Tim Horne írta
Chemunique International

editores

Janet remus
DuPont - Danisco Animal Nutrition,
Marlborough, Wiltshire, Egyesült Királyság.

Fordítás:
DuPont - Danisco Animal Nutrition.

Bevezetés

A betain, a glicin aminosav trimetil-származéka régóta ismert arról, hogy jelentős teljesítményelőnyöket képes nyújtani a sertés- és baromfitermelési műveletek során, különösen azáltal, hogy lehetővé teszi az állatok számára, hogy hőterhelés és betegségek esetén magas szintű teljesítményt tartsanak fenn. A betain ezen hatásai, valamint a betain hozzáadása az étrendbe szinte minden további költség nélkül, a hozzáadott kolin és metionin helyettesítésén keresztül azt eredményezték, hogy a termék iránti kereslet következetesen meghaladja a termék kínálatát a világ szintjén. A globális betaingyártó létesítményekbe irányuló közelmúltbeli beruházások azonban növelik az élelmiszer-termelők hozzáférését a fenntarthatóbb ellátási lánchoz.

Ez viszont új tudományos és kereskedelmi érdeklődéshez vezetett azon előnyök iránt, amelyeket ez a molekula a termelők és az integrátorok számára nyújt.
A betain étrendben és anyagcserében betöltött szerepének megértéséhez meg kell érteni a vegyület molekulaszerkezetét (1. ábra). Minden betainmolekulának három instabil metilcsoportja van, amelyek lehetővé teszik, hogy metildonorként működjön az anyagcserében.

A második fontos szempont, hogy a betain molekula pozitív és negatív töltésű, ami azt jelenti, hogy magas szinten felhalmozódva nem zavarja a sejtek anyagcseréjét. Más tényezőkkel együtt ez az ozmolit jellegét adja, vagyis az állatnak kevesebb vízre van szüksége a sejtjeiben, ezért kevesebb energiát használ fel az ozmotikus egyensúly fenntartásához. Bár a betain számos előnye az állat számára, lényegében mind a molekula metil- vagy ozmotikus kapacitásaiból származik.

Betain, mint metil donor

Metil donorként a betain hatékonyabb, mint a metionin vagy a kolin, amelyeket rutinszerűen adnak a baromfi és a sertés étrendjéhez. A betain nagyobb hatékonysága annak köszönhető, hogy a kolin-kloridot metabolikus folyamatokban először betainzá kell átalakítani annak érdekében, hogy metil-donorként szerepet játszhasson (2. ábra). Ezért még akkor is, ha mind a kolin, mind a metionin esetében meghatározott minimális tápanyagigény áll fenn annak érdekében, hogy támogassák a metilezést nem igénylő funkciókat, a betain közvetlen hozzáadása az étrendhez hatékonyabb, mint a szintetikus kolin hozzáadása. Számos tanulmány, amely a betain és a kolin kölcsönhatását vizsgálta, arra a következtetésre jutott, hogy a kiegészítő kolin-klorid a legtöbb esetben teljesen kivonható az étrendből, mivel a nyersanyagból származó endogén kolin általában elegendő az állat specifikus kolinigényeinek kielégítésére (metilezést nem igénylő igényekhez).

Ezt Svédországban egy broilerekkel végzett, búza alapú étrenden végzett vizsgálat során bizonyították, amelyben a Danisco Animal Nutrition hasonló mennyiségű Betafin® betain 0,03% kolinjának helyettesítése hasonló növekedést eredményezett, de jelentős a takarmány-átalakítás csökkenése.

A mexikói Nemzetközi Állatkutatási Intézet hasonló vizsgálata megerősítette ezeket az eredményeket a cirok alapú étrendekben. A metionin esetében még mindig szükség van pótlásra, bár jelentősen csökkent szinteken.

A törökországi Isztambulban végzett kutatások azt mutatták, hogy a brojlerek étrendjéhez hozzáadott 20% -os teljes metionin és az összes kolin-klorid betainpótlása nem eredményezte a teljesítmény jelentős csökkenését a kukoricaalapú étrend pozitív kontrolljához képest.

A betain csökkenti az ozmotikus stresszt

A betain ozmotikus hatásai jól dokumentáltak, és lényegesen több haszonnal járnak a baromfi és a sertés számára, mint egyszerűbb szerepében, mint metil donor. Ennek a funkciónak a részeként a betain lehetővé teszi az állatok számára a szövetek és sejtek vízháztartásának fenntartását a sejtek működésére gyakorolt ​​káros hatások nélkül.

A pontos mechanizmus megértéséhez meg kell érteni, mi történik, ha az állatok hőstresszben szenvednek, és ennek következtében kissé kiszáradnak. A sejtek hiperoszmotikus stressznek vannak kitéve a sejteken kívüli nagyobb ionkoncentrációk következtében. A sejtekből származó vízveszteség és a bennük lévő ionok koncentrációjának növekedése megzavarja a fehérje és az enzimszerkezetet, az ATP termelődését, és alapvetően sejthalált okozhat, ha nem korrigálják őket.

Az ozmotikus stressz enyhítésére a sejtek aktiválják a nátrium- és káliumszivattyúkat, amelyek megpróbálják korrigálni az ionegyensúlyt a sejtmembrán egészében. Ez energetikailag drága folyamat, mert minden ioncseréhez egy egység ATP-t használnak. A kiegészítő betain biztosításával és az intracelluláris koncentrációjának növelésével a sejteknek kevesebb iont kell pumpálniuk az ozmotikus egyensúly fenntartása érdekében, hatékonyan csökkentve az állat fenntartási energiaigényét (3. ábra). Ezt a hatást jól bizonyították azoknál a sertéseknél, akik betaint kaptak az étrendben. Az étrendi betain következtében a fenntartó energia-megtakarítási hatás a becslések szerint a fenntartó energia körülbelül 10% -át, vagyis az összes étrendi energia 3,2% -át teszi ki (Partridge, 2002).

Olyan helyzetekben, ahol környezeti hőstressz tapasztalható, a betain ozmotikus tulajdonságainak jótékony hatása különösen nyilvánvalóvá válik. A betain segíthet fenntartani a víz egyensúlyát minden sejtben, de metilforrásként használják az állatok májában, bár egyes fajok a betain metilforrását is használhatják a vesékben. Ezért a betain metil- és ozmotikus előnyei egyaránt elérhetők ugyanazon zárványból.

Mooney és munkatársai tanulmánya. (1998) kimutatta, hogy a brojlereknél a vízvisszatartás fokozódott, ha betainnal kiegészített étrendet fogyasztottak velük, és hogy ennek a hatásnak a mértéke növekedni látszott a környezeti stressz hatására (4. ábra), akár termikusan, akár kokcidiumokkal való fertőzés hatására. Cronje (2006) szerint a hőnek való kitettség a vér újraeloszlását eredményezi a test perifériáján, és a bél vérellátásának kompenzációs csökkenését eredményezi, ami károsítja a sejtek bélését és lehetővé teszi az endotoxinok behatolását a szervezetbe.

Ez a hatás potenciálisan felerősödik azoknál a termelőállatoknál, akiknek a magas energiájú étrend károsítja a bélbélést. Összefoglalva, a betain ozmotikus előnyei nemcsak csökkentik a hőstresszben szenvedő állatok teljesítményvesztését, hanem ellenállóbbá is teszik őket a hőstressz epizódjaival szemben. Valószínűleg ez a hatás nagyrészt annak köszönhető, hogy megnő a sejtek vízvisszatartó képessége a bél szintjén, csökkentve a bél általános fenntartási energiaigényét, növelve annak funkcionalitását.

A betain ozmotikus hatása a bél egészségére A betain mint ozmolit sejteken belüli funkcionális tulajdonságai mellett számos tanulmány kimutatta a bél húzóerejének javulását a brojlerek étrendjéhez való hozzáadása után.

A bélfal rezisztenciájának ez a növekedése nagyon pozitív hatással lehet az állatok bizonyos betegségek elleni védelmére. Például az USA-ban, a Colorado Quality Research-ben végzett tanulmány kimutatta, hogy az étrendben lévő betain jelentősen megnövelte a kokcídiákkal fertőzött csirkék bélhúzási erejét (Remus és Quarles, 2000). Ezt a hatást támasztja alá az USA-ban, a PARC Intézetben végzett kokcídiákkal fertőzött brojlerekkel végzett munka is. Kimutatták a sérülési pontszámok csökkenését 21 nap alatt betain-kiegészítéssel különböző szalinomicinszintű étrendekben. Hasonló pozitív hatásokat tapasztaltak AC-ban is.

Valószínű, hogy ezeket a betain által nyújtott teljesítmény-javulásokat vagy a bél fenntartási igényeinek csökkenése, vagy annak integritásának javulása és az étrendből származó tápanyagok emészthetőségének és felszívódásának növekedése okozta. Például a brojlerek étrendjének kiegészítése 1,5 kg természetes Betafin® betainnal növelte a fehérjék, lizin, zsír és karotinoidok emészthetőségét a kokcidia-fertőzésben szenvedő állatokban (5. ábra, Remus és mtsai, 1995).

A betain ozmolit szerepével kapcsolatos egyéb előnyök nagyon pozitív hatást mutattak a hasított test összetételére, ami nagy jelentőséggel bír a karcsúbb termékek és a sertésintegrátorok számára. Például Maghoul és mtsai. (2009) megállapította, hogy a kolin betainra történő cseréje növeli az emlősúlyt és csökkenti a hasi zsírt a brojlereknél. Az amerikai Colorado Quality Research egy másik tanulmánya szintén megerősítette a brojlerek AC-értékének javulását és az emlőnövekedés növekedését a kolin betain-helyettesítésével, a metionin kihagyása nélkül. Sertésekkel végzett vizsgálatban (Partridge, 2002) a kiegészítő betain növelte vagy tovább tartotta a napi gyarapodást, ugyanakkor növelte a sovány hús százalékát, a hús vastagságát és csökkentette a csepegési veszteséget (Csepegési veszteség). nemzetközileg használt kifejezés). A tojótyúkoknál a betain tendenciája az volt, hogy csökkentse a nagyon nagy petesejtek előfordulását az idősebb tyúkoknál (Castaing et al, 2002).

Ezért bár az enzimek bizonyítottan évek óta bizonyítják a tápanyagok emészthetőségének, a baromfi teljesítményének és egységességének növekedését, más takarmány-adalékanyagok közvetett mechanizmusok révén befolyásolhatják az emészthetőséget és a hozamot (Hruby, 2009). Kutatások kimutatták, hogy a betain növeli a vonóerőt és csökkenti a kokcidiózissal kapcsolatos sérüléseket, javítva a madarak tápanyag-emészthetőségét és teljesítményét. A bél integritásának és a tápanyagok felszívódásának ezek a javulásai a kihívások során szintén csökkentik a tápanyagok hozzáférhetőségét a gyomor-bél mikroflóra számára.

A betain gyakorlati alkalmazása

A betain ideális költség-válasz arányának elérése érdekében fontos a helyes alkalmazás biztosítása az étrendhez való hozzáadáskor. Lényegében a betain helyettesítheti a kolint és a metionint az egyes molekulák betainhoz viszonyított relatív molekulatömege alapján számított arányban. A betain koncentrációjának és hatékonyságának korrekciós tényezőit az alkalmazott kiegészítő metioninhoz vagy kolinhoz viszonyítva szintén alkalmazzák a végső helyettesítési arány eléréséhez.

Például 1 kg 96% -os tisztaságú betain helyettesítheti 1,37 kg DL-metionint vagy ami egyenértékű 4,16 kg kolin-kloriddal (50%) a baromfitáplálkozásban. Fontos megjegyezni azt is, hogy az étrendben szükséges kiegészítő betain szintjének kiszámításakor a kolin és a metionin kiegészítéséhez szükséges betainszintet additívnak kell tekinteni. A betain optimális étrendben történő felhasználásának megkönnyítése érdekében olyan szoftvereszközöket fejlesztettek ki, mint például a BetacheckTM modell, és ezek beépítették a következő számításokat: az étrend és d) a betain étrendbe való felvételének nettó költsége/megtakarítása. Mindezek a paraméterek a konkrét helyzetekhez kapcsolódó konkrét hozzájárulásokon alapulnak.

Összefoglalva: a betain jelentős szerepét megerősítő tanulmányok 20 éve folynak, amelyeknek egységes előnyei vannak a hasított test összetételének javítása, a fenntartási energiaigény csökkenése, a hőstressz fokozott toleranciája, a bél egészségi állapotának növekedése, különösen kihívásokkal teli körülmények, fokozott bélvontatási ellenállás és fokozott tápanyag-emészthetőség, többek között a tanulmányokban megfigyelt előnyök között. A betain globális kínálatának növekedése és az élelmiszerben való alkalmazását alátámasztó elsöprő kutatások párosulva nem hagy kétséget afelől, hogy ez fontos eszközzé válik a táplálkozási szakemberek számára az állatok teljesítményének maximalizálása és a termelési költségek csökkentése érdekében.

További információkért vagy ajánlásokért vegye fel a kapcsolatot a DuPont - Danisco Animal Nutrition céggel.

Cikk megjelent a Baromfitenyésztők és környezetükben 2014. augusztus-szeptember