العلاقة بين الميثيونين والكولين والبيتان في تغذية الدواجن

لقد أصبح إجماعًا على أن الميثيونين هو أول حمض أميني محدود للدواجن. كضرورية حمض أميني، لا يمكن للحيوانات توليفها أو توليفها بكميات صغيرة ، ويجب أن توفرها الوجبات الغذائية الخارجية للحفاظ على إنتاج الحيوانات. 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 2-Amino-4-methylthiobutyric ، وصيغته الجزيئية هي C5H11NO2s. الكولين هو هيدروكسيد (β-hydroxyethyl) تريميثيل أمين مع الصيغة الجزيئية C5H15NO2s. بيتين ، المعروف أيضًا باسم تريميثيل جليسين ، 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 توليف القليل جدا. تشارك معظم الميثيونين بشكل مباشر 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 تصنيع 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 تتجمع بعض المستقلبات المهمة ، بما في ذلك الكولين ، الكارنيتين ، الكرياتين ، الفوسفوليبيد ، الإيبينيفرين ، الحمض النووي الريبي ، الحمض النووي.

1.2 الدور الفسيولوجي للكولين

الكولين في الحيوانات موجودة بشكل أساسي في شكل ليسيثين ، ليزوليكثين ، الفسفوريلان ، 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 بفعالية العظام الغامضة والكبد الدهني في الدواجن. بعد أن يتم تصنيف الكولين في الجسم ، يشارك في نشاط الأعصاب 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 ، الميثيونين هو متقبل الميثيل ومتبرع الميثيل.

1.3 الدور الفسيولوجي للبيتان

مثل الكولين ، البيتين يمكن 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 الأحماض الأمينية غائبة تقريبًا في البروتين الطبيعي ، لذلك لا يمكن لـ Betaine محل الميثيونين لتخليق 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 الاميني سوف تتراكم في الجسم ، مما يؤدي إلى خلل الغضروفية الظنبوبية 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. أظهرت الدراسات أنه يجب توفير 75 ٪ من احتياجات الجسم للكولين 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 عند محتوى الكولين في النظام الغذائي غير كافٍ ، يمكن أن تحل إضافة البيتين إلى استبدال وظيفة الميثيونين جزئيًا ، وتوفير 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 اللاحم ، يحل Betaine محل الميثيونين ، والمبلغ الاستبدال الأمثل في المرحلة المبكرة هو 1/2 ، والمبلغ الاستبدال الأمثل في المرحلة الأخيرة هو 2/3. ومع ذلك ، إذا تلبي كمية الكولين في النظام الغذائي احتياجات نمو الحيوانات ، فإن إضافة البيتين لا يمكن أن تحل محل الميثيونين لتوليف البروتين ، ولن يظهر أداءً أفضل في الإنتاج.

في الإنتاج الفعلي ، يكون محتوى الكولين في وجبات وجبة الذرة وفول الصويا منخفضًا ، وهناك ضعف في مجموعات الميثيل غير الكافية. إضافة الكولين يمكن أن تخفف من 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 نمو الكتاكيت ، يجب ضمان كمية كافية من الكولين في النظام الغذائي.

في الختام ، يمكن لـ Betaine كمتبرع ميثيل أن يحل جزئيًا محل الكولين ؛ الكولين ويمكن أن يحل البيتيني محل ميثيونين جزئيًا. ومع ذلك ، ينبغي النظر بشكل شامل في تأثيره بتكوين النظام الغذائي ، والاحتياجات الغذائية المحددة للحيوانات ، والسعر.