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Neueste Forschungsergebnisse zeigen, dass die Ernährungseigenschaften von natürlichen und synthetischen Produkten gleich sind und enthüllen eine billigere, nicht hygroskopische sowie nicht saisonale (für das ganze Jahr verfügbare) Betainquelle für die Futtermittelindustrie. Es sollte jedoch besondere Sorgfalt darauf verwendet werden, dass die freifließenden Eigenschaften von Betainhydrochlorid immer gewährleistet sind, da Hygroskopizität die Anwendung in Futtermittelfabriken einschränken kann. Mit einem starken Fokus auf den Kristallisationsprozess und die korrekte Anwendung eines freifließenden Trägers kann ein nicht hygroskopisches Betainhydrochlorid hergestellt werden.

Betain wird über den Zwölffingerdarm aufgenommen. Humanstudien zeigten eine schnelle Absorption und Verteilung, mit einem Spitzenanstieg im Serum 1 h nach der Nahrungsaufnahme. Betain wird im Magen-Darm-Trakt (GIT) absorbiert; während bis zu 3/4 davon auf intrazellulärem GIT-Niveau verbleiben könnten. Die intrazelluläre Akkumulation erfolgt über aktive (Na + oder Cl) und passive (Na +) Transportsysteme.

Betain wird durch Metabolisierung, nicht durch Ausscheidung eliminiert und über eine Reihe von Enzymreaktionen (Transmethylierung) katabolisiert, die in den Mitochondrien von Leber- und Nierenzellen auftreten. Die hauptsächliche physiologische Rolle von Betain besteht darin, als Osmolyt und als Methyldonor (Transmethylierung) zu wirken. Als Osmolyt (dipolares Zwitterionmerkmal) erhöht Betain die intrazelluläre Wasserretention und schützt daher intrazelluläre Enzyme vor osmotisch induzierter Inaktivierung. Als Methyldonor nimmt Betain am Methionin-Zyklus teil (hauptsächlich in der Leber) und kann weiterhin in Transmethylierungsreaktionen zur Synthese von essentiellen Substanzen wie Carnitin und Kreatin verwendet werden (Abbildung 1). Es wurde zuerst in Zuckerrüben entdeckt und es ist auch in anderen Pflanzen, Tieren und Meeresfrüchten vorhanden. Zuckerrüben enthalten jedoch außergewöhnlich hohe Mengen an Betain, die sich in kondensiertem löslichem Material (mg / kg) anreichern. Heutzutage ist Betain auch in mehreren gereinigten Formen (wasserfrei, Monophosphat und Hydrochlorid Betain) verfügbar. Einige Fragen wurden aufgeworfen, wenn die osmoregulatorischen Eigenschaften von Betainhydrochlorid denen von wasserfreiem Betain ähnelten. Um diese Frage zu untersuchen, wurde eine In-vitro-Studie eingerichtet, um die Magenpassage nachzuahmen. De Krimpe (Universität Gent, 2010; unveröffentlicht) bewertete die biologische Äquivalenz verschiedener Betainquellen. Die Produkte wurden in einer Lösung von Wasser und Hydrochlorid mit pH 2,3 (gastrische Bedingungen) gelöst und dann analysiert.

Die Ergebnisse zeigten, dass unabhängig von der ionischen Form und der Herstellungsmethode (natürliche Extraktion vs. chemische Synthese) verschiedene Betainquellen die gleichen analytischen Ergebnisse lieferten (gleiche m / z-Retentionszeitpaare); daher sollte kein Unterschied in der biologischen Aktivität oder osmoregulatorischen Funktion erwartet werden. Da nach der Passage des Magens beide Moleküle identisch sind, konnten vernünftigerweise keine Unterschiede zwischen Betainhydrochlorid und wasserfreiem Betain als wirksamem Futterzusatz erwartet werden.

Verwendung in der Geflügelproduktion

Die Ergebnisse der Nährstoffverdaulichkeit, Tierleistung, Metabolismus und Verbesserung der Schlachtkörpermagerheit werden von Elklund et al., (2005) und Ratriyanto et al., (2009), überprüft und berichtet, siehe Tabelle 1. Diese Peer-Review-Arbeiten veranschaulichen die Vorteile von Betain als Futterzusatzstoff zur Verbesserung der Tierleistung und der Schlachtmerkmale. Studien, die in diesen beiden Übersichten enthalten sind, wurden in der Tat mit einem bestimmten wissenschaftlichen Gedanken durchgeführt und Reaktionen der Tiere waren das Ergebnis einer der Betain – Wirkungsweisen (Methyldonor oder Osmolyt), die beide von der Konzentration anderer Methyldonoren in der Nahrung und der Vorhandensein eines osmotischen oder metabolischen Stresses.

Methyldonor

Eine Nahrungsergänzung mit Betain kann den Bedarf an anderen Methyldonoren wie Methionin und Cholin verringern. Diese theoretische Anwendung muss jedoch vor der praktischen Umsetzung einer gründlichen Analyse unterzogen werden. Dieser Spareffekt wurde bei Geflügel und in geringerem Maße bei Schweinen gründlich untersucht. Pesti et al. (1979) zeigten, dass sich der Zusatz von Betain und Methionin bei Masthühnern gegenseitig ersetzen kann. Florou Paneriet al. (1997) zeigten, dass zwischen 30 und 80% des ergänzenden Methionins durch Betain ohne negative Auswirkungen auf die Leistung ersetzt werden können. Ein konservativerer Ersatzansatz wurde in populären Zeitschriften von Lensing und Van der Klis (2007) und Cresswell (2010) bewertet. Beide Experimente untersuchten die Bio-Äquivalenz zwischen Betain und Cholin / Methionin bei Broilerdiäten; während Cholin vollständig ersetzt wurde und Methionin um 25-30% des täglichen Bedarfs abnahm. Dieser Versuch wurde von Dr. Rama Rao (2011, unveröffentlicht) bei IPME Pune, Indien, durchgeführt und zeigte eine verbesserte Leistung und Karkassenertrag für alle Behandlungen.

Zweitausend Cobb-Hühnervögel wurden über vier Behandlungen mit jeweils zwei Wiederholungen aufgeteilt. Die Kontrolldiäten waren typische Maissoja-Diäten, die 2000 ppm, 1 500 ppm und 1 500 ppm Cholinchlorid (75%) und 0,61%, 0,58% und 0,45% Gesamtmethionin enthielten, jeweils für Starter-, Anbau- und Fertigfutterdiäten.

Die besten wirtschaftlichen Ergebnisse (Tabelle 2) wurden mit der topischen Zugabe von Betain (Behandlung 2) erreicht. Eine Investition von 0,
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002 $ / kg Futter führte zu einer 7% igen Einsparung bei den Produktionskosten von angezogenem Gewicht. Der Ersatz bestimmter Mengen von Cholin und Methionin zeigte gute wirtschaftliche Ergebnisse.

Behandlung 3 (starker Ersatz von Cholin und Methionin) zeigt, dass mit geringeren Futterkosten eine geringe Verbesserung der Produktion erreicht werden kann.

Behandlung 4 (sorgfältiger Ersatz von Cholin und Methionin) ist eine sichere Strategie mit gleichen Kosten für die Ernährung, aber eine gute Kapitalrendite. Zellen versuchen, sich durch Akkumulation von anorganischen Ionen (Na +, K +, Cl) und organischen Osmolyten (methylierte Amine und bestimmte Aminosäuren) an äußere osmotische Belastungen anzupassen. Der Anstieg der intrazellulären Konzentrationen von anorganischen Ionen ist jedoch aufgrund ihrer destabilisierenden Wirkung auf die Proteinstruktur und die Enzymfunktion begrenzt; Auf der anderen Seite können organische Osmolyte hohe intrazelluläre Konzentrationen erreichen, ohne zelluläre Funktionen zu stören. Betain gilt als der effektivste organische Osmolyt. Es sammelt sich in GIT-Zellen an und reguliert den Wasserfluss durch das Darmepithel. Betain hatte auch gezeigt, dass es die zelluläre Apoptose hemmt und den Energieverbrauch für GIT-Zellen reduziert. Es wurde eine 5% ige Verringerung des Energiebedarfs für die Erhaltung (ENm) der GIT-Zellen bei Betain gefütterten Schweinen gefunden.

Mehrere wissenschaftliche Publikationen zeigten den Beweis des Prinzips, dass Betain-Anhydrat verwendet werden kann, um Hitzestress zu überwinden. Attia et al. (2009) zeigten, dass die Auswirkungen von starkem Hitzestress teilweise durch die Zugabe von Betain zur Nahrung bei langsam wachsenden Broilern überwunden werden können. Die Zugabe von 1 kg / t Betain zu der Diät verbesserte die Gewichtszunahme und die Futterverwertung im Vergleich zur negativen Kontrollbehandlung. Noch wichtiger ist, dass die rektale Temperatur im Vergleich zur Negativkontrolle (43.2SDgrC gegenüber 41.9SDgrC) sank. Auch das Hecheln, ein Mechanismus des starken Atmens, um Wärme durch Verdampfung zu verlieren, wurde verringert (78,3 gegenüber 63,9 Atemzügen / Minute). Hassan et al., (2011) zeigten einen deutlichen Dosis-Wirkungs-Effekt, wenn Betain in Futtermitteln mit 250, 500, 750 oder 1000 g / t zu der Nahrung in Kaninchen gegeben wurde, die unter starken Hitzestressbedingungen gehalten wurden. Haldar et al. (Bangkok, 2011) präsentierten eine Studie unter praktischeren Bedingungen, die zeigen, dass unter (milderen) Hitzestressbedingungen (31 relative Feuchtigkeit) bei herkömmlichen Broilern die gleichen Wirkungen erwartet werden können. Wichtiger noch, er zeigte, dass diese Ergebnisse unter Verwendung von Betainhydrochlorid erhalten werden konnten, und lieferte dadurch einen praktischen Beweis, dass Betainhydrochlorid ähnliche osmoregulatorische Eigenschaften wie eine wasserfreie Quelle hat.

Referenzen sind auf Anfrage vom AllAboutFeed-Desk erhältlich. Betain wird seit vielen Jahren in der Broiler-Ernährung eingesetzt. Wissenschaftliche Beweise wurden erbracht, um zu zeigen, dass Betain die Produktionsleistung verbessert, um andere Methylgruppenspender zu ersetzen; Unterstützung von Vögeln bei Hitzestress und Verbesserung der Schlachteigenschaften. Viele dieser veröffentlichten Artikel waren hinsichtlich der Quelle von verwendetem Betain (natürlich oder synthetisch) nicht klar, und Bedenken wurden geäußert, wenn die synthetische Form bei der Osmoregulation ebenso wirksam wäre wie das natürliche Äquivalent aus der Zuckerrübenextraktion. Die präsentierten Daten zeigen deutlich, dass, wenn ein richtiges kristallines Betainhydrochlorid verwendet wird, seine molekulare Struktur nach der Magenpassage ähnlich ist wie bei wasserfreiem Betain. Es sollte darauf geachtet werden, dass das Produkt gute Fließeigenschaften aufweist und nicht hygroskopisch ist.

Praktische Anwendungsversuche mit Vögeln, denen Betain bei Hitzestress verabreicht wurde, zeigten deutlich die erwartete Verbesserung und damit die Wirkungsweise von Betainhydrochlorid als Osmoprotectant. Verschiedene Strategien zum Ersatz von Cholin und Methionin wurden evaluiert und können Ernährungswissenschaftlern Werkzeuge zur Verfügung stellen, um die optimale Strategie zur Aufnahme von Betain in die Nahrung zu definieren. In der Vergangenheit haben viele Ernährungswissenschaftler Betain als Futterzusatzstoff bewertet. Mit einer neuen Form von Betain (Betain-Hydrochlorid) hat die Verfügbarkeit in der letzten Zeit zugenommen, da die Produktion unabhängig von der Zuckerrübenproduktion ist. Zweitens, da der Kostenpreis im Allgemeinen niedriger ist als der von wasserfreiem Betain, können die Anwendungen von Betain in der Broiler-Ernährung überdacht werden.
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