Betaină sau colină metionină Care sunt beneficiile BM Editores
De Tim Horne
Chemunique International
Janet Remus
DuPont - Nutriția animalelor Danisco,
Marlborough, Wiltshire, Marea Britanie.
Traducere:
DuPont - Danisco Animal Nutrition.
Introducere
Betaina, derivatul trimetilic al aminoacidului glicină, este cunoscut de mult timp pentru capacitatea sa de a oferi avantaje semnificative în ceea ce privește performanța în operațiunile de producție a porcinelor și păsărilor de curte, în special permițând animalelor să mențină niveluri ridicate de performanță în condiții de stres termic și pentru boli. Aceste efecte ale betainei, combinate cu capacitatea de a include betaina în diete aproape fără costuri suplimentare, prin înlocuirea adăugării de colină și metionină, a dus la o cerere pentru produs care depășește în mod constant oferta de produse la nivel mondial. Cu toate acestea, investițiile recente în instalațiile globale de producție a betainei au sporit accesul producătorilor de alimente la un lanț de aprovizionare mai durabil.
La rândul său, acest lucru a condus la un interes științific și comercial reînnoit pentru beneficiile pe care această moleculă le poate oferi producătorilor și integratorilor.
Pentru a înțelege rolul betainei în dietă și metabolism, este necesar să înțelegem structura moleculară a compusului (Figura 1). Fiecare moleculă de betaină are trei grupări metil instabile care îi permit să acționeze ca un donator de metil în metabolism.
Al doilea punct important de luat în considerare este că molecula de betaină este încărcată pozitiv și negativ, ceea ce înseamnă că nu perturbă metabolismul celular atunci când este acumulată la niveluri ridicate. Împreună cu alți factori, acest lucru îi conferă caracterul unui osmolit, adică animalul are nevoie de mai puțină apă în celulele sale și, prin urmare, folosește mai puțină energie pentru a menține echilibrul osmotic. Deși beneficiile betainei pentru animale sunt numeroase, în esență, toate provin din capacitățile metilice sau osmotice ale moleculei.
Betaina ca donator de metil
Ca donator de metil, betaina este mai eficientă decât metionina sau colina, care sunt adăugate în mod obișnuit la dietele de păsări și porci. Eficiența mai mare a betainei se datorează faptului că clorura de colină trebuie transformată mai întâi în betaină în procesele metabolice pentru ca aceasta să joace un rol de donator de metil (Figura 2). Prin urmare, deși există o cerință nutrițională minimă specifică, atât pentru colină, cât și pentru metionină, astfel încât acestea să poată susține funcțiile care nu necesită metilare, adăugarea directă a betainei în dietă este mai eficientă decât adăugarea colinei sintetice. Mai multe studii care au investigat schimbul dintre betaină și colină au ajuns la concluzia că clorura de colină suplimentară poate fi, în majoritatea cazurilor, extrasă complet din dietă, deoarece colina endogenă din materia primă este în general suficientă pentru a satisface nevoile specifice de colină ale animalului (pentru nevoi care nu necesită metilare).
Acest lucru a fost demonstrat în Suedia, într-un studiu realizat cu pui de carne, pe o dietă pe bază de grâu, în care înlocuirea 0,03% colină cu o cantitate similară de betaină Betafin® de la Danisco Animal Nutrition a dus la o creștere similară, dar cu o creștere semnificativă reducerea conversiei feedului.
Un studiu similar realizat de Institutul Internațional pentru Cercetarea Animalelor, Mexic, a confirmat aceste rezultate în dietele pe bază de sorg. În cazul metioninei, suplimentarea este încă necesară, deși poate la niveluri semnificativ reduse.
Cercetările efectuate în Istanbul, Turcia, au arătat că înlocuirea betainei cu 20% metionină totală și toată clorura de colină adăugată în dieta broilerilor nu a dus la o reducere semnificativă a performanței în comparație cu un control pozitiv.
Betaina reduce stresul osmotic
Efectele osmotice ale betainei sunt bine documentate și oferă substanțial mai multe beneficii păsărilor și porcilor decât în rolul său mai simplu de donator de metil. Ca parte a acestei funcții, betaina permite animalelor să mențină echilibrul apei în țesuturi și celule fără efecte adverse asupra funcției celulare.
Pentru a înțelege mecanismul exact, este necesar să înțelegem ce se întâmplă atunci când animalele suferă de stres termic și, prin urmare, devin ușor deshidratate. Celulele suferă stres hiperosmotic ca urmare a concentrațiilor mai mari de ioni în afara celulelor. Pierderea apei din celule și creșterea concentrației ionilor din ele interferează cu proteina și structura enzimatică, cu producerea de ATP și pot provoca practic moartea celulelor dacă nu sunt corectate.
Pentru a atenua stresul osmotic, celulele activează pompe de sodiu și potasiu care încearcă să corecteze echilibrul ionic în întreaga membrană celulară. Acesta este un proces scump din punct de vedere energetic, deoarece se utilizează o unitate de ATP pentru fiecare schimb de ioni. Prin furnizarea de betaină suplimentară și creșterea concentrației sale intracelulare, celulele trebuie să pompeze mai puțini ioni pentru a menține echilibrul osmotic, reducând în mod eficient necesarul de energie de întreținere al animalului (Figura 3). Acest efect a fost bine demonstrat la porcii care au primit betaină în dietă. Efectul de economisire a energiei de întreținere datorat betainei dietetice este estimat a fi aproximativ 10% din energia de întreținere sau 3,2% din energia totală a dietei (Partridge, 2002).