一、關(guān)于肉堿的研究簡史
肉堿是1905年由俄國科學(xué)家Gulewitsh和Krimberg從肌肉抽提物中發(fā)現(xiàn)并提取的[1];1927年Tomita和Sendiu證實了其分子結(jié)構(gòu)。1948年Fraenkel發(fā)現(xiàn)了大黃粉蟲(Tenebriomolitor)幼蟲的生長需要一種生長因子并將其命名為維生素ＢＴ。1952年美國伊利諾斯州大學(xué)的Carter等從酵母、動物肝臟中獲得了肉堿的結(jié)晶體,定名為Carnitine, 并確證維生素ＢＴ就是肉堿。1959年Friz發(fā)現(xiàn)了肉堿在脂肪代謝（β-氧化）中起關(guān)鍵作用。美國的《化學(xué)文摘》于1953年將肉堿列在VitaminＢ的索引欄目下，從而開始了世界范圍內(nèi)的廣泛研究。到目前為止,已有許多專家認(rèn)為,對動物體來說，補充肉堿與補充其它維生素及礦物質(zhì)具有同樣的重要性。肉堿作為動物體的一種必需的營養(yǎng)成分,對動物機體具有重要的生化功能和營養(yǎng)價值。1985年在芝加哥的國際營養(yǎng)學(xué)會上Ｌ-肉堿被定為是一種多用途的營養(yǎng)劑,1993年美國食品及藥品管理局專家委員會又確認(rèn)Ｌ-肉堿為Ｇ.Ｒ.Ａ.Ｓ(公認(rèn)安全無毒的),其原料及制劑均被美國藥典第22、23版收載。
二、Ｌ-肉堿作為飼料添加劑的應(yīng)用現(xiàn)狀
（一） 用作水產(chǎn)動物飼料添加劑
Ｌ-肉堿在水產(chǎn)動物養(yǎng)殖中已經(jīng)取得了十分顯著的應(yīng)用效果。劉萬涵等(1998)在對不同種類的魚蝦試驗中發(fā)現(xiàn)，添加100mg/kg肉堿的魚試驗組增重率為11%～63%,餌料系數(shù)下降9%～52.84%。蝦試驗組增重率為10.70%～100%,餌料系數(shù)下降6.87%～100%。對補充肉堿的鯉魚的肉質(zhì)進行評價,發(fā)現(xiàn)試驗組的粗蛋白質(zhì)提高3.02%,含脂率下降5.42%，必需氨基酸比例、必需氨基酸指數(shù)、蛋白質(zhì)3項指標(biāo)試驗組均高于對照組,差異極顯著,并且可食部分比例提高4.7%。Burtle在12ｇ鯰魚飼料中添加0.1%的肉堿,于28℃水溫下飼養(yǎng)12周,試驗魚苗的平均日增重為0.74ｇ,比對照組0 .6ｇ高7.25%。在鯉魚、虹鱒魚飼料中添加100mg/kg的肉堿,其平均增重率可達(dá)18.7%～32.3%[3]。日本曾報道：在鰻魚、對蝦餌料中添加10mg/kg的Ｌ-肉堿可以提高其生長率。不同的研究者報道,在鯉魚、草魚、團頭魴餌料中添加10mg/kg的Ｌ-肉堿,可以提高其生長速度[4,5]。
（二）用做豬飼料添加劑
1、應(yīng)用于初生仔豬 Coffey等(1991)研究表明,2日齡的乳豬飼喂低L-肉堿的日糧,降低了肝臟、血漿中的L-肉堿水平和棕櫚酸的氧化，當(dāng)給21日齡仔豬喂以高L-肉堿日糧時，其生長速度快于低L-肉堿的日糧組。Borum(1981)報道在初生仔豬日糧中添加L-肉堿可以幫助仔豬提高氧化脂肪酸和酮體作為能源的能力，從而更好地適應(yīng)從胎盤的碳水化合物營養(yǎng)過渡到高脂肪的母乳營養(yǎng)。Kempen等(1993)發(fā)現(xiàn),當(dāng)以中等鏈長的脂肪酸作為能源,并且其含量超過初生仔豬代謝需要的50%的時候，L-肉堿使脂肪酸的氧化率提高了20%。
2、應(yīng)用于斷奶仔豬 Kerner(1984)報道剛斷奶的仔豬合成L-肉堿的量很低,因此,在這一階段利用L-肉堿提高能量利用效率具有很大的潛力。Mahan（1991）；Tokach等（1995）研究表明,剛斷奶仔豬利用高營養(yǎng)濃度日糧中的脂肪有困難，這可能通過添加L-肉堿加以解決。Owen等(1994)報道,在早期斷奶仔豬日糧中添加L-肉堿能減少胴體脂肪沉積和提高飼料轉(zhuǎn)化率。Fremaut(1993)發(fā)現(xiàn)L-肉堿具有減小斷奶應(yīng)激的影響，同時改善生長參數(shù)的作用。有研究認(rèn)為,L-肉堿在仔豬斷奶后馬上就能提高生產(chǎn)性能。但另一些研究表明,L-肉堿是在斷奶3～4周后才提高仔豬的生產(chǎn)性能(Weeden等,1991;Galvez等,1996)。Galvez等(1996)認(rèn)為這可能是由于母豬乳中和仔豬生物合成的L-肉堿在仔豬體內(nèi)大量積累的結(jié)果。Hoffman等(1993)在3日齡仔豬日糧中添加L-肉堿后并未發(fā)現(xiàn)能提高增重和飼料轉(zhuǎn)化率。Owen等(1996)認(rèn)為造成以上差異的原因可能是由于不同的日糧組成和營養(yǎng)水平。如Newton等(1992)發(fā)現(xiàn)當(dāng)日糧中含高水平賴氨酸時,在仔豬日糧中添加L-肉堿對生產(chǎn)性能是不利的。L-肉堿是由賴氨酸和蛋氨酸合成的,因此添加L-肉堿可能具有節(jié)約賴氨酸和蛋氨酸的作用。但Han等(1998)研究發(fā)現(xiàn),添加L-肉堿使表觀飼料利用率提高,但差異不顯著,總能和干物質(zhì)的消化率改善,但并未發(fā)現(xiàn)L-肉堿有節(jié)約賴氨酸的作用。
3、應(yīng)用于母豬 Hahus等(1975)報道,L-肉堿能通過母鼠的乳汁傳遞給幼鼠,并且優(yōu)先在氧化脂肪酸的組織中積累。Schiff等(1979)也報道,新生嬰兒血漿中L-肉堿水平主要依賴于外源L-肉堿的攝入。因而,通過飼料給哺乳母豬補充L-肉堿應(yīng)該能提高L-肉堿在乳汁中的含量。Musser等(1997)在試驗中發(fā)現(xiàn)飼喂母豬50mg/kg L-肉堿有減少斷奶到發(fā)情天數(shù)的趨勢。然而最近有人認(rèn)為在泌乳期母豬日糧中添加L-肉堿可能會因加強脂肪酸分解產(chǎn)能的效率而減少肌肉蛋白質(zhì)的分解代謝。美國明尼蘇達(dá)大學(xué)研究小組報道,在泌乳母豬日糧中添加100mg/kg L-肉堿,使肌肉蛋白質(zhì)降解減少而脂肪分解增加,但未改變母豬采食量、母豬失重和乳汁成分。
4、應(yīng)用于公豬和肥育豬 Ｌ-肉堿可增強公豬的體質(zhì),促進豬的性成熟和活動能力。對于肥育豬，一般都能夠合成足夠的肉堿,可滿足生長發(fā)育的需要,但由于肉堿可以加速脂肪分解,提高脂肪能量的利用,并減少糖元分解,因而生產(chǎn)中常采取添加肉堿的方式以提高胴體瘦肉率，而且在屠宰前添加Ｌ-肉堿還具有降低屠宰應(yīng)激、改善肉質(zhì)的效果。Bonomi在肥育豬飼糧中分別添加100mg/kg、200mg/kg與300mg/kg的Ｌ-肉堿直至其體重達(dá)到160mg/kg為止,結(jié)果與未添加組相比,其日增重分別提高5.97%、7.46%與10.45；飼料轉(zhuǎn)化率分別提高6.00%、8.85%與12.75%；胴體產(chǎn)量分別提高4.12%、4.52%與. 22%；大腿肉重量分別提高7.00%、8.00%與13.55%；肉中蛋白的體外消化率分別提高3.84%、4.59%與8.00% [6]。
（三）用作禽飼料添加劑
常用的家禽飼料中L-肉堿含量一般為10～20mg/kg,對于生產(chǎn)性能高的品種應(yīng)該再予以補充。如：
1、肉雞
占秀安等（2002）[7]選用600只艾維茵公母混合雛，隨機分為5組，分別飼以添加了0，25，50，75，100mg/kg的Ｌ-肉堿的玉米—豆粕型飼糧。飼養(yǎng)試驗結(jié)束后進行屠宰測定,并分析胸肌的肉質(zhì)指標(biāo)。結(jié)果表明：50mg/kg以上Ｌ-肉堿可顯著提高胸肌率，降低腹脂率和皮脂評分(Ｐ<0.05)；25mg/kg以上Ｌ-肉堿可提高肉色的Huntera值(Ｐ<0.05),50mg/kg、75mg/kgＬ-肉堿可提高肌肉中肌苷酸和粗脂肪的含量(Ｐ<0.05),50mg/kgＬ-肉堿還可提高肌肉中肌紅蛋白含量(Ｐ<0.05)。高順賓等[8]、辛總秀 [8]、鄭文波等[10]的資料報道, 宮下雅彥1989年在肉雞飼料中分別添加5mg/kg、20mg/kg和200mg/kg的肉堿飼養(yǎng)5周，肉雞體重相仿，而腹腔內(nèi)的脂肪重量由對照組的100～102ｇ減少到78～91ｇ，脂肪下降了10%～20%，而且肉堿能明顯抑制因脂肪代謝異常而引起的脂肪肝。然而,Cartwright(1987)、Leibeiseder(1992)和Baker等(1994)均發(fā)現(xiàn),L-肉堿對肉雞體重、飼料轉(zhuǎn)化率和腹脂肪沉積并沒有顯著影響。這可能與動物品種、生理階段、L-肉堿添加量和日糧的營養(yǎng)水平等多種因素有關(guān)。
2、蛋雞
有文獻報道[11],在產(chǎn)蛋雞日糧中添加Ｌ-肉堿，采食量、飼料轉(zhuǎn)化率不受影響，產(chǎn)蛋量提高21%~27%。有研究發(fā)現(xiàn),在蛋雞日糧中添加25～50mg/kg L-肉堿,使產(chǎn)蛋率提高3.89%～5.03%,產(chǎn)蛋量提高5.49%～7.73%,并且具有改善蛋料比的趨勢(蔡輝益等,1998)。在產(chǎn)蛋種禽飼料中添加Ｌ-肉堿60mg/kg對種蛋的孵化有良好的作用。Leibeiseder(1992)在星布羅蛋雞日糧中分別添加10、50和100mg/kg L-肉堿,結(jié)果表明,添加L-肉堿可提高孵化率,其中以50mg/kg效果最好,達(dá)87.5%～88.2%。
3、肉鴨
雛肉鴨飼料在較低粗蛋白水平基礎(chǔ)上添加Ｌ-肉堿30mg/kg后,52日齡全部稱重統(tǒng)計各項指標(biāo),進行經(jīng)濟效益分析,其胸肉規(guī)格提高一個商品等級,價格上漲2000元/ｔ[12]。
4、鴿子
Borghijs and De Wilde（1992）[13]研究表明，添加L-肉堿對信鴿利用脂肪酸的能力具有顯著影響，并推論說，“額外添加L-肉堿可提高馴鴿體內(nèi)游離脂肪酸作為能源的利用率，并且在運動中保護肌肉膜”。Janssens and De Wilde（1994）[14]對6對種鴿在孵化前5天和孵化后5天每天添加L-肉堿或者安慰劑，連續(xù)處理3個周期，所有的乳鴿在孵化后24日齡斷乳。實驗結(jié)果表明在種鴿日糧中使用L-肉堿，可以顯著地提高乳鴿的體增重。親鴿也在添加L-肉堿中得到了好處。在乳鴿斷乳前，體重?fù)p失減少。添加L-肉堿的親鴿要比添加安慰劑的親鴿體重少減輕了13.5g，由此推論在種鴿日糧中添加L-肉堿，可以促進乳鴿生長，減少親鴿體重?fù)p失。Janssens and De Wilde（1995）[15]調(diào)查了食用高能和低能日糧的鴿子添加L-肉堿的不同影響，結(jié)果也表明，添加L-肉堿的親鴿有體重上升的趨勢。
總之，作為飼料添加劑，L-肉堿具有加快體內(nèi)脂肪酸氧化、滿足機體對能量的需求、減少自身蛋白用作供能的消耗、從而增加機體本身蛋白質(zhì)(肌肉)的合成的作用，也就是能夠提高動物的生長速率。同時L-肉堿還具有減少整個機體的脂肪含量，提高胴體瘦肉，改善肉的品質(zhì)，提高養(yǎng)殖動物的免疫力、抗病能力與應(yīng)激能力,提高養(yǎng)殖存活率的效應(yīng)。
三、L-肉堿在今后動物營養(yǎng)研究中發(fā)展的趨勢
飼料和飼料添加劑近幾年發(fā)展迅速，但相應(yīng)地也帶來了很多問題。尤其是抗生素、激素類的大量應(yīng)用以及隨之帶來的一系列問題，逐漸引起了人們的警覺。在動物飼養(yǎng)中，一方面人們要求動物生長迅速，以在最短的時間內(nèi)生產(chǎn)、提供最多的產(chǎn)品；另一方面，人們又要求保證動物產(chǎn)品的質(zhì)量和動物的健康。因此導(dǎo)致各種問題層出不窮，動物疾病發(fā)生率大大提高。如果一味追求生長速度和利潤，難免會走入進退兩難的境地。雖然目前的飼料和飼料添加劑仍處于十分火爆的局面，但根據(jù)筆者近幾年來的觀察和分析，認(rèn)為“物極必反”，任何事物的發(fā)展都會有一個適宜的度，有高峰就一定會有低谷。將來的飼料市場必定會達(dá)到過度飽和，只有少加或不加添加劑的飼料才是好飼料，只有保持飼料的天然的風(fēng)味和品質(zhì)，才能保持動物的健康，動物才能生產(chǎn)出天然的食品。我們現(xiàn)在研究的目的是如何用一種或少量的幾種添加劑來代替那眾多的添加劑而起到同樣的生產(chǎn)效果。L-肉堿作為一種具有多種功能的營養(yǎng)保健劑，如果能夠代替其他類添加劑在飼料中單獨應(yīng)用的話，起到在降低成本作用的同時產(chǎn)生同樣的生產(chǎn)效果，則將會具有更為廣闊的發(fā)展前景。
