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当前氯化胆碱的质量与有关应用中存在的几个问题

  作者: 来源: 日期:2006-11-02  
 胆碱是大家熟知的一种水溶性维生素(VB4)。自上个世纪三十年代以来,人们已逐步认识了它的营养重要性和种种生理功能。氯化胆碱不仅成了公认的最直接、最经济的补充胆碱的方式,成为现代集约化动物生产必不可少的添加剂,而且是今天添加量最大,用于动物比例最高的维生素类产品。然而,近几年胆碱又重新成了人们关注的热点,据统计近三年发表的文章竟是以往的10倍。当然,这其中不少是关于胆碱在脑发育和开发认知、记忆与学习能力方面研究,在防治疾病如心血管疾病、癌症、痴呆,如阿尔茨海默(A1zheimer)症等方面的研究,在提升乙酰胆碱水平,增加人垂体生长激素(HGH)的释放、减少生长激素释放拟制因子(somatostatin)的研究以及它在防治慢性疾病和对老年健康作用方面的研究等。与动物和饲料有关的文章主要集中胆碱与在提高动物免疫方面的作用,如和免疫反应性细胞的转化、胸腺细胞形成、巨噬细胞趋向性、T一淋巴细胞的关系等,以及在氯化胆碱质量检测、天然胆碱的生物有效性和不同动物;不同年龄的最佳添加量等科学使用的问题上。本文将结合有关研究的最新进展和当前实际,谈谈我国氯化胆碱的质量现状、探讨产品使用中如何看待天然饲料的胆碱数据和正确理解氯化胆碱、甜菜碱和蛋氨酸关系等问题。 
    一、我国饲料级氯化胆碱的质量现状与目前的对策    前几年,氯化胆碱搀假曾风行一时,成了我国添加剂市场的一大公害,严重损害了用户和正规生产厂家的正当权益,还殃及到一些周边国家,造成了极坏的国际影响。经过各级饲料质检机构和企业质检人员的通力合作,研制出了新的检测方法标准一雷氏盐重量法和离子色谱法并对方法进行了广泛宣讲、培训和应用。几番实际较量后,搀假者已大加收敛,市场情况好转,这些效果也得到了国外同行的重视与肯定。但由于去年以来原材料涨价氯化胆碱价格上扬,近来市场又有些反复。现将中国农科院饲料研究所、农业部饲料工业中心以及一些公司近期对氯化胆碱样品的检测数据列入表1。
    尽管这些数据并不能说明整个市场的假货比例,因为人们认为有怀疑的样品才会送检,但假货情况可见一斑。经分析,搀假手法依旧,主要是掺入无机氯化物(食盐、氯化铵、碳酸铵…)和三甲胺盐酸盐,加乌洛托品的也偶有发现。三甲胺盐酸盐含量多≥5%,这决非生产工艺问题,而是有意搀假。对于这些搀假品,只要坚持使用一套正确的检测方法,即可查出。拿到粉状样品或产品后,特别是以玉米芯、稻壳粉为载体的粉剂,首先仔细观察,看它是否均匀一致,颗粒上是否有“白霜”样东西或是摇动后底部出现白色粉末,在空气中放置后有无吸湿现象等,正常样品不应出现明显“白霜”和白粉,放置约半小时后,会有吸湿现象。然后检验有无乌洛托品,最后用雷氏盐重量法或离子色谱法测定氯化胆碱含量。注意:1)如检验有乌洛托品,因其有一定毒性,不能用于饲料,一经查出即可拒收,无须再测定氯化胆碱含量。
2)鉴于目前新的检测方法标准仍未正式发布,用户必须用有效的合同保护自己,合同中应注明含量标准和应用的检测方法,因掺假就是利用高氯酸非水滴定和银量法的缺欠进行的,因此除生产厂家自身的产品质控外,涉及双方的购买合同必须雷氏盐重量法或离子色谱法。此外,含量标准的细节也应写明,如写明执行化工部有关含量的产品标准,则应严格按标准要求,含量应≥50%,60%或70%。若合同约定含量允许一定的检测误差,则最大误差应不大于测定方法允许误差的2倍。3)应注意产品有毒有害物质的控制与监测,掺有无机载体的注意重金属是否超标,而使用有机载体的注意霉菌毒素等的控制与监测。
    二、有关氯化胆碱产品应用的几个问题
    1、天然饲料中胆碱含量及其生物有效性
    动物在蛋白充足的情况下,可以在肝脏中合成胆碱,但其量不能满足动物快速生长的需要,这点教科书和文献均有定论。但有人在设计配方时却发现:1)不同出处的天然饲料或饲料原料的胆碱数据差异过大,孰是?孰非?2)以天然饲料或饲料原中胆碱数据和规定的动物胆碱需求量计算,似乎无须添加氯化胆碱,到底是该加,还是不该加?3)添加量依据是什么?
    从表2的数据不难看出,同种原料胆碱含量数据的差异很大,甚至相差几倍,这绝不仅仅是测定误差造成的,而确实是某些实际样品化学分析得到的真实结果。问题在于样品本身的代表性如何?代表哪一群体,群体涵盖面多大。研究证明,天然饲料的胆碱含量随产地、气候(年份)、品种、施肥以及加工方法等不同而变异很大。设计配方时要根据原料的来源情况具体考虑,而不能随便以某一书本数据为依据,来进行计算。同样,比较表3和表4,也确实令人对添加氯化胆碱的必要性产生怀疑。实际上,这种怀疑早在上个世纪40年代即已产生。Berry,Marvel和Misheler等发现豆粕的胆碱含量很高(超过2500 mg/kg),但加有豆粕的鸡日粮的胆碱表观需求量却反而增加。认为很可能是豆粕中胆碱的生物有效性较低所致。1976年Molitoris和Baker报告了豆粕胆碱对生长鸡的生物有效性,约为60~75%。1980年Marcha和Mc Millan发现鸡日粮中含有足量表观胆碱,但添加氯化胆碱后生长性能仍有显著的增长。1997年Emmert和Baker用10~22日令的鸡作试验,在基础日粮中添加不同水平、直至1115 mg/kg的氯化胆碱,日增重呈线性增长,添加量增至2000 mg/kg,增重仍有增加,只是幅度小些。1997年INRA在肉鸡典型玉米/豆粕日粮
中,分别添加0、400、800、1600 mg/kg氯化胆碱,发现添加800 mg/kg时,成鸡的耗料增重比由1.71提高到1.66,小鸡添加2100,生长鸡1900 mg/kg可达同样效果。所有这一切都说明天然饲料原料中胆碱含量的化学分析数据和生物有效性有较大差距,生物有效性有时会低很多,1997年Emmert和Baker测定了豆粕、花生粕和低硫代葡萄糖甙油菜籽粕的胆碱生物有效性分别为83%、71%和24%。该试验结果和INRA、Larbier和Leclerque等以前的研究和氯化胆碱推荐量是一致的。
弓1自:Asian Poultry magazine,2002,10,  p35
    1EEB,欧盟国际环境研究所,波而多。
    引自:“2000 Feedstuffs Reference lssue”  July,13,2000
    总之,通过几十年的反复试验研究,证明天然饲料原料中胆碱含量的化学数据,因样品的生产条件不同会有很大变异。同时天然饲料原料中的胆碱作为有机碱,大多与其他有机分子结合十分牢靠,它们作为整个细胞的一部分,在动物胃肠道中只能部分被消化吸收,余下还有部分为大肠或瘤胃微生物分解成没有任何营养价值的三甲胺,生物有效性有时会很低,如菜籽粕仅24%。因此,在配方计中书本上的化学分析数据,没有多少参考价值。最保险的做法是直接按一些科研和专门机构的推荐量直接加入氯化胆碱,因为这些数据是建立在大量试验基础上,并为实践证明是有效的。表5列出了Roche公司的氯化胆碱推荐使用量。
    1以/头/天计;2以/kg干饲料计;3以/100kg体重/天计配方设计中如何正确理
    解胆碱、甜菜碱和蛋氨酸的关系问题
    近年来,有人片面强调氯化胆碱、蛋氨酸和甜菜碱的某些生理功能,宣传在饲料中可彼此完全替代,引起了不少混淆和误解。为阐明三者的关系我们试从生理功能、代谢生化关系和经济三个方面来阐述。
    首先胆碱、蛋氨酸和甜菜碱确实有共同的生理功能,即有不稳定的甲基,可作为甲基供体,参加体内一些重要的代谢过程,但胆碱和蛋氨酸还具有其他的基本生理功能(见表6),这些基本功能是不能用其他物质代替的。谁也不能设想胆碱和甜菜碱能代替蛋氨酸来合成蛋白,也不能设想甜菜碱和蛋氨酸能合成磷脂和乙酰胆碱,完成胆碱在建立、维持细胞结构和、脂肪代谢和在神经传到中的作用。特别应指出的是,在特定情况下,表6中的基本功能有优先权,如胆碱缺乏时,它会优先合成磷脂和乙酰胆碱,只有这些功能的需求得到满足后,才能启动作为甲基供体的功能。
    其次,看看作为甲基供体时胆碱、甜菜碱和蛋氨酸之间的生化转化关
系,所有的动物都能在肝中利用蛋氨酸生成的S-腺苷蛋氨酸(SAM)提
供的甲基,使乙醇胺甲基化,合成胆碱。SAM供出甲基后自己变为S-腺苷高半胱氨酸,后者再代谢为高半胱氨酸,高半胱氨酸在甲基四氢叶酸和VB12相关酶存在下,转化为蛋氨酸。另外,胆碱的氧化代谢产物甜菜碱又可作为甲基供体,将高半胱氨酸转化为蛋氨酸。因此三者作为甲基供体确有一定的转化关系,NRC指出饲料中当蛋氨酸的添加量超出了正常蛋白合成速率的需求时,蛋氨酸确实有节省胆碱的作用,但就其提供甲基的能力衡量,4.3mg蛋氨酸相当1 mg胆碱。Novus公司指出,即使用甜菜碱代替蛋氨酸也仅能代替蛋氨酸的27%。
    再从经济方面来看,我们且不说上面提到的蛋氨酸和胆碱提供甲基能力为4.3:1,就是从这些产品的价格上,蛋氨酸的价格也要比氯化胆碱高好多,纯的结晶甜菜碱价格也很高,所以从提供甲基的角度,也是使用氯化胆碱最划算,事实上,我们日常也都是这样做的,除非我们能使用富含甜菜碱的代用材料如甜菜、糖蜜等。
 
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