羅 銳,張 彬,宋虎威
(湖南農業大學動物科技學院,長沙 410128)
γ-氨基丁酸(GABA)又名4-氨基丁酸、γ-氨酪酸,是一種重要的功能性非蛋白質氨基酸,廣泛分布于動物機體中[1]。GABA是動物中樞神經系統內最主要的抑制性神經遞質,具有鎮靜,抗驚厥,調節食欲,改善肝臟、腎臟功能,調節激素分泌,降血壓,抗衰老等多種生理活性,目前已經被廣泛地應用于人的醫藥和保健食品中[2-5]。GABA作為一種功能性氨基酸類飼料添加劑,在飼料生產中的應用也越來越受到人們的關注。有學者研究表明,GABA具有提高動物采食量、促生長、鎮靜、抗熱應激及增強機體抵抗力等功能[6-11]。
GABA分子式為C4H9NO2,相對分子質量為103.2,是一種白色或近白色結晶性粉末,味微苦,無旋光性,極易溶于水,微溶于乙醇,不溶于其他有機溶劑,25℃時溶解度為1.30 g·mL-1,易潮解,熔點202~204℃,但在195℃時即分解為吡咯烷酮和水。GABA含有羧基和氨基,在水溶液中發生兩性解離,其pKCOOH、pKNH3分別為4.02和10.35,等電點為7.19。
GABA的生物合成主要是由L-谷氨酸(L-Glu)經谷氨酸脫羧酶(GAD)催化脫羧而來,此反應需要輔酶磷酸吡哆醛。在某些情況下,GABA也可由鳥氨酸和丁二氨轉化而來,但這些物質都是由Glu生成的,因此Glu是生物體內GABA的唯一來源。在哺乳動物神經細胞內,合成的GABA首先在GABA轉氨酶(GABAT)的催化下形成琥珀酸半醛(SSA),然后SSA在琥珀酸半醛脫氫酶(SSADH)催化下形成琥珀酸進入三羧酸循環,這些反應和GAD催化Glu脫羧反應一起構成了α-酮戊二酸氧化成琥珀酸的另一條支路,稱為GABA支路。
劉振軍等在21 d斷奶仔豬的日糧中分別添加GABA 0、50、100和150mg·kg-1,飼喂28 d,結果顯示,添加GABA 50和100mg·kg-1能提高斷奶仔豬的采食量和日增重,降低料重比,以50mg·kg-1組效果最好,而150mg·kg-1組的日增重和采食量有所降低[12]。蔡景義等報道,選擇(28±2)日齡斷奶、平均體重為(7.89±0.10)kg的長白×大白仔豬27頭,分為基礎日糧對照組、γ-氨基丁酸(20mg·kg-1)組和噻路酮(20mg·kg-1)組,結果表明,添加 GABA能提高仔豬采食量和日增重,當GABA與噻路酮組合使用時可顯著影響蛋白質表觀消化率[13]。許多試驗研究表明,在斷奶仔豬日糧中添加一定劑量的GABA,或者與一定劑量化學藥品搭配,且在一定劑量之內可以代替銅。
韋習會等在體重約30 kg的杜×長×梅三元雜交豬日糧中添加GABA 0、10、20和40mg·kg-1,飼喂 80 d,結果表明,10和20mg·kg-1組的日增重比對照組分別提高了11.39%和9.49%,采食量分別提高7.82%和9.47%,而40mg·kg-1組的采食量和日增重卻有所下降[14]。胡家澄等在體重約43 kg的杜×長×大三元雜交豬日糧中分別添加GABA 0、10、20和40mg·kg-1,飼喂48 d,試驗結果表明,3個添加水平的GABA對生長肥育豬的生產性能都有一定的影響,其中以添加GABA 10mg·kg-1組效果最為顯著,日增重提高了13.08%(P<0.01),料重比降低7.81%(P<0.01),得到與韋習會等相似的結果[15]。Fan等選用體重約30 kg的三元雜交豬,在基礎日糧中分別添加GABA 0、50、100mg·kg-1,飼喂28 d,結果發現,GABA對豬具有明顯的促生長作用,但主要表現在試驗3~4周,且以100mg·kg-1的效果最好[16]。曹德瑞等證實,在生長肥育豬日糧中添加GABA 10mg·kg-1能提高日增重、屠宰率及眼肌面積,降低料重比,且沒有對豬的內臟器官產生顯著影響[17]。徐秋良等研究表明,高溫環境下日糧中添加 GABA 10、30及 50mg·kg-1可顯著提高豬采食量和日增重[18]。周學光等選擇杜×長×大中豬100頭(隨機分為2組,每組2個重復,每個重復25頭)和大豬120頭(隨機分為3組,每組2個重復,每個重復20頭),對照組日糧為基礎日糧,中豬組在基礎日糧中添加γ-氨基丁酸30mg·kg-1;大豬組分別添加 γ-氨基丁酸 30、35mg·kg-1,試驗期共32 d,試驗結果表明,中豬試驗組比對照組的日增重提高7.32%,日采食量提高2.14%,料重比降低5.3%,大豬試驗組分別比對照組日增重提高14.59%、5.97%,日采食量提高9.61%、6.55%,料重比降低3.06%、1.05%。結果表明,在日糧中添加γ-氨基丁酸具有提高生長育肥豬生產性能的效果。且以添加GABA 10mg·kg-1最佳[19]。
李慶凱等在夏季泌乳母豬日糧中連續添加不同劑量 γ-氨基丁酸(75、100和125mg·kg-1),其中添加 γ-氨基丁酸125mg·kg-1對提高泌乳母豬的抗氧化能力及緩解熱應激的效果最好[20]。張銘等選擇長×大二元母豬14頭,隨機分為2個處理,對照組飼喂基礎飼糧,試驗組在基礎飼糧中添加GABA 300mg·kg-1,試驗期21 d,結果表明,試驗組母豬日采食量、泌乳量及仔豬平均日增重分別提高了9.4%、28.5%和10.7%;同時減小了哺乳期母豬背膘降幅,縮短了斷奶-發情間隔,提高了仔豬的成活率(P>0.05);常乳中乳糖含量顯著升高、乳脂率有所提高,證明在飼糧中添加γ-氨基丁酸能夠有效地改善哺乳母豬生產性能,促進仔豬生長[21]。
范志勇等選用經產大白母豬40頭,研究日糧中添加不同水平GABA對哺乳母豬生產性能、激素水平的影響及其量效關系,試驗期21 d,結果表明,GABA在促進母豬攝食方面效果明顯,對減少體重損失、縮短斷奶-發情間隔及促進仔豬生長也有一定效果。其作用程度與日糧添加劑量和哺乳階段均密切相關,低劑量范圍作用更為明顯,而且隨試驗進行,作用呈增強趨勢,就促采食作用而言,添加GABA 50mg·kg-1效果最優,試驗結果表明,在泌乳母豬日糧中添加GABA 50mg·kg-1可以提高采食量,并隨著劑量的增加,可以提高泌乳母豬的抗應激能力、生產性能,并有促進仔豬生長的作用[22]。
GABA作為一種內源性的生理活性物質,若直接添加到畜禽飼料中,其應用劑量不易控制,使用效果往往不穩定,原因是豬體內存在完整的GABA的分解代謝途徑,外源性添加的GABA極易在發揮作用前就被代謝。因此,使用前必須對其進行適當的處理。
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