베타인은 콜린과 메티오닌과 마찬가지로 간의 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 이러한 다른 메틸기 공여체에 대한 필요성을 줄일 수 있습니다. 따라서 동물 사료에서 베타인의 잘 알려진 용도 중 하나는 사료 내 염화콜린(일부)과 첨가된 메티오닌을 대체하는 것입니다. 시장 가격에 따라 이러한 대체는 일반적으로 사료 비용을 절감하는 동시에 생산성을 유지합니다.

베타인이 다른 메틸공여체를 대체하는 데 사용될 경우, 베타인은 상품으로 활용되기 때문에 사료 배합 시 베타인의 사용량은 가변적이며 콜린이나 메티오닌과 같은 관련 화합물의 가격에 따라 달라집니다. 그러나 베타인은 단순한 메틸공여 영양소 이상의 의미를 지니므로, 사료에 베타인을 첨가하는 것은 사료 생산성 향상을 위한 방안으로 고려되어야 합니다.

삼투압 보호제로서의 베타인

베타인은 메틸공여체로서의 기능 외에도 삼투압 조절제 역할을 합니다. 베타인이 간에서 메틸기 대사로 대사되지 않으면 세포가 유기 삼투질로 사용할 수 있게 됩니다.

삼투질로서 베타인은 세포 내 수분 보유력을 증가시킬 뿐만 아니라, 단백질, 효소, DNA와 같은 세포 구조를 보호합니다. 베타인의 이러한 삼투 보호 특성은 (삼투) 스트레스를 받는 세포에 매우 중요합니다. 세포 내 베타인 농도 증가 덕분에 스트레스를 받은 세포는 효소 생성, DNA 복제, 세포 증식과 같은 세포 기능을 더 잘 보존할 수 있습니다. 베타인은 세포 기능 보존 효과가 더 우수하기 때문에, 특히 특정 스트레스 상황(열 스트레스, 콕시듐증, 수질 염도 등)에서 동물의 생산성을 향상시킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 사료에 베타인을 추가로 보충하는 것은 다양한 상황과 동물 종에 유익한 것으로 입증되었습니다.

베타인의 긍정적인 효과

베타인의 유익한 효과와 관련하여 가장 많이 연구된 것은 아마도 열 스트레스일 것입니다. 많은 동물들이 열적 쾌적 구역을 초과하는 환경 온도에서 살아가기 때문에 열 스트레스를 받게 됩니다.

열 스트레스는 동물이 수분 균형을 조절하는 것이 중요한 전형적인 상태입니다. 베타인은 보호 삼투질 역할을 함으로써 열 스트레스를 완화하는데, 예를 들어 육계의 직장 온도 저하 및 헐떡임 감소가 그 예입니다.

동물의 열 스트레스 감소는 사료 섭취를 촉진하고 생산성 유지에 도움이 됩니다. 육계뿐만 아니라 산란계, 모돈, 토끼, 젖소, 육우 등에서도 베타인이 더운 날씨와 높은 습도 속에서도 생산성 유지에 유익한 효과가 있다는 보고가 있습니다. 또한, 베타인은 장 건강에도 도움을 줄 수 있습니다. 장 세포는 장의 고삼투압 성분에 지속적으로 노출되며, 설사가 발생할 경우 이러한 세포의 삼투압 증가가 더욱 심해집니다. 베타인은 장 세포의 삼투압 보호에 중요한 역할을 합니다.

세포 내 베타인 축적을 통한 수분 균형 및 세포 용적 유지는 장 형태 개선(융모 증가) 및 소화율 향상(효소 분비 증가 및 영양소 흡수 표면적 증가로 인한)을 초래합니다. 베타인이 장 건강에 미치는 긍정적 효과는 특히 콕시듐증에 걸린 가금류나 이유기 새끼돼지와 같은 질병이 있는 동물에서 두드러집니다.

베타인은 도체 개질제로도 알려져 있습니다. 베타인의 다양한 기능은 동물의 단백질, 에너지, 지방 대사에 중요한 역할을 합니다. 가금류와 돼지 모두에서 가슴살 수율과 살코기 수율이 각각 증가한다는 사실이 수많은 과학 연구에서 보고되었습니다. 또한, 지방의 이동은 도체의 지방 함량을 낮추어 도체의 품질을 향상시킵니다.

성능 향상제로서의 베타인

베타인의 보고된 모든 긍정적 효과는 이 영양소가 얼마나 귀중한지를 보여줍니다. 따라서 베타인을 사료에 첨가하는 것은 다른 메틸공여체를 대체하고 사료비를 절감하는 상품일 뿐만 아니라, 동물의 건강과 생산성을 향상시키는 기능성 첨가제로서도 고려되어야 합니다.

이 두 가지 용도의 차이점은 투여량입니다. 메틸공여체로서 베타인은 사료에 500ppm 이하의 투여량으로 사용되는 경우가 많습니다. 생산성 향상을 위해 일반적으로 1000~2000ppm의 베타인을 사용합니다. 이렇게 높은 투여량은 대사되지 않은 베타인이 동물의 체내를 순환하여 세포에 흡수되어 (삼투압) 스트레스로부터 동물을 보호하고 결과적으로 동물의 건강과 생산성을 향상시킵니다.

결론

베타인은 동물 종에 따라 다양한 용도로 사용됩니다. 동물 사료에서 베타인은 사료 비용 절감을 위한 필수품으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 동물 건강 증진 및 생산성 향상을 위해 사료에 첨가될 수도 있습니다. 특히 항생제 사용을 최소화하려는 오늘날, 동물의 건강을 지원하는 것은 매우 중요합니다. 베타인은 동물 건강을 위한 대체 생리활성 화합물 목록에 분명히 포함될 만합니다.