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(中國農業(ye)科學院飼(si)料研究所(suǒ),北京 100081)
摘要(yào): γ-氨基丁酸(suān)是一種新(xin)型飼料添(tiān)加劑,對畜(chù)禽具有抗(kang)熱應激、促(cù)生長等作(zuò)用。γ-氨基丁(ding)酸具有效(xiao)果顯著、安(ān)🛀全性高等(deng)特點💋, 在畜(chu)禽養殖業(yè)中有着極(jí)其廣闊的(de)應用前景(jing)。
關鍵詞: γ-氨(ān)基丁酸; 熱(rè)應激;
中圖(tú)分類号: S816. 73文(wén)獻标識碼(ma):A 文章編号(hào): 167127236 (2004) 1220013202
γ-氨基丁酸(suan)(GABA ) 又名氨酪(lào)酸, 是一種(zhǒng)在動植物(wu)體内起神(shén)經鎮定作(zuo)用的非蛋(dan)白質氨基(ji)酸。在動植(zhi)物體内主(zhu)要由♉谷氨(ān)酸經過脫(tuō)✌️羧反應而(er)來。GABA是一種(zhǒng)中樞神經(jīng)鎮靜劑, 研(yán)究結果表(biǎo)明, GABA 具有安(an)定、抗驚厥(jué)、降血壓、增(zeng)進腦活力(li)、營養神經(jīng)細胞、促進(jin)生長激素(su)分泌以及(ji)保肝利腎(shen)等作用(茅(mao)原等, 2001; O kada 等, 2000) , 目(mu)前在醫藥(yao)和食品工(gong)💛業中有着(zhe)廣泛的應(ying)用。近年來(lai), GABA 在飼料工(gong)業中的應(ying)用也越來(lai)越受到人(ren)們的關注(zhu),已有文獻(xiàn)報道GABA 對畜(chù)禽具有抗(kàng)熱應激、促(cù)👄生長等作(zuò)用(陳忠等(deng), 2002)。
GABA 在飼料工(gong)業中的應(ying)用在現代(dai)畜禽養殖(zhí)業中,畜禽(qín)的生長速(sù)度快, 代謝(xie)旺盛, 但由(yóu)于在其皮(pí)膚上缺少(shao)甚至沒有(you)汗腺, 因此(cǐ)在炎熱的(de)夏季高溫(wēn)給畜禽生(sheng)長帶來的(de)損傷特别(bié)明顯,從而(ér)給畜禽養(yǎng)殖業造成(chéng)巨大的經(jīng)♻️濟損失。在(zai)畜禽飼料(liao)中加入抗(kang)熱應激添(tian)♈加劑是一(yī)種解決上(shang)述問題的(de)既方便🈲又(yòu)十分快捷(jié)的方法,可(kě)以很💛好的(de)消除高溫(wen)給畜禽生(sheng)長帶來的(de)㊙️不利影響(xiang)。GABA 作爲一種(zhong)中樞神經(jing)鎮靜劑, 對(dui)畜禽具有(yǒu)☁️很好的抗(kàng)熱應激、促(cù)生長等作(zuò)用,是一種(zhǒng)新型、高效(xiao)、安全的飼(si)💔料添加劑(jì)。GABA 對仔雞有(yǒu)很好的抗(kang)熱應激和(hé)㊙️促生長的(de)作用。
2. 2 GABA 對熱應激(ji)仔雞生産(chan)性能和生(shēng)長的影響(xiǎng)由表2 可見(jiàn)🔴, 日糧中添(tian)加GABA 對熱應(ying)激仔雞的(de)生産性能(néng)有一定的(de)影響⛷️。研究(jiu)🏃🏻結果表明(míng):日糧中添(tian)加GABA 的試驗(yàn)組仔雞的(de)料肉比極(ji)顯著低于(yu)日糧中未(wei)🙇🏻添加GABA 的對(dui)照組仔雞(ji)的料肉比(bi)(P < 0. 01) ;試驗組仔(zai)雞的增重(zhòng)是對照組(zu)仔雞增重(zhòng)的117. 86%(P < 0. 05)。從生長(zhǎng)曲線圖 可(kě)以發現, 試(shì)驗組仔雞(jī)的體重随(suí)着日齡的(de)增加而增(zēng)加。但開始(shǐ)時試驗組(zǔ)仔雞的體(tǐ)重增長速(su)🔞度低于對(duì)照組仔雞(ji)的體🔞重增(zeng)長速度,
一(yī)段時間後(hou), 試驗組仔(zai)雞的體重(zhong)增長速度(du)便很快超(chao)過對照組(zǔ)仔雞的體(ti)重增長速(sù)度(陳忠等(deng), 2002)。
表1 GABA 對熱應(yīng)激仔雞體(tǐ)溫和呼吸(xi)頻率的影(ying)響
呼吸頻(pin)率(次?m in)
熱應(ying)激前 熱應(ying)激後
對照(zhao)組40. 91±0. 27 41. 70±0. 34 68. 47±6. 49 82. 20±8. 39
表2 GABA 對熱應(ying)激仔雞生(shēng)産性能和(hé)生長的影(yǐng)響
對照組(zu)試驗組料(liao)肉比2. 02 1. 73
采食(shí)量(g) 39. 66±10. 04 39. 96±11. 17
日增重(zhong)(g) 19. 60± 7. 30 23. 10±10. 68
體重(g) 515. 20±78. 55 542. 34±88. 75
總之(zhī), 對GABA 在畜禽(qin)養殖業中(zhong)的應用研(yan)究結果表(biao)明, GABA 對畜禽(qin)具🌈有很好(hǎo)的抗熱應(yīng)激和促生(shēng)長的作用(yong), 是一種新(xin)型、高效、安(ān)全的飼料(liao)添加劑, 符(fu)合國内外(wai)對于食品(pǐn)安全和飼(sì)料安全的(de)要求,符合(hé)畜牧養殖(zhi)、飼料添加(jiā)劑發🚶展的(de)需要。本産(chǎn)品的研制(zhi)與開發豐(feng)富了飼料(liào)添加劑的(de)種類, 對畜(chu)禽養殖業(ye)有着相當(dang)大的✉️貢獻(xiàn)。
γ-氮基丁酸(suān)(GABA)是一種非(fēi)蛋白質氨(ān)基酸,廣泛(fan)分布于動(dòng)🐅植物中。在(zài)動物體内(nèi)不僅分布(bù)于中樞神(shen)經系統和(hé)外周神經(jing),起神經鎮(zhèn)👄定作用:也(ye)分布于非(fēi)神經組織(zhi)的細胞中(zhōng),發揮激素(su)或營養因(yīn)👅子的功能(néng),對動物機(jī)體正常的(de)生理功能(néng)起着重要(yào)的調節作(zuò)用(Xu等,2001)。随着(zhe)研究深入(ru),GABA的生理功(gong)能不斷得(de)到闡明🈲,已(yi)發展成爲(wèi)一種新型(xíng)功能性因(yīn)子,并伴随(suí)着生産技(jì)術的⛷️逐步(bù)成熟,已逐(zhu)漸在醫🤩藥(yao)、食品保健(jiàn)、化工及農(nong)業等行業(yè)中🥵廣泛應(ying)用。在飼料(liao)行業中,GABA作(zuo)爲一種功(gong)能性氨基(jī)酸類飼料(liào)添加劑,具(ju)有提高動(dong)物生産性(xing)能、免疫功(gong)能和産品(pǐn)晶質等多(duō)種功👣效,已(yǐ)成爲研究(jiu)熱點。因此(ci)本文介紹(shao)GABA在畜牧生(sheng)産上☂️的應(yīng)用情況。l GABA的(de)結構與理(lǐ)化性💋質
GABA在(zài)丁酸的γ位(wèi)上有一個(gè)氨基,是一(yī)種非蛋白(bái)質氨基🈲酸(suan),分子式爲(wèi)C4H9NO:,相對分子(zi)質量爲103.12,結(jié)構式見圖(tu)1。
GABA結構與谷(gu)氨酸類似(si),隻少了一(yi)個羧基,爲(wèi)其脫羧産(chan)物。GABA在氣相(xiang)時👉主要以(yi)中性分子(zǐ)的形式存(cún)在,而在晶(jing)體狀🛀态下(xia)則以兩性(xìng)離子的形(xíng)式存在,在(zai)GABA水溶液中(zhōng)🔞也存在着(zhe)大量🔞兩性(xìng)離子。
GABA極易(yi)溶于水,25℃時(shi)溶解度爲(wei)130 g/100 mL.微溶于乙(yi)醇,不溶于(yu)其他常見(jiàn)有機溶劑(ji)。熔點202~204℃,但在(zài)195℃時即分解(jiě)爲吡咯烷(wan)酮和水。結(jie)晶爲白色(se)小葉狀(甲(jiǎ)醇一乙醚(mi))或針狀(水(shui)一乙醇)),味(wei)微苦,兀旋(xuan)光性。在水(shuǐ)溶液中。易(yi)發生兩性(xing)離解。也可(kě)進行氨基(jī)酸的🧑🏾🤝🧑🏼特征(zheng)性化學反(fan)應。
2 GABA在畜牧(mù)生産中的(de)應用
2.1 GABA對動(dòng)物生産性(xìng)能的影響(xiǎng)及其原因(yin)
2.1.1對動物生(sheng)産性能的(de)影響韋習(xi)會等(2004)在生(sheng)長豬日糧(liang)❌中添加不(bú)同濃度(0、10、20 mg/kg和(hé)40 mg/kg)的GABA,結果表(biǎo)明,10 mg/kg和20 mg,kg的添(tian)加水平能(neng)顯著提高(gāo)日增重(分(fèn)别提高11.39%和(hé)9.49%),而添加40 mg/kg對(duì)增重無顯(xian)♌著影響。而(er)其增重的(de)提高主要(yào)💜是通過提(tí)高日采食(shi)♉量(提高7.82%和(he)9.47%),對料肉比(bǐ)無顯著影(yǐng)響;與對照(zhào)組相比,10 mg/kg的(de)添加劑量(liàng)對血清尿(niào)素氮🛀🏻含量(liàng)無顯著🌍影(ying)響,而高劑(jì)量的GABA則使(shi)豬血清尿(niào)素氮含量(liang)顯著高于(yú)對照組。Fan等(děng)(2007)在體重爲(wèi)34 kg生長豬日(rì)糧中添加(jiā)50 mg/kg和100 mg/kg GABA,結果表(biǎo)明,GABA對豬的(de)促🌈生長作(zuò)用明顯,但(dàn)随生長階(jiē)段和作用(yòng)劑量不同(tóng)存在一定(dìng)差異,主要(yào)體現在試(shì)驗3~4周,以100 mg,kg的(de)效果♍最好(hǎo)。劉振軍(2006)在(zài)21 d斷奶仔👈豬(zhu)日糧中分(fen)别添加50、100 mg/kg和(he)150 mg/kg GABA,發現50 mg/kg添加(jiā)劑量能顯(xiǎn)著提高斷(duàn)奶後👈28 d的采(cǎi)食量和日(ri)增重,但不(bu)影響料肉(rou)比和粗蛋(dan)白質的表(biao)觀消化率(lü)。随着劑量(liàng)的增加,GABA的(de)效果降低(di),當添加劑(jì)量爲150 mg/kg時,斷(duan)🆚奶仔豬的(de)生産性能(néng)有下⚽降的(de)💘趨勢。謝曉(xiao)婕(2007)在28日齡(ling)斷奶仔豬(zhū)日糧中添(tian)加20 mg/kg GABA,飼喂14 d。提(tí)高了仔豬(zhu)采食量、日(rì)增重,降低(dī)0~7 d料重比,但(dan)差異不顯(xiǎn)著。
李愛學(xué)(2003)在産蛋高(gāo)峰期母雞(jī)飼糧中添(tiān)加50 mg/kgGABA,母雞采(cai)食量🔞和采(cai)食次🚶數均(jun)有所增加(jia)。吳常信(2005)報(bao)道,在肉雛(chu)雞前期🔱日(rì)糧🥵中添加(jia)50、100 mg/kg和⛱️200 mg/kg GABA,日增重(zhòng)相對于對(dui)照組分别(bie)提高3.6%、7.6%和10%,而(er)🔴50 mg/kg和100 mg/kg處理組(zǔ)飼料消耗(hào)分别降低(di)了4%和8%。200 mg/kg組料(liào)肉👈比無顯(xiǎn)著差異;在(zài)肉👌雛雞後(hòu)期日糧中(zhong)添加75、150 mg/kg和300 mg/kg GABA.日(ri)增重結果(guǒ)與前期相(xiang)似。75 mg/kg和150 mg/kg處理(li)組飼料消(xiao)✌️耗降低15%和(he)18%,而⁉️300 mg/kg組體重(zhòng)和飼料消(xiao)耗沒有改(gai)善。陸桂平(píng)等(2007)在産🎯蛋(dan)雞日糧中(zhōng)添🔴加10 mg/kg GABA,青年(nian)期、産蛋初(chū)期和産蛋(dan)高峰期蛋(dàn)雞的采食(shí)量分别提(ti)高11.9%(P<0.01)、5.95%(JP<0.05)和7.23%(P<0.01),對于(yú)産蛋性能(neng),隻顯著或(huò)極顯著提(tí)高了産蛋(dan)初期㊙️的産(chan)蛋率(15.59%)和日(rì)隻蛋重🈲(17.86%)。
從(cóng)以上結果(guo)可以看出(chu),GABA主要是通(tong)過提高畜(chu)禽的日采(cǎi)🧑🏽🤝🧑🏻食量,且不(bú)增加或略(luè)微提高飼(sì)料轉化效(xiào)率來實現(xian)對增重的(de)提高,GABA的添(tiān)加效果與(yǔ)添加劑量(liàng)有關,不💛同(tóng)動物和不(bú)同階段添(tiān)♊加劑量不(bu)同。
2.1.2 GABA提高動(dòng)物生産性(xing)能的原因(yin)
2.1.2.1 采食作爲(wei)一個複雜(zá)的行爲活(huó)動,主要受(shòu)中樞神經(jing)系💞統的控(kòng)制,飽中樞(shū)(下丘腦腹(fù)内側核)和(he)攝食中樞(shū)(下丘腦外(wài)♊側區)是動(dong)物調節攝(shè)食的基本(ben)中樞。GABA則可(ke)通過抑制(zhì)飽中樞(下(xià)丘腦腹内(nèi)👨❤️👨側核)的活(huo)動引起動(dòng)物的采食(shi),增強動物(wu)的采食能(neng)力。研究表(biǎo)明,将一定(dìng)劑量範圍(wéi)的♻️GABA注射于(yú)動物的不(bu)同腦區,可(kě)顯著促進(jìn)動物攝食(shi),并具有劑(jì)量依賴效(xiào)應。
2.2.3與GABA促(cu)進動物胃(wei)腸道發育(yù)有關
GABA可(kě)促進小腸(cháng)各腸段收(shou)縮和舒張(zhāng)運動。Giotti(1983)發現(xian),在3x10-6~3x10-4 mmol/L劑量範(fàn)圍内,GABA可引(yǐn)💚起體外培(péi)養的豚鼠(shǔ)回腸标本(ben)收縮,緊接(jie)着義成🌈舒(shu)張狀态。Krantis等(deng)(2000)對培養的(de)豚鼠結腸(chang)末端和回(hui)腸的研究(jiu)證明。GABA對沒(mei)有神經支(zhi)配的腸肌(jī)沒有作用(yong)。在有神經(jīng)支配的腸(cháng)段,GABA所引起(qǐ)的收縮和(he)舒張都♋可(kě)被河豚毒(du)素阻斷,表(biǎo)明GABA通過激(ji)活神經性(xing)的興奮和(he)抑制機制(zhì)對腸段發(fā)揮作用。
有(you)研究報道(dao),産蛋高峰(feng)期母雞飼(si)料中添加(jiā)GABA可顯著提(tí)高十二🈚指(zhi)腸至盲腸(cháng)段内容物(wu)中的胰蛋(dan)白酶總活(huo)性(P<0.05)。表明GABA對(dui)小腸功能(neng)的調節很(hen)可能是通(tōng)過影響其(qí)消化酶的(de)分泌來實(shi)現(李愛💞學(xue),2003)。
在豚鼠和(hé)大鼠小腸(cháng)上的試驗(yàn)已證實GABA能(néng)影響上皮(pí)的✉️轉運過(guo)⭐程。另外,腸(chang)道隐窩處(chu)纖維與上(shang)皮組織中(zhong)含有GABA。與内(nèi)🍓分泌細胞(bāo)存在相似(si)之處,提示(shi)在黏膜功(gōng)能調節上(shàng),腸道GABA很可(ke)能影響上(shang)皮細胞的(de)有絲分裂(lie)㊙️和遷移(Krantis,2000)。
2.2 對(dui)胴體品質(zhi)的影響 曹(cáo)德瑞和鄒(zou)曉庭(2007)在生(sheng)長育肥豬(zhū)日糧中添(tiān)加10 mg/kg GA.BA,可使屠(tú)宰率提高(gao)3.64%,眼肌面積(jī)增加11.89%,背膘(biāo)厚💋略有降(jiang)低,但差異(yì)不顯著。GABA改(gǎi)善動物胴(dong)體品質的(de)原因可能(néng)與其促進(jin)生長相關(guān)激素的合(hé)成與釋放(fàng)有關,因爲(wèi)GABA可促進生(shēng)長激素的(de)分泌,而🌈大(dà)量試驗㊙️表(biǎo)明,外源生(shēng)長激素可(ke)改善豬的(de)胴體🔞品質(zhì)。
2.3對免疫功(gōng)能的影響(xiang)Adham等(2006)研究表(biao)明,GABA對黏膜(mó)免疫具有(you)一定增強(qiang)作用。人口(kǒu)服100 mg,kg GABA後顯著(zhe)提高唾液(ye)中IgA的分泌(mi)✉️水平,從而(ér)增強機體(tǐ)抵禦病原(yuan)侵入,提高(gāo)免疫力。具(jù)🔞體的研究(jiū)證明較少(shǎo),但從旁分(fen)析GABA也具有(you)提高免疫(yi)的功能,分(fèn)析其原因(yīn)可能是:一(yi)方面主要(yào)是GABA促進胃(wei)酸、消化液(ye)和生長激(jī)素的分泌(mi),提高動物(wù)的采食量(liang),增強養分(fen)吸收與代(dài)謝。提高生(sheng)長性能從(cóng)而提高免(miǎn)疫機能:另(lìng)一方面GABA作(zuo)爲神⁉️經遞(dì)質,影響内(nèi)分泌系統(tǒng)激素的分(fèn)泌。然而激(jī)素分泌量(liàng)的變化必(bì)然使存在(zai)于免疫細(xì)胞上的各(gè)種激素受(shòu)體作出應(yīng)答,從而引(yǐn)🈲導免疫細(xi)胞自身增(zēng)殖或凋亡(wang)、活性增強(qiáng)或抑制;另(lìng)🏃♂️外,GABA是抑制(zhì)性神經遞(di)質,與受體(ti)結合後被(bèi)激活,阻止(zhǐ)與焦慮或(huo)應激有關(guān)的信息抵(di)達大腦,鎮(zhèn)靜神經,抵(dǐ)抗焦慮和(he)💃🏻減輕應激(jī)程度,增強(qiang)免☁️疫力✨(胡(hú)家澄等,2008)。
2.4 GABA對(dui)生殖性能(neng)的影響 GABA在(zài)雄性動物(wù)或人性腺(xiàn)和附屬性(xing)🌍腺中存在(zai),與精子的(de)運動和類(lèi)固醇激素(sù)的産生有(yǒu)密切關系(xi),對雄性生(sheng)殖功能有(yǒu)調節作用(yong)。據報道,GABA可(ke)明顯地引(yǐn)起🚶♀️獲能小(xiao)😄鼠及人精(jing)子發🌈生頂(ding)體反應🛀,且(qie)随精子♌獲(huò)能進程而(ér)顯著增加(jia),并存在明(ming)顯的量♉效(xiao)關系(Shi和Roldan,1995;王(wang)春年,1995;Roldan等,1994);明(ming)顯提高正(zheng)常及抗精(jīng)子陽性⭕精(jing)子頂體酶(méi)的活性。并(bing)使精子的(de)Na~-K+-ATPase和超氧化(hua)物歧化酶(mei)的活性增(zēng)加,說⚽明GABA對(duì)精子頂體(ti)酶活性有(yǒu)顯著影響(xiang)💋。
在雌性動(dong)物中,在機(jī)體30多種含(hán)有GABA的外周(zhou)組織中,以(yi)卵巢與輸(shu)卵管中的(de)含量最高(gāo)。超過腦含(han)量的2倍以(yi)上,提示GABA可(kě)能對性腺(xian)的生理功(gong)能具有調(diào)節作用(Kalia等(deng),1999)。據研究。GABA能(neng)夠通過下(xia)丘腦一垂(chui)體一性腺(xian)軸影響垂(chui)體及性腺(xian)😍的生理機(jī)😘能,從而參(can)與生殖激(jī)素(如孕酮(tóng)😄、促黃體素(su)LH及促乳素(sù)PRL)的分泌調(diào)節。
2.6 GABA對動(dong)物熱應激(ji)的影響 由(you)于畜禽皮(pi)膚上缺少(shao)甚至沒有(you)汗⚽腺,在炎(yan)熱的夏季(jì)高溫所引(yin)起的熱應(yīng)激給畜禽(qín)生産帶來(lai)嚴重的損(sǔn)害。GABA爲中樞(shu)神經系統(tǒng)抑制☔性神(shen)經遞質,可(ke)抑制腦幹(gan)呼吸中樞(shū)的整合作(zuò)用,使呼吸(xī)頻率🐪減慢(man),維持🍓各中(zhōng)樞對機體(tǐ)各系統正(zhèng)常調節機(ji)能。陳忠等(děng)(2002)試驗證明(ming),在肉仔雞(ji)飲🧡水中添(tiān)加适🧑🏾🤝🧑🏼量GABA,可(ke)以減少雞(jī)隻的活動(dong)量和産熱(rè)量,降低代(dài)謝率,從而(er)緩解高溫(wen)對肉雞生(sheng)産性能的(de)影響,增強(qiang)肉雞🤩的抗(kang)應激能力(li)和日💘增重(zhòng)。吳東輝等(deng)(2003)試驗證實(shi),在急性應(ying)激時可通(tōng)過海馬🔆内(nèi)興奮性氨(an)基酸抑制(zhì)劑GABA含量的(de)變化來影(yǐng)響興奮性(xìng)🐪氨基酸含(hán)量的改變(biàn),從而對動(dong)物機體🙇♀️起(qi)到保護作(zuo)㊙️用🆚。曹德瑞(ruì)等(2008)試驗表(biao)明,在牛長(zhǎng)育肥豬日(ri)糧中添加(jiā)10 mg/kg的GABA可提高(gāo)高溫下豬(zhu)的采食量(liang)和增👅重;提(tí)高豬的血(xuè)糖含量。維(wei)持機體熱(rè)應激狀态(tai)下新陳代(dai)謝所需的(de)血糖;降低(di)✍️血液乳酸(suan)脫氫酶(LDH)和(hé)肌酸激酶(méi)(CK)水平,有效(xiao)減輕♋熱應(yīng)激對豬隻(zhi)的損害;提(ti)高豬血清(qing)谷胱甘肽(tài)🌈過氧化物(wù)酶水平,緩(huan)解熱👉應激(jī)。
3 GABA毒性及安(ān)全
關于GABA毒(du)性研究較(jiào)少。楊海峰(feng)等(2008)采用改(gǎi)良寇氏法(fǎ)測🈲定GABA的急(ji)性毒性,及(jí)劑量遞增(zēng)法測定其(qí)蓄積毒性(xìng),結果表明(míng),GABA對🐆小鼠的(de)經口LDm爲15.55 g,kg,屬(shǔ)實際無毒(dú)物質,基本(běn)無蓄積毒(du)性。GABA作飼料(liào)添加劑使(shǐ)用時,在飼(sì)料中正常(chang)添加量僅(jin)爲10—100 mg/kg(Fan等,2007;韋習(xí)會等,2004),是比(bǐ)較安全的(de)。
4小結
上一條(tiáo) : 熱應激對(dui)豬隻生産(chǎn)性能的影(ying)響
下一條(tiao) : 水溶性新(xīn)型滅蠅藥(yào)研發成功(gong)
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