Metionina a devenit un consens ca primul aminoacid limitativ la păsările de curte. Ca aminoacizi esențiali, animalele nu pot fi sintetizate sau sintetizate în cantități mici și trebuie să li se ofere o dietă externă pentru a susține producția animală. Conținutul de metionină al furajului comun pentru porumb și soia este limitat și este necesară metionină suplimentară în furaje pentru a satisface cererea animalului. În prezent, prețul metioninei pe piață este relativ ridicat, iar colina și betaina sunt utilizate pe scară largă ca înlocuitori ai hranei ca parte a metioninei. A fost investigată relația dintre metabolism și funcția metioninei, colinei și betainei la păsările de curte.

colină

1 . Efecte fiziologice ale metioninei, colinei și betainei

Metionina este un aminoacid care conține sulf și denumirea sa chimică este acidul 2-amino-4-metiltiobutiric, iar formula sa moleculară este C5H11NO2S. Colina este (β-hidroxietil) trimetilamoniu hidroxid, care are formula moleculară C5H11NO2S. Betaina, cunoscută și sub numele de trimetilglicină, are formula moleculară C5H11NO2. Există asemănări în structură.

1.1 Rolul fiziologic al metioninei

Majoritatea animalelor, în special a păsărilor, nu integrează metionina în corp sau sunt foarte mici. Metionina este direct implicată în sinteza proteinelor la majoritatea animalelor. Atunci când cantitatea de cistină din dietă este insuficientă pentru a satisface nevoile proteinelor sintetice ale animalului, metionina este convertită în cisteina necesară pentru sinteza proteinelor.

Un alt rol important al metioninei este de a furniza grupări metil pentru diferite reacții de metilare la animale. Grupul metil este necesar pentru sinteza multor substanțe cu efecte fiziologice semnificative. De exemplu, o metodă pentru sinteza acidului uric la păsări necesită o grupare metil, cum ar fi metionina, pentru a forma o grupare metil. Metionina este implicată într-o serie de reacții de metilare în corpul animalului prin furnizarea de grupări metil. Aceste reacții de metilare sintetizează câțiva metaboliți importanți, inclusiv colină, carnitină, creatină, fosfolipide, adrenalină, ARN și ADN.

1.2 Efectele fiziologice ale colinei

Colina este prezentă în principal sub formă de lecitină, lizolecitină, fosforilcolină, neurocolină, acetat de colină etc. Iar conținutul colinei gratuite este foarte redus. Colina este o substanță importantă în sinteza fosfolipidelor și lecitinelor la animale. Este, de asemenea, implicat în sinteza grăsimilor din ficat și este transportat în țesutul adipos pentru depozitare. Acest lucru poate preveni în mod eficient o boală scurtă a oaselor piciorului și a ficatului gras la păsări. După acetilarea în organism, colina participă la activitatea nervoasă sub formă de acetilcolină. Un alt rol important al colinei este de a asigura metilarea pentru sinteza metioninei. Pe de altă parte, colina acceptă gruparea metil furnizată de metionină pentru sinteza colinei. În această metodă, metionina este atât un acceptor de metil, cât și un donator de metil.

1.3 Efectele fiziologice ale betainei

La fel ca colina, betaina promovează și metabolismul grăsimilor și inhibă ficatul gras. În acvacultură, betaina este utilizată pe scară largă ca atractiv. În același timp, betaina este un donator direct și eficient de metil. Una dintre cele trei grupări metil ale sale poate fi direct implicată în transferul de metil, în timp ce celelalte două sunt oxidate și participă indirect la metilare.

2 . Relația dintre colină, betaină și metionină ca donator de metil

Sinteza metioninei la animale necesită colină pentru a furniza o grupare metil. Colina trebuie mai întâi să se oxideze în betaină în mitocondrii, iar metilarea este asigurată de betaină. Deci colina este un precursor al betainei și acest proces este ireversibil. Betaina transformă grupările metil în homocisteină pentru a sintetiza metionina. Cu toate acestea, homocisteina poate fi metabolizată numai în metionină în organism. Proteinele naturale nu conțin aproape niciun astfel de aminoacizi, astfel încât betaina nu poate înlocui metionina pentru sinteza proteinelor. Cu toate acestea, dacă aportul de colină sau betaină este insuficient, ciclul de transmetilare menționat este inhibat. Pe de o parte, afectează sinteza propriei sale metionine. Pe de altă parte, din cauza lipsei unei grupări metil, se folosește metionină, care nu poate fi regenerată în dietă. Grupul metil este furnizat pentru a participa la reacția de metilare pentru a satisface diferitele nevoi fiziologice ale animalului. Acest lucru va afecta rata de sinteză a proteinelor și va afecta creșterea animalelor.

Când aportul de metionină este excesiv și deficitul de colină și betaină, cantități mari de homocisteină se acumulează în organism, ducând la displazie tibială și ateroscleroză.

3 . C holin, betaină și metionină

Betaina acționează ca donator de metil și este mai eficientă decât colina ca donator de metil. Studiile asupra radioizotopilor au arătat că betaina ca donator de metil este de 12-15 ori mai eficientă decât colina, iar ca donator de metil, betaina poate înlocui complet colina. Cu toate acestea, funcțiile fiziologice importante ale colinei sunt fosfolipidele, transportul grăsimilor etc. Iar betaina nu poate fi convertită în colină. Prin urmare, betaina nu poate înlocui complet funcția colinei. Studiile au arătat că 75,00% din necesarul de colină al organismului trebuie să fie asigurat numai de colină și restul de 25,00% poate fi înlocuit cu betaină.

Înlocuirea betainei pentru metionină este în principal legată de conținutul de colină din dietă. Multe studii au arătat că, atunci când conținutul de colină al dietei este insuficient, adăugarea de betaină poate înlocui parțial funcția metioninei, oferind astfel o grupare metil pentru a îmbunătăți rata de creștere și a economisi metionina. Cu toate acestea, această substituție nu este completă și furajul trebuie să conțină aproximativ 0,50% metionină. Yan Yuming și alte studii au arătat că, în cazul nutriției broilerului, betaina înlocuiește metionina, cel mai bun înlocuitor în etapa inițială este 1/2 și cel mai bun înlocuitor în perioada ulterioară este 2/3. Cu toate acestea, dacă cantitatea de colină din dietă îndeplinește cerințele de creștere ale animalului, adăugarea de betaină nu este un substitut pentru proteina sintetizată cu metionină și nu prezintă o producție mai bună.

În producția reală, dieta pentru furaje are pâine de soia cu un conținut mai mic de colină și o lipsă de deficit de metil. Adăugarea colinei poate atenua efectul negativ cauzat de lipsa compușilor metilici. Dacă colina poate înlocui complet metionina a fost întotdeauna o dispută majoră, cheia este asociată cu nivelul de metionină din dieta și vârsta puilor testați. Lipsa metioninei dietetice, efectul suplimentării colinei este evident. Puii care furnizează colină metilată din cauza fosfatidiletanolaminei și metioninei in vivo nu îndeplinesc cerințele de creștere și o cantitate suficientă de colină trebuie furnizată în dietă.

Pe scurt, betaina ca donator de metil poate înlocui parțial colina; colina și betaina pot înlocui parțial metionina, dar efectul său de substituție ar trebui să se bazeze pe compoziția dietetică, nevoile nutriționale specifice animalelor și prețurile în producția efectivă. Și alți factori sunt considerați împreună.