左旋肉碱在饲料中的应用

左旋肉碱（L-肉碱）又称肉毒碱，是一种水溶性氨基酸，由赖氨酸衍生而来。分子结构为L-γ-三甲胺β-羟丁酸，分子式为C7H16NO3，分子量为161.2。它是B族维生素类似物，曾被称为维生素BT。其分子结构中含有一个可供脂肪酸脂化的羟基，其饱和键和极性官能团有良好的水溶性和吸湿性，200℃以上它仍稳定存在，可在pH3~6的溶液中放置一年以上而不变坏。1998年我国卫生部将L-肉碱批准为食品添加剂，列入营养强化剂类。L-肉碱能明显提高鱼类增长速度，提高饲料利用率，降低饲料系数，并能提高养殖成活率，在鱼类养殖中的应用越来越被人们所重视。



1 L-肉碱的生物学功能及作用机理

1.1 参与长链脂肪酸的转运和β-氧化作用

肉碱最重要的功能是作为载体以酰基肉碱的形式将长链脂肪从线粒体外运送到膜内，促进脂肪酸的β-氧化，降低血清胆固醇及甘油三脂的含量，提高机体耐受力。β-氧化的速度很大程度上取决于可利用的肉碱量，高浓度的肉碱能增加脂肪的氧化速度，提高脂肪能量的利用率。

1.2 调节线粒体内酰基CoA/CoA比率

线粒体基质中的己酰CoA与CoA的比率会影响丙酮酸激酶的活性，因而影响动物体内能量代谢的正常进行。研究表明，L-肉碱具有调节线粒体内酰基CoA/CoA比率的作用。在脂肪酸β-氧化过程中，L-肉碱将长链脂肪酸转运到线粒体的内膜后，又以酰基肉碱为载体，在己酰肉碱转移酶的作用下，将线粒体基质中的己酰基运送到膜外。另外，L-肉碱还能增加细胞内CoA的合成，调节己酰CoA与CoA的比率，保证糖酵解的正常进行。

1.3 具有酰基化解毒作用

线粒体脂肪酸β-氧化代谢中能产生一些有毒的酯酰CoA，如丙酰CoA和甲基丙二酸单酰CoA以及丙酸。这些物质抑制线粒体代谢中一些关键酶活性，造成毒害，而L-肉碱处理后细胞线粒体中多量游离L-肉碱可以与这些有毒酰基结合成L-肉碱复合物，解除它们的毒害作用。

1.4 对蛋白质代谢的影响

L-肉碱主要是以蛋氨酸和三甲基赖氨酸为原料合成的，L-肉碱合成所需原料必须依赖于肌肉蛋白质分解提供赖氨酸和蛋氨酸，细胞水解产生的赖氨酸在S-腺苷甲硫氨酸作用下，在肌肉中将赖氨酸甲基化转化为三甲基赖氨酸。因此，饲料中添加L-肉碱能减少内源L-肉碱的合成，降低体内蛋白质的分解，起到节约赖氨酸和蛋氨酸的效果。L-肉碱对机体非必需氨基酸代谢也有影响，并能增加机体氮的储留，促进蛋白质沉积。此外，L-肉碱还参与亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸代谢的运输，能够促进支链氨基酸的代谢。鱼体内的一些支链酰基是亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸的代谢产物，而酰基的运输必须以

L-肉碱为载体。添加L-肉碱则可及时地运出支链酰基，从而促进了支链氨基酸的正常代谢。

1.5 提高动物消化能力

L-肉碱能够调整胃肠功能，促进消化液分泌，提高消化酶活性，从而增进动物食欲和采食。L-肉碱能够提高肥育猪消化酶活力和蛋白质的消化率，提高奶牛脂肪、能量的表观消化率，显著提高仔猪的干物质、粗蛋白和粗脂肪的消化率。虽然这一点在水产动物中尚无相关的研究报道，但L-肉碱对其也可能存在一定的作用。



2 L-肉碱在水产动物体内的营养生理学效应

2.1 提高水产动物生长速度，降低饲料系数

目前关于L-肉碱对水产动物的促生长研究较多，并且报道一致，说明L-肉碱确能提高水产动物的增重率，并且促生长。其作用机制可能是它提高了动物血液中IGF-I和GH的水平，由于GH是调控动物生长的主要物质，而肝脏合成的IGF-I是促进细胞蛋白质合成和细胞生长的主要因子，血液中GH和IGF-I含量的升高促进了动物生长。

2.2 提高水产动物蛋白含量，降低体脂率，改善肉质

现代高密度、集约化的水产养殖方式，尤其是网箱式养鱼，造成鱼类活动量减少；加之天然食物缺乏，鱼类主要靠采食蛋白质含量较低能量偏高的人工配合饲料，从而造成养殖鱼类较野生鱼类体内蛋白质的含量低、脂肪的含量高，并且品质降低、风味下降。在饲料中添加L-肉碱则能减少脂肪沉积，改善肉质。例如，在12g重的鲶鱼饲料中，添加0.11%~0.13%的L-肉碱，可使鱼体脂肪减少2%~3%。肉碱不仅可使动物快速生长，而且能够显著提高瘦肉率，改善肉质品质，增强动物的免疫和抗病能力，大幅度提高动物成活率，进而提高养殖业的经济效益。特别是在缺乏蛋氨酸和赖基酸的日粮中添加L-肉碱很有必要。

2.3 提高鱼类的繁殖率

L-肉碱在动物的繁殖季节能够促进雄体精子的成熟。一系列现象表明，肉碱参与精子的成熟过程，正常情况下，精子中肉碱的含量同精子的成活率、活力及密度呈正相关，可推测在鱼类繁殖季节的饲料中添加L-肉碱，有提高鱼类受精率的作用，当然这还需大量的研究工作加以证实。

2.4 提高鱼类的增重率　

实验证明，在鲤鱼饲料中添加100~200mg/kg 的肉碱，增加鱼体脂肪的供能消耗，产生节约蛋白质的效应，进而使鱼体肌肉脂肪含量降低，蛋白质含量增加，明显地改善肉质质量。鲫鱼饲料中添加50~100mg/kg的L-肉碱能显著提高鲫鱼的相对生长率、饲料效率，其中添加100mg/kg的L-肉碱效果最好。



3 小结

综上所述，L-肉碱作为一种无公害营养性添加剂在水产动物生产上的应用效果明显，其性质较稳定，一般不易变质，可在相对较

长时间内保存；使用也较安全，没有不良副作用，不易与饲料中其它营养成分反应，与常用水产饲料添加剂没有拮抗作用，可与其它饲料添加剂配伍使用；使用期限也没有限制，可长时间使用。且其在提高水产动物生长速度，降低饲料系数；水产动物蛋白含量，降低体脂率，改善肉质；鱼类的繁殖率和增重率中有明显作用。可见，L-肉碱在水产饲料添加剂领域有着广阔的发展前景