ベタインの動物飼料におけるよく知られた用途の一つは、家禽飼料においてメチル基供与体として塩化コリンやメチオニンを置き換えることで飼料コストを削減することです。この用途以外にも、ベタインは様々な動物種において、複数の用途で添加することができます。この記事では、その具体的な内容について説明します。

ベタインは浸透圧調節剤として働き、熱ストレスやコクシジウム症の悪影響を軽減するために使用できます。ベタインは脂肪とタンパク質の沈着に影響を与えるため、枝肉品質の向上や脂肪肝の軽減にも利用できます。AllAboutFeed.netに掲載された過去3つのオンラインレビュー記事では、これらのトピックについて、採卵鶏、母豚、乳牛といった異なる動物種に関する詳細な情報とともに解説しています。本稿では、これらの応用例を要約します。

メチオニン・コリン置換

メチル基はすべての動物の代謝において極めて重要であり、さらに動物はメチル基を合成できないため、食事から摂取する必要がある。メチル基は、メチオニンの再メチル化反応や、S-アデノシルメチオニン経路を介してカルニチン、クレアチン、ホスファチジルコリンなどの有用な化合物を生成するために使用される。メチル基を生成するために、コリンはミトコンドリア内でベタインに酸化される（図1) 食事からのコリンの必要量は、(植物) 原料に含まれるコリンと、S-アデノシルメチオニンが利用可能になった後のホスファチジルコリンとコリンの合成によって賄うことができます。メチオニンの再生は、ベタイン-ホモシステインメチルトランスフェラーゼという酵素を介して、ベタインが3つのメチル基のうちの1つをホモシステインに供与することによって起こります。メチル基の供与後、ジメチルグリシン (DMG) 分子が1つ残り、これがグリシンに酸化されます。ベタインの補給は、血漿セリンとシステインのレベルをわずかに増加させながら、ホモシステインのレベルを低下させることが示されています。ベタイン依存性のホモシステイン再メチル化のこの刺激とそれに続く血漿ホモシステインの低下は、ベタインの補給が行われている限り維持されます。一般的に、動物実験では、ベタインは塩化コリンよりも高い有効性で代替でき、食事中のメチオニン総量の一部を代替できるため、パフォーマンスを維持しながらより安価な食事を実現できることが示されている。

熱ストレスによる経済的損失

熱ストレスから体を解放するためのエネルギー消費の増加は、家畜の生産性に深刻な障害を引き起こす可能性があります。例えば、乳牛の熱ストレスの影響は、乳量の減少により、1頭あたり年間400ユーロ以上の経済的損失をもたらします。産卵鶏は生産性が低下し、熱ストレスを受けた雌豚は飼料摂取量を減らし、産子数を減らし、離乳から発情までの間隔が長くなります。ベタインは双極性両性イオンであり、水溶性が高いため、浸透圧調節剤として機能します。濃度勾配に逆らって水分を保持することで、腸管および筋肉組織の水分保持能力を高めます。また、腸管細胞のイオンポンプ機能を改善します。これによりエネルギー消費が削減され、その分を生産性に利用できるようになります。表1熱ストレス試験の概要とベタインの有効性が示されている。

暑熱ストレス時にベタインを使用した場合の全体的な傾向としては、飼料摂取量の増加、健康状態の改善、ひいては動物のパフォーマンスの向上が挙げられる。

屠殺特性

ベタインは、枝肉特性を改善することでよく知られている物質です。メチル基供与体として、脱アミノ化されるメチオニン／システインの量を減らし、タンパク質合成を促進します。また、強力なメチル基供与体であるベタインは、カルニチンの合成も促進します。カルニチンは脂肪酸をミトコンドリアへ輸送して酸化する役割を担っており、肝臓や枝肉の脂質含有量を減少させます。さらに、浸透圧調節作用により、枝肉の水分保持能力を高めます。表3食事性ベタインに対する非常に一貫した反応を示す多数の臨床試験を要約した。

結論

ベタインは、動物種によって様々な用途があります。飼料コストの削減だけでなく、現在使用されている飼料配合にベタインを添加することで、生産性の向上も期待できます。中にはあまり知られていない、あるいは広く利用されていない用途もありますが、熱ストレス、脂肪肝、コクシジウム症といった日常的な課題にさらされている、現代の遺伝子を持つ（高生産性の）動物の生産性向上に貢献することが示されています。