เมทไธโอนีน (Methionine) จัดเป็นกรดอะมิโนจํากัด (Limiting amino acid) อันดับที่ 1 และอันดับที่ 3 ในอาหารสัตว์ปีกและสุกร ตามลำดับ (NRC, 1984) โดยทั่วไปวัตถุดิบอาหารสัตว์ที่เป็นแหล่งของโปรตีนคุณภาพดี คือโปรตีนจากสัตว์ แต่เนื่องจากโปรตีนจากสัตว์นี้มักมีความผันแปรทางด้านคุณภาพและราคา จึงต้องมีการทดแทนโดยการใช้โปรตีนจากพืช ได้แก่ กากถั่วเหลือง เป็นต้น ซึ่งเป็นโปรตีนที่มีคุณภาพสูงมีกรดอะมิโนที่จําเป็นหลายชนิด แต่อย่างไรก็ตามในกากถั่วเหลืองนั้นก็ยังมีปริมาณกรดอะมิโนเมทไธโอนีนที่ต่ํา และเพื่อให้ไก่ได้รับเมทไธโอนีนเพียงพอต่อความต้องการ จึงจำเป็นต้องมีการเสริมเมทไธโอนีนสังเคราะห์ในอาหารสัตว์ โดยที่จุดมุ่งหมายของการเสริมแหล่งเมทไธโอนีน คือเสริมอย่างไรให้ประหยัดมากที่สุดและยังคงให้คุณค่าทางอาหาร รวมทั้งคำนึงถึงระดับความสมดุลของกรดอะมิโนในอาหารสัตว์ ซึ่งจะส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพการผลิตของสัตว์

   ปัจจุบันกรดอะมิโนเมทไธโอนีนที่ใช้เสริมในอาหารสัตว์ปีกและสุกรมีหลายรูปแบบ ได้แก่ DL- Methionine Hydroxy Analogue-Free Acid (DL-Met-OH-FA), DL- Methionine Hydroxy Analogue-Calcium (DL-Met-OH-Ca), L- Methionine (L-Met) และ DL- Methionine (DL-Met) ซึ่งในที่นี้จะขอกล่าวถึงกรดอะมิโนสังเคราะห์ในรูป DL- Methionine ที่

ดีแอล - เมทไธโอนีน (DL- Methionine)
  กรดอะมิโนเมทไธโอนีนจัดอยู่ในกลุ่มกรดอะมิโนที่มีกํามะถันเป็นองค์ประกอบ (Sulfur amino acids) ซึ่งมีซีสเตอีน (Cysteine) และซีสตีน (Cystine) รวมอยู่ด้วยและจัดเป็นกรดอะมิโนจําเป็น (Essential amino acid, EAA) ที่ร่างกายสัตว์สร้างไม่ได้หรือสร้างได้แต่ไม่เพียงพอกับความต้องการของร่างกาย จําเป็นต้องได้รับจากอาหาร โครงสร้างประกอบด้วยหมู่คาร์บอกซิล (Carboxyl group, -COOH) หมู่อะมิโน (Amino group, -NH2) อะตอมไฮโดรเจน (Hydrogen atom, -H) และหมู่ R (Side chain) ที่มีกํามะถันเป็นส่วนประกอบ โดยหมู่อะมิโนเกาะติดกับคาร์บอนที่ตําแหน่งแอลฟ่า เมทไธโอนีนจึงถูกจัดเป็น non polar methyl thioester group ดังแสดงในภาพที่ 1 รูปแบบ DL-Met ประกอบด้วยเมทไธโอนีนบริสุทธิ์ 99% และน้ำ 1%

ภาพที่ 1 โครงสร้างของกรดอะมิโนเมทไธโอนีน
ที่มา: สมปอง ธรรมศริริกษ์ (2550)

กระบวนการดูดซึมกรดอะมิโนเมทไธโอนีน
  กรดอะมิโนเมทไธโอนีนที่อยู่ในอาหารจะถูกปล่อยออกมาโดยการย่อยของเอนไซม์ในระบบทางเดินอาหาร ก่อนถูกดูดซึมเข้าสู่ร่างกาย ส่วนการเสริมกรดอะมิโนสังเคราะห์ซึ่งเป็นกรดอะมิโนรูปอิสระ สัตว์สามารถดูดซึมและนําไปใช้ได้เลย ซึ่งกระบวนการดูดซึมกรดอะมิโนใช้วิธี active transport โดยอาศัย Na+เป็นตัวขนส่ง (Carrier protein) เป็นกระบวนการที่ต้องใช้พลังงาน การดูดซึม DL-Met จะเกิดขึ้นที่ลําไส้เล็กส่วนปลาย (Ileum) ซึ่งแตกต่างจากเมทไธโอนีนในรูปดีแอล-เมทไธโอนีนไฮดรอกซีอะนาลอค (Liquid DL-methionine hydroxy analog free acid) เกิดขึ้นที่ลําไส้เล็กส่วนต้นและส่วนกลาง โดยวิธี passive transport (Knight and Dibner, 1984) ซึ่งไม่ต้องอาศัยพลังงานและตัวขนส่งในการนําเข้าสู่เซลล์และถูกเปลี่ยนเป็นเมทไธโอนีนที่ตับ ดังแสดงในรูปภาพที่ 2 แต่อย่างไรก็ตามจากการศึกษาประสิทธิภาพการใช้ประโยชน์ (Relative bioavailability : RBV) ของ liquid MHA-FA และ MHA-Ca เปรียบเทียบกับ DL-Met พบว่าการเสริม liquid MHA-FA และ MHA-Ca ในอาหารพบว่ามีประสิทธิภาพเท่ากับ 65% เมื่อเปรียบเทียบกับ DL-Met โดยน้ำหนักต่อน้ำหนัก (Elwert et al. 2008; Evonik, 2012)

รูปภาพที่ 2 การดูดซึม DL-Met และ Liquid DL-methionine hydroxy analog free acid
ที่มา: ดัดแปลงจาก Knight and Dibner (1984)

บทบาทและหน้าที่ของเมทไธโอนีน
  กรดอะมิโนเมทไธโอนีนมีความสําคัญต่อการเจริญเติบโต ระบบภูมิคุ้มกัน ระบบสืบพันธุ์ และเป็นกรดอะมิโนตัวแรกที่ใช้ในกระบวนการสังเคราะห์โปรตีนบนสายอาร์เอ็นเอ (RNA) และทําหน้าที่ให้หมู่เมทิลที่สําคัญที่สุดในร่างกาย โดย transmethylation เป็นขบวนการที่ เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานในการกระตุ้นการเปลี่ยนเมทไธโอนีนไปเป็นS-Adenosylmethionine (SAM) โดยใช้เอนไซม์ methionine adenosyltransferase (MAT) จากนั้นหมู่เมทธิลที่อยู่บน SAM จะถูกขนส่งไปให้ตัวรับตัวอื่นโดยเอนไซม์ methyl transferase ขบวนการ transmethylation จะสิ้นสุดเมื่อ SAM ถูกเปลี่ยนไปเป็น adenosine และ homocysteine (John and Margaret, 2006) ซึ่งหมู่เมทิล (CH3) ดังกล่าวจะถูกนำไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์กรดอะมิโนซีสเทอีน (Cysteine) และซีสทีน (Cystine) และสังเคราะห์สารประกอบชนิดต่างๆ เช่น พิวรีน (Purine) และไพริมิดีน (Pyrimidine) หรือสารตัวกลางในกระบวนการแมทาบอลิซึมของไขมัน เช่น ครีเอทีน (Creatine) โคลีน (Choline) ฟอสฟอลิปิด (Phospholipid) เป็นต้น ดังแสดงในรูปภาพที่ 3 ดังนั้นหากเมทไธโอนีนในอาหารมีสัดส่วนไม่สมดุลกับความต้องการของร่างกาย ส่งผลให้สมองที่ควบคุมความอยากอาหารทํางานผิดปกติ สัตว์ลดการกินอาหารลงและส่งผลต่อกระบวนการเติบโตที่แย่ลง

รูปภาพที่ 3 กระบวนการให้หมู่เมทธิลของกรดอะมิโนเมทไธโอนีน
ที่มา: Feed international (2012)