Ứng Dụng Của Betaine Trong Dinh Dưỡng Vật Nuôi
Một trong những ứng dụng nổi tiếng của betain trong thức ăn chăn nuôi là tiết kiệm chi phí thức ăn bằng cách thay thế choline chloride và methionine như chất cho methyl trong khẩu phần của gia cầm. Bên cạnh ứng dụng này, betain có thể được thêm vào khẩu phần với các ứng dụng khác nhau cho các nhóm vật nuôi khác nhau. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích những ứng dụng đó.
Betaine đóng vai trò như chất điều hòa thẩm thấu và giúp làm giảm tác động tiêu cực của stress nhiệt và bệnh cầu trùng. Do betaine ảnh hưởng lên sự tích tụ chất béo và đạm nên nó cũng được sử dụng để cải thiện chất lượng thịt và giảm tình trạng gan nhiễm mỡ. Ba bài báo gần đây trên AllAboutFeed.net đã đề cập đến các chủ đề này với thông tin chuyên sâu cho các nhóm vật nuôi khác nhau (gà đẻ, lợn nái và bò sữa). Trong bài này, chúng tôi xin tóm tắt các ứng dụng của betaine
Một vài nghiên cứu đã liên hệ lợi ích của betain đến thuốc trị cầu trùng ionophorous và các tác động tích cực đến năng suất gà thịt.
Thay thế methionine-choline
Các nhóm methyl có vai trò thiết yếu trong sự trao đổi chất của tất cả vật nuôi, hơn nữa, vật nuôi không thể tự tổng hợp các nhóm methyl – do đó chúng cần methyl từ khẩu phần hàng ngày. Các nhóm methyl được sử dụng cho phản ứng methyl hóa để tổng hợp methionin, và để tổng hợp các hợp chất khác như carnitine, creatine, và phosphatidylcholine thông qua con đường methionine S-adenosyl. Để tổng hợp các nhóm methyl, choline có thể bị oxy hóa thành betaine trong ty thể (Hình 1). Choline cần trong khẩu phần có thể đến từ choline trong nguyên liệu (thực vật) và bởi sự tổng hợp của phosphatidylcholine và choline một khi S-adenosyl methionine có sẵn. Sự tái tạo methionine xảy ra khi betain cho một trong ba nhóm methyl của nó cho homocysteine, thông qua men betaine-homocysteine methyltransferase. Sau khi cho nhóm methyl, một phân tử dimethylglycine (DMG) còn lại sẽ được oxy hóa thành glycine.
Bổ sung betaine đã được chứng minh giúp làm giảm mức homocysteine trong khi làm tăng một phần lượng serine và cysteine trong huyết tương. Điều này kích thích sự methyl hóa homocysteine phụ thuộc vào betain và tiếp theo là sự giảm homocysteine huyết tương, điều này có thể được duy trì miễn là betain được bổ sung liên tục. Nhìn chung, các nghiên cứu trên động vật cho thấy betain có thể thay thế choline HCL với hiệu quả cao hơn và có thể thay thế một phần của methionine tổng số trong khẩu phần, giúp giảm chi phí thức ăn, trong khi vẫn duy trì năng suất.
Hình 1 – Chuyển hóa nhóm methyl
Giảm thiệt hại về kinh tế do stress nhiệt
Việc tăng sử dụng năng lượng để giảm bớt tác hại của stress nhiệt có thể gây suy giảm năng suất nghiêm trọng trong chăn nuôi. Giảm sản lượng sữa của bò sữa do stress nhiệt gây thiệt hại kinh tế nghiêm trọng, làm thất thoát hơn 400 euro/ con bò/ năm. Stress nhiệt còn làm giảm năng suất của gà đẻ và giảm lượng thức ăn ăn vào của heo nái, giảm số lượng heo sơ sinh trong bầy và kéo dài thơi gian động dục lại.
Betaine, là một phân tử lưỡng cực (vì có nhóm điện tích dương và âm riêng biệt) và có tính tan cao trong nước nên nó có chức năng như một chất đều hóa áp suất thẩm thấu. Nó làm tăng khả năng giữ nước của ruột và mô cơ bằng cách giữ nước để chống lại sự chênh lệch nồng độ. Ngoài ra, betaine còn giúp cải thiện chức năng bơm ion của các tế bào đường ruột. Điều này làm giảm tiêu hao năng lượng, Bảng 1 tóm tắt các thử nghiệm trong điều kiện stress nhiệt và cho thấy các lợi ích của betaine . Lợi ích chung khi sử dụng betaine trong điều kiệu stress nhiệt là làm tăng lượng thức ăn ăn vào, cải thiện sức khỏe và từ đó làm tăng năng suất vật nuôi.
Bảng 1 – Tổng quan về lợi ích của betaine trong các loài động vật trong điều kiện stress nhiệt.
Tham khảo: ¹. Haldar và cộng sự, 2011; ². Attia và cộng sự, 2016; ³. Gudev và cộng sự, 2011; ⁴. Zhang và cộng sự, 2014
Sự hỗ trợ và tác động hiệp lực với thuốc trị cầu trùng trong giai đoạn nhiễm cầu trùng
Cầu trùng trong gia cầm là một bệnh đường ruột, cơ chế nhiễm trùng có liên quan đến rối loạn thẩm thấu và thiếu hụt ion, có thể do mất nước và tiêu chảy. Betaine nổi tiếng với khả năng hỗ trợ các tế bào, giúp chúng chịu được sự rối loạn áp suất thẩm thấu và cho phép chúng tiếp tục hoạt động trao đổi chất bình thường trong các điều kiện mà thông thường sẽ làm các tế bào bị bất hoạt. Một số loại thuốc trị cầu trùng (ionophorous) được sử dụng rộng rãi để ngăn ngừa bệnh cầu trùng. Dựa trên các đặc tính bảo vệ thẩm thấu của betain, nó có thể có tác dụng ổn định các tế bào ruột ở gà bị nhiễm cầu trùng và làm giảm các ảnh hưởng của mầm bệnh trong giai đoạn nhiễm trùng.
Một vài nghiên cứu đã liên hệ lợi ích của betain đến thuốc trị cầu trùng ionophorous và các tác động tích cực đến năng suất gà thịt. Betaine, sử dụng kết hợp với chất trị cầu trùng (salinomycin), có ảnh hưởng tích cực đến năng suất của gà trong giai đoạn nhiễm cầu trùng, điều này được thể hiện trong Bảng 2: Betaine kết hợp với với salinomycin trong khẩu phần giúp giảm sự phát triển của bệnh tích gây ra bởi chủng E. acervulina đến mức thấp hơn khi so sánh với nhóm gà chỉ cho ăn betaine hoặc salinomycin.
Điều này cho thấy betain có thể góp phần cải thiện năng suất của gà nhiễm cầu trùng một cách trực tiếp, bằng cách ức chế một phần sự xâm nhập và phát triển của cầu trùng, và gián tiếp, bằng việc hỗ trợ cấu trúc và chức năng của đường ruột trong giai đoạn nhiễm bệnh. Tác dụng hiệp lực này của betain và chất trị cầu trùng ionophoric có thể được giải thích bởi khả năng ức chế của chất trị cầu trùng ionophoric lên các enzyme liên quan đến việc chuyển choline thành betaine, từ đó nhu cầu cho nhóm methyl cao hơn.
Bảng 2 – Ảnh hưởng của betaine (có hoặc không trên thử nghiệm nhiễm trùng do cầu trùng)
Cải thiện chất lượng quầy thịt
Betaine được biết đến là một chất giúp cải thiện chất lượng quầy thịt. Là nhóm cung cấp gốc methyl, nó làm giảm số lượng methionine/ cysteine cho sự khử amin và tăng tổng hợp protein. Là nhóm cung cấp gốc methyl mạnh, betaine cũng làm tăng sự tổng hợp carnitine. Carnitine có liên quan đến việc vận chuyển các axit béo vào ty thể cho việc oxy hóa, cho phép giảm lượng mỡ trong gan và trong quầy thịt. Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, thông qua quá trình điều hòa áp suất thẩm thấu, betain tăng khả năng giữ nước trong thân thịt. Bảng 3 tóm tắt rất nhiều thử nghiệm cho thấy kết quả ổn định khi bổ sung betaine vào trong khẩu phần. Đối với gia cầm, betaine làm tăng chất lượng thịt ức và sản lượng thịt xẻ đồng thời làm giảm mỡ bụng. Betaine cho kết quả tương tự trên heo khi làm tăng lượng thịt nạc và làm giảm mỡ bụng trên heo kết quả là thịt nạc nhiều hơn và giảm độ dày mỡ lưng.
Bảo vệ gan
Gan là một cơ quan quan trọng ở người và động vật. Suy giảm chức năng gan dẫn đến rối loạn chuyển hóa như ketosis ở bò sữa hoặc hội chứng gan nhiễm mỡ (xuất huyết) ở gia cầm. Gan có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố gây stress đến từ bên ngoài. Ảnh hưởng của độc tố nấm mốc đến gan là một ví dụ… Bên cạnh đó, gan cũng chịu áp lực cao tại giai đoạn đỉnh sản xuất, thời điểm mà sự chuyển hóa trong cơ thể đạt ngưỡng cao nhất, khi đó chất béo cần được huy động và chuyển hóa bởi vật nuôi để hiện diện trong sữa non, sữa hoặc trứng. Ứng dụng của betain cho bò sữa được ghi nhận giúp làm giảm lượng huyết tương NEFA và BHBA, một chỉ số cho thấy chức năng gan được cải thiện. Trên gà đẻ, hiện tượng gan nhiễn mỡ giảm đáng kể khi tăng lượng betaine trong khẩu phần. Thử nghiệm này chỉ ra hàm lượng triglycerid và nồng độ cholesterol trong huyết thanh tăng lên, cho thấy chất béo đã được giải phóng khỏi gan và được vận chuyển dưới dạng cholesterol qua máu cho quá trình tạo trứng.
Kết luận
Có nhiều cách ứng dụng betaine khác nhau cho các nhóm vật nuôi khác nhau. Không chỉ giúp tiết kiệm chi phí thức ăn, mà còn làm tăng năng suất. Một số ứng dụng chưa được biết đến hoặc chưa được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, betaine cho thấy lợi ích của nó trong việc tăng năng suất vật nuôi (giống cao sản) khi chúng phải tiếp xúc với những thách thức hàng ngày như stress nhiệt, gan nhiễm mỡ và cầu trùng…
Dịch từ bài viết của: Arno van der Aa, Orffa, the Netherlands
