Метионинът се превърна в консенсус като първата ограничаваща аминокиселина в домашните птици. Като незаменима аминокиселина, животните не могат да бъдат синтезирани или синтезирани в малки количества и трябва да бъдат снабдени с външна диета за поддържане на животинското производство. Съдържанието на метионин в обикновените фуражи за царевица и соя е ограничено и е необходим допълнителен метионин във фуражите, за да отговори на търсенето на животното. Понастоящем цената на метионин на пазара е сравнително висока и холинът и бетаинът се използват широко като заместители на фуражите като част от метионин. Изследвана е връзката между метаболизма и функцията на метионин, холин и бетаин при домашните птици.

метионин

1 . Физиологични ефекти на метионин, холин и бетаин

Метионинът е съдържаща сяра аминокиселина и химичното му наименование е 2-амино-4-метилтиомаслена киселина, а молекулната му формула е C5H11NO2S. Холинът е (β-хидроксиетил) триметиламониев хидроксид, който има молекулна формула C5H11NO2S. Бетаинът, известен също като триметилглицин, има молекулната формула C5H11NO2. Има прилики в структурата.

1.1 Физиологична роля на метионин

Повечето животни, особено птиците, не интегрират метионин в тялото или са много малки. Метионинът участва пряко в синтеза на протеини при повечето животни. Когато количеството цистин в диетата е недостатъчно, за да задоволи нуждите на синтетичния протеин на животното, метионинът се превръща в цистеин, необходим за синтеза на протеини.

Друга важна роля на метионина е да осигурява метилови групи за различни реакции на метилиране при животните. Метиловата група е необходима за синтеза на много вещества със значителни физиологични ефекти. Например, метод за синтез на пикочна киселина при птици изисква метилова група, като метионин, да образува метилова група. Метионинът участва в поредица от реакции на метилиране в тялото на животното, като осигурява метилови групи. Тези реакции на метилиране синтезират някои важни метаболити, включително холин, карнитин, креатин, фосфолипиди, адреналин, РНК и ДНК.

1.2 Физиологични ефекти на холина

Холинът присъства главно под формата на лецитин, лизолецитин, фосфорилхолин, неврохолин, холин ацетат и др. А съдържанието на безплатен холин е много ниско. Холинът е важно вещество в синтеза на фосфолипиди и лецитини при животните. Той също така участва в синтеза на мазнини в черния дроб и се транспортира до мастната тъкан за съхранение. Това може ефективно да предотврати болестта на късите кости на краката и мастната чернодробна болест при домашните птици. След ацетилиране в организма холинът участва в нервната дейност под формата на ацетилхолин. Друга важна роля на холина е да осигури метилиране за синтеза на метионин. Холинът, от друга страна, също приема метиловата група, осигурена от метионин за синтез на холин. При този метод метионинът е едновременно метилов акцептор и метилов донор.

1.3 Физиологични ефекти на бетаин

Подобно на холина, бетаинът също така насърчава метаболизма на мазнините и инхибира мастния черен дроб. В аквакултурата бетаинът се използва широко като атрактант. В същото време бетаинът е директен и ефективен донор на метили. Една от трите му метилови групи може да участва пряко в трансфера на метил, докато другите две са окислени и индиректно участват в метилирането.

2 . Връзка между холин, бетаин и метионин като донор на метил

Синтезът на метионин при животни изисква холин, за да осигури метилова група. Холинът първо трябва да се окисли до бетаин в митохондриите, а метилирането се осигурява от бетаин. Така че холинът е бетаинов предшественик и този процес е необратим. Бетаинът превръща метиловите групи в хомоцистеин, за да синтезира метионин. Въпреки това, хомоцистеинът може да се метаболизира само в метионин в тялото. Естествените протеини почти не съдържат такива аминокиселини, така че бетаинът не може да замести метионин за протеинов синтез. Ако обаче доставката на холин или бетаин е недостатъчна, споменатият цикъл на трансметилиране се инхибира. От една страна, влияе върху синтеза на собствения си метионин. От друга страна, поради липсата на метилова група се използва метионин, който не може да се регенерира в диетата. Предвидена е метилова група, която да участва в реакцията на метилиране, за да отговори на различните физиологични нужди на животното. Това ще повлияе на скоростта на синтеза на протеини и ще повлияе на растежа на животните.

Когато приемът на метионин е прекомерен и дефицитът на холин и бетаин, в тялото се натрупват големи количества хомоцистеин, което води до дисплазия на пищяла и атеросклероза.

3 . С холин, бетаин и метионин

Бетаинът действа като метилен донор и е по-ефективен от холина като метилен донор. Изследванията върху радиоизотопите показват, че бетаинът като метилен донор е 12-15 пъти по-ефективен от холина, а като метилен донор бетаинът може напълно да замести холина. Важни физиологични функции на холина обаче са фосфолипидите, транспортирането на мазнини и др. А бетаинът не може да се превърне в холин. Следователно бетаинът не може напълно да замести холиновата функция. Проучванията показват, че 75,00% от нуждите на тялото от холин трябва да се осигуряват само от холин, а останалите 25,00% могат да бъдат заменени с бетаин.

Заместването на бетаин с метионин е свързано главно със съдържанието на холин в диетата. Много изследвания показват, че когато съдържанието на холин в диетата е недостатъчно, добавянето на бетаин може частично да замести функцията на метионин, като по този начин осигурява метилова група за подобряване на скоростта на растеж и спестяване на метионин. Това заместване обаче не е завършено и фуражът трябва да съдържа около 0,50% метионин. Ян Юминг и други проучвания показват, че в случай на хранене на бройлери, бетаинът замества метионин, най-добрият заместител в началния етап е 1/2, а най-добрият заместител в по-късния период е 2/3. Ако обаче количеството холин в диетата отговаря на изискванията за растеж на животното, добавянето на бетаин не е заместител на синтезирания от метионин протеин и не показва по-добро производство.

В действителното производство фуражната диета съдържа соев хляб с по-малко съдържание на холин и липса на дефицит на метил. Добавянето на холин може да облекчи негативния ефект, причинен от липсата на метилови съединения. Дали холинът може напълно да замести метионин винаги е бил основен спор, ключът е свързан с нивото на метионин в диетата и възрастта на тестваните пилета. Липсата на диетичен метионин, ефектът от добавянето на холин е очевиден. Пилетата, които осигуряват метилиран холин поради фосфатидилетаноламин и метионин in vivo, не отговарят на изискванията за растеж и в диетата трябва да се осигури достатъчно количество холин.

Накратко, бетаинът като донор на метил може частично да замести холина; холинът и бетаинът могат частично да заместят метионин, но заместващият му ефект трябва да се основава на диетичния състав, специфичните за животните хранителни нужди и цените в действителното производство. И други фактори се разглеждат заедно.