ベタインはトリメチルグリシンとしても知られる多機能化合物で、植物や動物に天然に存在するほか、様々な形で動物飼料添加物として利用されています。メチル供与体としてのベタインの代謝機能は、多くの栄養学者に知られています。
ベタインは、コリンやメチオニンと同様に、肝臓におけるメチル基代謝に関与しており、カルニチン、クレアチン、ホルモンなどの代謝上重要な化合物の合成に不安定なメチル基を供与します(図1参照)。

コリン、メチオニン、ベタインはいずれもメチル基代謝において関連しています。したがって、ベタインを補給することで、これらの他のメチル基供与体の必要量を減らすことができます。そのため、飼料におけるベタインのよく知られた用途の一つは、飼料中の塩化コリンと添加メチオニン(の一部)の代替です。市場価格にもよりますが、これらの代替は一般的に飼料コストを削減し、同時に飼料生産量を維持します。
ベタインが他のメチル供与体の代替として使用される場合は、ベタインはむしろコモディティとして使用されることを意味します。つまり、飼料配合におけるベタインの配合量は変動しやすく、コリンやメチオニンなどの関連化合物の価格に左右されます。しかし、ベタインは単なるメチル供与栄養素ではなく、飼料へのベタイン添加はパフォーマンス向上の手段として検討されるべきです。
浸透圧保護剤としてのベタイン
ベタインはメチル供与体としての機能に加え、浸透圧調節剤としても作用します。ベタインが肝臓でメチル基代謝によって代謝されない場合、細胞は有機浸透圧調節物質として利用できるようになります。
浸透圧調節物質であるベタインは、細胞内の水分保持を高めるだけでなく、タンパク質、酵素、DNAなどの細胞構造も保護します。このベタインの浸透圧保護特性は、(浸透圧)ストレスを受けている細胞にとって非常に重要です。細胞内ベタイン濃度の上昇により、ストレスを受けた細胞は、酵素産生、DNA複製、細胞増殖といった細胞機能をより良く維持することができます。細胞機能の維持が向上するため、ベタインは、特に特定のストレス状況(熱ストレス、コクシジウム症、水中の塩分濃度など)において、動物の生産性を向上させる可能性を秘めていると考えられます。飼料へのベタインの追加添加は、様々な状況や動物種において有益であることが証明されています。
ベタインのプラス効果
ベタインの有益な効果に関して最も研究されている状況は、おそらく熱ストレスです。多くの動物は、温熱快適域を超える環境温度で生活しており、これが熱ストレスにつながります。
熱ストレスは、動物にとって水分バランスの調整が重要な典型的な症状です。ベタインは保護浸透圧調節物質として作用し、ブロイラーの直腸温の低下やパンティング行動の減少など、熱ストレスを軽減します。
動物の暑熱ストレスを軽減することは、飼料摂取量を促進し、パフォーマンスの維持に役立ちます。ブロイラーだけでなく、採卵鶏、母豚、ウサギ、乳牛、肉牛においても、高温多湿の環境下におけるパフォーマンス維持においてベタインが有益な効果を発揮することが報告されています。また、腸管の健康維持にもベタインは役立ちます。腸管細胞は常に腸内の高浸透圧性物質に晒されており、下痢時にはこれらの細胞への浸透圧負荷はさらに高まります。ベタインは腸管細胞の浸透圧保護に重要です。
細胞内ベタインの蓄積による水分バランスと細胞容積の維持は、腸管形態の改善(絨毛の増加)と消化率の向上(酵素分泌の維持と栄養吸収面積の増加による)をもたらします。ベタインの腸管健康への好影響は、コクシジウム症に罹患した家禽や離乳豚など、腸管疾患に罹患した動物において特に顕著です。
ベタインは枝肉改質剤としても知られています。ベタインの多様な機能は、動物のタンパク質、エネルギー、脂肪代謝に重要な役割を果たします。家禽と豚の双方において、胸肉収量と赤身肉収量の向上がそれぞれ多くの科学的研究で報告されています。脂肪の動員は枝肉の脂肪含有量の低下にもつながり、枝肉の品質向上につながります。
パフォーマンス向上剤としてのベタイン
ベタインの報告されている有益な効果はすべて、この栄養素がいかに貴重なものであるかを示しています。したがって、飼料へのベタイン添加は、他のメチル供与体の代替として、また飼料コストの削減という観点からだけでなく、動物の健康とパフォーマンスをサポートする機能性添加物としても検討されるべきです。
これら2つの用途の違いは、その投与量です。メチル供与体であるベタインは、飼料に500ppm以下の投与量で添加されることがよくあります。パフォーマンスを向上させるには、通常1000~2000ppmのベタインが使用されます。このような高用量では、代謝されずに動物の体内を循環するベタインが細胞に吸収され、浸透圧ストレスから保護されます。その結果、動物の健康とパフォーマンスが向上します。
結論
ベタインは動物種によって用途が異なります。飼料においては、ベタインは飼料コスト削減のための補助剤として使用されるだけでなく、動物の健康と生産性向上のために飼料に配合することもできます。特に抗生物質の使用を最小限に抑えようとしている現代において、動物の健康維持は非常に重要です。ベタインは、動物の健康をサポートする代替生理活性化合物のリストに間違いなく位置づけられるに値します。
投稿日時: 2023年6月28日
