[医学]甜菜碱的营养机理

2.甜菜碱节约蛋氨酸作用
甜菜碱通过二个途径节约蛋氨酸： • 作为甲基供体，替代蛋氨酸的供甲基作用。 • 通过甲基化反应合成内源性蛋氨酸。
（二）甜菜碱促进脂肪代谢
甜菜碱能降低动物肝脏中脂肪的含量， 大幅度降低猪的胴体背膘厚度和家禽的腹 脂率。甜菜碱参与了机体内脂肪的代谢， 具有抗脂肪肝和减少体脂沉积的作用。
作用机理
• 甜菜碱通过促进体内磷脂的合成，一 方面降低了肝脏中脂肪生成酶的活性， 另一方面，又促进了肝脏中载脂蛋白 的合成。
•Hale Waihona Puke 甜菜碱能提高肌肉和肝脏中肉碱的含 量。
甜菜碱作为动物体内一种代谢中间产物，间
接参与了动物蛋白质和脂肪代谢。其作用机制 如图所示：
(三). 甜菜碱对神经内分泌的 影响
• 冯杰(1996)研究发现，甜菜碱能显著 提高育肥猪血清中生长激素(GH)水平。
甜菜碱的营养机理
报告内容
• 一．甜菜碱简介 • 二. 甜菜碱的应用 • 三. 甜菜碱的作用机理 • 四. 甜菜碱、胆碱、蛋氨酸的关系 • 五. 甜菜碱应用前景展望
一．甜菜碱简介
1. 甜菜碱 2. 甜菜碱来源 3. 甜菜碱生产方法
1. 甜菜碱
CH3 ｜ CH3－N+－CH2－COO｜ CH3
甜菜碱分子结构的独特性： • 电荷在分子内的分布平衡， • 分子不大，但它含有三个活性甲基，因
(五).甜菜碱的细胞渗透调节功 能及对抗球虫药药效的影响
• 甜菜碱对渗透压的激变具有缓冲作用，可
作为细胞的渗透保护剂。 • 甜菜碱能和离子载体类抗球虫药一起作用
保护肠道粘膜细胞，确保细胞膜的正常功 能和营养吸收，提高抗球虫药疗效。
(六).甜菜碱的诱食效应
• 甜菜碱是鱼虾味觉最大的刺激物之一，同时 甜菜碱还能增强其他氨基酸的味觉感受反应。
天然物质提取法
制糖过程中产生的废糖蜜是提取甜菜 碱的主要原料，如图示。
60～70年代，离子交换提取法，使甜 菜碱回收率达到70 %左右；
80年代，离子排斥提取法，可制得纯 度约98 %的无水或一水甜菜碱，回收率约 70 %～80 %。
化学合成法
化学合成法，是以三甲胺和氯乙酸为 原料，在水溶液中反应合成，然后采用重 结晶等方法分离提纯制得产品。
5. 农业生产：通过生理生化及分生物学手段研究甜 菜碱在生物抗逆中的功能和生物合成代谢的基因 工程，用分子生物学等方法培育高产、抗逆、优 质的新品种。
三. 甜菜碱的作用机理
1. 甜菜碱的转甲基功能和节约蛋氨酸作用 2. 甜菜碱促进脂肪代谢 3. 甜菜碱对神经内分泌的影响 4. 甜菜碱的抗应激效应 5. 甜菜碱的细胞渗透调节功能及对抗球虫药药
• 胆碱作为卵磷脂、某些缩醛磷脂的组分， 是构成和维持细胞结构所必需的。
（三）蛋氨酸、胆碱和甜菜碱的关系
五. 甜菜碱应用前景展望
近年来甜菜碱生产开发与推广应用已取得 了较大的进展。 随着国内经济的发展和人民 生活水平的不断提高，特别是畜牧业不断发展， 甜菜碱在国内的需求量也呈逐年上升趋势。甜 菜碱添加在饲料中所发挥的综合效应，最终体 现在有助于动物的生产性能的提高，它的种种 功效给养殖业带来了效益，它的工业化生产给 饲料工业企业增加了产值，甜菜碱是一个值得 开发的新型饲料添加剂。
二. 甜菜碱的应用
1. 饲料添加剂:能促进动物脂肪代谢，可调节渗透压， 稳定维生素，预防球虫病。
2. 食品行业: 无水甜菜碱具有明目、抗脂肪肝、保护 肾脏，可广泛用于减肥、美容及保健食品。
3. 精细化工：甜菜碱可作为生产有机胺的原料，还 可作为日化行业的两性表面活性剂、保湿剂。
4. 医药治疗：甜菜碱可用于生产治疗和预防肝脏病 的药物。
此是高效甲基的供体。
2. 甜菜碱来源
甜菜碱(Betaine)广泛地存在于动植物体 内，在大多数植物体和海生无脊椎动物以及 动物的肝脏、脾脏、肾脏、羊水以及微生物 体内含量较高。甜菜及一些中草药如地骨皮、 枸祀子、黄芪、连翘等也含有较多的甜菜碱。
3. 生产甜菜碱的方法
• 天然物质提取法： • 化学合成法：
• 据浙江大学饲料科学研究所的试验表明，甜 菜碱对猪具有明显的诱食效应，而对家禽并 不明显。
(七)甜菜碱对饲料中维生素的 稳定作用
甜菜碱具有较强的保湿性，能增强维生 素的稳定性，防止脂溶性维生素A,D,E,K的 氧化，保护其效价。
四. 甜菜碱、胆碱、蛋氨酸的关系
1. 蛋氨酸在代谢中的主要作用 2. 胆碱在代谢中的主要作用 3. 甜菜碱、胆碱、蛋氨酸的关系
（一）蛋氨酸在代谢中的主要 作用
• 蛋氨酸作为必需氨基酸(EAA) 直接用于蛋白质 的合成。
• 蛋白质合成过程中还需要半胱氨酸，而后者也 必须由蛋氨酸转化而来。
• 蛋氨酸也可作为甲基供体，用于合成磷脂酰胆 碱、肌酸、肉碱等。
（二）胆碱在代谢中的主要作用
• 胆碱可提供不稳定甲基，用于高半胱氨 酸合成蛋氨酸或胍基醋酸形成肌酸；
• 马玉龙(1998)研究表明，甜菜碱能显 著提高蛋鸡血清中促卵泡生成激素 (FSH)和促黄体生成激素(LH)的水平。
作用机理
• 一方面甜菜碱通过提供甲基，有助于天冬氨 酸同N一甲基一D一天门冬氨酸（NMDA） 的转化。
• 另一方面甜菜碱在转甲基过程中形成甘氨酸 促进了NMDA受体的激活。
• 这样甜菜碱通过间接激活下丘脑NMDA受体， 促进下丘脑激素的释放。下丘脑激素又作用 于腺垂体腺苷酸环化酶- cAMP一蛋白激酶 系统，促进腺垂体释放GH,FSH和LH等激素。
效的影响 6. 甜菜碱的诱食效应 7. 甜菜碱对饲料中维生素的稳定作用
（一）甜菜碱的转甲基功能和 节约蛋氨酸作用
• 甜菜碱的转甲基功能 • 甜菜碱节约蛋氨酸作用
1.甜菜碱的转甲基功能
甜菜碱是最有效的甲基供体，它的三 个甲基基团都可作为有效的活性甲基。甜 菜碱就是通过甜菜碱－高半胱氨酸甲基转 移反应如图所示，参与蛋白质、脂肪等物 质的代谢，在神经系统、免疫系统、泌尿 系统和心血管系统中起重要作用。
(四).甜菜碱的抗应激效应
• Freed等(1979)报道，甜菜碱有抗小鼠高 半胱氨酸、戊四氮和电惊厥发生的作用。
• Hall(1995)报道，长途运输前后给牛饲喂 甜菜碱，可明显降低运输中的应激，并以 2倍的速度恢复体重。
作用机理
高半胱氨酸是脑内γ_氨基丁酸(GABA)合 成酶一谷氨酸脱羧酶(GAD)的抑制剂。甜菜碱 通过促进体内高半胱氨酸向蛋氨酸的转化，降 低体内高半胱氨酸的含量，减轻其对GAD活性 的抑制，有利于脑内GABA的合成，从而使中 枢抑制作用加强。