1 膽堿對(duì)膽堿氧化的影響
進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)的膽堿主要通過(guò)乙酰化、氧化、磷酸化3 條途徑代謝。其中, 以膽堿氧化和磷酸化為主( Zeisel, 1990) 。肝臟是膽堿氧化和磷酸化最活躍的場(chǎng)所。Weinhold 和Sanders( 1973) 研究發(fā)現(xiàn), 在肝臟中, 膽堿氧化成甜菜堿的速度( 9 μmol/h·g) 高于膽堿磷酸化為磷酸膽堿的速度( 1 μmol/h·g) 。這暗示著膽堿氧化在膽堿代謝中起著更為重要的作用。膽堿氧化的基本過(guò)程是膽堿在膽堿脫氫酶和甜菜醛脫氫酶作用下生成甜菜堿的氧化過(guò)程。研究表明, 飼料中添加膽堿可影響膽堿的氧化途徑。采食膽堿缺乏飼料的鼠肝臟中甜菜堿水平顯著降低( Pomfret 等, 1990) , 同時(shí)肉仔雞、斷奶仔豬肝臟中甜菜堿水平隨日糧膽堿水平升高表現(xiàn)出線性增加趨勢(shì)( Siljander- Ras 等, 2003; Saarinen等, 2001) 。Wong 和Thompson( 1972) 向采食膽堿缺乏和充足飼料的鼠腹腔內(nèi)分別注射1, 2- 14C 標(biāo)記膽堿后發(fā)現(xiàn), 采食膽堿充足飼料鼠肝臟中甜菜堿的放射性顯著升高。同時(shí), 其采用氧電極測(cè)定細(xì)胞中氧消耗評(píng)定肝臟中膽堿氧化程度發(fā)現(xiàn), 采食膽堿缺乏飼料鼠肝臟中膽堿氧化水平降低。此外,在該試驗(yàn)中還觀察到采食膽堿充足鼠肝臟中甜菜醛脫氫酶活性高于采食膽堿缺乏飼料的鼠。 Schneider 和Vance 等( 1978) 利用鼠肝臟勻漿液構(gòu)建反應(yīng)體系, 通過(guò)將3H- 甲基標(biāo)記膽堿氧化成3H- 甲基標(biāo)記甜菜堿的量評(píng)價(jià)膽堿氧化程度發(fā)現(xiàn),采食膽堿充足日糧鼠肝臟單位時(shí)間內(nèi)生成3H- 甲基標(biāo)記甜菜堿的量高于采食膽堿缺乏日糧鼠。Finkelstein 等( 1982) 給鼠腹腔內(nèi)注射400 μmol膽堿后, 其肝臟中甜菜堿水平比注射生理鹽水鼠高出81 %( P < 0.05) 。由此可見(jiàn), 在膽堿缺乏飼料中添加膽堿可促進(jìn)動(dòng)物體內(nèi)膽堿氧化及甜菜堿的生成。
2 膽堿對(duì)蛋氨酸再甲基化的影響
蛋氨酸代 謝主要包括再甲基化途徑和轉(zhuǎn)硫途徑( Finkelstein, 1990) 。其中, 蛋氨酸再甲基化途徑可能是膽堿經(jīng)甜菜堿轉(zhuǎn)變?yōu)镾- 腺苷甲硫氨酸的重要途徑。在蛋氨酸再甲基化途徑中, 高半胱氨酸在甜菜堿高半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶作用下, 可由甜菜堿提供活性甲基轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)源性蛋氨酸, 繼而在甲硫氨酸腺苷轉(zhuǎn)移酶作用下轉(zhuǎn)變?yōu)镾- 腺苷甲硫氨酸參與甲基代謝。日糧膽堿可影響蛋氨酸的再甲基化途徑。在日糧中添加膽堿可顯著提高鼠( Park 和Garrow, 1999) 、肉仔雞( Emmert 等,1996) 、斷奶仔豬( Emmert 等, 1998) 肝臟中甜菜堿高半胱氨酸甲基轉(zhuǎn)移酶的活性。而膽堿氧化產(chǎn)生的甜菜堿可能直接參與蛋氨酸再甲基化途徑。
Pomfret 等( 1990) 研究發(fā)現(xiàn), 鼠肝臟中甜菜堿水平隨日糧膽堿水平升高而極顯著升高的同時(shí), 鼠肝臟中S- 腺苷甲硫氨酸水平也極顯著升高。此外,Finkelstein 等( 1982) 研究表明, 與采食無(wú)膽堿日糧鼠相比, 采食0.2 %膽堿日糧鼠肝臟中蛋氨酸水平升高49 %( P < 0.01) , S- 腺苷甲硫氨酸提高37 %( P < 0.05) 。Zeisel 等( 1989) 研究發(fā)現(xiàn), 與采食200 mg/kg 膽堿日糧鼠相比, 采食2000 mg/kg膽堿日糧鼠肝臟中蛋氨酸、S- 腺苷甲硫氨酸水平均極顯著升高( P < 0.01) 。由此可見(jiàn), 日糧膽堿可能通過(guò)膽堿氧化轉(zhuǎn)變?yōu)樘鸩藟A參與蛋氨酸再甲基化途徑而間接參與S- 腺苷甲硫氨酸的合成而影響甲基代謝。
3 膽堿對(duì)脂肪酸氧化的影響
S- 腺苷甲硫氨酸是體內(nèi)重要的活性甲基供體, 其參與了機(jī)體內(nèi)眾多的甲基代謝過(guò)程(Chiang等, 1996) 。Pomfret 等( 1990) 研究發(fā)現(xiàn), 鼠肝臟中甘油三酯水平隨日糧膽堿水平的升高而極顯著降低的同時(shí), 鼠肝臟中S- 腺苷甲硫氨酸水平卻極顯著升高。這暗示, 膽堿降低脂肪沉積的作用可能與以S- 腺苷甲硫氨酸為活性甲基供體的甲基代謝密切相關(guān)。脂肪酸氧化在動(dòng)物脂肪酸分解代謝中起至關(guān)重要的作用, 而肉堿是長(zhǎng)鏈脂肪酸進(jìn)入細(xì)胞線粒體內(nèi)進(jìn)行脂肪酸氧化的重要跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)載體, 在脂肪酸氧化中起關(guān)鍵作用。1 分子肉堿的合成需要3 分子S- 腺苷甲硫氨酸提供活性甲基供體(Bieber, 1988) 。膽堿可能通過(guò)以S- 腺苷甲硫氨酸為活性甲基供體的甲基代謝間接參與肉堿合成而影響脂肪酸氧化。在膽堿缺乏飼料中添加膽堿可顯著提高鼠肝臟、心臟和骨骼肌中肉堿水平(DailyⅢ等, 1998; DailyⅢ和Sachan, 1995; Sheard和Krasin, 1994) 。在發(fā)現(xiàn)采食膽堿充足日糧鼠肝臟和心肌中肉堿水平高于采食膽堿缺乏日糧鼠的同時(shí), Corredor 等( 1967) 在分別由采食膽堿缺乏和充足日糧的鼠組織勻漿組成脂肪酸氧化反應(yīng)體系中加入一定量的14C 標(biāo)記棕櫚酸后培養(yǎng)一段時(shí)間發(fā)現(xiàn), 與采食膽堿缺乏日糧鼠相比, 采食膽堿充足日糧鼠心肌和肝臟中14CO2 產(chǎn)量分別升高45 %和170 %, 而在膽堿缺乏鼠心肌勻漿反應(yīng)體系中加入一定量肉堿可提高其14CO2 產(chǎn)量。同時(shí), DailyⅢ等( 1998) 、Sheard 和Krasin ( 1994) 、Carter 和Frenkel( 1978) 的研究均發(fā)現(xiàn), 鼠組織中肉堿水平隨日糧膽堿水平升高而升高的同時(shí), 鼠組織中脂肪含量顯著降低。綜上可見(jiàn), 日糧中膽堿可能通過(guò)促進(jìn)肉堿合成, 繼而提高機(jī)體細(xì)胞內(nèi)脂肪酸氧化水平, 促進(jìn)機(jī)體內(nèi)脂肪酸分解代謝而降低動(dòng)物脂肪沉積。
4 小結(jié)
基于膽堿代謝和蛋氨酸代謝, 膽堿可能通過(guò)膽堿氧化途徑生成甜菜堿, 繼而通過(guò)蛋氨酸再甲基化途徑間接參與S- 腺苷甲硫氨酸的合成, 進(jìn)而通過(guò)以S- 腺苷甲硫氨酸為活性甲基供體的甲基代謝促進(jìn)肉堿合成, 增強(qiáng)組織中脂肪酸的氧化, 提高組織對(duì)脂肪酸的降解, 最終達(dá)到降低動(dòng)物脂肪沉積的作用。
