العلاقة بين الميثيونين والكولين والبيتان في تغذية الدواجن

لقد أصبح إجماعًا على أن الميثيونين هو أول حمض أميني محدود للدواجن. أساسي كحماض أميني ، لا يمكن للحيوانات توليفها أو توليفها بكميات صغيرة ، ويجب أن توفرها الوجبات الغذائية الخارجية للحفاظ على الإنتاج الحيواني. محتوى الميثيونين في تغذية نوع وجبة الذرة والذرة العادية محدودة ، وهناك حاجة إلى ميثيونين إضافية لتلبية طلب الحيوان. في الوقت الحاضر ، سعر الميثيونين في السوق مرتفع للغاية. تم استخدام الكولين والبيتان على نطاق واسع في إنتاج العلف كبديل جزئي للميثيونين. يستعرض هذا المقال الأيض والعلاقة الوظيفية للميثيونين والكولين والبيتان في الدواجن.

1. الآثار الفسيولوجية للميثيونين والكولين والبيتان

الميثيونين هو حمض أميني يحتوي على الكبريت ، واسمه الكيميائي هو حمض الأمينو-4-ميثيل ثيوبوتيريك ، وصيغته الجزيئية هي C5H11NO2s. الكولين هو هيدروكسيد (β-hydroxyethyl) تريميثيل أمين مع الصيغة الجزيئية C5H15NO2s. بيتين ، المعروف أيضًا باسم تريميثيل جليكاين ، لديه صيغة جزيئية من C5H11NO2. المنتجات الثلاثة متشابهة في الهيكل.

1.1 الدور الفسيولوجي للميثيونين

معظم الحيوانات ، وخاصة الطيور ، لا يمكنها تصنيع الميثيونين في أجسادها ، أو تجميع القليل جدا. تشارك معظم الميثيونين مباشرة في تخليق البروتين في الحيوانات ، وعندما تكون كمية السيستين في النظام الغذائي غير كافية لتلبية احتياجات الحيوانات لتوليف البروتين ، سيتم تحويل الميثيونين إلى السيستين المطلوب لتوليف البروتين.

دور مهم آخر للميثيونين هو توفير مجموعات الميثيل لمختلف تفاعلات المثيلة في الحيوانات. مجموعة الميثيل ضرورية لتوليف العديد من المواد ذات الوظائف الفسيولوجية المهمة. على سبيل المثال ، تتطلب عملية توليف حمض اليوريك في الطيور الأحماض الأمينية مثل الميثيونين لتوفير مجموعات الميثيل. يشارك الميثيونين في سلسلة من تفاعلات المثيلة في الأجسام الحيوانية من خلال توفير مجموعات الميثيل ، وتفاعلات المثيلة هذه تجمع بعض المستقلبات المهمة ، بما في ذلك الكولين ، الكارنيتين ، الكرياتين ، الفوسفوليبيد ، الإيبينيفرين ، الحمض النووي الريبي ، الحمض النووي.

1.2 الدور الفسيولوجي للكولين

يوجد الكولين في الحيوانات بشكل أساسي في شكل ليسيثين ، ليزوليكثين ، فسفوريلكلين ، العصبية ، أسيتات الكولين ، وما إلى ذلك ، ومحتوى الكولين الحرة صغيرة جدًا. يعد الكولين مادة مهمة لتوليف الفسفوليبيد والليسيثين في الحيوانات ، ويشارك في تخليق الدهون في الكبد وينقلها إلى الأنسجة الدهنية للتخزين. يمكن أن يمنع بشكل فعال عظام العنيفة والكبد الدهني في الدواجن. بعد أن يتم تكسير الكولين في الجسم ، يشارك في نشاط العصب في الجسم في شكل أسيتيل كولين. دور مهم آخر للكولين هو توفير الميثيل للمشاركة في تخليق الميثيونين. من ناحية أخرى ، تقبل الكولين أيضًا مجموعة الميثيل التي توفرها الميثيونين لتوليف الكولين. في هذه العملية ، يعتبر الميثيونين مستقبلاً للميثيل ومتبرع ميثيل.

1.3 الدور الفسيولوجي للبيتان

مثل الكولين ، يمكن للبيتان أيضًا تعزيز استقلاب الدهون وتمنع الكبد الدهني. في تربية الأحياء المائية ، تم استخدام البيتين على نطاق واسع كجاذب طعام. في الوقت نفسه ، بيتين هو متبرع ميثيل مباشر وفعال. يمكن أن تشارك إحدى مجموعات الميثيل الثلاث مباشرة في نقل الميثيل ، بينما يتأكسد الاثنان الآخران ويشاركان بشكل غير مباشر في تفاعلات المثيلة.

2. العلاقة بين الكولين ، البيتين والميثيونين كمتبرع الميثيل

يتطلب تخليق الميثيونين في الحيوانات أن يوفر مجموعات الميثيل. يجب أن يتأكسد الكولين أولاً إلى البيتين في الميتوكوندريا ، والذي يوفر مجموعات الميثيل. لذلك ، الكولين هو مقدمة البيتين ، وهذه العملية لا رجعة فيها. يمكن لـ Betaine نقل مجموعة الميثيل إلى الحمض الاميني لتوليف الميثيونين. من ناحية أخرى ، لا يمكن استقلاب الحمض الاميني إلا من الميثيونين في الجسم. هذا الحمض الأميني غائب تقريبًا في البروتين الطبيعي ، لذلك لا يمكن للبيتان محل الميثيونين لتوليف البروتين. ومع ذلك ، إذا كان إمدادات الكولين أو البيتين غير كافية ، فسيتم تثبيط دورة النقل المذكورة أعلاه. من ناحية ، سيتأثر تخليق الميثيونين في الحيوان. من ناحية أخرى ، نظرًا لعدم وجود مجموعات الميثيل ، سيتم استخدام الميثيونين الذي لا يمكن تجديده في النظام الغذائي لتوفير مجموعات الميثيل للمشاركة في تفاعلات المثيلة لتلبية الاحتياجات الفسيولوجية المختلفة للحيوانات. سيؤثر هذا على معدل تخليق البروتين ونمو الحيوانات.

إذا كان إمدادات الميثيونين مفرطًا وكان هناك نقص في الكولين والبيتين ، فإن كمية كبيرة من الحمض النووي الريبي سوف تتراكم في الجسم ، مما يؤدي إلى خلل الغضروفي الظنبواني وتصلب الشرايين.

3. الاستبدال المتبادل للكولين ، البيتين والميثيونين

بيتين كمتبرع ميثيل أكثر كفاءة من الكولين كمتبرع الميثيل. البيتين أكثر كفاءة 12-15 مرة كمتبرع الميثيل من الكولين. لذلك ، بصفته متبرعًا بالميثيل ، يمكن لـ Betaine استبدال الكولين تمامًا. ومع ذلك ، فإن الوظائف الفسيولوجية المهمة للكولين تشمل الفسفوليبيد ، ونقل الدهون ، وما إلى ذلك ، ولا يمكن تحويل البيتين إلى الكولين. لذلك ، لا يمكن لـ Betaine استبدال وظيفة الكولين تمامًا. وقد أظهرت الدراسات أن 75 ٪ من احتياجات الجسم للكولين يجب توفيرها بواسطة الكولين نفسها ، ويمكن استبدال الـ 25 ٪ المتبقية بالبيتين.

يرتبط تأثير الاستبدال للبيتين على الميثيونين بشكل رئيسي بمحتوى الكولين في النظام الغذائي. أظهر عدد كبير من الدراسات أنه عندما يكون محتوى الكولين في النظام الغذائي غير كافٍ ، فإن إضافة البيتين يمكن أن يحل محل وظيفة الميثيونين جزئيًا ، ويوفر مجموعات الميثيل لتحسين معدل النمو وتوفير الميثيونين. لكن هذا الاستبدال غير مكتمل ، ويجب أن تحتوي التغذية على حوالي 0.5 ٪ من الميثيونين. في النظام الغذائي من اللوحة ، يحل Betaine محل الميثيونين ، وكمية الاستبدال الأمثل في المرحلة المبكرة هي 1/2 ، وكمية الاستبدال الأمثل في المرحلة اللاحقة هي 2/3. ومع ذلك ، إذا تلبي كمية الكولين في النظام الغذائي احتياجات نمو الحيوانات ، فإن إضافة البيتين لا يمكن أن تحل محل الميثيونين لتجميع البروتين ، ولن تظهر أداءً أفضل للإنتاج.

في الإنتاج الفعلي ، يكون محتوى الكولين في الوجبات الغذائية للذرة وفول الصويا منخفضًا ، وهناك ضعف في مجموعات الميثيل غير الكافية. يمكن أن تؤدي إضافة الكولين إلى تخفيف الآثار السلبية لنقص الميثيل. ما إذا كان الكولين يمكن أن يحل محل الميثيونين تمامًا ، كان دائمًا مثيرًا للجدل ، والمفتاح يرتبط بمستوى الميثيونين الغذائي وعمر دجاج الاختبار. عندما يكون الميثيونين الغذائي غير كافٍ ، سيكون تأثير إضافة الكولين واضحًا. نظرًا لأن الكولين من الفوسفاتيديليثانولامين والميثيونين في الجسم لا يمكن أن يلبي احتياجات النمو من الكتاكيت ، يجب ضمان كمية كافية من الكولين في النظام الغذائي.

في الختام ، يمكن لـ Betaine كمتبرع الميثيل أن يحل جزئيًا محل الكولين ؛ يمكن للكولين والبيتان استبدال ميثيونين جزئيا. ومع ذلك ، ينبغي النظر بشكل شامل في تأثيره بتكوين النظام الغذائي ، والاحتياجات الغذائية المحددة للحيوانات ، والسعر.