前言

1 肉毒堿的理化性質(zhì)及來源

2 L-肉堿在動物體內(nèi)的合成及代謝研究

3 L-肉堿的主要生理功能

4 L-肉堿在畜禽及水產(chǎn)的應用研究

5 肉毒堿適宜用量及安全性

6 結(jié)語

前言：L-肉堿又稱為L-肉毒堿（L-carnitine，CN），是存在于動物組織、植物和微生物中一種類似維生素的營養(yǎng)物質(zhì)。1905年，俄國科學家Krimberg和Gulewitsch首先從牛肉浸汁中發(fā)現(xiàn)了肉堿。1927年Tomita和 Sendju證實其分子結(jié)構(gòu)為L-β-羥-γ-三甲銨丁酸（Haeckel等，1990）。在20世紀50年代末，Irving Fritz第一次證實了L-肉堿在心臟和其它肌肉中的長鏈脂肪酸β-氧化中起著重要作用（Fritz IB,1959）。由于大多數(shù)健康動物能產(chǎn)生足夠的L-肉堿，所以其重要性長期被忽略。直到20世紀80年代，L-肉毒堿才被認為是機體必需的營養(yǎng)物質(zhì)。1993年，L-肉毒堿獲得美國食品、藥品管理局（FDA）和世界衛(wèi)生組織（WHO）認可，美國專家委員會確認L-肉毒堿為“公認安全、無毒物質(zhì)”。 1995年，歐共體批準在各種動物飼料中使用左旋肉毒堿及左旋肉毒堿鹽酸鹽。

現(xiàn)有文獻表明，L-肉堿對于動物的生長發(fā)育、繁殖、健康是極其重要的。它具有促進脂肪酸的β-氧化，降低血清膽固醇及甘油三酯的含量，提高機體耐受力等重要生理功能。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，合成方便安全、高效的促生長劑，一直是藥物和營養(yǎng)學研究的熱點。在飼料中添加高銅、抗生素、β-興奮劑和注射生長激素等，存在環(huán)境污染、藥物殘留、食品安全和操作煩瑣等缺點，難以在生產(chǎn)中推廣使用。L-肉堿由于其使用方便，在一定條件下能夠起到提高母豬繁殖性能、提高仔豬成活率、降低背膘厚、提高肉與蛋的品質(zhì)等效果而作為一種新型的飼料添加劑而被重視起來，并且在醫(yī)藥和食品行業(yè)也進行了相應的研究利用。

本文就L-肉堿的理化性質(zhì)與在飼料原料的分布、在動物體內(nèi)代謝、主要生理功能及在動物日糧中的應用進行評述。

1 肉毒堿的理化性質(zhì)及來源

1.1 肉毒堿的理化性質(zhì)

肉毒堿有兩種旋光異構(gòu)體，即D-肉堿和L-肉堿，D-肉堿及其消旋體為合成物，無生物活性，對肉堿乙酰轉(zhuǎn)移酶和肉堿脂肪酰轉(zhuǎn)移酶有競爭抑制作用，使右旋肉堿乙酰轉(zhuǎn)移酶失活，所以只有L-肉堿有生物活性，是一種存在于生物體組織中具有生理活性的物質(zhì)（Lonza,1981）。L-肉堿的化學結(jié)構(gòu)與膽堿和甜菜堿的結(jié)構(gòu)相似，其分子量為161.2，化學名為L-β-羥-γ-三甲銨丁酸，化學結(jié)構(gòu)見圖1。L-肉堿含有一個可供脂肪酸酯化的羥基。L-肉堿在200℃以上仍穩(wěn)定，其飽和鍵和極性官能團有良好的水溶性和吸濕性。目前，L-肉堿的分析測定方法有旋光法、高氯酸滴定法、HPLC法等（黎觀紅等，2002）。

圖1.L-肉堿（β-羥-γ-三甲氨基丁酸）的化學結(jié)構(gòu)

1.2 L-肉堿的來源

1.2.1自然界L-肉堿的存在情況

L-肉堿為天然成分存在于厭氧菌、植物和動物組織中。自然界中只存在L-肉堿。它存在于一些飼料原料中，但含量不一。植物性飼料中，它的含量為10mg/kg干物質(zhì)左右，一般不超過50mg/kg；動物性飼料平均含量大于100mg/kg。常見的飼料原料中肉堿含量見表1。

表1 飼料原料中肉堿的含量（mg/kg干物質(zhì)）

對于人來說，不同食物中，L-肉堿的含量也不一樣。動物組織如牛（肌）肉和豬（?。┤饨M織中含有高水平的L-肉堿，然而，植物來源中卻缺乏。奶產(chǎn)品中的L-肉堿含量也較缺乏。我們中國人常吃的大米含量極低，僅為0.06，而且在烹飪過程中，大米中35%-40%的L-肉堿將被破壞。如表2所示。

表2 不同食物中L-肉堿的含量

表2引自leibovitz等（1993）。

1.2.2 L-肉堿的化學合成

L-肉堿的體外生產(chǎn)包括提取法、合成法、微生物發(fā)酵法與酶轉(zhuǎn)化法4種。其中酶轉(zhuǎn)化法又可分為DL肉堿衍生物的酶法拆分、β-脫氫肉堿的酶法轉(zhuǎn)化、反式巴豆堿的酶法水解與γ-丁酰甜菜堿的酶法羥化4種。總的來講，提取法與合成法由于產(chǎn)量低、成本高并且有時還會產(chǎn)生有害物質(zhì)，因而應用較少。微生物法的產(chǎn)量和轉(zhuǎn)化效率也較低，需要通過菌株選育和方法改進來提高。酶法轉(zhuǎn)化的產(chǎn)量和轉(zhuǎn)化率相對較高，但由于生產(chǎn)成本高，反應條件要求嚴格（孫志浩等，1996，2002；金抒等，2000）。

2 L-肉堿在體內(nèi)的合成及代謝研究

2.1 L-肉堿在體內(nèi)的合成過程

L-Lys和L-Met在體內(nèi)合成L-肉堿最初是在20世紀70年代被發(fā)現(xiàn)的。從此研究者們揭示了這種氨基酸衍生物在動物健康和疾病中起著極其重要的作用（Tanphaichitr等,1971）。肝臟和腎臟是合成L-肉堿的主要合成部位，只有肝臟、腎臟和大腦包含全部過程所需要的酶。L-肉堿是由Lys、Met、三種維生素（煙酸、抗壞血酸、VB6）、二價鐵離子和酶的參與下合成的，Lys提供C架（Horne and Broquist,1973;Tanphaichitr等,1973），4個N甲基則來自于Met（Tanphaichitr等,1971），Lys和Met之比為1：3.合成過程見下圖。合成后可直接被組織細胞吸收利用或轉(zhuǎn)供給其它組織細胞。

圖2L-肉堿的合成路徑

2.2 L-肉堿在人體內(nèi)的代謝及動態(tài)平衡

人體中大約包括20-25gL-肉堿，主要存在于骨骼肌、心臟和肝臟。見下表3。

據(jù)報道，健康男人和女人中總?cè)舛緣A的平均正常水平分別為59umol/l和51umol/l。小孩血漿中L-肉堿水平略低，36-41umol/l(Bach等，1983)。肉堿在骨骼肌中的濃度比在血漿中發(fā)現(xiàn)的濃度大約大70倍。身體中許多貯存肉堿的裝置在骨骼肌和心臟中被發(fā)現(xiàn)（95%），其次是肝臟、腎臟和其他組織（4%），其余的（1%）存在細胞外液中。

從外界攝入的L-肉堿，經(jīng)過十二指腸和回腸粘膜中一套活躍的轉(zhuǎn)運系統(tǒng)，幾乎完全被吸收（Hamilton等,1986）。結(jié)腸中似乎沒有轉(zhuǎn)運系統(tǒng)。被吸收的L-肉堿約有50%以乙酰形式或游離形式進入血液，然后被運送到組織器官利用。由于細胞主動吸收L-肉堿，因而細胞內(nèi)的L-肉堿含量是細胞外液中的10-100倍。通過手術(shù)實驗證明，L-肉堿的被動擴散的更可能僅僅是當攝入大量的L-肉堿導致腸液的濃度升高（>1000uM），轉(zhuǎn)運系統(tǒng)中載體被飽和時才會發(fā)生被動擴散。血漿中最高和總的（游離的加上具有生物活性的?；苌铮㎜-肉堿最高水平發(fā)生在攝取L-肉堿后3-5小時。L-肉堿一旦被吸收，有25%的L-肉堿可能在腸粘膜里被?；?。游離的和酰基化了的形式被分布在全身，分布的容積大約與體重的26%相等同。肉堿在少數(shù)幾個組織皺襞中的濃度高于血漿中的濃度，意味著一個有效的濃縮機制的存在。一個中間轉(zhuǎn)運系統(tǒng)利用Na+作為伴隨轉(zhuǎn)運離子已經(jīng)在不同組織中鑒別出來（Vary,1983）。

研究表明，L-肉堿不能被哺乳動物內(nèi)的酶降解，而只能作為游離的L-肉堿或短碳鏈的L-肉堿酯類隨尿液排出體外。腎臟在整個肉毒堿的平衡中起著至關重要的作用：它負責整個機體肉毒堿池的保持力。雖然肉毒堿的排除主要通過腎臟的排泄，但是肉堿在腎臟中高度地被貯存。超過90%的濾過肉毒堿在腎臟的近端小管被重吸收，當血漿中肉毒堿水平處于正常狀態(tài)或較低狀態(tài)時，又返回到循環(huán)中。然而，當血漿中肉毒堿水平升高達到藥理學計量時，肉毒堿的重吸收能力減弱，多余的肉毒堿隨尿排出。甲狀腺機能亢進會增加尿中肉毒堿的排泄量，甲狀腺機能減退則會減少尿中的排泄量。肉毒堿能通過胎盤傳遞，而且能被傳遞到乳中。在人類中，血漿中肉毒堿的半衰期估計是在2-15小時。肝臟是γ-三甲氨基丁酸羥基化的主要部位，并且是唯一能釋放L-肉堿進入循環(huán)的器官，其它組織中L-肉堿依賴于血液中L-肉堿的吸收。

圖3 L-肉堿的動態(tài)平衡

動物的組織細胞有主動吸收和排出肉堿的能力，組織細胞在激素的調(diào)控下，不停地吸收和排出L-肉堿，吸收的肉堿同線粒體膜中的肉堿結(jié)合蛋白相結(jié)合，參與細胞內(nèi)外的?；D(zhuǎn)運。排出細胞的肉堿一部分被血液運送到腎，隨尿一起排出或被腎小管重新吸收進入循環(huán)，或隨糞便排出體外。研究證明動物體內(nèi)的肉堿一直處于動態(tài)平衡中，如大鼠的腎、肝、心肌、骨骼肌和大腦中的肉堿周轉(zhuǎn)期分別為0.4、1.3、21、105和220小時。如上圖3所示，腎臟能高效率地重吸收肉堿。失去的肉毒堿通過食物和體內(nèi)合成來補充。小腸吸收肉毒堿的比率是被調(diào)控著的，但是其機制仍舊未搞清楚，食物中54%-87%肉毒堿可以被吸收。腎臟重吸收肉毒堿的比率也被調(diào)控。體內(nèi)合成和腎臟重吸收能有效補充食物中肉毒堿的不足。對于一個70kg的人每天大約需要200mg肉毒堿，才不會造成肉毒堿缺乏。如果腎臟重吸收能力不足，則體內(nèi)合成和食物供給也不能滿足肉毒堿的需要。

3 L-肉堿的主要生理功能

L-肉堿具有多種生理功能，主要的生理功能如下：⑴促進脂肪酸的β-氧化,降低血清膽固醇及甘油三酯的含量,提高機體耐受力的作用。脂肪酸是動物體內(nèi)的主要能量物質(zhì)，其釋放能量的場所是線粒體，而長鏈脂肪酸不能單獨進入線粒體中，必須通過載體轉(zhuǎn)運，此載體就是L-肉堿。其作用過程見下圖4。

圖4 L-肉堿作為載體轉(zhuǎn)運長鏈脂肪酸進入線粒體內(nèi)膜

⑵可以和線粒體內(nèi)的短鏈酰基（乙酰、丙酰、支鏈酰等）結(jié)合，形成酰-肉堿排出細胞外，從而起到調(diào)節(jié)線粒體內(nèi)?；鵆OA與COA-SH的比例，并為細胞質(zhì)中脂肪酸合成提供乙?；希℉an I.K. and Kim J.H.,1998）；

⑶有利于支鏈氨基酸的代謝；存貯被激活的乙?；鶈挝唬?/p>

⑷在雄性生殖生理中特別是對于精子成熟起重要作用(Deana等,1989)；

4 L-肉堿在畜禽及水產(chǎn)上的應用研究

一般來說，成年動物體內(nèi)可合成足夠量的L-肉堿來滿足自身需要。但下列情況也可引起缺乏。新生與哺乳幼畜（尤其是早熟幼畜）體內(nèi)肉堿合成功能還未發(fā)育完善，合成的數(shù)量很有限；植物性飼料原料比例過高，因植物性飼料中肉堿含量很低；飼料中脂肪含量過高；當甲基供應不足時，脂肪β-氧化受阻；動物處于應激狀態(tài)時（如處于寒冷環(huán)境、仔豬早期斷奶等），消耗能量多，脂肪分解增加。因此，在以上這些情況下，為滿足畜禽快速生長及高繁殖性能的需要，需在日糧中添加L-肉堿。近年來,對于日糧中添加L-肉堿能否提高畜禽的生產(chǎn)性能,已經(jīng)成為研究的熱點。

4.1 添加L-肉堿可提高母豬的繁殖性能

試驗表明,日糧添加L-肉堿能提高母豬的繁殖性能,妊娠期間補充L-肉堿能降低脂肪沉積（Musser等，1999）。Harmeyer(1993)發(fā)現(xiàn),在泌乳母豬日糧中供給L-肉堿能促進乳汁分泌，提高吮乳小豬的體增重。Eder等(2001)發(fā)現(xiàn)在妊娠期間補充L-肉堿能提高增重。Eder,et al(2002)研究也發(fā)現(xiàn)日糧中補充L-肉堿可顯著提高母豬的繁殖性能，而且可提高仔豬的初生重。至于為什么能提高初生重的生化機制還不大清楚，似乎不是由于L-肉堿對脂肪酸β-氧化的功能的原因。

Eder等(2002)試驗證實了在提高仔豬初生重的同時，減少了弱小仔豬和不能存活仔豬的比率，這意味著添加了L-肉堿提高了子宮內(nèi)營養(yǎng)的供應。Musser等(1999)發(fā)現(xiàn)日糧中補充L-肉堿提高了血液中胰島素和IGF-Ⅰ的濃度，此結(jié)果表明了補充L-肉堿影響了葡萄糖的代謝。對于胎兒來說，葡萄糖是一種重要的能源物質(zhì)。血液中葡萄糖水平的升高可能是由于IGF-Ⅰ分泌增加的原因。這可能解釋子宮內(nèi)胎兒生長的原因。給妊娠母豬注射生長激素也能使仔豬初生重增加，其原因是由于促進了IGF-Ⅰ的釋放（Rehfeldt等,1993）。因此，妊娠母豬補充L-肉堿能提高仔豬的初生重，可能解釋成為血液中IGF-Ⅰ的釋放升高。另外，在母豬妊娠期間，外源生長激素提高了IGF-Ⅰ的釋放，并且刺激了胎兒肌細胞的形成（Rehfeldt 等,1993）。這可能說明了出生后仔豬補充L-肉堿可提高生長性能是由于肌細胞的數(shù)量增多引起。其具體機制還有待于進一步研究。

4.2 添加L-肉堿對動物生產(chǎn)性能的影響

4.2.1添加L-肉堿對仔豬的生產(chǎn)性能的影響

研究發(fā)現(xiàn)，在仔豬日糧中補充L-肉堿可以不同程度地提高仔豬的生產(chǎn)性能。Defa Li(1999)研究發(fā)現(xiàn)，補充L-肉堿可提高35日齡斷奶仔豬后第14天到28天生長性能，但對飼料轉(zhuǎn)化率沒有影響。還發(fā)現(xiàn)攝入充足的L-肉堿仔豬血清乙酰肉堿水平顯著升高。這似乎意味著在斷奶后前4周體內(nèi)合成的L-肉堿并不能足夠滿足脂肪酸代謝時接受?；男枰?/p>

Cho等,(1999)研究發(fā)現(xiàn)，飼喂1.6%Lys水平日糧中包含1000mg/kg肉毒堿，可提高21日齡仔豬的生產(chǎn)性能，這意味著仔豬日齡和日糧中肉毒堿劑量可能是影響肉毒堿在豬生長性能功效的因素。梁賢威等（2001）在基礎日糧中分別添加100mg/kg和200mg/kg肉毒堿，結(jié)果表明這兩組日增重比對照組分別提高6.06%（p<0.05）和12.82%（p<0.01）；飼料轉(zhuǎn)化率略優(yōu)于對照組；腹瀉率明顯低于對照組，分別下降9.46%(p<0.05)和67.84%(p<0.01)。

L-肉堿對斷奶仔豬生產(chǎn)性能的影響總結(jié)(部分試驗)見下表6：

其作用機理可能是：由于肉毒堿具促進長鏈脂肪酸氧化產(chǎn)生較多的能量的作用，因此可減少蛋白質(zhì)作為能量的消耗，增加蛋白質(zhì)在體內(nèi)的沉積，減少脂肪的堆積。

總的來說，仔豬的年齡和性別、仔豬體內(nèi)肉堿的儲備、實驗日糧中添加油脂的種類和水平、粗蛋白、賴氨酸和蛋氨酸含量情況、L-肉堿添加量與添加期長短及后續(xù)效應等均會影響肉堿的添加效果。

4.2.2添加L-肉堿對雞的生產(chǎn)性能的影響

Kita 等（2002）用7日齡白來航公雞做試驗，用不同蛋白水平日糧（50，200和400g/kg）中分別添加不同濃度的L-肉堿（0，200，500和1000mg/kg），日糧能量濃度為12.6KJ/g。雞隨意采食10天，主要考察對體增重和血漿中IGF-Ⅰ濃度的影響。試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，（1）日糧蛋白水平為200和400g/kg時，添加500或1000mg/kgL-肉堿，體增重顯著提高，日糧中L-肉堿和蛋白質(zhì)含量對血漿中IGF-Ⅰ濃度存在相互影響。低蛋白（50g/kg）日糧中補充L-肉堿對血漿中IGF-Ⅰ濃度幾乎沒有影響。當?shù)鞍诐舛葹?00g/kg時，L-肉堿濃度從0升高到1000mg/kg時，血漿中IGF-Ⅰ濃度也隨之升高。然而，在日糧蛋白濃度為400g/kg時，L-肉堿含量超過500mg/kg時，隨著L-肉堿濃度的升高，血漿中IGF-Ⅰ濃度反而下降。（2）當日糧供應充足蛋白質(zhì)時，體重變化與血漿中IGF-Ⅰ濃度呈顯著關系。在蛋白濃度為200g/kg時，體增重（g/10d）=44.0+0.50血漿中IGF-Ⅰ（ng/ml）（r=0.46,P=0.049）。此試驗可得出一個結(jié)論：當日糧中蛋白質(zhì)滿足雞需要時，添加L-肉堿使體增重提高，可以部分解釋為血漿中IGF-Ⅰ濃度的升高。

但也有一些研究發(fā)現(xiàn)補充L-肉堿對肉雞胴體品質(zhì)沒有影響。Bark等（1994）試驗研究發(fā)現(xiàn)，在日糧中添加0.01% L-肉堿，對小火雞和肉仔雞的體重和日糧消耗沒有影響，而且對胴體組成和胸肌大小也沒有影響。Cartwright(1986)年報道5-7周齡肉仔雞，日糧中加入0.5% L-肉堿，其體重和攝食量不受影響，也不顯著影響仔雞的胴體組成和腹部脂肪。

Lien等（2001）用108只1日齡肉仔雞做了6周試驗，L-肉堿的添加水平為0和160mg/kg。結(jié)果表明，添加L-肉堿并不顯著影響生產(chǎn)性能和胴體品質(zhì)，對血清中膽固醇、磷脂濃度和脂蛋白影響不顯著（p>0.05）。Maccari等（1987）給大鼠口服L-肉堿，發(fā)現(xiàn)血漿中三酰甘油、膽固醇、磷脂、非酯化脂肪酸和極低密度脂蛋白都下降。而此試驗血清中三酰甘油（TG）和非酯化脂肪酸（NEFA）濃度顯著低于對照組（p<0.05）?？赡苁且驗檠a充L-肉堿可能提高肉雞脂肪運輸?shù)乃俾剩虼搜逯蟹酋セ舅岷腿８视偷暮慷紲p少了。另外，試驗組棕櫚酸肉堿轉(zhuǎn)移酶活性顯著高于對照組（p<0.05），但添加肉堿的試驗組對其它脂肪酸β氧化酶活性影響不顯著。由此試驗可得出補充L-肉堿對肉雞的胴體品質(zhì)無影響，意味著長鏈脂肪酸被肉堿帶入線粒體，但β氧化卻沒被加強。分析其可能原因為：試驗是在夏天做的，高環(huán)境溫度可能導致肉雞產(chǎn)熱受到限制來阻止熱應激和脂肪酸β氧化。另外，補充了L-肉堿脂肪酸β氧化速率并未顯著增加。因此沒有顯著影響肉雞腹部脂肪的重量。其可能原因之一是：日糧中含有魚粉，可能含有一些L-肉堿。在全植物中添加L-肉堿可能會更有效。

4.2.3添加L-肉堿可提高水生動物的生產(chǎn)性能

水產(chǎn)動物自身能在肝臟和組織中合成L-肉堿，但隨著養(yǎng)殖業(yè)中全價配合飼料的使用和集約化、規(guī)?；B(yǎng)殖形式的發(fā)展，水產(chǎn)動物在特定環(huán)境和生理病理條件下，體內(nèi)合成的肉堿遠遠不能滿足水產(chǎn)動物快速生長的需要，這樣造成水產(chǎn)動物體脂肪氧化受阻、吃食減少，運動減弱，在生長高峰期含脂肪高的水產(chǎn)動物容易死亡。

近年來，國內(nèi)外就肉堿對水產(chǎn)動物生長性能的影響進行了一些研究，多數(shù)研究結(jié)果表明，肉堿在魚類能量提供方面起著非常重要的作用，對魚蝦有明顯的促生長作用，提高魚類對飼料脂肪的消化率、并能降低餌料系數(shù)，增強抗病力，并能提高魚類的繁殖率。劉萬涵等（1998）研究了L-肉堿對不同種類魚蝦生長的影響。結(jié)果表明，在魚蝦飼料中添加10-4（umol/g）的L-肉堿，魚類（鰻、虹鱒、鯉）平均增重提高27.38%，平均節(jié)約飼料19.00%；蝦類（羅氏沼蝦、中國對蝦）平均提高39.48%，平均節(jié)約飼料20.87%。對鯉魚肉質(zhì)影響表現(xiàn)：肌肉粗蛋白提高3.02%，含脂率下降5.42%，試驗組中肌肉必須氨基酸比例、必須脂肪酸指數(shù)、蛋白質(zhì)等指標高于對照組，差異極顯著（p<0.01）。并且可食部分比例提高4.7%。許民強等（1997）對日本鰻飼料添加10-4(umol/g)L-肉堿的試驗結(jié)果表明，其絕對增重分別提高了68.0%，32.1%和23.0%，飼料系數(shù)分別降低了8.0%，8.5%和8.0%。

4.3 日糧中添加L-肉堿可降低脂肪沉積、提高瘦肉率、改善肉質(zhì)

從理論上說，日糧中補充L-肉堿在減少動物的脂肪上起著重要的作用。因為L-肉堿在長鏈脂肪酸β氧化前，攜帶長鏈脂肪酸進入線粒體內(nèi)膜。當L-肉堿不足時，長鏈脂肪酸的轉(zhuǎn)運將會減少。因此，日糧中補充L-肉堿，應該可以加強這些脂肪酸的代謝，減少它們轉(zhuǎn)變成脂肪儲存在脂肪組織。

在23kg-104kg體重階段的豬日糧中添加25mg/kg的L-肉堿，與對照組相比，豬的生產(chǎn)性能無顯著差異，背最長肌面積明顯增加，脂肪沉積效率顯著降低（Owen等,1993,1997）。 他又研究發(fā)現(xiàn)，仔豬和生長豬日糧中添加肉毒堿對豬的生長性能沒有影響，然而飼喂49-64ppm L-肉堿，在生長育肥階段可提高粗蛋白沉積和降低第十根肋骨處的背膘厚（Owen 等,2001）。

Mahmoud(1998)報道，18到53日齡肉雞，在不同能量水平日糧（13.5，12.8，12.2ME/kg）添加50mg/kg或不添加L-肉堿，在試驗前兩周和第四周，補充了L-肉堿的組提高了機體重量和飼料轉(zhuǎn)化率，胸脯肉和瘦肉產(chǎn)量顯著升高。腹部脂肪的重量和所占百分含量都減少。

占秀安（2002）研究發(fā)現(xiàn)，在玉米-豆粕型日糧中添加L-肉堿對1-49日齡肉雞的生長性能無顯著影響，這與Bark等（1994）報道一致。他在飼糧中添加50mg/kg以上的L-肉堿可顯著提高肉雞的胸肌比率，降低腹脂率和皮脂厚。還首次發(fā)現(xiàn)，添加25mg/kgL-肉堿可顯著提高肌肉的Hunter a值，說明L-肉堿具有改善肉色的作用。動物屠宰時，如果充分放血，肌肉的顏色主要與肌紅蛋白的含量有關。此外， L-肉堿還顯著增加了肌肉中肌苷酸的含量（見下表）。由于肌苷酸是動物肌肉中重要的鮮味物質(zhì)，因此L-肉堿還有改善肉雞肉質(zhì)的功效。

表7 L-肉堿對肌肉顏色及粗蛋白、肌紅蛋白、肌苷酸含量的影響

日糧中添加L-肉堿可提高肌紅蛋白和肌苷酸含量的可能原因是：肌肉中肌紅蛋白含量是決定肌肉顏色的重要因素。肌紅蛋白屬于鐵卟啉蛋白，僅在肌肉中產(chǎn)生，主要分布在紅肌纖維內(nèi)。肌細胞線粒體三羧酸循環(huán)產(chǎn)物琥珀酰CoA和甘氨酸提供C、CoA、N原子合成鐵卟啉色素。添加L-肉堿提高了胸肌中肌紅蛋白的含量，改善肉色原因有兩個方面：一是L-肉堿提高長鏈脂肪酸經(jīng)過β-氧化作用，產(chǎn)生乙酰CoA，進而促進三羧酸循環(huán)，為鐵卟啉色素的合成提供底物，使肌紅蛋白合成增加；另一方面可能與促進肌纖維的發(fā)育有關，添加L-肉堿提高血液中IGF-I濃度，IGF-I對于生肌細胞的增生和分化具有重要的作用，而直徑較小的紅肌纖維中，肌紅蛋白含量較高，代謝和儲存脂肪的能力較強，含有較多的脂類物質(zhì)，肉色鮮亮。

肌苷酸主要有肌肉組織中ATP分解產(chǎn)生，而添加L-肉堿促進長鏈脂肪酸轉(zhuǎn)運到線粒體內(nèi)，長鏈脂肪酸經(jīng)過β-氧化作用生成ATP，使肌苷酸生成量增加，增加肌肉的鮮味。

4.4 提高產(chǎn)蛋率和蛋的孵化率、改善蛋的品質(zhì)

試驗表明，蛋雞日糧中添加L-肉堿可提高產(chǎn)蛋率和蛋的孵化率，并且可以提高蛋的質(zhì)量。索玉芳等（2000）研究了肉堿對高產(chǎn)期蛋雞產(chǎn)蛋率及血脂的影響，結(jié)果表明：隨著肉堿水平的增加（0-75mg/kg），產(chǎn)蛋率有上升的趨勢，但各組間差異不顯著（p>0.05）。其中50mg/kg組產(chǎn)蛋率保持穩(wěn)定，一直維持在90%-93%之間；而25mg/kg組和75mg/kg組的產(chǎn)蛋率波動較大；全期產(chǎn)蛋率對照組明顯低于試驗組（p<0.05）。

Leibetseder(1995)報道育種雞飼糧中添加50和100mg/kgL-肉堿可使蛋孵化率從83%上升到87%和從82.4%上升到85.3%。

Rabie et al(1997a,b)以玉米、豆粕、小麥麩為基礎的蛋雞日糧中添加50-500mg/kg的肉堿，蛋雞的產(chǎn)蛋率、平均蛋重、日采食量、飼料轉(zhuǎn)化效率都沒有受到影響，但在產(chǎn)蛋早期和末期可提高蛋清質(zhì)量，有改變蛋清和蛋黃比例的趨勢。

4.5 提高動物抗應激的能力、減少疾病的發(fā)生率

Buyse等(2001)研究報道在低溫（溫度迅速從28℃降低到20℃）下，日糧補充L-肉堿大大提高了心臟的絕對重量和其重量所占比例，并且這種心臟重量的增加不是因為右心室肥大。低溫下，補充L-肉堿提高了循環(huán)血漿中三碘甲狀腺原氨酸的濃度。另外，對于血漿中生長激素、谷氨酸和甘油三酯等也有短暫的影響。添加L-肉堿沒有提高其生產(chǎn)性能，然而這個結(jié)果并不意味著補充L-肉堿在其它環(huán)境中不能產(chǎn)生有益的影響。從提高心臟重量比例的角度來看，可以說L-肉堿是一種減少代謝疾病發(fā)生率潛在因子。而且，許多學者研究發(fā)現(xiàn)，日糧中添加L-肉堿，可提高水生動物的抗病能力（許民強等，1997；劉萬涵等，1998）。

4.6 節(jié)約Met,提高飼料蛋白質(zhì)利用率

現(xiàn)實生產(chǎn)中，為了節(jié)約成本，常常選用非常規(guī)原料，而這些原料中常缺乏Lys和Met，往飼料中添加單體AA，受不同步吸收的影響而達不到預期的效果。L-肉堿的合成需要Met，從理論上講，合成1克肉毒堿需要2.78克Met。當外添加肉毒堿來滿足動物需要時，由于負反饋抑制作用，機體將不再消耗Lys和Met合成肉毒堿，相當于間接添加了Met。而機體中“AA庫”是動態(tài)平衡的，當吸收入體內(nèi)的外源AA不足時，如Lys和Met不足時，不平衡部分的其它AA將被氧化供能。這從經(jīng)濟上來講相當于一種浪費，而添加肉毒堿相當于間接地添加了Met，使不平衡的部分的其它AA能得到平衡。從這個意義上講起到了節(jié)約蛋白質(zhì)的作用。但是肉毒堿節(jié)約蛋白質(zhì)量的限制因素主要有以下幾個方面：機體是否處于正常狀態(tài)；肉毒堿在體內(nèi)的吸收率；機體肉毒堿的反饋抑制作用是否無窮大；各種形式AA消化及吸收率；除Met外其它各種AA的平衡情況以及其它營養(yǎng)水平如脂肪酸營養(yǎng)水平的高低等。

5 L-肉堿適宜用量及安全性

5.1 L-肉堿適宜用量

根據(jù)大量的研究表明，豬的最適添加量（mg/kg）：母豬添加30-50，公豬添加40-70，斷奶仔豬（斷奶后的前21天）添加50，斷奶仔豬（斷奶后的28天）添加30-40，肥育豬添加25-50。豬對飼糧添加L-肉堿的反應，受豬的性別與體重，飼糧中添加脂肪水平、粗蛋白質(zhì)及賴氨酸與蛋氨酸含量，L-肉堿添加量與添加期長短及后續(xù)等效應因素的影響。上述添加量在實際生產(chǎn)應用中，尚可適當調(diào)整。

表8：豬L-肉堿推薦口服量

表9：雞L-肉堿推薦口服量

（瑞士龍沙公司飼料添加劑技術(shù)研討會材料，劉曉輝供稿）

部分水產(chǎn)動物L-肉堿的建議用量

5.2 L-肉堿的安全性

研究L-肉堿對動物的毒性需要相當高的劑量才能產(chǎn)生嚴重的后果。對于動物來說，皮下注射L-肉堿的半致死劑量為8.9g/kg體重（通過小鼠皮下注射實驗得出）。表明L-肉堿相對無毒，與氨基酸的毒性相近。關于口服L-肉堿的致死率還未見報道。對于人來說，攝入L-肉堿幾乎不產(chǎn)生負作用。研究報道，每天攝入15gL-肉堿，人具有很強的耐受力僅僅表現(xiàn)偶爾胃部不適和腹瀉。試驗證明，每天攝入2g肉堿長達一年給4000多病人，胃部不適、惡心和嘔吐的發(fā)生率分別為6%、5%和2%。因此，L-肉堿作為食品和飼料添加劑，只要控制在一定劑量范圍內(nèi)是安全的。

7 結(jié)語

L-肉堿是一種安全的動物所必需的營養(yǎng)素，它對維持動物正常生理功能具有非常重要的作用。在醫(yī)藥和保健中已經(jīng)得到廣泛的應用。在畜牧養(yǎng)殖中，作為一種新型的綠色飼料添加劑，正在被畜牧研究者所重視。由于受試驗條件等原因，研究的結(jié)果不盡一致，但大多數(shù)是正效應。目前還不是很清楚其改善畜禽生長性能和胴體性狀的具體條件，還需要進一步研究。當前應不斷提高對L-肉堿的認識，使之在養(yǎng)殖業(yè)中發(fā)揮更大的作用。由于科學不斷發(fā)展，L-肉堿產(chǎn)業(yè)化及大量廉價供應將會實現(xiàn)。L-肉堿在營養(yǎng)、食品、飼料及醫(yī)藥等領域?qū)⒌玫綇V泛應用。

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