homocisteína se acumulará no corpo, resultando em condrodisplasia e aterosclerose tibial.
3. Substituição mútua de colina, betaína e metionina
A betaína como doador de metil é mais eficiente que a colina como doador de metila. A betaína é 12-15 vezes mais eficiente como doador de metil do que a colina. Portanto, como doador de metil, a betaina pode substituir completamente a colina. No entanto, as importantes funções fisiológicas da colina incluem fosfolipídios, transporte de gordura etc., e a betaína não pode ser convertida em colina. Portanto, a betaína não pode substituir completamente a função da colina. Estudos mostraram que 75% das necessidades de colina do corpo devem ser fornecidas pela própria colina e os 25% restantes podem ser substituídos por betaína.
O efeito de substituição da betaína na metionina está principalmente relacionado ao conteúdo da colina na dieta. Um grande número de estudos mostrou que, quando o conteúdo da colina na dieta é insuficiente, a adição de betaína pode substituir parcialmente a função da metionina, fornece grupos metil para melhorar a taxa de crescimento e salvar a metionina. Mas essa substituição não está completa e a alimentação deve conter cerca de 0,5% de metionina. Na dieta dos frangos de corte, a betaína substitui a metionina, a quantidade ideal de substituição no estágio inicial é 1/2, e a quantidade ideal de substituição no estágio posterior é de 2/3. No entanto, se a quantidade de colina na dieta atender às necessidades de crescimento animal, a adição de betaína não puder substituir a metionina para sintetizar a proteína e não mostrará melhor desempenho de produção.
Na produção real, o conteúdo da colina nas dietas de milho e farinha de soja é baixa e há uma fraqueza de grupos metil insuficientes. A adição de colina pode aliviar os efeitos negativos da deficiência de metil. Se a colina pode substituir completamente a metionina sempre foi controversa e a chave está relacionada ao nível de metionina na dieta e à idade das galinhas de teste. Quando a metionina da dieta é insuficiente, o efeito da adição de colina será óbvio. Como a colina de fosfatidiletanolamina e metionina no corpo não pode atender às necessidades de crescimento dos filhotes, uma quantidade suficiente de colina deve ser garantida na dieta.
Em conclusão, a betaína como doador de metila pode substituir parcialmente a colina; A colina e a betaína podem substituir parcialmente a metionina. No entanto, seu efeito de substituição deve ser considerado de forma abrangente de acordo com a composição da dieta, as necessidades nutricionais específicas dos animais e o preço.