全國熱線(xiàn):
(中(zhong)國農業科(kē)學院飼料(liào)研究所,北(běi)京 100081)
摘要: γ-氨(ān)基丁酸是(shì)一種新型(xíng)飼料添加(jiā)劑,對畜禽(qín)具有抗熱(rè)應激♍、促生(shēng)長等作用(yong)。γ-氨基丁酸(suan)具有效果(guo)顯著、安全(quan)性高等特(tè)點, 在畜🈲禽(qín)養殖業中(zhōng)有着極其(qi)廣闊的應(yīng)用前景。
關(guān)鍵詞: γ-氨基(jī)丁酸; 熱應(yīng)激;
γ-氨(an)基丁酸(GABA ) 又(you)名氨酪酸(suan), 是一種在(zài)動植物體(ti)内起神經(jing)鎮定作用(yong)的非蛋白(bái)質氨基酸(suān)。在動植物(wù)體内主要(yao)由谷氨🚩酸(suan)經♍過脫羧(suo)反應而來(lai)。GABA是一種中(zhong)樞神經鎮(zhen)靜劑, 研究(jiu)結果表明(ming), GABA 具有安✍️定(ding)、抗驚厥、降(jiàng)血壓、增進(jìn)腦活力、營(yíng)養神經細(xi)胞、促進生(shēng)長激素💁分(fèn)泌以及🏃🏻保(bao)肝利腎等(deng)作用(茅原(yuan)等, 2001; O kada 等, 2000) , 目前(qián)在醫藥和(he)食品工💞業(yè)中有着廣(guǎng)泛的應用(yòng)。近年來, GABA 在(zài)飼料工業(ye)中🌈的應用(yong)也越來🚶越(yue)受到人們(men)的🐆關注,已(yǐ)有🈲文獻報(bao)道GABA 對畜禽(qin)具有抗熱(re)應激、促🈲生(shēng)長等作用(yong)(陳忠等, 2002)。
GABA 在(zai)飼料工業(yè)中的應用(yòng)在現代畜(chu)禽養殖業(ye)中,畜禽的(de)生長速度(du)快, 代謝旺(wang)盛, 但由于(yu)在其皮膚(fu)上缺少甚(shen)至沒有汗(han)腺😄, 因此在(zài)炎🏒熱的夏(xià)季高溫給(gei)畜禽生長(zhang)帶來的損(sun)傷特别明(ming)顯,從而給(gei)畜禽養殖(zhí)業造成巨(jù)大的經濟(jì)損失。在畜(chu)禽飼料🈲中(zhōng)加入抗熱(re)應激添🧑🏽🤝🧑🏻加(jia)劑是一種(zhǒng)解決上述(shu)問♉題的既(jì)方便又十(shi)分快捷的(de)方法,可以(yǐ)🚶♀️很好的消(xiao)除高溫給(gei)畜禽生長(zhǎng)帶來的不(bú)利影響。GABA 作(zuo)爲一種中(zhong)樞🌈神經鎮(zhèn)靜🙇♀️劑, 對畜(chu)禽具有很(hěn)🌍好的抗熱(re)應激、促生(sheng)長等作用(yòng),是一種新(xīn)型、高效、安(an)全的飼料(liào)添加劑。GABA 對(dui)仔雞有很(hen)好的抗熱(rè)應激和促(cu)生長的作(zuò)用。
2. 1 GABA 對熱應(yīng)激仔雞體(ti)溫和呼吸(xī)頻率的影(yǐng)響GABA 爲動物(wù)中樞神經(jīng)系🧡統抑制(zhi)性神經遞(dì)質, 可抑制(zhì)腦幹中呼(hū)吸中樞的(de)整🌈合作用(yong), 降低動物(wu)的呼吸頻(pín)率(範少光(guang), 1984)。由表1 可見(jiàn), 在仔雞出(chu)現熱應激(ji)後, 日糧中(zhong)添加GABA 的試(shì)驗組仔雞(jī)的呼吸頻(pín)率極顯著(zhe)低于日糧(liáng)中不添加(jiā)GABA 的對照組(zǔ)仔雞🛀的呼(hū)吸頻率🤟(P < 0. 01) , 而(er)試驗組仔(zǎi)雞與對照(zhao)組仔雞的(de)體溫變化(huà)卻不明顯(xiǎn)。對于試驗(yàn)組仔雞來(lái)講,在熱應(yīng)激前後其(qí)體溫、呼❗吸(xi)頻率均無(wu)明顯變化(huà)(陳忠等, 2002)。
2. 2 GABA 對(duì)熱應激仔(zai)雞生産性(xìng)能和生長(zhang)的影響由(yóu)表2 可見, 日(ri)糧中添🐅加(jia)🏒GABA 對熱應激(ji)仔雞的生(sheng)産性能有(you)一定的影(yǐng)響。研究結(jié)果表明:日(ri)糧中添加(jia)GABA 的試驗組(zǔ)仔雞的料(liào)肉比極顯(xiǎn)著低于日(rì)糧中未添(tiān)加GABA 的對照(zhao)組仔雞的(de)料肉比(P < 0. 01) ;試(shi)驗組仔雞(ji)的增重是(shi)對照組仔(zai)雞增重🔴的(de)117. 86%(P < 0. 05)。從生長曲(qu)線圖 可以(yǐ)發👌現, 試驗(yan)組仔雞的(de)體重随着(zhe)日齡的增(zēng)加而增加(jiā)。但開始時(shi)試驗組仔(zǎi)雞的體🔴重(zhong)增長速♊度(du)低于💃🏻對照(zhào)組仔雞的(de)體重增長(zhǎng)速度,
一段(duan)時間後, 試(shi)驗組仔雞(jī)的體重增(zeng)長速度便(bian)很快超過(guo)對🔴照組仔(zai)雞的體重(zhòng)增長速度(du)(陳忠等, 2002)。
呼吸頻率(lǜ)(次?m in)
熱應激(jī)前 熱應激(ji)後
對照組(zǔ)40. 91±0. 27 41. 70±0. 34 68. 47±6. 49 82. 20±8. 39
試驗組40. 90±0. 31 41. 55±0. 38 77. 79±8. 72 77. 79±11. 13
表(biǎo)2 GABA 對熱應激(jī)仔雞生産(chan)性能和生(sheng)長的影響(xiang)
對照組試(shi)驗組料肉(rou)比2. 02 1. 73
日增重(g) 19. 60± 7. 30 23. 10±10. 68
體(ti)重(g) 515. 20±78. 55 542. 34±88. 75
總之, 對(dui)GABA 在畜禽養(yang)殖業中的(de)應用研究(jiū)結果表明(míng), GABA 對畜禽具(jù)🚶♀️有很好的(de)抗熱應激(jī)和促生長(zhǎng)的作用, 是(shi)一種新🧑🏽🤝🧑🏻型(xing)、高‼️效、安全(quan)的飼料添(tiān)加劑, 符合(hé)國内外對(duì)于食品安(an)全和飼料(liao)安全的要(yào)求,符合畜(chù)牧養殖、飼(si)料添加劑(jì)發♌展的需(xū)要。本産品(pin)的研制與(yǔ)開發豐富(fù)了🔆飼料添(tian)加劑的種(zhong)類, 對畜禽(qin)養殖業有(you)着相當大(dà)的⛹🏻♀️貢獻。
γ-氨(an)基丁酸在(zai)畜牧生産(chan)中應用
GABA結(jié)構與谷氨(ān)酸類似,隻(zhi)少了一個(ge)羧基,爲其(qí)脫羧産🔴物(wu)。GABA在氣相時(shi)主要以中(zhōng)性分子的(de)形式存在(zài),而在晶體(tǐ)狀态下則(ze)以😍兩性離(lí)子的形式(shi)存在,在GABA水(shuǐ)溶液中也(ye)存在着大(dà)量兩性離(li)子。
GABA極易溶(róng)于水,25℃時溶(rong)解度爲130 g/100 mL.微(wei)溶于乙醇(chún),不溶于其(qí)他常見有(yǒu)機♋溶劑。熔(rong)點202~204℃,但在195℃時(shí)即分解爲(wèi)吡咯烷酮(tong)和水。結晶(jing)爲白色🈲小(xiao)葉狀(甲醇(chún)一乙醚)或(huo)針狀(水一(yi)乙醇)),味微(wei)苦,兀旋光(guang)性。在水溶(rong)液中。易發(fā)生兩性離(lí)解。也可進(jìn)行☁️氨基酸(suān)的特征性(xìng)化🙇🏻學反應(yīng)。
2 GABA在畜牧生(sheng)産中的應(yīng)用
2.1 GABA對動物(wu)生産性能(neng)的影響及(jí)其原因
2.1.1對(dui)動物生産(chǎn)性能的影(ying)響韋習會(hui)等(2004)在生長(zhǎng)豬日糧中(zhong)添加不同(tong)濃度(0、10、20 mg/kg和40 mg/kg)的(de)GABA,結果表明(míng),10 mg/kg和20 mg,kg的添加(jiā)水平能顯(xiǎn)著提高㊙️日(ri)增重(分🈚别(bie)提🚶高11.39%和9.49%),而(ér)添加40 mg/kg對增(zeng)重無顯著(zhe)影響。而其(qí)增👌重的提(tí)高主要☀️是(shì)通過提高(gāo)日采食量(liang)(提高7.82%和9.47%),對(duì)料肉比無(wú)顯著影✉️響(xiang);與對照☎️組(zu)相比,10 mg/kg的添(tian)加劑量對(duì)🈲血清尿素(su)氮🤩含量無(wu)顯著影響(xiang),而高劑♊量(liàng)的GABA則使豬(zhu)⛱️血清尿素(sù)氮含量顯(xiǎn)著高于對(duì)照組。Fan等(2007)在(zai)體重爲🏃♀️34 kg生(sheng)長豬日糧(liáng)中添加50 mg/kg和(hé)100 mg/kg GABA,結果表明(ming),GABA對豬的促(cu)生長作用(yòng)明顯,但🌈随(sui)生長階段(duan)和作用‼️劑(jì)量不同存(cún)在一定差(chà)異,主要體(ti)現在試驗(yàn)3~4周,以100 mg,kg的效(xiao)果最好☂️。劉(liú)振軍(2006)在21 d斷(duan)奶仔豬日(rì)糧中分别(bié)添加50、100 mg/kg和150 mg/kg GABA,發(fā)現50 mg/kg添加劑(ji)量能顯著(zhe)🔞提高斷奶(nai)後28 d的采食(shí)量和日增(zeng)重,但不影(yǐng)響料肉比(bi)和粗蛋白(bái)質的表觀(guān)消化率。随(sui)着劑量的(de)增加,GABA的效(xiào)果降低,當(dang)添加劑量(liang)爲150 mg/kg時,斷奶(nǎi)仔豬的生(shēng)産性能有(you)下降的趨(qu)勢。謝曉婕(jie)(2007)在🏃🏻♂️28日齡斷(duan)奶仔🏃♂️豬日(rì)糧中添加(jiā)20 mg/kg GABA,飼喂14 d。提✊高(gao)了仔豬采(cai)食量、日增(zeng)重,降低🌈0~7 d料(liào)重比,但差(chà)異不顯著(zhe)。
李愛學(2003)在(zai)産蛋高峰(feng)期母雞飼(sì)糧中添加(jiā)50 mg/kgGABA,母雞采食(shi)量和采食(shí)次㊙️數均有(you)所增加。吳(wu)常信(2005)報道(dao),在肉雛雞(jī)前期日糧(liang)中添加50、100 mg/kg和(hé)200 mg/kg GABA,日增✍️重相(xiang)對于對照(zhao)組分别提(ti)高3.6%、7.6%和10%,而50 mg/kg和(hé)100 mg/kg處理組飼(si)料消耗分(fen)别降低✨了(le)4%和8%。200 mg/kg組料肉(ròu)比無顯著(zhe)差異;在肉(rou)雛雞後期(qī)日糧中添(tian)加75、150 mg/kg和300 mg/kg GABA.日增(zeng)重結果與(yǔ)前❤️期相似(sì)。75 mg/kg和150 mg/kg處理組(zǔ)飼料消📧耗(hao)降低15%和18%,而(er)300 mg/kg組體重和(hé)飼料消耗(hào)沒有改善(shan)。陸桂平等(deng)(2007)在産蛋雞(ji)日糧中添(tian)加10 mg/kg GABA,青年期(qi)、産蛋🧡初期(qi)和産蛋高(gao)峰期蛋雞(ji)的采食量(liang)分别提高(gāo)11.9%(P<0.01)、5.95%(JP<0.05)和7.23%(P<0.01),對于産(chan)蛋性能,隻(zhī)顯著或極(jí)💛顯著提高(gāo)了産蛋初(chu)期的産蛋(dan)率(15.59%)和日隻(zhī)蛋重🧑🏾🤝🧑🏼(17.86%)。
2.1.2 GABA提高動物(wu)生産性能(néng)的原因
2.1.2.2可能與其(qi)促進生長(zhang)激素等的(de)分泌有關(guān)。Tacca等(1989)發現,激(jī)活離體鼠(shu)胃GABA受體能(neng)夠劑量依(yi)賴性誘導(dǎo)胃泌素分(fèn)泌。Weige~等(1998)認爲(wei),灌注外源(yuan)性GABA濃度,劑(jì)量依賴性(xing)提高胃泌(mi)素釋放,而(er)生長抑素(sù)(SS)的㊙️分泌則(zé)被顯著🌐性(xing)抑制:并且(qie)生長抑素(su)㊙️和胃泌素(su)對于GABA的反(fǎn)應能夠完(wán)全被v一氨(an)基酸A受體(ti)(GABAAR)拮🔞抗劑荷(he)包牡丹堿(jian)和乙酰膽(dan)堿能神經(jīng)元阻斷劑(jì)阿托品完(wan)全抑制。陸(lù)桂平等(2007)研(yán)究發現,飼(si)喂10 mg/kg的GABA使青(qing)年期蛋雞(ji)、産蛋初期(qī)和産蛋高(gao)峰期母雞(ji)血清瘦素(su)水平分别(bie)🏃🏻升高4.47%、29.48%(P<0.05)和2l_16%(P<0.05)。血(xue)清胰島素(su)🈲水平分别(bié)升高21.15%(P<0.01)、15.13%(P<0.05)和12.85%(P<0.05)。瘦(shou)素具有調(diao)節攝食、促(cù)進能量消(xiao)耗及調節(jie)📧相關激素(su)水平和生(shēng)殖機能等(děng)作用。胰島(dǎo)素水平升(shēng)高可使攝(shè)食中樞興(xìng)奮,促進采(cai)食。Fan等(2007)在生(sheng)長豬口糧(liang)中添🎯加50 mg/kg和(he)100 mg/kg GABA,結果表明(míng)。GABA顯著💰促進(jin)了試驗豬(zhū)體内生長(zhang)激素(P<0.05)和褪(tui)🔞黑素(P<0.05)的分(fen)泌,明顯提(ti)高了小豬(zhū)體内促甲(jiǎ)狀腺激素(su)水平(P<0.1),這與(yu)良好的生(sheng)産性能吻(wen)合,但作🚶♀️用(yòng)🚶程度随試(shi)驗階段和(he)激素種類(lèi)不同而存(cún)在一定差(chà)異。
2.2.3與GABA促進(jin)動物胃腸(chang)道發育有(you)關
GABA可促進(jin)胃酸分泌(mi)。Thirlby(1998)等,給安裝(zhuang)胃瘘的狗(gou)胃内灌注(zhù)GABA。發現54 ug、kg.min注射(shè)組狗胃内(nei)平均酸分(fen)泌量在基(ji)礎水平上(shang)提高了(30+1.4)mmol/h;另(ling)外🏒靜脈給(gei)藥0.5 mg/kg ba—clofen(GABA激動劑(jì))能夠顯著(zhe)提高狗胃(wei)内酸的分(fèn)泌量。Laura(2004)在🙇🏻研(yan)究外源GABABR激(jī)動劑對大(dà)鼠胃酸分(fen)泌的試驗(yan)中發現,靜(jing)脈給藥ba—clofen和(hé)SKF-97541(GABA選擇性受(shòu)體激動劑(jì))。能夠對大(dà)鼠胃酸分(fen)泌起到劑(jì)量依賴性(xing)的刺激作(zuò)用。由此可(ke)以得出GABA及(jí)其受體激(ji)動劑具有(yǒu)顯著的😍促(cu)酸分泌的(de)作用。
有研(yán)究報道,産(chǎn)蛋高峰期(qī)母雞飼料(liào)中添加GABA可(kě)顯著提高(gao)十二✊指腸(chang)至盲腸段(duan)内容物中(zhong)的胰蛋白(bái)酶總活性(xìng)(P<0.05)。表明GABA對小(xiǎo)腸功能的(de)調節很可(ke)能是通過(guo)影響其消(xiāo)化酶的分(fèn)♌泌來實現(xiàn)(李愛學,2003)。
在(zài)豚鼠和大(da)鼠小腸上(shàng)的試驗已(yǐ)證實GABA能影(yǐng)響上皮🌈的(de)轉運🏃🏻過📧程(cheng)。另外,腸道(dao)隐窩處纖(xiān)維與上皮(pi)組織中含(han)有GABA。與内分(fen)泌細胞存(cún)在相似之(zhī)處,提示在(zai)黏膜功能(neng)調節上,腸(cháng)道GABA很可能(neng)影響上皮(pí)細胞的有(yǒu)絲分裂和(he)遷移(Krantis,2000)。
2.2 對胴(dong)體品質的(de)影響 曹德(dé)瑞和鄒曉(xiao)庭(2007)在生長(zhang)育肥豬日(ri)糧中添加(jia)10 mg/kg GA.BA,可使屠宰(zai)率提高3.64%,眼(yǎn)肌面積增(zēng)加11.89%,背膘厚(hòu)略有降低(di)♈,但差異不(bu)顯著。GABA改善(shan)動物胴體(ti)品質的原(yuan)因可能與(yu)其促進生(shēng)長相🌈關激(ji)素的合成(cheng)與釋放有(yǒu)關,因💚爲GABA可(kě)促進生長(zhang)激素的分(fèn)泌,而⁉️大量(liàng)試驗⚽表明(míng),外源生長(zhǎng)激素可改(gǎi)善豬的胴(dòng)體品質。
2.4 GABA對生(sheng)殖性能的(de)影響 GABA在雄(xiong)性動物或(huo)人性腺和(hé)附屬性腺(xian)中🔆存在,與(yǔ)精子的運(yun)動和類固(gù)醇激素的(de)産生有密(mi)✊切關系,對(duì)💋雄性生殖(zhi)功能有調(diào)節作用。據(jù)報道,GABA可明(míng)顯🍉地引起(qǐ)✔️獲能小鼠(shu)及人精子(zǐ)發生頂體(ti)反應,且随(sui)精子💚獲能(néng)進程而顯(xiǎn)著增加,并(bing)存在🌂明顯(xiǎn)的量🌐效關(guān)系(Shi和Roldan,1995;王春(chun)年,1995;Roldan等,1994);明顯(xian)提高正常(chang)及抗精子(zi)陽性👨❤️👨精子(zǐ)頂體酶的(de)活性。并使(shi)精子的Na~-K+-ATPase和(he)超氧化物(wù)歧化酶的(de)活性增加(jia),說💃🏻明GABA對精(jīng)子頂體酶(mei)活性有顯(xiǎn)著影響。
在(zài)雌性動物(wù)中,在機體(ti)30多種含有(yǒu)GABA的外周組(zǔ)織中,以卵(luǎn)巢🙇🏻與🐕輸🔞卵(luǎn)管中的含(han)量最高。超(chao)過腦含量(liang)的2倍以上(shàng),提示GABA可能(neng)對性腺💃的(de)生理功能(néng)具有調節(jiē)作用(Kalia等,1999)。據(jù)研究。GABA能夠(gòu)通過下丘(qiū)腦一垂🐕體(ti)一性腺軸(zhou)影響垂體(tǐ)及性腺的(de)生理機能(néng),從而參與(yu)生殖激素(su)(如孕酮、促(cu)黃體素LH及(jí)促乳素PRL)的(de)分🥵泌調節(jie)。
2.6 GABA對動物(wù)熱應激的(de)影響 由于(yu)畜禽皮膚(fū)上缺少甚(shèn)至🍓沒🈲有汗(han)腺,在❤️炎熱(rè)的夏季高(gāo)溫所引起(qi)的熱應激(jī)給👨❤️👨畜禽生(shēng)産帶來嚴(yan)重的損害(hai)。GABA爲中樞神(shen)經系統抑(yì)制性神經(jing)遞質,可抑(yì)制腦👣幹呼(hu)吸中樞的(de)整合作用(yong),使呼吸頻(pín)率㊙️減慢,維(wei)持各中樞(shū)對機體各(gè)系統正常(chang)調節機能(néng)。陳忠等(2002)試(shì)驗證明,在(zài)肉仔雞飲(yǐn)👄水中添加(jia)适量GABA,可以(yǐ)減少🎯雞隻(zhi)的活動量(liàng)和産熱量(liàng),降低代謝(xiè)率,從而緩(huǎn)解🧡高溫對(duì)肉雞生産(chǎn)性能的🔴影(yǐng)響,增強肉(rou)雞⭐的🐅抗應(yīng)激能力和(he)日增重。吳(wú)東輝等(2003)試(shi)驗證實,在(zai)急性應激(jī)時可通過(guo)海馬内興(xing)奮性氨基(ji)酸抑制劑(jì)GABA含⛹🏻♀️量的變(bian)化來影響(xiǎng)興奮性氨(ān)基酸含量(liàng)的改變,從(cóng)而對動物(wu)機體起到(dao)保護作用(yòng)。曹德瑞等(děng)(2008)試驗表明(ming),在牛長📐育(yu)肥豬日糧(liáng)中添加10 mg/kg的(de)GABA可提高高(gao)溫下豬的(de)采食量和(he)增重;提高(gāo)豬的血糖(tang)含量👌。維持(chí)🧑🏾🤝🧑🏼機體熱應(ying)激狀态下(xià)新陳代謝(xie)所需的血(xuè)糖;降低血(xue)液乳酸脫(tuo)氫🈲酶(LDH)和肌(ji)酸激酶(CK)水(shuǐ)平,有效減(jiǎn)輕熱應激(ji)對豬隻的(de)損害;提高(gāo)豬血清谷(gǔ)胱甘肽過(guo)氧化物酶(méi)水平,緩解(jie)熱應激。
3 GABA毒(du)性及安全(quán)
關于GABA毒性(xìng)研究較少(shǎo)。楊海峰等(děng)(2008)采用改良(liang)寇氏法測(ce)🧑🏾🤝🧑🏼定GABA的急🤟性(xing)毒⛱️性,及劑(jì)量遞增法(fa)測定其蓄(xu)積毒性,結(jié)果表✏️明,GABA對(duì)🈲小鼠的經(jing)口LDm爲15.55 g,kg,屬實(shi)際無毒物(wù)質,基本無(wú)蓄積毒性(xìng)。GABA作飼料添(tiān)加劑使用(yong)時,在飼料(liào)中正常添(tiān)加量僅爲(wèi)10—100 mg/kg(Fan等,2007;韋習會(huì)等,2004),是比較(jiao)安全的。
4小(xiǎo)結
随着GABA生(sheng)理功能研(yán)究的不斷(duàn)深入。GABA在畜(chu)牧生産中(zhōng)的應用已(yǐ)⁉️成爲新的(de)研究熱點(diǎn)。GABA作爲飼料(liào)添加劑可(kě)以顯著提(tí)高畜禽的(de)生産性能(néng),因此,加強(qiang)GABA的安全性(xìng)能測試及(ji)研制開發(fa)将豐富飼(si)料添加劑(ji)的種類,有(you)益于畜牧(mù)業的發展(zhan)。
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