γ-氨基丁酸的生物學(xué)功能及其在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

付興周，李 東，路志芳(.安陽(yáng)工學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院，河南 安陽(yáng) 455000；.滑縣畜牧局，河南 滑縣 456400)

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是一種重要的功能性非蛋白質(zhì)氨基酸，廣泛分布于動(dòng)物、植物和微生物中[1]。γ-氨基丁酸是動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)最主要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，具有鎮(zhèn)靜、抗應(yīng)激、促進(jìn)食欲、增強(qiáng)機(jī)體免疫力、降血壓、抗衰老等多種重要的生物學(xué)功能[2]。目前γ-氨基丁酸已廣泛應(yīng)用于功能性食品、藥品和化妝品工業(yè)中[3]。有關(guān)γ-氨基丁酸作為飼料添加劑在家禽飼料中的應(yīng)用還處于探索階段[4-5]。本文對(duì)γ-氨基丁酸的來(lái)源及理化性質(zhì)、生物學(xué)功能、γ-氨基丁酸對(duì)家禽生產(chǎn)和產(chǎn)品品質(zhì)的影響以及家禽飼料中添加γ-氨基丁酸的發(fā)展前景等進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述，以期為其進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)提供參考。

1 γ-氨基丁酸的來(lái)源及理化性質(zhì)

1.1 來(lái) 源

γ-氨基丁酸廣泛分布于動(dòng)物、植物和微生物體內(nèi)，植物如豆屬、參屬、中草藥等的種子、根莖和組織液中。在動(dòng)物體內(nèi)幾乎只存在于神經(jīng)組織中，其中腦組織中的含量大約為0.1～0.6 mg/g組織，濃度最高的區(qū)域?yàn)榇竽X中黑質(zhì)，但動(dòng)、植物體內(nèi)含量都很少。目前主要利用一些安全性較高的微生物如乳酸菌、酵母菌以及曲霉菌等進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)，具有成本低、周期短、工藝簡(jiǎn)單和安全性高等優(yōu)點(diǎn)[6]。

1.2 理化性質(zhì)

γ-氨基丁酸分子式為C4H9NO2，相對(duì)分子量103.2，是一種白色結(jié)晶性粉末，微苦，無(wú)旋光性，極易溶于水，25 ℃時(shí)溶解度為130 g/100 mL，易吸濕，微溶熱乙醇，不溶于苯、乙醚等其他常見(jiàn)有機(jī)溶劑，熔點(diǎn)202～204 ℃[2]。

2 γ-氨基丁酸的生物學(xué)功能

2.1 鎮(zhèn)靜神經(jīng)作用

γ-氨基丁酸在動(dòng)物體內(nèi)由L-谷氨酸在谷氨酸脫氫酶(GAD)的作用下生成，作為動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，γ-氨基丁酸通過(guò)與其A型受體結(jié)合增加神經(jīng)元細(xì)胞膜對(duì)Cl-的通透性，引起細(xì)胞超極化，產(chǎn)生突觸后抑制效應(yīng)，從而具有鎮(zhèn)靜神經(jīng)，促進(jìn)睡眠的作用[5]，其鎮(zhèn)靜作用可以減少動(dòng)物的活動(dòng)量，促進(jìn)肉用動(dòng)物體質(zhì)量增加速度。

2.2 促進(jìn)食欲

γ-氨基丁酸具有顯著的促進(jìn)動(dòng)物食欲作用，其機(jī)理如下：①γ-氨基丁酸可以促進(jìn)阿片肽等促食欲神經(jīng)肽的分泌；②抑制α-MSH等抑制食欲神經(jīng)肽的分泌，提高動(dòng)物的食欲；③作為機(jī)體重要的抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，γ-氨基丁酸可選擇性抑制動(dòng)物下丘腦的飽感中樞，從而提高采食量；④γ-氨基丁酸還可通過(guò)調(diào)節(jié)動(dòng)物的味覺(jué)而促進(jìn)食欲[7]。在家禽生產(chǎn)中可以通過(guò)提高采食量來(lái)促進(jìn)其生長(zhǎng)和生產(chǎn)。

2.3 抗熱應(yīng)激功能

γ-氨基丁酸作為中樞神經(jīng)鎮(zhèn)靜劑，可抑制腦干呼吸中樞的整合作用，使呼吸頻率減慢，從而減少活動(dòng)量和產(chǎn)熱量，降低代謝率，以此來(lái)緩解高溫對(duì)動(dòng)物帶來(lái)的熱應(yīng)激[8]。γ-氨基丁酸可以抑制腦干呼吸中樞的整合作用使呼吸頻率減慢，緩和動(dòng)物在熱應(yīng)激時(shí)的熱性喘息，降低熱應(yīng)激條件下肉仔雞的料肉比，增加體質(zhì)量，提高肉仔雞的存活率[9]。

2.4 增強(qiáng)機(jī)體免疫力

研究發(fā)現(xiàn)，γ-氨基丁酸可增強(qiáng)黏膜免疫功能,促進(jìn)消化吸收，提高動(dòng)物機(jī)體免疫力[10]；李超等[11]在愛(ài)拔益加肉雞日糧中添加50 mg/kgγ-氨基丁酸，可引起血漿皮質(zhì)類固醇水平下降，提高機(jī)體的免疫機(jī)能；黃輝龍等[12]研究表明，在蛋鴿日糧中添加40 mg/kgγ-氨基丁酸顯著提高了蛋鴿血清中免疫球蛋白IgA、IgG和補(bǔ)體C3水平，提高機(jī)體的免疫力。由此可見(jiàn)，γ-氨基丁酸可增強(qiáng)機(jī)體免疫能力。

2.5 其他作用

γ-氨基丁酸還具有降血壓、抗衰老、調(diào)節(jié)激素分泌、預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化和降低血漿膽固醇等心血管系統(tǒng)疾病、控制哮喘、保護(hù)肝腎、抗驚厥、抗焦慮、調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、預(yù)防肥胖、鎮(zhèn)痛、催眠、預(yù)防皮膚老化和解酒消臭等作用[2]。

3 γ-氨基丁酸的在家禽生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1 提高生產(chǎn)性能

目前γ-氨基丁酸廣泛應(yīng)用于食品、藥品及化妝品行業(yè)，在畜牧業(yè)特別是家禽養(yǎng)殖業(yè)中的研究報(bào)道較少，其在畜牧業(yè)的應(yīng)用還處于探索階段。吳常信[13]將γ-氨基丁酸添加到肉雛雞前期(50、100 mg/kg)和后期(75、150 mg/kg)日糧中均能提高日增質(zhì)量和降低料肉比；李超等[11]在飼糧中添加50 mg/kgγ-氨基丁酸，研究其對(duì)愛(ài)拔益加肉雞生長(zhǎng)性能的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，γ-氨基丁酸能顯著提高試驗(yàn)全期肉雞的日增質(zhì)量和顯著降低料肉比；陳黎龍等[14]在崇仁麻雞日糧中分別添加30 mg/kgγ-氨基丁酸可使崇仁麻雞的日增質(zhì)量顯著提高，料肉比顯著降低；柯巖等[15]研究表明，在21日齡大骨雞基礎(chǔ)日糧中添加50 mg/kgγ-氨基丁酸可以極顯著提高平均日增質(zhì)量。蛋雞方面，陸桂平等[16]在青年伊莎蛋雞飼料中添加10 mg/kgγ-氨基丁酸進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間飼養(yǎng)試驗(yàn)，結(jié)果表明，γ-氨基丁酸可顯著提高采食量和產(chǎn)蛋初期的產(chǎn)蛋率與蛋重；李愛(ài)學(xué)[17]在伊莎蛋雞的產(chǎn)蛋高峰期，向飼料中添加50 mg/kg γ-氨基丁酸可增加其采食量和攝食次數(shù)。這些研究表明，在肉雞、蛋雞日糧中添加適量的γ-氨基丁酸可提高其飼料利用率和生產(chǎn)性能，可能是通過(guò)提高其采食量、減少活動(dòng)量、增強(qiáng)機(jī)體免疫力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

3.2 改善產(chǎn)品品質(zhì)

近年來(lái)，我國(guó)肉禽養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，肉用家禽生產(chǎn)量提高的同時(shí)也伴隨著肉質(zhì)明顯下降的現(xiàn)象，已起了人們廣泛的關(guān)注，如何在保持肉用家禽高效生產(chǎn)的前提下進(jìn)一步提高肉質(zhì)已成為急待解決的問(wèn)題。劉德穩(wěn)等[18]在櫻桃谷SM3型商品肉鴨1～25日齡和26～45日齡期間基礎(chǔ)飼糧中分別添加120 mg/kg、150 mg/kgγ-氨基丁酸，結(jié)果表明，γ-氨基丁酸可以改善櫻桃谷肉鴨的胴體品質(zhì)，顯著提高胸肌質(zhì)量5.50%，明顯地降低了肉鴨腹脂率和皮油率；鄭藝梅等[19]研究表明，飼料中添加100 mg/kgγ-氨基丁酸可以改善雞肉色澤、化學(xué)組成，提高持水性，降低雞肉pH，有效防止由于熱應(yīng)激引起的雞肉品質(zhì)下降。王巖等[20]研究報(bào)道，日糧添加25 mg/kgγ-氨基丁酸可以顯著提高21 d肉雞胸肌肌纖維直徑，促進(jìn)早期肌肉生長(zhǎng)；李慧[21]研究表明，在320日齡羅曼蛋雞飼糧中添加50 mg/kgγ-氨基丁酸與對(duì)照組相比，蛋殼強(qiáng)度、蛋白高度和哈氏單位均顯著提高，雞蛋蛋清和蛋黃中氨基酸含量均顯著提高，蛋黃中膽固醇含量顯著降低。以上表明，在家禽飼料中添加適量的γ-氨基丁酸可以改善禽肉、禽蛋品質(zhì)，可能是通過(guò)其抗應(yīng)激、抗氧化、保護(hù)肝腎等間接作用而提高產(chǎn)品品質(zhì)的。

3.3 抵抗熱應(yīng)激

在家禽集約化、規(guī)?；曫B(yǎng)過(guò)程中，不可避免的會(huì)遇到各種應(yīng)激作用，其中最為常見(jiàn)的就是熱應(yīng)激，家禽沒(méi)有汗腺，在高溫環(huán)境或高溫季節(jié)可降低其生長(zhǎng)和生產(chǎn)性能。夏磊等[22]研究表明，熱應(yīng)激條件下在28周齡嶺南黃肉種雞基礎(chǔ)飼糧中添加75 mg/kg γ-氨基丁酸可顯著提高肉種雞產(chǎn)蛋率、平均蛋重、種蛋受精率、孵化率和和初生雛體質(zhì)量，同時(shí)顯著降低料蛋比；羅曼蛋雞飼糧中添加50 mg/kg γ-氨基丁酸可顯著提高夏季高溫條件下蛋雞產(chǎn)蛋率、平均蛋重、料蛋比顯著降低[18]；王書(shū)全等[23]在熱應(yīng)激蛋鵪鶉基礎(chǔ)日糧中添加50 mg/kgγ-氨基丁酸，蛋鵪鶉的產(chǎn)蛋率、蛋質(zhì)量、蛋殼強(qiáng)度、哈夫單位均能能顯著提高、料蛋比顯著降低；張禮[24]在熱應(yīng)激櫻桃谷SM3系肉鴨每t基礎(chǔ)日糧中添加100 ppmγ-氨基丁酸，料肉比極顯著降低；給持續(xù)高溫應(yīng)激肉雞分別飼喂γ-氨基丁酸含量為50 mg/kg的日糧，可顯著降低呼吸率和直腸溫度，提高內(nèi)分泌機(jī)能和免疫機(jī)能[25]。因此，飼喂適量γ-氨基丁酸可有效提高禽類對(duì)高溫環(huán)境的適應(yīng)，有效緩解熱應(yīng)激帶來(lái)的負(fù)面效應(yīng)，維持或提高其生長(zhǎng)和生產(chǎn)性能。

4 結(jié) 語(yǔ)

γ-氨基丁酸作為一種功能氨基酸，可通過(guò)增加家禽采食量、鎮(zhèn)靜作用、提高家禽免疫力及抵抗生產(chǎn)過(guò)程中的熱應(yīng)激等，從而提高家禽生產(chǎn)性能和產(chǎn)品品質(zhì)。γ-氨基丁酸在禽產(chǎn)品中的富集和食用含有豐富γ-氨基丁酸的禽蛋和禽肉等禽產(chǎn)品對(duì)人體心血管系統(tǒng)疾病的預(yù)防等保健功能還需進(jìn)一步研究。研發(fā)具有降血脂、降血壓等生理調(diào)節(jié)功能的畜禽產(chǎn)品，不僅有利于養(yǎng)殖業(yè)的縱深發(fā)展和農(nóng)產(chǎn)品的深加工，同時(shí)為人類提供豐富的功能性食品，滿足人們對(duì)食品生理調(diào)節(jié)功能的需求。

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