熱應(yīng)激期間天然甜菜堿在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)上的作用

王晶晶 譯自，2021，5：24～25

潘雪男 審

所有動(dòng)物對(duì)生活環(huán)境的溫度都有一個(gè)舒適區(qū)，即所謂的熱中性區(qū)——在該溫度范圍內(nèi)，動(dòng)物感覺舒適，并且生產(chǎn)性能能達(dá)到最佳的水平。當(dāng)動(dòng)物難以在體熱的損失和產(chǎn)生之間實(shí)現(xiàn)平衡時(shí)，它們就會(huì)遭遇熱應(yīng)激。這種不平衡可能是環(huán)境因素(例如，陽(yáng)光、溫度和其他環(huán)境條件)和動(dòng)物自身的防御機(jī)制(它們的新陳代謝率和體溫調(diào)節(jié)機(jī)制)共同作用的結(jié)果。

1 長(zhǎng)期遭遇熱應(yīng)激的不利影響

熱應(yīng)激會(huì)影響動(dòng)物的福利和生理功能，并且直接影響它們的健康狀況、生產(chǎn)力和繁殖性能。處于熱應(yīng)激中的動(dòng)物會(huì)減少采食量。根據(jù)科學(xué)數(shù)據(jù)，當(dāng)環(huán)境溫度上升到25 ℃以上時(shí)，動(dòng)物會(huì)減少5%～25%的采食量，具體的減少幅度取決于相對(duì)濕度。由于營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝入量的減少，加之體溫調(diào)節(jié)所需能量的增加，動(dòng)物的生產(chǎn)力可能會(huì)急劇下降。此外，長(zhǎng)期的熱應(yīng)激會(huì)對(duì)動(dòng)物的繁殖性能產(chǎn)生不利影響，這可能會(huì)導(dǎo)致它們出現(xiàn)較高的死亡率和相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失。動(dòng)物大多會(huì)受到熱應(yīng)激的影響，其中家禽似乎最敏感，很多文獻(xiàn)報(bào)道了熱應(yīng)激對(duì)家禽生產(chǎn)的不利影響(圖1)。

要評(píng)估環(huán)境條件有多“舒適”或多“緊張”并不容易，因?yàn)榄h(huán)境是由許多因素或單元組成的。在養(yǎng)殖場(chǎng)，家禽的飼養(yǎng)管理，如生物安全、降溫系統(tǒng)、通風(fēng)、墊料、水質(zhì)和飼養(yǎng)密度等對(duì)環(huán)境條件的好壞發(fā)揮著重要的作用。除了技術(shù)解決方案，可有效對(duì)抗熱應(yīng)激的營(yíng)養(yǎng)策略也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。動(dòng)物生產(chǎn)者可以在不同的飼養(yǎng)策略中加入甜菜堿，以減輕熱應(yīng)激對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)的負(fù)面影響。

2 使用天然甜菜堿的益處

在養(yǎng)殖場(chǎng)水平，動(dòng)物生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題通常是由多種因素造成的。在過(guò)去的幾年中，在動(dòng)物飼料中添加的甜菜堿已經(jīng)從選擇性添加物，轉(zhuǎn)變?yōu)榧仪荨⒇i甚至反芻動(dòng)物飼料配方的核心組成成分，即必需添加物。生產(chǎn)者要求在日糧中添加甜菜堿，以阻遏熱應(yīng)激對(duì)動(dòng)物生產(chǎn)性能的挑戰(zhàn)。這些益處源自于甜菜堿在動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生的兩種主要生理功能：滲透性和甲基的供體。

甜菜堿的這兩種生理功能對(duì)動(dòng)物而言具有重要意義，特別是當(dāng)它們處于挑戰(zhàn)性環(huán)境中時(shí)，包括熱應(yīng)激、溫度應(yīng)激(如晝夜溫度之間的波動(dòng))、日糧組成的改變和致病性挑戰(zhàn)(主要是球蟲病，經(jīng)常導(dǎo)致死胎)等。事實(shí)是，挑戰(zhàn)越大，動(dòng)物機(jī)體對(duì)甲基的需求越多。在這種情況下，細(xì)胞內(nèi)外礦物質(zhì)和水分的平衡可能會(huì)被破壞，從而可能會(huì)影響細(xì)胞壁的完整性。在過(guò)去的10 年中，不僅處于氣候炎熱地區(qū)的動(dòng)物會(huì)發(fā)生熱應(yīng)激，而且處于溫帶地區(qū)夏季環(huán)境中的動(dòng)物也會(huì)出現(xiàn)熱應(yīng)激。當(dāng)遭遇熱應(yīng)激時(shí)，動(dòng)物會(huì)試圖去適應(yīng)，這將消耗本應(yīng)用于生長(zhǎng)發(fā)育、泌乳等生理活動(dòng)的能量。

3 增加胸肌率

能量是畜禽生產(chǎn)中主要的日糧成本因素之一，而滲透調(diào)節(jié)反應(yīng)則需要消耗大量的能量。多項(xiàng)研究證明，甜菜堿是脯氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺、肌氨酸和牛磺酸等有機(jī)滲透劑中最有效的滲透保護(hù)劑。作為一種出色的有機(jī)滲透劑，甜菜堿能恢復(fù)和維持細(xì)胞的完整性和功能，并能防止脫水。甜菜堿參與動(dòng)物機(jī)體的能量代謝，可以減少滲透調(diào)節(jié)所需的能量。當(dāng)動(dòng)物處于應(yīng)激環(huán)境中，機(jī)體中的活性氧水平會(huì)上升，這會(huì)誘發(fā)氧化應(yīng)激，動(dòng)物將產(chǎn)生和釋放熱休克蛋白，這可能會(huì)影響肉質(zhì)和脂肪沉積。更多的證據(jù)表明，熱應(yīng)激可以降低肉雞的胸肌率，同時(shí)增加腿肌率以及脂肪沉積，添加甜菜堿可以通過(guò)提高肉雞的抗氧化能力將這些影響降到最低。在泰國(guó)進(jìn)行的熱應(yīng)激試驗(yàn)也獲得了類似的結(jié)果，與陽(yáng)性對(duì)照組、陰性對(duì)照組和氯化膽堿處理組相比，天然甜菜堿處理組可以增加肉雞的胸肌率，降低腹脂沉積(表1)。

4 天然甜菜堿產(chǎn)品

由于全球畜牧業(yè)正在擺脫禁止在動(dòng)物生產(chǎn)中使用抗生素生長(zhǎng)促進(jìn)劑和球蟲抑制劑所產(chǎn)生的影響，加上氣候變化導(dǎo)致氣溫升高，畜牧業(yè)已經(jīng)面臨新的挑戰(zhàn)。

作為一種多功能的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，甜菜堿是一種經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)助品，可以防止動(dòng)物產(chǎn)生熱應(yīng)激和滲透應(yīng)激，在熱中性或熱氣候條件下維持腸道健康，并優(yōu)化畜禽生產(chǎn)的飼養(yǎng)效率。在具有挑戰(zhàn)性的熱應(yīng)激條件下，使用單一的產(chǎn)品不能作為最佳的解決方案。天然甜菜堿可作為營(yíng)養(yǎng)解決方案的一部分。ActiBeet 產(chǎn)品作為一種天然甜菜堿，是一種用于預(yù)混料和飼料生產(chǎn)的無(wú)腐蝕性和熱穩(wěn)定性的成分，其中ActiBeet 96 和ActiBeet 97 產(chǎn)品可用于飼料和飲水中。