I. Gambaran Keseluruhan Fungsi Teras
Trimethylamine N-oxide dihydrate (TMAO·2H₂O) adalah bahan tambahan makanan pelbagai fungsi yang sangat penting dalam akuakultur. Ia pada mulanya ditemui sebagai tarikan makanan utama dalam tepung ikan. Walau bagaimanapun, dengan penyelidikan yang mendalam, fungsi fisiologi yang lebih penting telah didedahkan, menjadikannya alat penting untuk meningkatkan prestasi kesihatan dan pertumbuhan haiwan akuatik.

II. Aplikasi Utama dan Mekanisme Tindakan

1. Penarik Pemakanan Mujarab
Ini adalah peranan TMAO yang paling klasik dan terkenal.

• Mekanisme: Banyak produk akuatik, terutamanyaikan laut,secara semula jadi mengandungi kepekatan tinggi TMAO, yang merupakan sumber utama rasa "umami" ciri ikan laut. Sistem penciuman dan rasa haiwan akuatik sangat sensitif terhadap TMAO, mengiktirafnya sebagai "isyarat makanan".
• Kesan:
  • Peningkatan Pengambilan Makanan: Menambah TMAO pada makanan boleh merangsang selera makan ikan dan udang dengan ketara, terutamanya semasa peringkat pemakanan awal atau untuk spesies pemilih, dengan cepat menarik mereka untuk memberi makan.
  • Masa Pemakanan Dikurangkan: Memendekkan masa tinggal makanan di dalam air, mengurangkan kehilangan makanan dan pencemaran air.
  • Kebolehgunaan dalam Suapan Alternatif: Apabila sumber protein tumbuhan (cth, tepung kacang soya) digunakan untuk menggantikan tepung ikan, penambahan TMAO boleh mengimbangi kekurangan rasa dan meningkatkan kesedapan makanan.

2. Osmolit (Pengatur Tekanan Osmotik)
Ini adalah fungsi fisiologi penting TMAO untuk ikan laut dan ikan diadromous.

• Mekanisme: Air laut adalah persekitaran hiperosmotik, menyebabkan air di dalam badan ikan sentiasa hilang ke laut. Untuk mengekalkan keseimbangan air dalaman, ikan laut meminum air laut dan mengumpul kepekatan tinggi ion tak organik (cth, Na⁺, Cl⁻). TMAO bertindak sebagai "pelarut serasi" yang boleh mengatasi kesan gangguan kepekatan ion tinggi pada struktur protein, membantu menstabilkan fungsi protein intrasel.
• Kesan:
  • Mengurangkan Perbelanjaan Tenaga Osmoregulatory: Menambah denganTMAOmembantu ikan laut mengawal tekanan osmotik dengan lebih cekap, dengan itu mengarahkan lebih banyak tenaga daripada "mengekalkan kehidupan" ke arah "pertumbuhan dan pembiakan".
  • Toleransi Tekanan yang Lebih Baik: Di bawah keadaan turun naik kemasinan atau tekanan persekitaran, suplemen TMAO membantu mengekalkan homeostasis organisma dan meningkatkan kadar kemandirian.

3. Penstabil Protein
TMAO mempunyai keupayaan unik untuk melindungi struktur tiga dimensi protein.

• Mekanisme: Di bawah keadaan tekanan (cth, suhu tinggi, dehidrasi, tekanan tinggi), protein terdedah kepada denaturasi dan penyahaktifan. TMAO secara tidak langsung boleh berinteraksi dengan molekul protein, dikecualikan daripada sfera penghidratan protein, dengan itu menstabilkan keadaan terlipat asli protein secara termodinamik dan menghalang denaturasi.
• Kesan:
  • Melindungi Kesihatan Usus: Semasa penghadaman, enzim usus perlu kekal aktif. TMAO boleh menstabilkan enzim pencernaan ini, meningkatkan penghadaman dan penggunaan makanan.
  • Meningkatkan Ketahanan Tekanan: Semasa musim atau pengangkutan bersuhu tinggi, apabila haiwan akuatik menghadapi tekanan haba, TMAO membantu melindungi kestabilan pelbagai protein berfungsi (cth, enzim, protein struktur) dalam badan, mengurangkan kerosakan berkaitan tekanan.

4. Meningkatkan Kesihatan Usus dan Morfologi

• Mekanisme: Kesan osmoregulatory dan penstabilan protein TMAO secara kolektif menyediakan persekitaran mikro yang lebih stabil untuk sel-sel usus. Ia boleh menggalakkan perkembangan vili usus, meningkatkan kawasan permukaan penyerapan.
• Kesan:
  • Menggalakkan Penyerapan Nutrien: Morfologi usus yang lebih sihat bermakna kapasiti penyerapan nutrien yang lebih baik, yang merupakan kunci untuk meningkatkan nisbah penukaran makanan.
  • Meningkatkan Fungsi Penghalang Usus: Boleh membantu mengekalkan integriti mukosa usus, mengurangkan pencerobohan patogen dan toksin.

5. Penderma Metil
TMAO boleh mengambil bahagian dalam metabolisme dalam badan, bertindak sebagai penderma metil.

• Mekanisme: Semasa metabolisme,TMAO boleh memberikan kumpulan metil aktif, mengambil bahagian dalam pelbagai tindak balas biokimia yang penting, seperti sintesis fosfolipid, kreatin, dan neurotransmitter.
• Kesan: Menggalakkan pertumbuhan, terutamanya semasa fasa pertumbuhan pesat di mana permintaan untuk kumpulan metil meningkat; Suplemen TMAO boleh membantu memenuhi permintaan ini.

III. Sasaran dan Pertimbangan Permohonan

• Sasaran Permohonan Utama:
  • Ikan Marin: Seperti turbot, kerapu, croaker kuning besar, siakap, dll. Keperluan mereka untuk TMAO adalah paling penting kerana fungsi osmoregulasinya sangat diperlukan.
  • Ikan Diadromous: Seperti salmonid (salmon), yang juga memerlukannya semasa fasa penternakan marin.
  • Krustasea: Seperti udang/udang dan ketam. Kajian juga menunjukkan bahawa TMAO mempunyai kesan penarik dan penggalak pertumbuhan yang baik.
  • Ikan Air Tawar: Walaupun ikan air tawar tidak mensintesis TMAO sendiri, sistem penciuman mereka masih dapat mengesannya, menjadikannya berkesan sebagai tarikan makanan. Walau bagaimanapun, fungsi osmoregulasi tidak berfungsi dalam air tawar.
• Dos dan Pertimbangan:
  • Dos: Tahap tambahan biasa dalam makanan biasanya 0.1% hingga 0.3% (iaitu, 1-3 kg setiap tan makanan). Dos khusus harus ditentukan berdasarkan ujian mempertimbangkan spesies yang dikultur, peringkat pertumbuhan, formulasi makanan, dan keadaan persekitaran air.
  • Hubungan dengan Kolin dan Betaine: Kolin dan betaine adalah prekursor kepada TMAO dan boleh ditukar kepada TMAO dalam badan. Walau bagaimanapun, mereka tidak boleh menggantikan TMAO sepenuhnya kerana kecekapan penukaran yang terhad dan fungsi penarik unik dan penstabilan protein TMAO. Dalam amalan, mereka sering digunakan secara sinergi.
  • Isu Terlebih Dos: Penambahan yang berlebihan (jauh melebihi dos yang disyorkan) boleh menyebabkan pembaziran kos dan berpotensi memberi kesan negatif pada spesies tertentu, tetapi pada masa ini ia dianggap selamat pada tahap penambahan konvensional.

IV. Ringkasan
Trimethylamine N-oxide dihydrate (TMAO·2H₂O) ialah aditif makanan berbilang fungsi yang sangat cekap dalam akuakultur yang menyepadukan fungsi tarikan pemakanan, pengawalan tekanan osmotik, penstabilan protein dan peningkatan kesihatan usus.

Penggunaannya bukan sahaja secara langsung meningkatkan kadar pengambilan makanan dan kelajuan pertumbuhan haiwan akuatik tetapi juga secara tidak langsung meningkatkan kecekapan penggunaan makanan dan kesihatan organisma dengan mengurangkan perbelanjaan tenaga fisiologi dan mengukuhkan rintangan tekanan. Akhirnya, ia menyediakan sokongan teknikal yang berkuasa untuk meningkatkan pengeluaran, kecekapan, dan pembangunan akuakultur yang mampan. Dalam makanan akuatik moden, terutamanya makanan ikan laut mewah, ia telah menjadi komponen utama yang sangat diperlukan.