Para leer más contenidos de Avinews Septiembre 2014
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Por Juan Ignacio Fernández, Andrés Pintaluba, SA
Actualmente existen, en el mercado, otras fuentes de origen sintético de la Betaína, tanto en su forma Anhidra como en la forma Clorhidrato (HCl). Hoy en día, no caben dudas que entre el origen natural y sintético de la forma Anhidra, no existen diferencias ni en composición ni en funcionalidad.
Puesto que se trata de la misma molécula, una obtenida por extracción y la otra por síntesis química. Desde el punto de vista químico son sustancias idénticas -NUTRICIA USA, INC – (WO/2003/003856) Novel Food Products Containing Betaine-.
«Hoy en día encontramos en el mercado productos con una alta pureza en Betaína Anhidra de origen sintético»
En cuanto a las diferencias con la Betaína HCl éstas radican, como veremos a posteriori, solamente en el contenido en Betaína que varía entre el 71 y 73% y el contenido en Cl que ronda el 22% (Tabla 1).
Tabla 1. Composiciones de la Betaína en función de su fuente.
Recientemente la EFSA ha publicado una opinión científica sobre la seguridad y eficacia de la Betaína tanto en su forma Anhidra como HCl, donde concluye que ambas fuentes de betaína son “nutricionalmente fuentes equivalentes de Betaína”(EFSA Journal 2013; 11 (5):3210).
Figura 1. Estrés hiperosmótico, compensación con la bomba de iones y la betaína
Esta forma sintética tiene un coste generalmente más bajo, favoreciendo los rendimientos totales de las explotaciones, mejorando el coste en la formulación de la dieta. También, se ve favorecida la disponibilidad de la Betaína a lo largo del año, ya que su producción no depende del azúcar de remolacha.
«SEGÚN LA EFSA, TANTO LA FORMA ANHIDRA COMO LA HCL DE LA BETAÍNA SON FUENTES NUTRICIONALMENTES EQUIVALENTES»
La betaína está clasificada como aditivo nutricional, dentro del Grupo Funcional de las “Vitaminas, provitaminas y sustancias químicas definidas de efecto análogo” –dentro del mismo grupo que la colina- y ha sido notificada bajo el Reglamento (CE) Nº 1831/2003 del Parlamento Europeo y el Consejo del 22 de Septiembre de 2003 sobre aditivos para el uso en alimentación animal.
Tabla 2. Reacciones de transmetilación-la colina, la betaína y la metionina se pueden intercambiar para este propósito-. Kidd et al., 1997 (Fuente EFSA)
La betaína se absorbe a través del duodeno y su acumulación intracelular se realiza a través de los sistemas de transporte activo (Na+ o Cl-) y pasivo (Na+). Asimismo, el papel fisiológico de la betaína se desarrolla por medio de dos funciones muy importantes:
Por un lado la betaína es un donador excelente de grupos metilo siendo éstos indispensables para la síntesis endógena de la metionina y de otros compuestos esenciales. La betaína participa en el ciclo de la metionina (principalmente en el hígado) y puede ser usada en reacciones de transmetilación (Tabla 2) para la síntesis de sustancias esenciales, como la carnitina y la creatinina (Kidd et al., 1997)
Por otro lado, como osmolito (características de ión dipolar), la betaína aumenta la retención de agua intracelular, y por lo tanto protege a las enzimas intracelulares contra la inactivación inducida por ósmosis (Figura 1).
«LA BETAÍNA CUANDO ES ABSORBIDA POR LAS CÉLULAS ATRAE EL AGUA, EVITANDO LA MUERTE CELULAR POR DESHIDRATACIÓN»
La betaína está considerada como el osmolito orgánico más efectivo, acumulándose en las células del tubo gastrointestinal que regulan el flujo de agua a través del epitelio intestinal. También se ha demostrado que la betaína inhibe la apoptosis celular y reduce el gasto energético de las células del sistema gastrointestinal.
La betaína ha sido estudiada ampliamente como aditivo para la alimentación de aves (Metzler-Zebeli et al.,2009). Además, Elklund et al., (2005) y Ratriyanto et al., (2009) hicieron una revisión integral de los efectos de suplementar la dieta de las aves con betaína.
El efecto ahorrador de la metionina y colina que supone la suplementación con betaína en la dieta –ya que como hemos comentado, puede reducir el requerimiento de otros donadores de metilo- se ha investigado extensamente, por Siljander-Rasi et al., 2003 o Pesti et al., 1979.
También Florou-Paneri et al., 1997 demostraron que entre el 30 y el 80% de la metionina suplementaria se puede sustituir por betaína sin efectos negativos sobre el rendimiento. Del mismo modo, varias publicaciones científicas han señalado que la betaína puede utilizarse para contrarrestar el estrés por calor (propiedades osmoprotectoras).
Cuando se considera la modulación nutricional de la función inmune, la betaína es uno de los componentes que están implicados en respuestas inmunes adecuadas, tal y como fue revisado por Kidd (2004).
«LA BETAÍNA PUEDE CONTRARRESTAR EL ESTRÉS POR CALOR»
Éste es el caso del ensayo de Attia et al. 2009 donde demostraron que el impacto del estrés grave por calor podría contrarrestarse parcialmente con la adición de betaína a la dieta de pollos de crecimiento lento.
La adición de 1kg de betaína a la dieta mejoró la ganancia de peso y el índice de conversión, pero sobretodo disminuyó la temperatura rectal de 43,2Cº a 41,9Cº en comparación con el tratamiento control. Reduciendo también el jadeo de 78,3 respiraciones/min a 63,9 respiraciones/min.
Entre las respuestas humorales a la coccidiosis, la inmunoglobulina A (IgA) parece ser la más importante, ya que se trata de una inmunoglobulina contra patógenos de la mucosa intestinal con una alta eficacia (Yun et al., 2000; Wieland et al., 2006).
En un estudio publicado por Asian Journal of Animal and Veterinary Advances en el 2010, realizado por H. Hamidi, R. Jahanian y J. Pourreza en Isfahan University of Technology de Irán, se obtuvo una conclusión muy interesante sobre los efectos de la suplementación de la dieta de broilers desafiados con una infección por coccidias mixtas.
La presente investigación examinó la betaína por su efecto en la osmolaridad, la humedad del íleon y el ciego y su contenido en pollos de engorde en una condición de estrés (coccidiosis). Además, se evaluaron los efectos de la betaína en la estimulación de anticuerpos e inmunoglobulina (IgA) como la producción de respuestas de inmunidad humoral, así como el rendimiento. 189 pollos mixtos se dividieron en tres tratamientos (dietas suplementadas con betaína a tres niveles: 0, 0.6 y 1.2g Kg-1), con tres réplicas cada uno, para simular un desafío con coccidiosis. Los pollos con 28 días de edad fueron inoculados con un cultivo mixto de Eimeria tenella y Eimeria acervulina a través del agua potable.
Este estudio mostró que los suplementos de betaína en la dieta dan lugar a una mejora en el índice de conversión, entre otras cosas debido al efecto estabilizador de la betaína en la células del epitelio intestinal.
También demostro un efecto significativo en la ganancia media diaria sin aumento de consumo del alimento; una mejora de la capacidad de digestibilidad de los nutrientes y la absorción del tracto gastrointestinal y una mayor producción de IgA en el suero y en el tejido intestinal.
Este efecto, junto con el efecto positivo en el rendimiento y la reducción de la osmolaridad y la humedad del contenido intestinal redobla la importancia de añadir betaína en la dieta de pollos de engorde, especialmente en condiciones de estrés, como la infección por coccidiosis.
Las antiguas dudas en torno a que sin son similares las propiedades de la betaína HCl y la betaína Anhidra han desaparecido.
Para estudiar las propiedades osmoreguladoras de ambas sustancias se llevó a cabo un estudio in vitro para representar el paso gástrico.
De Krimpe (Universidad de Gante, 2010 datos no publicados. Mencionado por Suarez y Van der AA, Feedstuffs, 2012) evaluó la equivalencia biológica de las diferentes fuentes de betaína, las producidas por extracción del azúcar de la remolacha y la de síntesis química.
Los productos se disolvieron en una solución de agua y clorhidrato de pH 2.3 (condiciones gástricas) y después se analizaron mediante HPLC.
El estudio demostró que independientemente de la forma iónica y del método de producción (extracción natural vs síntesis química), las diferentes fuentes de betaína obtuvieron los mismos resultados analíticos; por lo tanto no deben esperarse diferencias en la actividad biológica o en la función osmorreguladora.
“Si después del paso gástrico ambas moléculas son idénticas, no puede esperarse que haya diferencias entre el betaína HCl y la betaína anhidra como un aditivo efectivo de alimentos balanceados”
Como hemos señalado en este artículo, la betaína puede usarse para contrarrestar el estrés por calor.
En relación a esto, Haldar et al. 2011 presentaron un estudio en el que se demostraba que se podían esperar los mismos efectos bajo condiciones prácticas de estrés por calor (31Cº, ± 85% humedad relativa) con Betaína HCl. De esta forma dieron una prueba práctica de que la betaína obtenida de forma sintética tiene propiedades osmorreguladoras similares a la fuente anhidra natural.
Dr. Cresswell en el The Australian Poultry Science Symposium (APSS), presentó un ensayo realizado en el Centro de Investigación Animal de Bangkok (BARC), que formaba parte del programa permanente de investigación sobre la inclusión de betaína en la dieta para pollos de engorde.
«CRESSWELL DEMOSTRÓ UN MAYOR RENDIMIENTO DE LA CANAL CON LA FORMA DE CLORHIDRATO, MIENTRAS QUE PHILLIP (2012) HA DEMOSTRADO LAS PROPIEDADES OSMOLÍTICAS DE LA BETAÍNA CLORHIDRATO»
El ensayo demostró que tanto la betaína Anhidra como la clorhidrato en cantidades equimolares son eficaces para su uso en las dietas bajas en colina, metionina y energía, tendiendo a mejorar el índice de conversión.
Tabla 3. Detalle de tratamientos. Ensayo realizado en el Centro de Investigación Animal de Bangkok (BARC) Dr. Cresswell. (1) Betaína HCL (2) Anhidra (3)En agua de bebida
Este estudio tuvo como objetivo comparar las dos formas de betaína en el rendimiento de pollos de engorde, cuando se incluye en una dieta baja en colina, metionina y energía o cuando se añaden en el agua potable.
300 pollos de engorde machos recién nacido de cepa comercial (Arbor Acres Plus) fueron asignados al azar a 5 tratamientos con 6 repeticiones, utilizando 10 machos en un corral como unidad experimental. Las dietas control fueron las típicas de trigo-maíz-soja aceite de palma.
El control negativo (CN) se formuló mediante la eliminación de todo el cloruro de colina, 1.25 Kg/t DL Metionina y 0.31MJ/Kg ME (17-23Kg/t de aceite de palma) frente a la dieta del control positivo (CP).
Las dos fuentes de betaína en el Control Negativo (CN) fueron añadidas en cantidades equimolares. Los detalles de los tratamientos se muestran en la Tabla 3. En el quinto tratamiento del CN la Betaína HCl se añadió al agua potable al 10% (w/v; g/100ml).
El ensayo se llevó a cabo en una nave cerrada con ventilación túnel y sistema de enfriamiento por evaporación, utilizando cáscara de arroz como material de cama.
Los animales fueron alimentados con dietas experimentales en forma granulada y en harina durante 12 días y en forma de pellets a partir de entonces hasta el final del estudio. Los resultados de este estudio se pueden observar y comparar en la Tabla 4 y la Gráfica 1.
Tabla 4. Efecto de los distintos tratamientos sobre el peso vivo (PV), ganancia de peso, consumo de alimento (FI), índice de conversión (IC), peso vivo corregido (GP IC). Ensayo realizado en el Centro de Investigación Animal de Bangkok (BARC) Dr. Cresswell.
Como se puede observar en los datos presentados, la adición de betaína HCl al tratamiento control 3 (CN + betaína HCl) dio lugar a un mejor peso vivo e índice de conversión que el CN (1.556a frente a 1.601b).
Por otro lado, se puede observar que en el tratamiento con adición de betaína HCl en comparación con el tratamiento con adición de betaína anhidra mostraron resultados similares (1.556 frente a 1.589).
Igualmente, las dos formas de betaína, en el Índice de conversión, dieron resultados mejores que en el control negativo.
En el caso de Betaína HCL la diferencia fue significativa, mientras que en el de betaína anhidra era numéricamente diferente.
También, la adición de Betaína HCL en agua potable tuvo éxito. No existieron problemas con respecto al desarrollo del biofilm y además el consumo de agua fue el esperado. El índice de conversión para este tratamiento fue casi igual al de la control positivo (CP) (1.574 frente a 1.577), y tendió a ser mejor que el tratamiento de control negativo CN (1.574 frente a 1.601) .
Figura 2. Efecto de los distintos tratamientos de betaína sobre el índice de conversión en 38 d. Ensayo realizado en el Centro de Investigación Animal de Bangkok (BARC) Dr. Cresswell. ab P<0.05
Estos resultados sugieren que la Betaína HCl se puede utilizar en esta forma mediante la adición a las dietas reducidas en colina, metionina y energía. Además con un bajo coste y con resultados buenos en cuanto al peso vivo y al índice de conversión se refiere. Conjuntamente, la Betaína HCl puede ser utilizada en el agua potable sin problemas, según los datos que arroja este estudio.
«LAS DOS FORMAS DE BETAÍNA DIERON RESULTADOS MEJORES EN EL ÍNDICE DE CONVERSIÓN QUE EN EL GRUPO CONTROL»
-Los distintos ensayos científicos citados en este artículo demuestran que la betaína mejora el rendimiento de los animales sustituyendo a otros donadores del grupo metilo y abaratando la dieta en su formulación.
-Muchos de los artículos sobre este tema publicados, demuestran que independientemente de la fuente de betaína (Anhidra vs HCl) la función osmorreguladora es igual de eficaz en ambos casos.
-Se han evaluado diferentes estrategias para sustituir a la colina y a la metionina, dando herramientas a los nutricionistas para definir la estrategia óptima para incluir betaína en la dieta
-Con las nuevas formas sintéticas de Betaína, la disponibilidad anual no depende de la remolacha azucarera. Además, las formas sintéticas de Betaína, tiene un costo generalmente más bajo que favorece los rendimientos totales de las explotaciones ya que mejora el coste en la formulación de la dieta.
-Las dos formas de betaína probadas, tanto la natural como la sintética fueron igualmente efectivas, siendo el precio de una y otra la que marcará la diferencia en su aplicación en la alimentación de pollos de engorde.
Referencias:
– David Creswell and Saksit Srinongkote. Betainefor broilers. Asian Poultry magazine. January-February, 2011, pp 10-11.
– Effectof Dietar y Betaine on Performance, Immunocompetence and Gut Contents Osmolarity of Broilers Challenged With a Mixed Coccidial Infection H. Hamidi, R Jahanian and J. Pourreza Department of Animal Sciences, College of Agriculture, Isfahan University of Technology, Isfahan 84156-83111, lran
– Campbell, RG, Morley WC, Zabaras-Krick B. 1997. Manipulating Pig Production VI, 243
– Creswell, D (2012). Betaine HCL improves carcass yield in broilers. Proceedings Australian Poultry Science Symposium. 23, 69.
– EFSA – FEEDAP Pannel. Scientific Opinion on the safety and efficacy of betaine (Betaine an hidrous and Betaine hydrochloride) as feed additive forall animal species. EFSA journal 2013; 11 (5): 3210
– Suarez y Van der AA (2012). Betaine Hydrochloride. Feedstuffs, April 30, 2012.
– Phillip, A (2012). Betaine as anosmolyte. Proceedings Australian Poultry Science Symposium. 23, 302.
– Metzler-Zebeli, BU, Ekland M, Mosenthin R (2009). World’s Poultry Science Journal 65, 419-442.
– Esteve-Garcia, E. and S. Mack, 2000. Theeffect of DL-methionine and betaineongrowth performance and carcass characteristics in broilers. Anim. FeedSci. Technol., 87: 85-93.
– Kidd, M. T .• P.R. Ferket and J.D. Garlich. 1997. Nutritional and osmoregulatory functions of betaine. World Poultry Sci. J . 53: 126-139.
– FEDNA,Fuentes de betaína
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