베타인은 콜린 및 메티오닌과 마찬가지로 간에서 메틸기 대사에 관여하며, 카르니틴, 크레아틴 및 호르몬과 같은 여러 대사적으로 중요한 화합물의 합성을 위해 불안정한 메틸기를 제공합니다(그림 1 참조).

 

콜린, 메티오닌, 베타인은 모두 메틸기 대사와 관련이 있습니다. 따라서 베타인을 보충하면 다른 메틸기 공급원에 대한 요구량을 줄일 수 있습니다. 결과적으로, 동물 사료에서 베타인의 잘 알려진 활용법 중 하나는 사료에 첨가되는 염화콜린과 메티오닌을 (일부) 대체하는 것입니다. 시장 가격에 따라 다르지만, 이러한 대체는 일반적으로 사료 비용을 절감하면서도 생산성을 유지하는 데 도움이 됩니다.

베타인을 다른 메틸 공여체 대체재로 사용할 경우, 베타인은 일종의 상품처럼 취급되어 사료 배합 시 베타인 함량이 가변적이며 콜린, 메티오닌 등 관련 화합물의 가격에 따라 달라집니다. 그러나 베타인은 단순한 메틸 공여 영양소 이상의 역할을 하며, 사료에 베타인을 첨가하는 것은 생산성 향상 수단으로 고려되어야 합니다.

삼투압 보호제로서의 베타인

베타인은 메틸기 공여체로서의 기능 외에도 삼투압 조절제 역할을 합니다. 간에서 메틸기 대사 과정에서 베타인이 대사되지 않으면, 세포는 이를 유기 삼투질로 사용할 수 있게 됩니다.

삼투질인 베타인은 세포 내 수분 보유량을 증가시킬 뿐만 아니라 단백질, 효소, DNA와 같은 세포 구조를 보호합니다. 이러한 베타인의 삼투 보호 특성은 삼투 스트레스를 받는 세포에 매우 중요합니다. 세포 내 베타인 농도가 증가함에 따라 스트레스를 받은 세포는 효소 생성, DNA 복제, 세포 증식과 같은 세포 기능을 더 잘 유지할 수 있습니다. 세포 기능의 보존이 향상됨에 따라 베타인은 특히 특정 스트레스 상황(고온 스트레스, 콕시듐증 감염, 염분 농도 증가 등)에서 동물 생산성을 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 사료에 베타인을 첨가하는 것은 다양한 상황과 동물 종에서 유익한 것으로 입증되었습니다.

베타인의 긍정적인 효과

베타인의 유익한 효과와 관련하여 가장 많이 연구된 상황은 아마도 열 스트레스일 것입니다. 많은 동물들이 자신의 열적 쾌적 범위를 넘어서는 환경 온도에서 살아가면서 열 스트레스를 받습니다.

열 스트레스는 동물이 수분 균형을 조절하는 것이 중요한 대표적인 상황입니다. 베타인은 보호 삼투질 역할을 하여 열 스트레스를 완화시켜 주는데, 예를 들어 육계에서 직장 체온을 낮추고 헐떡거림을 줄이는 효과를 보입니다.

동물의 열 스트레스를 줄이면 사료 섭취량이 증가하고 생산성 유지에 도움이 됩니다. 육계뿐만 아니라 산란계, 모돈, 토끼, 젖소, 육우 등에서도 베타인이 고온다습한 환경에서 생산성을 유지하는 데 유익하다는 연구 결과가 있습니다. 또한 베타인은 장 건강에도 도움을 줄 수 있습니다. 장 세포는 지속적으로 장내 고삼투압 환경에 노출되며, 설사의 경우 이러한 삼투압 자극이 더욱 심해집니다. 베타인은 장 세포를 삼투압으로부터 보호하는 데 중요한 역할을 합니다.

베타인이 세포 내에 축적되어 수분 균형과 세포 부피를 유지함으로써 장 형태(융모 증가)가 개선되고 소화율이 향상됩니다(효소 분비가 원활하게 유지되고 영양소 흡수 표면적이 증가하기 때문). 베타인의 장 건강에 대한 긍정적인 효과는 특히 질병에 걸린 동물, 예를 들어 콕시듐증에 걸린 가금류나 이유 자돈에서 두드러지게 나타납니다.

베타인은 도체 개량제로도 알려져 있습니다. 베타인은 동물의 단백질, 에너지 및 지방 대사에 다양한 영향을 미칩니다. 수많은 과학 연구에서 가금류와 돼지 모두에서 가슴살 수율과 살코기 수율이 각각 증가하는 것으로 보고되었습니다. 또한 지방 동원을 촉진하여 도체의 지방 함량을 낮추고 도체 품질을 향상시킵니다.

베타인은 경기력 향상제로서 작용합니다.

보고된 모든 베타인의 긍정적인 효과는 이 영양소가 얼마나 가치 있는지를 보여줍니다. 따라서 사료에 베타인을 첨가하는 것은 다른 메틸 공여체를 대체하고 사료 비용을 절감하는 수단일 뿐만 아니라, 동물의 건강과 생산성을 향상시키는 기능성 첨가제로서도 고려되어야 합니다.

이 두 가지 적용 방식의 차이점은 투여량입니다. 메틸 공여체인 베타인은 일반적으로 사료에 500ppm 또는 그 이하의 농도로 첨가됩니다. 그러나 생산성 향상을 위해서는 보통 1000~2000ppm의 베타인을 사용합니다. 이렇게 높은 농도로 첨가하면 대사되지 않은 베타인이 동물의 체내에 순환하면서 세포에 흡수되어 삼투압 스트레스로부터 세포를 보호하고, 결과적으로 동물의 건강과 생산성을 향상시킵니다.

결론

베타인은 동물 종에 따라 다양한 용도로 활용될 수 있습니다. 동물 사료에서 베타인은 사료 비용 절감을 위한 원료로 사용될 수 있을 뿐 아니라, 동물의 건강 증진과 생산성 향상을 위해 사료에 첨가될 수도 있습니다. 특히 항생제 사용을 최소화하려는 오늘날, 동물의 건강 관리는 매우 중요한 과제입니다. 베타인은 동물의 건강을 증진시키는 대체 생리활성 화합물 목록에 포함될 만한 가치가 충분합니다.